G-CSF besitzt direkte Effekte auf die Aktivierung bakterizider Eigenschaften neutrophiler Granulozyten und verbessert das Überleben bakteriell infizierter Tiere. Daher wurde in der hier vorliegenden Arbeit der Effekt einer prophylaktischen oder therapeutischen Gabe von G-CSF bei experimenteller Pneumonie durch Klebsiella pneumoniae in Mäusen untersucht. Unerwarteterweise verschlechterte aber eine prophylaktische G-CSF-Gabe das Überleben und führte dosisabhängig zu einer Steigerung der bakteriellen Dissemination von der Lunge in Leber und Milz. Im Gegensatz dazu konnte ein spezifisch gegen K2-Kapselpolysaccharid (K2-KPS) von K. pneumoniae gerichteter monoklonaler Antikörper signifikant die Vermehrung der Bakterien in Lunge, Leber und Milz reduzieren. Die Blockierung von TNF?? durch Pentoxifyllin hingegen verzögerte die Letalität nach Induktion der Pneumonie, verhinderte sie jedoch nicht. In vitro konnte hier nachgewiesen werden, daß G-CSF spezifisch an K. pneumoniae bindet und daß diese Bindung an mehrere Proteine mit einem Molekulargewicht von 41, 25 und 21 kDa erfolgt. Die Bindung von G-CSF an K. pneumoniae führte zu einer signifikant erhöhten Produktion des wichtigsten Virulenzfaktors, K2-KPS. Dies verminderte in vitro signifikant eine Phagozytose der Bakterien durch neutrophile Granulozyten. Damit gelang es zum ersten Mal, die Bindung von G-CSF an ein gram-negatives Bakterium, K. pneumoniae, nachzuweisen und zu zeigen, daß diese Bindung in vitro zu einer erhöhten Produktion des wichtigsten Virulenzfaktors und in vivo zur Verschlechterung einer experimentellen Pneumonie durch erhöhte bakterielle Disseminierung bei prophylaktischer Gabe von G-CSF vor Infektion führt. Die weitere Untersuchung dieser Phänomene hinsichtlich einer möglichen Bindung von G-CSF auch an andere Bakterien könnte zu einer differenzierten supportiven Therapie bakterieller Infektionen mit G-CSF in nicht neutropenischen Patienten führen. / Besides its well-established effects on granulocytopoiesis, granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF) has been shown to have direct effects on the recruitment and bactericidal ability of neutrophils, resulting in improved survival of experimentally infected animals. The effect of G-CSF on the course of experimental pneumonia induced by Klebsiella pneumoniae was studied. Using a highly reproducible murine model, the paradoxical finding that mortality from infection was significantly increased when animals received G-CSF before induction of pneumonia could be demonstrated. Administration of G-CSF promoted replication of bacteria in the liver and spleen, thus indicating an impairment rather than an enhancement of antibacterial mechanisms. By contrast, a monoclonal antibody against Klebsiella K2 capsule significantly reduced bacterial multiplication in the lung, liver, and spleen, and abrogated the increased mortality caused by G-CSF. Blocking of TNF-? with pentoxifylline, however, could not prevent increased mortality caused by G-CSF. In vitro studies showed a direct effect of G-CSF on K pneumoniae resulting in inreased capsular polysaccharide (CPS) production. When bacteria were coincubated with therapeutically achievable concentrations of G-CSF, phagocytic uptake and killing by neutrophils was impaired. Western blot analysis showed three binding sites of G-CSF to K pneumoniae. Thus, in this model, the direct effect of G-CSF on a bacterial virulence factor, CPS production, outweighed any beneficial effect of G-CSF on recruitment and stimulation of leukocytes. Further investigations of possible binding of G-CSF to other bacteria might influence a differentiated supportive therapy of bacterial infections in non-neutropenic patients with this growth factor.

In dieser Arbeit wurde die Funktionsweise der sauren Histidin-Phosphatasen (HAPs) an zwei Vertretern, der PhyK (Phytase) aus Klebsiella sp. ASR1 und der AgpE (Glukose-1-Phosphatase) aus Enterobacter cloacae, untersucht. Neben den biochemischen Charakterisierungen der beiden Enzyme und deren Substitutionsmutanten konnten die Proteinstrukturen aufgeklärt werden. Die Kokristallisationen mit Phytat bzw. myo-Inositolhexasulfat ermöglichten die Modellierungen der Substratbindungen in den aktiven Zentren. Es konnten für die Glukose-1-Phosphatase AgpE zum ersten Mal zwei Konformationszustände, eine offene und eine geschlossene Form, ähnlich der E. coli Phytase (AppA) gezeigt werden. Ungeachtet deutlicher funktioneller Unterschiede wiesen die AgpE und AppA starke strukturelle Ähnlichkeiten auf. Deshalb wurden gezielte Aminosäuren-Substitutionen im aktiven Zentrum der AgpE durchgeführt, um deren Eigenschaften zu modifizieren. Bereits der Austausch von nur zwei Aminosäuren führte zu einem deutlich veränderten Substratspektrum der AgpE und bewirkte einen weiteren, hier zum ersten Mal gezeigten, Phytatabbau durch eine Glukose-1-Phosphatase. Die PhyK aus Klebsiella sp. ASR1 wurde ebenfalls verschiedenen Substitutionsmutagenesen unterzogen. Hierbei wurden Phytasevarianten erzeugt, die bis zu 20 % höhere spezifische Aktivitäten und damit einen effizienteren Phytatabbau aufwiesen sowie eine deutlich verringerte Substrathemmung zeigten. Aus den “High Performance Ion Chromatography” Analysen (HPIC) des Phytatabbaus der nativen Klebsiella-Phytase und der Mutanten konnten Rückschlüsse auf die Bedeutung einzelner Aminosäuren für die Substratbindung und daher auch auf den Hydrolysemechanismus gezogen werden. Ausserdem konnte auch gezeigt werden, dass der kombinierte Einsatz der effizienteren Phytasemutante mit der nativen AppA aus E. coli eine deutlich schnellere, vollständige Phytathydrolyse bewirkte und somit einen interessanten Aspekt für die Anwendung in der Tierernährung darstellt. / This work presents the analysis of the enzymatic function of histidine acid phosphatases (HAPs) exemplary studied on two enzymes: the phytase of Klebsiella sp. ASR1 (PhyK) and the glucose-1-phosphatse (AgpE) of Enterobacter cloacae. The AgpE belongs to the HAPs and shows lower catalytic activity for phytate. Besides biochemical analysis the structure of these two enzymes were solved. Binding of phytate and the inhibitor myo-inositolhexa sulfate at the active site of these enzymes were fitted according to the date obtained by co-crystallisations experiments. For the first time two district conformational states could be observed for a glucose-1-phosphatase (AgpE). The open and closed conformations as well as the structures were very similar to the well characterized AppA phytase of E. coli however bothe enzymes showed differences in catalytic efficiency. For this reason substitutions of amino acid within the active site were performed to change substrate spectra and specific activities. The substitutions of only two amino acids strongly changed the substrate spectrum and affected the further phytate hydrolysis by the AgpE. Extensive amino acid substitutions were performed for the phytase of Klebsiella sp. ASR1 as well. In this case phytase mutants with 20% higher specific phytase activities were generated. Besides that, the observed strong substrate-induced inhibitory effect on the phytase activity was lower in these mutants. The biochemical characterizations and high performance ion chromatography analysis (HIPC) of these phytase mutants allowed drawing conclusions of the importance of particular amino acid residues for substrate binding and substrate hydrolysis. Furthermore the combination of Klebsiella phytase mutant and AppA resulted in a more efficient phytate hydrolysis. This aspect offers an interesting possibility for usage of the Klebsiella phytase in livestock breading and animal feeding.

O objetivo desta dissertação foi descrever a investigação de um surto de Klebsiella pneumoniae em uma unidade de terapia intensiva neonatal cujo elo entre os casos foi a mão, persistentemente colonizada pelo agente, de uma técnica de enfermagem que apresentava onicomicose em primeiro quirodáctilo esquerdo. Revisou-se a história da aplicação do método epidemiológico na investigação de surtos de infecção relacionada à assistência à saúde. Foi revisada também a literatura pertinente à investigação de surtos na busca de situações semelhantes. Embora seja bem conhecido o papel das mãos de profissional de saúde na transmissão cruzada de agentes causadores de infecção nosocomial, poucos surtos foram publicados em que estes profissionais atuaram como fonte comum e persistente de infecção. É mais freqüente Gram-positivos envolvidos, havendo cinco relatos de Gram-negativos neste contexto. A contribuição desta dissertação é alertar para o risco que profissionais de saúde com alterações tróficas em mãos e anexos podem representar quando atuam em unidades críticas de assistência, assim como durante investigações de surto em que a evidências apontam para uma fonte comum, a busca de profissional com tais alterações deve ser considerada / The aim of this study was to describe the investigation of an outbreak of Klebsiella pneumoniae at a neonatal intensive care unit, associated with the persistently colonized hands of a nurse who had onychomycosis on her left thumb. We reviewed the use of the epidemiological method for investigating healthcare related outbreaks of infections. We also reviewed the literature concerning the hands of health care personnel. Although the hands of healthcare workers (HCW) play a role in the cross-transmission of nosocomial pathogens, there are few reports in which the persistently colonized hands act as a common source perpetuating an outbreak. In this setting, Gram-positive outbreaks are frequently reported and five Gramnegative outbreaks were reported. By means of this work, we have sought to draw attention to the role of the healthcare professional with chronic lesions on the hand skin and/or fingernails. They may pose a risk of persistent transmission of nosocomial pathogens, especially for critical patients with invasive devices. During healthcare infection outbreaks, examination of the hands of HCW should be included in the investigation

Introdução: O leite pode ser considerado um dos alimentos mais completos por apresentar alto teor de proteínas e sais minerais, porém, também é considerado excelente meio de cultura para microrganismos. Objetivos: Identificar o número de UFC de Staphylococcus spp. e Klebsiella pneumoniae, cultivados isoladamente ou em associação, em leite integral estéril, a 6 oC, 27 oC e 37 oC e descrever a curva de morte térmica, quando submetidas ao processo de pasteurização lenta isoladamente ou em associação. Material e Métodos: Avaliação através da contagem das UFC, do comportamento de Staphylococcus spp. e K. pneumoniae, isoladas de tanque de refrigeração de leite, submetidas a temperaturas que simulam o leite em condições de refrigeração (6 °C), condições ambientais (25 °C) e na temperatura ideal de crescimento de patógenos mesófilos (36°C). Avaliação da sensibilidade de Staphylococcus spp. e K. pneumoniae isoladas e em associações ao processo de pasteurização lenta. Resultados: Na escala 1 de Mac Farland a média de UFC de K. pneumoniae foi maior que a de Staphylococcus spp. A 6 °C as bactérias no leite, isoladas ou em associação crescem na mesma velocidade. A 25 °C a K. pneumoniae cresce mais que o Staphylococcus spp. A 25 °C K. pneumoniae associada ao Staphylococcus spp. cresce mais do que quando encontra-se isolada. A 36 °C K. pneumoniae associada ao Staphylococcus spp. cresce mais do que quando encontra-se isolada e ainda mais que a 25 °C. A pasteurização lenta foi efetiva, pois reduziu em no mínimo 90% as UFC no leite após 30 minutos a 65 °C. Conclusão: a medida que aumenta a temperatura, até 36 °C, a Klebsiella pneumoniae apresenta crescimento superior ao Staphylococcus spp., a contaminação de leite por Klebsiella pneumoniae (contaminação ambiental) irá influenciar mais na qualidade do produto final, comparando-se à contaminação por Staphylococcus spp., oriundo de mastite e a interação de microrganismos altera a morte dos mesmos, recomendando-se que novos estudos sejam realizados para que se entenda melhor esse processo. / Introduction: The milk can be considered one of the most complete food for its high contents of protein and minerals, but also it is considered an excellent medium of culture for microorganisms. Objective: To identify the number of the Colony Forming Units of Staphylococcus spp. and Klebsiella pneumoniae, in integral sterile milk, at different temperatures (6ºC, 27ºC e 37ºC) and to describe a thermal curve death, when submitted to the process of slow pasteurization isolated or in association. Materials and methods: Evaluation by counting of the colony forming units and the behavior of the Staphylococcus spp. and Klebsiella pneumoniae, isolated and in association occurred in the cooling tank, submitted to temperatures that simulate the conditions of milk in cooling (6ºC), environmental condition (25ºC) and the optimal temperature for the growth of microorganisms (36ºC). Evaluation of the sensibility of Staphylococcus spp. and Klebsiella pneumoniae isolated and in association during the pasteurization process. Results: In Scale 1 of Mac Farland the average of the colony form units of the K. pneumoniae was greater than the colony of Staphylococcus spp. At 6ºC the microorganisms in the milk isolated or in association grew at the same speed. At 25ºC K. pneumoniae associated with Staphylococcus spp. grew more than when they were isolated. At 36ºC K. pneumoniae associated with Staphylococcus spp. grew more then when it was isolated and more than at 25ºC. So we can conclude that the slow pasteurization was effective, because it has reduced at least 90% of the colony form unity in the milk after 30 minutes at 65ºC. Conclusion: By raising the temperature up to 36ºC, a Klebsiella pneumoniae had a superior growth when compared with Staphylococcus spp.; the contamination of milk by Klebsiella pneumoniae (environmental contamination) influences the most the quality of the final product when compared to the contamination by Staphylococcus spp. from mastitis, we can also conclude that the interaction of microorganisms modify the death rate of them. New studies and researches are recommended to a deeper and better comprehension of this process.

O objetivo desta dissertação foi descrever a investigação de um surto de Klebsiella pneumoniae em uma unidade de terapia intensiva neonatal cujo elo entre os casos foi a mão, persistentemente colonizada pelo agente, de uma técnica de enfermagem que apresentava onicomicose em primeiro quirodáctilo esquerdo. Revisou-se a história da aplicação do método epidemiológico na investigação de surtos de infecção relacionada à assistência à saúde. Foi revisada também a literatura pertinente à investigação de surtos na busca de situações semelhantes. Embora seja bem conhecido o papel das mãos de profissional de saúde na transmissão cruzada de agentes causadores de infecção nosocomial, poucos surtos foram publicados em que estes profissionais atuaram como fonte comum e persistente de infecção. É mais freqüente Gram-positivos envolvidos, havendo cinco relatos de Gram-negativos neste contexto. A contribuição desta dissertação é alertar para o risco que profissionais de saúde com alterações tróficas em mãos e anexos podem representar quando atuam em unidades críticas de assistência, assim como durante investigações de surto em que a evidências apontam para uma fonte comum, a busca de profissional com tais alterações deve ser considerada / The aim of this study was to describe the investigation of an outbreak of Klebsiella pneumoniae at a neonatal intensive care unit, associated with the persistently colonized hands of a nurse who had onychomycosis on her left thumb. We reviewed the use of the epidemiological method for investigating healthcare related outbreaks of infections. We also reviewed the literature concerning the hands of health care personnel. Although the hands of healthcare workers (HCW) play a role in the cross-transmission of nosocomial pathogens, there are few reports in which the persistently colonized hands act as a common source perpetuating an outbreak. In this setting, Gram-positive outbreaks are frequently reported and five Gramnegative outbreaks were reported. By means of this work, we have sought to draw attention to the role of the healthcare professional with chronic lesions on the hand skin and/or fingernails. They may pose a risk of persistent transmission of nosocomial pathogens, especially for critical patients with invasive devices. During healthcare infection outbreaks, examination of the hands of HCW should be included in the investigation

Há poucos dados na literatura sobre o transporte transplacentário de imunoglobulinas em gestações múltiplas. O objetivo deste estudo foi observar fatores que influenciam a concentração de imunoglobulina G (IgG) no cordão umbilical dos neonatos e a transferência transplacentária de IgG total e de IgG contra o Streptococcus grupo B (EGB), e lipopolissacarídeos (LPS) de Klebsiella spp. e Pseudomonas spp.. Métodos: estudo prospectivo realizado no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo no período de 2012 a 2013. Foram coletadas amostras de sangue materno e de cordão umbilical no momento do parto. Os critérios de inclusão foram gestações gemelares com ausência de sinais de infecção por HIV, citomegalovírus, Hepatites B e C, toxoplasmose e rubéola e ausência de doenças autoimunes, malformação fetal e síndromes genéticas. A análise multivariada foi realizada para avaliar a associação entre os níveis de IgG em cordão umbilical e as taxas de transferência de anticorpos com a concentração materna de IgG, a corionicidade da gestação, a presença de insuficiência placentária, a restrição de crescimento intrauterino, a idade gestacional de nascimento, o peso de nascimento, o tabagismo, a doença materna e a via de parto. Resultados: a concentração de IgG total em cordão umbilical apresentou correlação positiva com os níveis maternos séricos de IgG total e a idade gestacional do parto. Os níveis de IgG total em cordão umbilical foram significativamente menores em gestações monocoriônicas quando comparadas às dicoriônicas. A taxa de transferência de IgG total apresentou correlação positiva com a idade gestacional do parto, mas negativa com as concentrações maternas de IgG total. As concentrações de IgG contra EGB e LPS de Klebsiella spp. e Pseudomonas spp. apresentaram associação com os níveis maternos de IgG específicos contra esses antígenos e com o diabetes. Os níveis de IgG contra LPS de Klebsiella spp. também foram associados com o peso de nascimento e com hipertensão materna. As taxas de transferência de IgG contra EGB e LPS de Pseudomonas spp. apresentaram correlação com os níveis maternos de IgG específicos contra os antígenos referidos. A taxa de transferência de IgG contra EGB também esteve associada com a idade gestacional do parto, enquanto a taxa de transferência de IgG contra LPS de Pseudomonas spp. apresentou correlação com diabetes. Não houve correlação entre a taxa de transferência de IgG contra a LPS de Klebsiella spp. com nenhum fator analisado. Conclusão: em gestações gemelares, a concentração total de IgG em cordão umbilical foi influenciada pela concentração materna de IgG total, pela idade gestacional do parto e pela corionicidade placentária. As concentrações de IgG total foram significativamente menores em gestações monocoriônicas que em dicoriônicas. As concentrações séricas de IgG contra EGB e LPS de Klebsiella spp. e Pseudomonas spp. em cordão umbilical apresentaram associação com os níveis maternos de IgG específicos contra esses antígenos e com a presença de diabetes. Todos os outros parâmetros estudados apresentaram diferentes associações com as concentrações de IgG e com as taxas de transferências de IgG específicas contra cada antígeno investigado / There is a lack of data in the literature regarding the placental transport of immunoglobulins in twin pregnancies. The objective of this study was to examine factors that influence the concentration of immunoglobulin G (IgG) in cord serum and the placental transfer of total IgG and of IgGs against Klebsiella spp. LPS and Pseudomonas spp. LPS, and Group B Streptococcus (GBS). Methods: A prospective study was conducted at the Hospital das Clinicas in the São Paulo University Medical School between 2012 and 2013. Maternal and umbilical cord samples were collected at birth. The inclusion criteria were twin pregnancies with no evidence of infection with HIV, cytomegalovirus, hepatitis B or C, toxoplasmosis, or rubella. Twin pregnancies with evidence of autoimmune disease, fetal malformations or genetic syndromes were also excluded. Stepwise multivariate regression analysis was used to evaluate the association between cord serum concentrations of IgG and IgG transfer ratios as well as the associations between cord serum concentrations of IgG and maternal serum concentrations of IgG, pregnancy chorionicity, the presence of an abnormal umbilical artery pulsatility index, intrauterine growth restriction, gestational age at delivery (GAD), birth weight, placental weight, smoking during pregnancy, maternal disease, and mode of delivery. Results: Total IgG concentrations in cord sera were positively correlated with total IgG concentrations in maternal sera. Cord serum concentrations of IgG were also positively correlated with GAD. Cord serum concentrations of total IgG were significantly lower in monochorionic versus dichorionic pregnancies. The total IgG transfer ratio was positively correlated with GAD but was inversely correlated with total IgG concentration in maternal serum. Cord serum concentrations of IgGs against GBS, Klebsiella spp. LPS and Pseudomonas spp. LPS were significantly associated with maternal concentrations of specific IgGs and the presence of maternal diabetes. Cord serum concentrations of anti-Klebsiella spp. LPS IgG were also correlated with birth weight and the presence of maternal hypertension. The transfer ratios of IgGs against GBS and Pseudomonas spp. LPS were related to maternal concentrations of specific IgGs. The transfer ratios of IgGs against GBS and Pseudomonas spp. LPS were also associated with GAD and the presence of diabetes, respectively. None of the examined parameters were found to be correlated with the transfer ratio of IgG against Klebsiella spp. LPS. Conclusions: In twin pregnancies, in addition to the influences of maternal serum concentrations of total IgG and of GAD, chorionicity was also found to influence cord serum concentrations of total IgG. Compared with dichorionic twins, monochorionic twins were found to have lower concentrations of total IgG in cord sera. Umbilical cord serum concentrations of IgGs against GBS, Klebsiella spp. LPS and Pseudomonas spp. LPS were associated with maternal serum concentrations of specific IgGs and with maternal diabetes. All of the remaining parameters that were investigated had varying associations with concentrations of specific IgGs in cord serum and with placental transfer and were dependent on the antigen being studied

Introdução: O leite pode ser considerado um dos alimentos mais completos por apresentar alto teor de proteínas e sais minerais, porém, também é considerado excelente meio de cultura para microrganismos. Objetivos: Identificar o número de UFC de Staphylococcus spp. e Klebsiella pneumoniae, cultivados isoladamente ou em associação, em leite integral estéril, a 6 oC, 27 oC e 37 oC e descrever a curva de morte térmica, quando submetidas ao processo de pasteurização lenta isoladamente ou em associação. Material e Métodos: Avaliação através da contagem das UFC, do comportamento de Staphylococcus spp. e K. pneumoniae, isoladas de tanque de refrigeração de leite, submetidas a temperaturas que simulam o leite em condições de refrigeração (6 °C), condições ambientais (25 °C) e na temperatura ideal de crescimento de patógenos mesófilos (36°C). Avaliação da sensibilidade de Staphylococcus spp. e K. pneumoniae isoladas e em associações ao processo de pasteurização lenta. Resultados: Na escala 1 de Mac Farland a média de UFC de K. pneumoniae foi maior que a de Staphylococcus spp. A 6 °C as bactérias no leite, isoladas ou em associação crescem na mesma velocidade. A 25 °C a K. pneumoniae cresce mais que o Staphylococcus spp. A 25 °C K. pneumoniae associada ao Staphylococcus spp. cresce mais do que quando encontra-se isolada. A 36 °C K. pneumoniae associada ao Staphylococcus spp. cresce mais do que quando encontra-se isolada e ainda mais que a 25 °C. A pasteurização lenta foi efetiva, pois reduziu em no mínimo 90% as UFC no leite após 30 minutos a 65 °C. Conclusão: a medida que aumenta a temperatura, até 36 °C, a Klebsiella pneumoniae apresenta crescimento superior ao Staphylococcus spp., a contaminação de leite por Klebsiella pneumoniae (contaminação ambiental) irá influenciar mais na qualidade do produto final, comparando-se à contaminação por Staphylococcus spp., oriundo de mastite e a interação de microrganismos altera a morte dos mesmos, recomendando-se que novos estudos sejam realizados para que se entenda melhor esse processo. / Introduction: The milk can be considered one of the most complete food for its high contents of protein and minerals, but also it is considered an excellent medium of culture for microorganisms. Objective: To identify the number of the Colony Forming Units of Staphylococcus spp. and Klebsiella pneumoniae, in integral sterile milk, at different temperatures (6ºC, 27ºC e 37ºC) and to describe a thermal curve death, when submitted to the process of slow pasteurization isolated or in association. Materials and methods: Evaluation by counting of the colony forming units and the behavior of the Staphylococcus spp. and Klebsiella pneumoniae, isolated and in association occurred in the cooling tank, submitted to temperatures that simulate the conditions of milk in cooling (6ºC), environmental condition (25ºC) and the optimal temperature for the growth of microorganisms (36ºC). Evaluation of the sensibility of Staphylococcus spp. and Klebsiella pneumoniae isolated and in association during the pasteurization process. Results: In Scale 1 of Mac Farland the average of the colony form units of the K. pneumoniae was greater than the colony of Staphylococcus spp. At 6ºC the microorganisms in the milk isolated or in association grew at the same speed. At 25ºC K. pneumoniae associated with Staphylococcus spp. grew more than when they were isolated. At 36ºC K. pneumoniae associated with Staphylococcus spp. grew more then when it was isolated and more than at 25ºC. So we can conclude that the slow pasteurization was effective, because it has reduced at least 90% of the colony form unity in the milk after 30 minutes at 65ºC. Conclusion: By raising the temperature up to 36ºC, a Klebsiella pneumoniae had a superior growth when compared with Staphylococcus spp.; the contamination of milk by Klebsiella pneumoniae (environmental contamination) influences the most the quality of the final product when compared to the contamination by Staphylococcus spp. from mastitis, we can also conclude that the interaction of microorganisms modify the death rate of them. New studies and researches are recommended to a deeper and better comprehension of this process.

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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Antimicrobial resistance is considered a serious public health problem worldwide and complicates the treatment of infections caused by resistant microorganisms. The carbapenems are antimicrobial agents considered the last resource for treatment of severe infections caused by Klebsiella pneumoniae and the resistance to β-lactams can result in the accumulation of different resistance mechanisms (carbapenemases, efflux pump and loss of porins). This study aimed to evaluate multiple resistance mechanisms in 27 clinical isolates of K. pneumoniae resistant to carbapenems coming from the University Hospital of Santa Maria-RS from July 2013 to August 2014. These isolates were evaluated the susceptibility profiles through broth microdilution against ciprofloxacin, imipenem, ertapenem, meropenem, cefepime, ceftazidime and cefoxitin. Carbapenemase detection was performed through phenotypic tests with combined disc test with phenylboronic acid (AFB) and ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and Blue-Carba test. In addition, genotypic tests to detect genes enconding carbapenemase were performed. Efflux pump was evaluated by broth microdilution together with efflux pump inhibitor and loss of porins were evaluated by sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). High levels of resistance verified by the minimum inhibitory concentration (MIC) 50 and 90 for ciprofloxacin (64 and 128μg/mL), imipenem (32 to >128μg/mL), ertapenem (>128 and >128μg/mL), meropenem (128 and >128 μg/mL), cefepime (>128 and >128 μg/mL), ceftazidime (64 and 128μg/mL) and cefoxitin (128 and >128 μg/mL), respectively. In the resistance through carbapenemases production, 89% of the clinical isolates showed blaKPC gene and no clinical isolated showed genes encoding the metallo- β-lactamases. It was observed that the Blue-Carba test and combined disc test with AFB showed 100% concordance, while the combined disc test with EDTA showed high number of false positive (48%) when compared with genotypic test. Four isolates showed phenotypic profile consistent with the presence of efflux pump and all clinical isolates had lost one or both porins, being that in three isolated, this was the only resistance mechanism found. In 14% of the isolates can observe simultaneously observe the presence of three resistance mechanisms. Consequently, it is of fundamental scientific interest that studies are conducted in order to investigate and understand the mechanisms involved in resistance to carbapenems in order to assist strategies of prevention and infection control. / A resistência aos antimicrobianos é considerada um grave problema de saúde pública em âmbito mundial e dificulta o tratamento de infecções causadas por microrganismos resistentes. Os carbapenêmicos são os antibacterianos considerados último recurso para o tratamento de infecções graves causadas por Klebsiella pneumoniae e a resistência a esse grupo de β-lactâmicos pode resultar da acumulação de diferentes mecanismos de resistência (carbapenemases, bomba de efluxo e perdas de porinas). Este trabalho teve como objetivo avaliar os múltiplos mecanismos de resistência de 27 isolados clínicos de K. pneumoniae resistente a carbapenêmicos oriundos do Hospital Universitário de Santa Maria-RS no período de julho de 2013 a agosto de 2014. Foram avaliados os perfis de suscetibilidade desses isolados através de microdiluição em caldo frente aos antimicrobianos ciprofloxacino, imipenem, ertapenem, meropenem, cefepima, ceftazidima e cefoxetina. A detecção de carbapenemases foi realizada através de testes fenotípicos com a utilização do disco de antimicrobiano associado com os inibidores ácido fenilborônico (AFB) e ácido etilenodiamino tetra-acético (EDTA) e através do teste Blue-Carba. Também foram realizados testes genotípicos para detectar os genes que codificam as carbapenemases. Bombas de efluxo foram avaliadas através de microdiluição em caldo juntamente com inibidor de bomba de efluxo e a perda de porinas foi avaliada pela eletroforese em gel de sulfato de dodecilo de sódio-poliacrilamida (SDS-PAGE). Altos níveis de resistência foram verificados nesses isolados pela concentração inibitória mínima (CIM) 50 e 90 para ciprofloxacino (64 e 128μg/mL), imipenem (32 e >128μg/mL), ertapenem (>128 e >128μg/mL), meropenem (128 e >128 μg/mL), cefepima (>128 e >128μg/mL), ceftazidima (64 e 128μg/mL) e cefoxitina (128 e >128 μg/mL), respectivamente. Na resistência através da produção de carbapenemases, 89% dos isolados apresentaram o gene blaKPC e nenhum isolado apresentou genes que codificam as metalo-β-lactamases. Foi observado que os testes Blue-Carba e disco combinado com AFB apresentaram 100% de concordância, enquanto o teste de disco combinado com EDTA apresentou elevado número de falso-positivos (48%) quando comparados com o teste genotípico. Quatro isolados apresentaram perfil fenotípico compatível com a presença de bomba de efluxo e todos os isolados apresentaram perda de uma ou ambas porinas, sendo que em três isolados, esse foi o único mecanismo de resistência encontrado. Em 14% dos isolados pode-se observar concomitantemente a presença dos três mecanismos de resistência. Devido ao exposto, é de fundamental interesse científico que estudos sejam realizados para investigar e compreender os mecanismos envolvidos na resistência aos carbapenêmicos, a fim de auxiliar em estratégias de prevenção e controle de infecção.

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No. of bitstreams: 2 Tese- Cláudia Castelo Branco Artiaga Kobayashi - 2013.pdf: 3424505 bytes, checksum: 8f6814112115a98fa01748f80463bf8c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2013-04-12 / Carbapenemase-producing Klebsiella pneumoniae is an enterobacteria, commonly associated with resistance to multiple antibiotics. The presence of multidrug resistance phenotype is an important challenge in the epidemiological point of view, regarding the therapeutic management and infection control. A retrospective observational study was conducted in a tertiary-care hospital in Goiânia, Brazil, in the period of 2006 to 2011 to investigate the carbapenemases phenotypes, the in vitro activity of tigecycline and polymyxin B and determine the risk factors associated with infection or colonization by carbapenemase-producing K. pneumoniae. The serine-carbapenemase production was detected by modified Hodge test and combined disk test with boronic acid; metallo-β-lactamases - MβL by double-disk synergy test with imipenem and EDTA; extended spectrum β-lactamases - ESBL by combined disk with cefotaxime and ceftazidime with and without clavulanate, and plasmid AmpC type by combined disk with boronic acid and cefoxitin. The in vitro activity of tigecycline and polymyxin B against the enzyme-producing isolates was assessed using the broth microdilution method and for not β-lactam antimicrobials by disk diffusion and semi-automated system. The association between independent risk factors and colonization or infection by carbapenemase-producing K. pneumoniae was determined by logistic regression analysis. The carbapenem resistance was found in 8.06% of all isolates K. pneumoniae and 6.90% were carbapenemase producers. Among carbapenemases producers isolates, 77.78% were KPC type β-lactamase, 37.04% demonstrated the simultaneous production of plasmid AmpC β-lactamase and KPC, 29.63% associated with MβL or ESBL and KPC, 11.11% MβL/ESBL/KPC and 7.41% MβL/ESBL/KPC/plasmid AmpC. High percentages of not β-lactams antimicrobial resistance were observed, ranging from 61.10% - 74.70% to fluoroquinolones and 52.10% - 54.30% to aminoglycosides. Polymyxin B showed limited activity against the carbapenemase-producing K. pneumoniae (35.70%) and tigecycline was the only antimicrobial that inhibited 75.0% of these multidrug-resistant strains. The independent risk factors for K. pneumoniae carbapenemase producers were prolonged hospitalization (p = 0.031), previous use of carbapenems (p = 0.041) and exposure to more than three antimicrobials (p = 0.034). The detection of multidrug- resistant carbapenemase-producing isolates and the knowledge of different resistance mechanisms can result in significant impact on the treatment outcomes and strategies for infection control and prevention. / Klebsiella pneumoniae produtora de carbapenemase é uma enterobactéria, comumente associada à resistência aos múltiplos antimicrobianos. A presença deste fenótipo de multirresistência consiste em um importante desafio do ponto de vista epidemiológico, quanto ao manejo terapêutico e ao controle de infecção. Um estudo observacional retrospectivo foi conduzido em um hospital público terciário em Goiânia, Go, Brasil, no período entre 2006 e 2011, para investigar os fenótipos de carbapenemases, a atividade in vitro da tigeciclina e polimixina B e determinar os fatores de risco associados à infecção ou colonização por K. pneumoniae produtora de carbapenemase. A presença de serina carbapenemase foi detectada por meio do teste de Hodge modificado e disco combinado com ácido borônico; metalo-β-lactamases – MβL por sinergismo de disco duplo com imipenem e EDTA; β-lactamases de espectro estendido – ESBL, através do disco combinado com cefotaxima e ceftazidima com e sem ácido clavulânico e AmpC plasmidial por disco combinado com ácido borônico e cefoxitina. A atividade in vitro da tigeciclina e polimixina B foi avaliada através do método de microdiluição em caldo e dos antimicrobianos não β-lactâmicos por disco-difusão e sistema semiautomatizado. A associação entre fatores de risco independentes e colonização ou infecção foi determinada através de regressão logística. A resistência aos carbapenêmicos foi verificada em 8,06% do total de K. pneumoniae e a atividade de carbapenemase em 6,90%. Dentre os isolados produtores de carbapenemases, 77,78% foram considerados β-lactamase tipo KPC, 37,04% demonstraram a produção simultânea de AmpC plasmidial e KPC, 29,63% associação com MβL ou ESBL e KPC, 11,11% MβL/ESBL/KPC e 7,41% MβL/ESBL/KPC/AmpC plasmidial. Altas taxas de resistência aos antimicrobianos não β-lactâmicos foram observadas, variando de 61,10% - 74,70% para fluoroquinolonas e 52,10% - 54,30% para aminoglicosídeos. A polimixina B apresentou baixa atividade in vitro contra estes isolados (35,70%) e a tigeciclina foi o único antimicrobiano que inibiu 75,0% dos mesmos. Os fatores de risco independentes para K. pneumoniae produtora de carbapenemase foram a internação prévia prolongada (p = 0,031), uso prévio de carbapenêmicos (p = 0,041) e exposição a mais de três antimicrobianos (p = 0,034). A detecção de isolados produtores de carbapenemase multirresistentes e o conhecimento dos diferentes mecanismos de resistência podem resultar em significante impacto nos resultados terapêuticos e estratégias de controle de infecção e prevenção.