Introdução. A resistência bacteriana é facilitada pela pressão seletiva do uso de antimicrobianos na clínica e em outras atividades, como a agricultura e pecuária, além de poder ser disseminada para a natureza por meio do lançamento inadequado do esgoto ou pela aplicação do lodo de esgoto na agricultura. As -lactamases de espectro estendido (ESBL) são uma das formas mais prevalentes de resistência em Gram negativos no mundo, e seus genes codificadores são disseminados por meio de diversos elementos genéticos, principalmente transposons e integrons mobilizados para plasmídios. Objetivo. Identificar e caracterizar genes codificadores de ESBL, bem como suas prováveis formas de mobilização, em enterobactérias isoladas de fontes ambientais e clínicas. Material e Métodos. Quarenta e cinco cepas isoladas de um hospital público em 2004 e 2005, responsáveis por infecções hospitalares (14), infecções comunitárias (7) e colonizações (24), e 7 isoladas de estações de tratamento de esgoto (ETE) em 2009, em São Paulo, geneticamente distintas e produtoras de ESBL da família Enterobacteriaceae, foram estudadas. A técnica de PCR seguida de sequenciamento foi utilizada para a identificação dos genes blaESBL, triagem de elementos móveis e mapeamento do ambiente genético de blaESBL. A identificação dos grupos de incompatibilidade plasmidial (Inc) foi realizada pela técnica de PBRT, e a determinação dos tamanhos dos plasmídios pela técnica de S1-PFGE. Resultados. Os genes blaESBL identificados foram: amostras clínicas - blaTEM-15, blaTEM-197, blaSHV-5, blaSHV-12, blaSHV-27, blaSHV-28, blaSHV-45, blaSHV-55, blaSHV-110, blaCTX-M-2, blaCTX-M-59 e blaCTX-M-131; amostras ambientais blaSHV-28, blaCTX-M-15 e blaCTX-M-8. Os genes blaTEM- 15 e blaTEM-197 estavam associados aos elementos Tn2* e Tn3, respectivamente. Os genes blaSHV-5 e blaSHV-12 estavam associados à IS26, e não foi possível determinar o ambiente genético dos demais genes blaSHV. Os genes blaCTX-M-2, blaCTX-M-59 e blaCTXM- 131 estavam inseridos em integrons de classe 1 complexos, blaCTX-M-15 estava associado à ISEcp1 interrompida pela IS26, e blaCTX-M-8 estava associado à IS10, também interrompida pela IS26. Os principais grupos Inc detectados foram IncA/C (37 por cento ) e IncF (30,4 por cento ). Exceto por 7 cepas clínicas, todas apresentavam plasmídios de alto peso molecular, entre 48,5kb e 388kb. Conclusões. Este estudo detectou 15 genes blaESBL diferentes, dos quais dois são genes novos (blaTEM-197 e blaCTX-M-131) e três são inéditos no Brasil (blaTEM-15, blaSHV-55 e blaSHV-110). A maioria das cepas deste estudo possuía genes blaESBL associados a elementos mobilizáveis, bem como continham plasmídios de grupos Inc envolvidos na disseminação da resistência antimicrobiana. Além disso, carreavam plasmídios provavelmente conjugativos. Os resultados deste estudo mostram genes de resistência associados a elementos mobilizáveis em cepas contendo elementos transferíveis. As cepas foram isoladas tanto em uma instituição de saúde como nas ETEs da Grande São Paulo, mostrando o potencial de disseminação da resistência da clínica para o ambiente em nossa região. / Introduction. Bacterial resistance is facilitated by selective pressure of antimicrobial use in clinical and other activities, as agriculture and livestock, and can be spread to nature through the inadequate discharge of sewage or by the use of sludge in agriculture. Extended-spectrum -lactamases (ESBL) are the most prevalente forms of resistance in Gram-negative bacteria in the world, and their encoding genes are disseminated through several genetic elements, especially transposons and integrons mobilized to plasmids. Objective. To identify and characterize ESBL-encoding genes, as well as their probable mobilization pathways, in enterobacteria isolated from clinical and environmental sources. Material and Methods. Forty-five strains isolated from a public hospital in 2004 and 2005, responsible for hospital infections (14), community-acquired infections (7) and colonizations (24), and 7 isolated from sewage treatment plants (ETE) in 2009, in São Paulo, genetically distinct and ESBL producers from Enterobacteriaceae family, were studied. PCR technique followed by sequencing was used for blaESBL genes identification, mobile elements screening and blaESBL genetic environment mapping. Plasmid incompatibility groups (Inc) were identified by PBRT technique, and plasmid sizes were determined by S1-PFGE technique. Results. The blaESBL genes identified were: clinical samples - blaTEM-15, blaTEM-197, blaSHV-5, blaSHV-12, blaSHV-27, blaSHV-28, blaSHV-45, blaSHV-55, blaSHV-110, blaCTX-M-2, blaCTX-M-59 and blaCTX-M-131; environmental samples blaSHV-28, blaCTX-M-15 and blaCTX-M-8. Genes blaTEM-15 and blaTEM-197 were associated to the elements Tn2* and Tn3, respectivelly. Genes blaSHV-5 and blaSHV-12 were associated to IS26, and it was not possible to detect the genetic environment of the other blaSHV genes. Genes blaCTX-M-2, blaCTX-M-59 and blaCTX-M-131 were inserted in complex class 1 integrons, blaCTX-M-15 was associated to ISEcp1 interrupted by IS26, and blaCTX-M-8 was associated to IS10, also interrupted by IS26. The most common Inc grups detected were IncA/C (37 per cent ) and IncF (30,4 per cent ). Except for 7 clinical strains, all isolates showed high molecular weight plasmids, rangng from 48,5kb to 388kb. Conclusions. This study detected 15 different blaESBL genes, from which 2 are new genes (blaTEM-197 e blaCTX-M-131) and 3 are still unpublished in Brazil (blaTEM-15, blaSHV-55 and blaSHV-110). Most of the strains from this study had blaESBL genes associated to mobile elements, as well as they had plasmids from Inc groups involved in the spread of antimicrobial resistance. Moreover, the strains probably carried conjugative plasmids. Results from the present work show resistance genes associated to mobile elements in strains carrying transferable elements. The strains were isolated either from a healthcare institution or from ETEs in São Paulo, which shows the spread potential of resistance from the clinic to the environment in our region.

Introdução: Organismos pertencentes ao gênero Aeromonas estão amplamente distribuídos no ambiente aquático sendo atualmente considerados como patógenos emergentes. Estudos demonstraram que, estes podem produzir uma série de fatores de virulência, e ainda um maior número de casos clínicos vêm sendo confirmados e atribuídos às diferentes espécies de Aeromonas. Objetivo: Estudar a ocorrência do gênero Aeromonas em efluentes de um sistema de lagoas de estabilização e discutir o significado da presença destes para a saúde pública. Métodos: A determinação de Aeromonas spp foi realizada pela técnica de tubos múltiplos (NMP/100 mL). Para a verificação da presença e ausência (PA) as colônias foram isoladas em ágar sangue ampicilina, ágar amido ampicilina e ágar MacConkey. As colônias que apresentaram resultados presuntivos para o grupo Aeromonas foram submetidas ao reisolamento em Ágar Amido, e a provas bioquímicas para identificação das espécies. O perfil plasmidial foi realizado de acordo com a metodologia descrita por BIRNBOIN & DOLLY 1979. Resultados: Aeromonas spp foram isoladas em 72,4% e 55,1% das amostras provenientes da entrada e saída da lagoa anaeróbia respectivamente, e em 48,3% da saída da lagoa facultativa variando as contagens entre <3 e 3,0x109 NMP/100mL. Na unidade de desinfecção por cloro entre <3 e 9,0 x 105 NMP/mL Conclusões: Observou-se que embora haja uma tendência de decaimento nas contagens de Aeromonas, não é possível eliminá-las do sistema estudado, mesmo após cloração. Esses organismos podem representar um risco à saúde devido à seleção de cepas resistentes que são lançadas no meio ambiente. / Introduction: Organisms of the genus Aeromonas are widely distributed in the aquatic environment, being now considered emerging organisms. Studies show that these organisms can produce a series of virulence factors, and that a major number of clinic cases have been confirmed and attributed to the different species of Aeromonas. Objective: Study the occurrence of the genus Aeromonas in effluents of a stabilization ponds system and discuss the meaning of the presence of these organisms for public health. Methods: Aeromonas spp determination was carried out by the most probable number technique (NMP/100mL). To verify the presence or absence, the colonies were isolated in ampicilin blood agar, starch agar, and Mc Conkey agar. Colonies showing presumptive results for Aeromonas group were re isolated in starch agar and to biochemical tests to identify the specie. The plasmidial profile was carried out according to the methodology described by BIRNBOIN & DOLLY 1979. Results: Aeromonas spp were isolated in 72,4% and 55.1% of the samples from the afluent and the end of anaerobic lagoons, respectively, in 48.3% of the effluent of the facultative lagoon in counts that varied from <3 and 3.0x109 NMP/100mL. In the disinfection unit counts varied from <3 and 9.0x105 NMP/100mL. Conclusions: It was possible to observe that even though a tendency of decaiment was noted for the counts of Aeromonas, it was not possible to totally eliminate this organisms from the studied system, even after the chlorination. These organisms could pose a health risk due to the selection of resistant strains released in the environment

Nuclear receptors (NRs) are important transcription factors involved in the regulation of a variety of physiological processes such as embryonic development, cell differentiation and homeostasis (for review, see Mangelsdorf et al., 1995 TenBaum and Baniahrned, 1997). In contrast to membrane bound receptors, they bind small lipophilic ligands and function in the nucleus as ligand-modulated transcription factors. The ligands for nuclear receptors include steroids (glucocorticoids, progestins, mineralocorticoids, androgens and estrogens), vitamin D3, retinoids, thyroid hormone, prostaglandins, farnesoids etc. Several other nuclear receptors are classified as orphan receptors for which no ligand has yet been identified. More than 300 nuclear receptors have now been identified and together these proteins comprise the single largest family of metazoan transcription factors, the nuclear receptor superfamily. Recently, a unified nomenclature has been evolved (nuclear receptor nomenclature committee, 1999), a summary of which is presented in Table 1.

Diss. (sammanfattning) Stockholm : Karol. inst., 2005. / Härtill 4 uppsatser.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-05Bitstream added on 2014-06-13T20:26:13Z : No. of bitstreams: 1 goncalves_fs_dr_jabo.pdf: 3109118 bytes, checksum: 5a4b81536e1b9bd9d62a0e42796b675b (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O fator de transcrição Oct-4 é bem conservado entre as espécies e é conhecido por ser expresso em embriões e células-tronco embrionárias (CTE), sendo um importante marcador da pluripotência. Recentemente, foi relatado que a combinação de Oct-4 com três outros fatores de transcrição Klf-4, c-Myc e Sox2 foram capazes de reprogramar células somáticas a um estado indiferenciado pluripotente, chamadas células-tronco pluripotentes induzidas (“células iPS”), as quais apresentam várias das mesmas propriedades das CTE incluindo a pluripotência, auto-renovação e proliferação. O objetivo desse estudo foi avaliar a funcionalidade do promotor Oct-4 de eqüino em CTE de murinos. Três vetores plasmidiais expressando GFP (“green fluorescent protein”) sob o controle do promotor Oct-4 de equinos, camundongo e quatro vetores lentivirais, também contendo o gene reporter GFP e os promotores Oct-4 de equinos, camundongo e humanos, pLZ2-ecOCT-EGFP (meq) (sequência equivalente de camundongos), pLZ2-ecOCT-EGFP (heq) (sequência equivalente de humanos), pLZ2-mOCT-EGFP e pLZ2-hOCT-EGFP, respectivamente, foram construídos. Todos os vetores também contêm um sítio de resistência à blasticidina que permite a seleção das células estáveis e das células transduzidas. Essas construções plasmidiais foram verificadas se funcionavam eficientemente, bem como o efeito do promotor Oct-4 em transfectar transientes e estáveis CTE. As construções com promotor Oct-4 de camundongo, humano e eqüino (sequência análoga à de camundongo) produziram somente 6% de células GFP positivas com intensidade de fluorescência (IF) >1000 pela análise em citômetro de fluxo, enquanto que o plasmídeo contendo o promotor Oct-4 de eqüino (sequência equivalente à de humanos) produziu menos células GFP positivas (>3%) com IF >1000, quando... / The pluripotency transcription factor Oct-4 is well conserved among species and is known to be expressed in embryos and embryonic stem (ES) cells; it is being an important pluripotency marker. It was recently demonstrated that the combination of Oct-4 with three other factors Klf-4, c-myc and Sox2 were able to reprogram somatic cells to a pluripotent and undifferentiated state. These cells known as induced pluripotent stem (iPS) cells share several properties with ES cells including self-renewal, proliferation and pluripotency. The aim of this study was to assess the functionality of the horse Oct-4 promoter in mouse ES cells. Three plasmids vectors expressing GFP (green fluorescent protein) under the control of the horse, mouse and four lentivirus vectors also containing reporter gene GFP and horse, mouse and human promoters, pLZ2-ecOCT-EGFP (mouse sequence equivalent), pLZ2-ecOCT-EGFP (human sequence equivalent), pLZ2-mOCT-EGFP and pLZ2-hOCT-EGFP, respectively, were built. All these vectors also contain a blasticidin resistance cassette to allow selection of transfected stable cells and transduced cells. Afterwards, to assess the functionality of the Oct-4 promoter all plasmids were tranfected the into transient and stable mouse ES cells. Constructs with mouse, human and horse (mouse analog sequence) Oct-4 promoter produced only 6% GFP positive cells with fluorescence intensity (FI)>1000 by 20 FACs assay, while plasmid horse (human analog sequence) Oct-4 promoter produced less GFP positive cells (>3%) with FI>1000, when compared with the positive control and among groups. However, GFP expression was not present in stable cells, whereas there were Blasticidin-resistant colonies-forming from 6 days post-transfection. To optimize the system in mouse ES cells, pLZ2-mOCT-EGFP and pLZ2-hOCT-EGFP lentivectors, were tested as controls. It was used HIV-1-derived... (Complete abstract click electronic access below)

Escherichia coli foi isolado de amostras de água de lastro, água de regiões portuárias e de bivalves. 49,6% (164/331) apresentaram múltipla resistência variando de 2 a 8 antibióticos. Dos sete fatores associados à virulência pesquisados: Toxina termoestável (ST), Toxina termolábil (LT), Adesão agregativa (EAEC), Fator de invasão (INV), Toxina Shiga-like I (stx-1), Toxina Shiga-like II (stx-2), e o gene intimina (eae): 4 isolados continham genes homólogos para EAEC, 3 para eae, 3 para ST e uma para stx-2. Um total de 80,0% (24/30), 72,3% (68/94) e 75,3% (55/73) dos isolados de E. coli de amostras de água de lastro, água de regiões portuárias e moluscos bivalves apresentaram plasmídeos, respectivamente. O método ERIC-PCR apresentou melhor desempenho para a análise de agrupamentos. Os isolados de E. coli, com as características encontradas, nos permitirá avaliar o perigo de sua presença no ambiente marinho costeiro e na água de lastro e programas de vigilância sanitária devem ser implementadas para proteger a saúde humana, animal e do ecossistema marinho. / Escherichia coli was isolated from ballast water, port areas water and bivalves samples. 49.6% (164/331) had multiple antibiotics resistant varied from 2 to 8 antibiotics. From seven virulence associated factors investigated: heat stable toxin (ST), heat labile toxin (LT), aggregative adhesion (EAEC), invasion factor (INV), Shiga-like I toxin (STx-1), Shiga-like II toxin (STx-2), and the gene that codify for intimin (eae): 4 isolates had homology to the EAEC, 3 for eae gene, 3 for ST and one for stx2. A total of 80.0% (24/30), 72.3% (68/94) and 75.3% (55/73) of E. coli isolates from ballast water, port area water and bivalves samples had plasmids, respectively. The ERIC-PCR was more efficiency to analyze the groups. The presence of E. coli isolates with the characteristics found will allow evaluate the hazard present at the coast area ecosystem and ballast water samples and sanitary surveillance programs must be implemented for human, animal and aquatic ecosystem health protection.

As micobactérias de crescimento rápido causam infecções pulmonares, infecções relacionadas a traumas cutâneos e aos cuidados com a saúde. Ha um número reduzido de opções terapêuticas para o tratamento dessas infecções e os dados nacionais sobre os determinantes genéticos dessa resistência são escassos. Duas classes de antimicrobianos importantes no tratamento são as fluorquinolonas e os macrolídeos. Enquanto a maioria dos isolados do Grupo M. chelonae-abscessus apresenta resistência intrínseca às fluorquinolonas, e são sensíveis aos macrolídeos, a maioria dos isolados do Grupo M. fortuitum é sensível às fluorquinolonas e expressa RNA-metilases que impedem a ação dos macrolídeos. Os determinantes da resistência às fluorquinolonas conhecidos em micobactérias são mutações no gene gyrA e para os macrolídeos é a expressão de genes erm, que codificam RNA-metilases. Nos dois casos os determinantes tem localização cromossômica. Outros determinantes de resistência podem ter localização plasmidial, a exemplo do gene aacA4\'-8, presente em plasmídio do grupo de incompatibilidade IncP, detectado em M. abscessus, que codifica resistência à kanamicina e tobramicina. Neste estudo foram avaliados: a correlação entre à susceptibilidade ao ciprofloxacino e moxifloxacino e presença de mutações nos genes gyrA e gyrB; a susceptibilidade à claritromicina e presença de genes que codificam RNA-metilases; a presença de plasmídios do grupo de incompatibilidade IncP em diferentes espécies de micobactérias; a estabilidade e a transferência por conjugação do plasmídio pBRA-100; a relação clonal entre isolados que albergam plasmídios IncP e o perfil de susceptibilidade antimicrobiana de uma coleção de isolados da espécie M. abscessus. Cento e vinte e dois isolados dos Grupos M. abscessus e M. fortuitum foram analisados quanto às concentrações inibitórias mínimas, por microdiluição, utilizando-se o painel RAPMYCO&#174;. As sequências parciais dos genes gyrA e gyrB e a presença de genes que codificam RNA-metilases foram determinadas em 69 e 59 desses isolados, respectivamente. A presença de plasmídios do grupo IncP foi determinada por PCR e os produtos de amplificação tiveram suas sequencias caracterizadas. A estabilidade do plasmídio pBRA-100 em Escherichia coli TOP10&#174; foi avaliada realizando-se repiques sucessivos por 57 dias e semeadura em agar LB contendo kanamicina. A transferência horizontal foi avaliada por ensaio de conjugação com E. coli J53 resistente à azida sódica. Em M. abscessus não houve diferença entre as sequencias da região QRDR de GyrA e GyrB entre isolados sensíveis e resistentes ao ciprofloxacino. Em M. abscessus subsp. abscessus e M. abscessus subsp. bolletii todos os isolados testados apresentaram genes erm; entretanto não foi observada correlação entre a presença dos genes e resistência indutiva a claritromicina. O gene erm(45), descrito neste trabalho, foi detectado apenas em M. abscessus subsp. bolletii. Os ensaios de microdiluição evidenciaram que os antimicrobianos mais ativos contra M. abscessus subsp. abscessus foram amicacina (89%), tigeciclina (96%) e claritromicina (86%). Apenas nos dois isolados da espécie M. fortuitum resistentes ao ciprofloxacino foi detectada a substituição S83W na proteína GyrA. Trata-se de substituição ainda não descrita em micobactérias. Nao foi observada correlação entre substituições em GyrB e resistência ao ciprofloxacino ou moxifloxacino. O gene erm(46), descrito neste estudo, foi detectado em 65% dos isolados. Nos demais isolados foram detectados três outros genes: erm(47), erm(48) e erm(49), ainda nao descritos. Os plasmídios IncP foram detectados apenas em \"M. massiliense\" pertencentes a três grupos clonais distintos com índice de similaridade maior que 92%, quando analisados por ERIC-PCR. Houve sucesso na conjugação entre E. coli TOP-Myco e E. coli J53. Os ensaios de estabilidade evidenciaram que o plasmídio pBRA-100 é estável em E. coli com aproximadamente 100% da população bacteriana albergando o plasmídio após 57 subcultivos. / The rapidly growing mycobacteria cause lung infections, skin infections related to trauma and health care associated infections. There are a limited number of therapeutic options for treating these infections and national data on the genetic determinants of this resistance are scarce. Two major classes of antimicrobials used in treatment of these infections are macrolides and fluoroquinolones. While the majority of the isolates from M. chelonae-abscessus Group have intrinsic resistance to fluoroquinolones, and are sensitive to macrolides, most isolates from M. fortuitum Group are sensitive to fluoroquinolones and express RNA methylases that prevent the action of macrolides. The known fluoroquinolones resistance determinants in to mycobacteria are mutations in thegyrA gene and for macrolides the main determinant is the expression of erm genes which encode RNA methylases. In both cases the determinants are located at the chromosome. Other resistance determinants may have a plasmidial location, such as aacA4\'-8 gene, present in the pBRA100 plasmid detected in M. abscessus, which encodes resistance to kanamycin and tobramycin. This study evaluated the correlation between the susceptibility to ciprofloxacin and moxifloxacin and mutations in genes gyrA and gyrB; susceptibility to clarithromycin and the presence of RNA-methylases encodinggenes , the presence of plasmids of the incompatibility group IncP in different species mycobacteria; stability and conjugal transfer of plasmid pBRA-100; the clonal relationship between isolates harboring plasmids IncP and antimicrobial susceptibility profile of a collection of isolates of M. abscessus. One hundred and twenty-two isolates of M. chenolae-abscessus and M. fortuitum Groups were analyzed for their minimal inhibitory concentrations by microdilution, using the RAPMYCO&#174; Panel. The partial sequences of the genes gyrA and gyrB and the presence of genes encoding RNA methylases were determined in 69 and 59 isolates, respectively. The presence of IncP group plasmids was determined by PCR and the sequence of PCR products were characterized. The stability of the pBRA-100 plasmid in Escherichia coli TOP10&#174; was evaluated by performing successive subcultures for 57 days, and plating on LB agar containing kanamycin. The horizontal transfer was evaluated by conjugation with E. coli J53 a sodium azide resistant strain. In M. abscessus no differences between the sequences of the QRDR region of gyrA or gyrB among isolates susceptible and resistant to ciprofloxacin were observed. In M. abscessus subsp. abscessus and M. abscessus subsp. bolletii all isolates tested had erm genes; however there was no correlation between the presence of these genes and inducible resistance to clarithromycin. The erm(45), gene described in this paper, was only detected in M. abscessus subsp. bolletii. Microdilution tests showed that the most active antibiotics against M. abscessus subsp. abscessus were amikacin (89%), tigecycline (96%) and clarithromycin (86%). In only in two M. fortuitum isolates resistant to ciprofloxacin the amino acid substitution S83W was detected in GyrA. This substitution had not been described mycobacteria. No correlation was observed between substitutions in GyrB and resistance to ciprofloxacin or moxifloxacin. The erm(46) gene described in this study, was detected in 65% of the isolates. In the remaining isolates other three not yet described genes were detected: erm(47), erm(48) and erm(49). IncP plasmids were detected only in \"M. massiliense\" belonging to three clonal groups with at similarity index greater than 92% when analyzed by ERIC-PCR.We succeeded in conjugating E. coli TOP-Myco and E. coli J53. The stability tests showed that the plasmid pBRA-100 is stable in E. coli since approximately 100% of the bacterial population harbored the plasmid after 57 subcultures.

A resistência bacteriana a antibióticos é um grave e crescente problema de saúde pública de âmbito mundial. O principal, e mais eficiente, mecanismo de resistência aos &#946-lactâmicos em bacilos Gram-negativos é a produção de &#946-lactamases, que possuem a capacidade de hidrolisar o anel &#946-lactâmicos e consequentemente inativar essa classe de antibióticos. Vale ressaltar, que atualmente os antibióticos &#946-lactâmicos são os mais utilizados clinicamente, particularmente em infecções graves. Dentre as &#946-lactamases existentes destacam-se as carbapenemases, enzimas capazes de inativar a maioria dos antibióticos &#946-lactâmicos. Uma grande preocupação é o fato dessas enzimas, em sua maioria, serem codificadas por plasmídeos, o que propicia a disseminação desses genes de resistência; portanto, é de extrema importância a realização de um rápido e efetivo monitoramento da presença de patógenos portadores desses genes de resistência, para que assim se possa prevenir a disseminação desses determinantes. Foram incluídos neste estudo 230 amostras únicas de Acinetobacter e Pseudomonas aeruginosa resistentes a imipenem detectados em pacientes internados em hospitais privados da cidade de São Paulo durante o período de fevereiro a outubro de 2013. As amostras foram avaliadas quanto à hidrólise de imipenem por espectrofotometria, quanto à presença de genes de carbapenemases por PCR e sequenciamento, e quanto à clonalidade por eletroforese em campos pulsados (PFGE) ou ERIC-PCR. Foram realizados ensaios de conjugação, transformação e sequenciamento completo de plasmídeos. Dentre as amostras de Acinetobacter spp. 80% (88) foram capazes de hidrolisar o imipenem. Dentre esses 76,1% (67) foram positivos para blaOXA-51-like, 19,3% (17) foram positivos para blaOXA-72. blaOXA-23, blaOXA-482 e blaIMP-1 foram detectados isoladamente em isolados distintos. O gene blaIMP-1 foi detectado em A. ursingii inserido em integron de classe 1 e representa a primeira descrição no Brasil. Uma nova carbapenemase OXA-482-like foi detectada em A. baumanii. Utilizando-se ERIC-PCR, observou-se uma grande diversidade de grupos clonais, com o máximo de quatro isolados por grupo. Dentre as amostras de P. aeruginosa, apenas 35,3% foram capazes de hidrolisar o imipenem. Dessas amostras, 14 possuíam o gene blaSPM-1, e isolados únicos possuíam, individualmente, os genes blaIMP, blaVIM, blaKPC-2 ou blaGES-23. O gene blaKPC-2 foi detectado inserido em contexto genético diferente dos descritos anteriormente, em plasmídeo IncU de 32 Kb, mobilizável, mas não conjugativo. Esta é a primeira descrição da sequencia completa de plasmídeo albergando o gene blaKPC-2 em P. aeruginosa no Brasil. Nas demais amostras (20) com atividade hidrolítica, não foram detectados genes de carbapenemase conhecidos, o que sugere a presença de genes de carbapenemase ainda não descritos. Em três amostras foi possível obter transformantes com plasmídeos, resistentes a carbapenêmicos. As amostras com blaSPM-1 apresentaram perfis de PFGE estreitamente relacionados. Em contraste, os perfis de PFGE das amostras com potenciais novas carbapenemases apresentaram índice de similaridade de Dice inferior ix a 80%, evidenciando grande diversidade clonal. Nossos achados evidenciam que a carbapenemase não intrínseca predominante em Acinetobacterem hospitais privados da cidade de São Paulo é OXA-72, e em hospitais privados há uma grande diversidade clonal. Em P. aeruginosa, a carbapenemase predominante é SPM-1, cuja disseminação é mediada por um único clone. Há potencialmente um número significativo de novas carbapenemases em Acinetobacter e P. aeruginosa, algumas delas mediadas por plasmídeos. / Bacterial resistance to antibiotics is a serious and growing public health problem worldwide. The main and most efficient mechanism of resistance to &#946-lactams in Gram-negative bacilli is the production of &#946-lactamases, which have the ability to hydrolyze the &#946-lactam ring and consequently inactivate this class of antibiotics. It is worth mentioning that currently &#946-lactam antibiotics are the most used clinically, particularly in severe infections. Among the existing &#946-lactamases, carbapenemases are capable of inactivating most &#946-lactam antibiotics. A major concern is that these enzymes are mostly encoded by plasmids, which facilitates the spread of these resistance genes; therefore, it is of extreme importance to carry out a rapid and effective monitoring of the presence of pathogens bearing these resistance genes, in order to prevent the dissemination of these determinants. This study included 230 unique samples of imipenem-resistant Acinetobacterand Pseudomonas aeruginosa detected in patients hospitalized in private hospitals in the city of São Paulo during the period from February to October 2013. The samples were evaluated for the imipenem hydrolysis by spectrophotometry, the presence of carbapenemase genes by PCR and sequencing, and concerning clonality by pulsed field electrophoresis (PFGE) or ERIC-PCR. Conjugation, transformation and complete sequencing of plasmids were performed. Among Acinetobacter spp. samples, 80% (88) were able to hydrolyze imipenem. Among these, 76.1% (67) were positive for blaOXA-51-like genes and 19.3% (17) were positive for blaOXA-72. The blaOXA-23, blaOXA-482 and blaIMP-1 genes were detected alone in distinct isolates. The blaIMP-1 gene was detected in A. ursingii inserted in class 1 integron and represents the first description in Brazil. A novel OXA-482-like carbapenemase was detected in A. baumanii. Using ERIC-PCR, a great diversity of clonal groups was observed, with a maximum of four isolates per group. Among P. aeruginosa samples, only 35.3% were able to hydrolyze imipenem. Of these samples, 14 had the blaSPM-1 gene, and single isolates individually possessed the blaIMP, blaVIM, blaKPC-2 or blaGES-23 genes. The blaKPC-2 gene was found inserted in a genetic context different from those described previously, in a mobilizable, but not conjugative, 32 Kb IncU plasmid. This is the first description of the complete nucleotide sequence of a plasmid harboring the blaKPC-2 gene in P. aeruginosa in Brazil. In the remaining samples (20) with hydrolytic activity, no known carbapenemase genes were detected, suggesting the presence of carbapenemase genes not yet described. In three samples it was possible to obtain transformants with plasmids, resistant to carbapenems. Samples with blaSPM-1 showed closely related PFGE profiles. In contrast, the PFGE profiles of the samples with potential new carbapenemases showed Dice similarity index lower than 80%, evidencing a great clonal diversity. Our findings show that the predominant non-intrinsic carbapenemase in Acinetobacter in the city of São Paulo is OXA-72, and in private hospitals there is great clonal diversity. In P. aeruginosa, the predominant carbapenemase is SPM-1, the spread of this enzyme is mediated by a single clone. There are potentially a significant number of new carbapenemases in Acinetobacter and P. aeruginosa, some of them plasmid mediated.

Les systèmes toxine-antitoxine (TA) bactériens ont été découverts il y a une vingtaine d’année sur les plasmides à bas nombre de copie. Ils sont composés de deux gènes organisés en opéron, l’un codant pour une toxine stable et l’autre pour une antitoxine instable capable de neutraliser l’effet de la toxine. Les systèmes TA sont fortement représentés au sein de l’ensemble des génomes bactériens. Ils se localisent aussi bien sur des éléments génétiques mobiles (plasmides, phages, transposons,…) que dans les chromosomes, ce qui suggère que le transfert horizontal de gènes participe à leur dissémination. Le système TA ccd du plasmide F d’Escherichia coli (ccdF) est composé de l’antitoxine CcdA et de la toxine CcdB. Le système ccdF contribue à la stabilité du plasmide F en tuant les bactéries-filles n’ayant pas reçu de copies plasmidiques lors de la division bactérienne (tuerie post-ségrégationelle).<p>Au cours de ce travail, nous avons caractérisé un homologue du système toxine-antitoxine ccd du plasmide F (ccdF) qui se situe dans le chromosome de la souche pathogène E. coli O157:H7 EDL933 entre les gènes folA et apaH (ccdO157). Les systèmes ccdF et ccdO157 coexistent naturellement dans les souches d’E. coli O157:H7, le système ccdF se trouvant sur le plasmide pO157 qui dérive du plasmide F. Nos résultats montrent que l’antitoxine plasmidique CcdAF neutralise l’effet de la toxine chromosomique CcdBO157, tandis que l’antitoxine chromosomique CcdAO157 ne contrecarre pas la toxicité de la toxine plasmidique CcdBF. Nous avons également montré que le système ccdF cause une tuerie post-ségrégationelle, lorsqu’il est cloné dans un plasmide instable, dans une souche possédant le système chromosomique ccdO157. Le système ccdF est donc fonctionnel en présence de son homologue chromosomique. <p>Le système ccdO157 est absent du chromosome de la souche de laboratoire E. coli K-12 MG1655, où une région intergénique de 77 pb sépare les gènes folA et apaH. Celle-ci contient une séquence cible pour la transposition. Nous avons étudié la distribution du système ccdO157 au sein de 523 souches d’E. coli représentatives de l’ensemble des sérogroupes décrits. Nos résultats montrent que le système ccdO157 est présent au sein de souches appartenant à 47 sérogroupes différents. Nos résultats mettent en évidence la diversité de la région intergénique folA-apaH d’E. coli. Celle-ci peut contenir gènes codant pour des protéines présentant de l’homologie avec des protéines d’espèce bactériennes éloignées d’E. coli ou d’organismes eucaryotes, ainsi qu’un élément génétique mobile, l’IS621, ce qui montre que le système ccdO157 a intégré le chromosome d’E. coli via le transfert horizontal de gènes.<p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Plasmids providing antibiotic resistance to their host bacteria pose a major threat to society, as antibiotics are often the only way to treat infectious diseases. Here the existence conditions of plasmids are investigated in an ecological framework with mathematical methods such as ordinary differential equations and individual-based models. It is shown how (i) the arise of different kinds of compensatory mutation, (ii) intra- and intercellular interactions of plasmids representing opposing plasmid lifestyles as well as (iii) a diverse plasmid community affect plasmid dynamics, community composition and persistence. The results indicate that evolutionary modifications and interactions between plasmids broaden the existence conditions of plasmids in a way that has not been recognized before, but explains their occurrence in nature. This includes that biotic interactions could maintain costly plasmid-encoded antibiotic resistance despite the absence of abiotic selection. These findings open a way to study remaining research questions related to the complexity of natural environments.:1. Introduction 2. Article I (published) – Mobile compensatory mutations promote plasmid survival 3. Article II (published) – Conjugative plasmids enable the maintenance of low cost non-transmissible plasmids 4. Article III (submitted) – The autopoiesis of plasmid diversity 5. Supervised Master thesis I – The propagation of antibiotic resistances considering migration between microhabitats 6. Supervised Master thesis II – Estimation of the pB10 conjugation rate in Escherichia coli combining laboratory experiments and modelling 7. Supervised research internship – Plasmid population dynamics considering individual plasmid copy numbers 8. Discussion / Plasmide, die Antibiotikaresistenzen an ihre Wirtsbakterien vermitteln, stellen eine große Bedrohung füur die Gesellschaft dar, weil Antibiotika oft die einzige Möglichkeit sind Infektionskrankheiten zu behandeln. In dieser Arbeit werden die Existenzbedingungen von Plasmiden aus einer ökologischen Perspektive mit mathematischen Methoden wie gewöhnlichen Differentialgleichungen und Individuen-basierten Modellen untersucht. Es wird gezeigt, wie (i) das Aufkommen verschiedener Kosten-kompensierender Mutationen, (ii) intra- und interzelluläre Wechselwirkungen von Plasmiden, die gegensätzliche Plasmidlebensstile repräsentieren, sowie (iii) eine vielfältige Plasmidgemeinschaft einen Einfluss auf die Dynamik, Gemeinschaftszusammensetzung und Persistenz von Plasmiden ausüben. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass evolutionäre Modifikationen und Wechselwirkungen zwischen Plasmiden die Existenzbedingungen von Plasmiden in einer Weise erweitern, die bisher nicht erkannt wurde, aber ihr Auftreten in der Natur erklärt. Dazu gehört auch, dass biotische Wechselwirkungen trotz fehlender abiotischer Selektion eine kostspielige Plasmid-vermittelte Antibiotikaresistenz aufrechterhalten könnten. Die Erkentnisse dieser Arbeit können dazu genutzt werden verbleibende Forschungsfragen anzugehen, die im Zusammenhang mit der Komplexität der natürlichen Umwelt stehen.:1. Introduction 2. Article I (published) – Mobile compensatory mutations promote plasmid survival 3. Article II (published) – Conjugative plasmids enable the maintenance of low cost non-transmissible plasmids 4. Article III (submitted) – The autopoiesis of plasmid diversity 5. Supervised Master thesis I – The propagation of antibiotic resistances considering migration between microhabitats 6. Supervised Master thesis II – Estimation of the pB10 conjugation rate in Escherichia coli combining laboratory experiments and modelling 7. Supervised research internship – Plasmid population dynamics considering individual plasmid copy numbers 8. Discussion