O Streptococcus pneumoniae, também conhecido como pneumococo, é um importante agente etiológico causador de pneumonia, bacteremia, meningite e otite aguda do ouvido médio, acometendo especialmente crianças e idosos. A cápsula polissacarídica (PS) é o fator de virulência mais importante e localiza-se na superfície do microrganismo e tem ação anti-fagocítica in vivo. O pneumococo expressa pelo menos 91 cápsulas diferentes, que são química e sorologicamente distintas. Usualmente, a cápsula é o antígeno das vacinas anti-pneumocócicas, tanto como polissacarídeo livre ou conjugado a proteínas. O sorotipo 6B acomete principalmente crianças e é o segundo mais prevalente no Brasil, e a otimização das condições de cultivo buscando maior produtividade em PS é o alvo desta tese. Simultaneamente, também foi investigada a influência do inóculo e da glicose residual no instante do pulso ou do início da alimentação em cultivos descontínuos alimentados. Nos cultivos descontínuos alimentados foi observado que quanto menor a densidade óptica da cultura do inóculo, maior a concentração de PS obtida. A concentração da glicose residual no momento do pulso provavelmente influenciou a produção de PS: a produção foi maior quando o pulso foi dado ainda em altas concentrações de substrato. Por isso, obteve-se uma produção de PS ~390 mg/L em cultivo descontínuo alimentado com pulso, quando DO 600 nm da cultura do inóculo ~1,6 e o pulso de glicose e acetato de amônio ~15 g/L. Observou-se também que, mesmo com DO do inóculo ~1,65, a produção de PS foi somente 248 mg/L, devido à aplicação do pulso quando a concentração de glicose residual era ~4,5 g/L. A menor produção de PS foi obtida quando a DO da cultura do inóculo foi ~2,6 e a concentração de glicose residual ~3,4 g/L, gerando somente 194 mg/L de PS. Assim, cultivos descontínuos alimentados com pulso renderam melhores resultados que os cultivos descontínuos alimentados. A alimentação constante rendeu maior quantidade de PS quando comparada à alimentação exponencial. E tanto os ensaios descontínuos com ou sem pulso e os descontínuos alimentados foram melhores do que os cultivos contínuos, principalmente se considerarmos a facilidade de operação. O efeito da concentração residual da glicose no instante da alimentação na produção de PS é provavelmente influenciado pela presença de outros componentes do meio, devido aos requerimentos nutricionais do pneumococo. O estado fisiológico do inóculo determinou uma importante correlação entre a produção de PS nos cultivos descontínuos alimentados do sorotipo 6B: cultura do inóculo no meio da fase exponencial rendeu maior produção de PS. Esta correlação poderia ser conseqüência do perfil de crescimento do microrganismo in vitro e da ação de enzimas líticas após a fase exponencial. Foi observado, portanto, um efeito sinérgico entre a DO da cultura do inóculo, a concentração de glicose residual no momento de alimentação e produção de PS nos cultivos descontínuos alimentados. / Streptococcus pneumoniae is a major pathogen commonly responsible for pneumonia, bacteraemia, meningitis and otitis media, especially among young children and older adults. The most prominent pneumococcal virulence factor is the capsular polysaccharide (PS), which coats the surface of the bacterium and acts as an antiphagocytic factor in vivo. S. pneumoniae express at least 91 distinct capsules which are chemically and serologically distinct. The capsule is currently used as antigen in pneumococcal vaccines, either as free polysaccharide or conjugated to proteins. Pneumococcal serotype 6B is the second most prevalent in Brazil and the optimization of cultivation conditions is part of this study. Simultaneously we investigated the influence of the growth phase of the inoculum and the residual glucose concentration at the instant of the pulse or the start of feeding on PS production in batch and fed-batch cultivation. Streptococcus pneumoniae serotype 6B strain ST 433/03 was used. Bench scale experiments were carried out using a variant of the Hoeprich medium, containing glucose, acid-hydrolyzed casein, dialyzed yeast extract, L-glutamine and asparagine as nitrogen sources, choline as a growth factor and salts. The experiments were conducted in bioreactors monitored by the LabView 7.1program. It was observed in fed-batch cultivation, that the lower was the OD of the starter culture, the higher was the PS concentration obtained. The residual glucose concentration at the moment of the pulse also influenced the PS production: the PS production was higher when the pulse was given at higher residual glucose concentration. Hence, in fed-batch culture the highest PS production (387 mg/L) was obtained using an OD=1.6 of the starter culture and giving the pulse when the residual glucose was ~15 g/L. Using a similar inoculum (OD=1.65), the PS concentration reached 248 mg/L after giving the pulse when the residual glucose was 4.5 g/L. The lowest PS production was obtained when a culture with an OD=2.6 was inoculated into the reactor and the pulse was given when the residual glucose was 3.4 g/L (PS=194 mg/L). The effect of the residual glucose concentration at the instant of the start of feeding on PS production was probably influenced by the presence of other components in the concentrated feeding medium, which could better fit the nutritional requirements of the microorganism. The physiological state of the inoculum showed an important correlation to the PS production in batch and fed-batch cultivation of S. pneumoniae serotype 6B: mid-log phase inocula yielded high PS production. This correlation is consequence of the in vitro growth profile, the action of lytic enzymes after the log phase. In fed-batch cultivation, it was also observed a synergic effect of the inoculum OD and the residual glucose concentration in the moment of the pulse on PS production.

O Streptococcus pneumoniae, também conhecido como pneumococo, é um importante agente etiológico causador de pneumonia, bacteremia, meningite e otite aguda do ouvido médio, acometendo especialmente crianças e idosos. A cápsula polissacarídica (PS) é o fator de virulência mais importante e localiza-se na superfície do microrganismo e tem ação anti-fagocítica in vivo. O pneumococo expressa pelo menos 91 cápsulas diferentes, que são química e sorologicamente distintas. Usualmente, a cápsula é o antígeno das vacinas anti-pneumocócicas, tanto como polissacarídeo livre ou conjugado a proteínas. O sorotipo 6B acomete principalmente crianças e é o segundo mais prevalente no Brasil, e a otimização das condições de cultivo buscando maior produtividade em PS é o alvo desta tese. Simultaneamente, também foi investigada a influência do inóculo e da glicose residual no instante do pulso ou do início da alimentação em cultivos descontínuos alimentados. Nos cultivos descontínuos alimentados foi observado que quanto menor a densidade óptica da cultura do inóculo, maior a concentração de PS obtida. A concentração da glicose residual no momento do pulso provavelmente influenciou a produção de PS: a produção foi maior quando o pulso foi dado ainda em altas concentrações de substrato. Por isso, obteve-se uma produção de PS ~390 mg/L em cultivo descontínuo alimentado com pulso, quando DO 600 nm da cultura do inóculo ~1,6 e o pulso de glicose e acetato de amônio ~15 g/L. Observou-se também que, mesmo com DO do inóculo ~1,65, a produção de PS foi somente 248 mg/L, devido à aplicação do pulso quando a concentração de glicose residual era ~4,5 g/L. A menor produção de PS foi obtida quando a DO da cultura do inóculo foi ~2,6 e a concentração de glicose residual ~3,4 g/L, gerando somente 194 mg/L de PS. Assim, cultivos descontínuos alimentados com pulso renderam melhores resultados que os cultivos descontínuos alimentados. A alimentação constante rendeu maior quantidade de PS quando comparada à alimentação exponencial. E tanto os ensaios descontínuos com ou sem pulso e os descontínuos alimentados foram melhores do que os cultivos contínuos, principalmente se considerarmos a facilidade de operação. O efeito da concentração residual da glicose no instante da alimentação na produção de PS é provavelmente influenciado pela presença de outros componentes do meio, devido aos requerimentos nutricionais do pneumococo. O estado fisiológico do inóculo determinou uma importante correlação entre a produção de PS nos cultivos descontínuos alimentados do sorotipo 6B: cultura do inóculo no meio da fase exponencial rendeu maior produção de PS. Esta correlação poderia ser conseqüência do perfil de crescimento do microrganismo in vitro e da ação de enzimas líticas após a fase exponencial. Foi observado, portanto, um efeito sinérgico entre a DO da cultura do inóculo, a concentração de glicose residual no momento de alimentação e produção de PS nos cultivos descontínuos alimentados. / Streptococcus pneumoniae is a major pathogen commonly responsible for pneumonia, bacteraemia, meningitis and otitis media, especially among young children and older adults. The most prominent pneumococcal virulence factor is the capsular polysaccharide (PS), which coats the surface of the bacterium and acts as an antiphagocytic factor in vivo. S. pneumoniae express at least 91 distinct capsules which are chemically and serologically distinct. The capsule is currently used as antigen in pneumococcal vaccines, either as free polysaccharide or conjugated to proteins. Pneumococcal serotype 6B is the second most prevalent in Brazil and the optimization of cultivation conditions is part of this study. Simultaneously we investigated the influence of the growth phase of the inoculum and the residual glucose concentration at the instant of the pulse or the start of feeding on PS production in batch and fed-batch cultivation. Streptococcus pneumoniae serotype 6B strain ST 433/03 was used. Bench scale experiments were carried out using a variant of the Hoeprich medium, containing glucose, acid-hydrolyzed casein, dialyzed yeast extract, L-glutamine and asparagine as nitrogen sources, choline as a growth factor and salts. The experiments were conducted in bioreactors monitored by the LabView 7.1program. It was observed in fed-batch cultivation, that the lower was the OD of the starter culture, the higher was the PS concentration obtained. The residual glucose concentration at the moment of the pulse also influenced the PS production: the PS production was higher when the pulse was given at higher residual glucose concentration. Hence, in fed-batch culture the highest PS production (387 mg/L) was obtained using an OD=1.6 of the starter culture and giving the pulse when the residual glucose was ~15 g/L. Using a similar inoculum (OD=1.65), the PS concentration reached 248 mg/L after giving the pulse when the residual glucose was 4.5 g/L. The lowest PS production was obtained when a culture with an OD=2.6 was inoculated into the reactor and the pulse was given when the residual glucose was 3.4 g/L (PS=194 mg/L). The effect of the residual glucose concentration at the instant of the start of feeding on PS production was probably influenced by the presence of other components in the concentrated feeding medium, which could better fit the nutritional requirements of the microorganism. The physiological state of the inoculum showed an important correlation to the PS production in batch and fed-batch cultivation of S. pneumoniae serotype 6B: mid-log phase inocula yielded high PS production. This correlation is consequence of the in vitro growth profile, the action of lytic enzymes after the log phase. In fed-batch cultivation, it was also observed a synergic effect of the inoculum OD and the residual glucose concentration in the moment of the pulse on PS production.

Streptococcus pneumoniae é uma bactéria encapsulada que coloniza a nasofaringe, sendo uma das principais causas de morte por pneumonia e meningite em crianças e idosos. As vacinas contra S. pneumoniae são compostas por polissacarídeos capsulares (PS) livres ou conjugados à uma proteína. A vantagem do polissacarídeo conjugado em relação ao livre é a resposta timo-dependente. Pelo fato de existirem pelo menos 92 diferentes sorotipos capsulares, a utilização de uma proteína pneumocócica em uma vacina conjugada com apenas alguns sorotipos poderia aumentar a sua cobertura vacinal. Para tal, a utilização da proteína de superfície pneumocócica A (PspA) foi utilizada como carreador protéico covalentemente ligado ao polissacarídeo capsular sorotipo 14. Este trabalho também apresenta uma nova metodologia para a síntese de vacinas conjugadas, que vem demonstrando melhores resultados em nosso laboratório em comparação aos métodos clássicos de conjugação. O conjugado PS14-PspA foi administrado em camundongos BALB/c e o título de IgG anti-PS14 e anti-PspA, o índice de avidez, a deposição de complemento e a distribuição das subclasses de IgG foram avaliados. O título de IgG anti-PS14 conjugado foi significativamente maior do que título de IgG anti-PS14 livre. A avidez e a deposição de complemento do soro anti-PS14 conjugado também foram maiores. A principal subclasse de IgG induzida pelo PS14 livre foi IgG3 enquanto o PS14 conjugado induziu preferencialmente IgG1. No entanto, o índice de avidez, o perfil de distribuição das subclasses de IgG e a medida funcional da atividade opsonofagocítica dos soros anti-PspA livre e conjugada foram os mesmos. / Streptococcus pneumoniae is an encapsulated bacterium that colonizes the nasopharynx, being one of the leading causes of death from pneumonia and meningitis in infants and elderly. Vaccines against S. pneumoniae are constituted by plain capsular polysaccharide (PS) or conjugated to a protein. The advantage of conjugated PS on plain PS vaccine is the thymus dependent immune response. Since there are at least 92 different capsular serotypes, the use of a pneumococcal protein in a conjugate vaccine using only few serotypes might broader its coverage. For this purpose the pneumococcal surface protein A (PspA) was used as protein carrier to bind covalently to the capsular polysaccharide serotype 14. This work also presents a new methodology for the synthesis of conjugate vaccines, which showed better results in our laboratory in comparison to the classic ones. The conjugate PS14-PspA was injected in BALB/c mice and sera were measured for IgG titer against PS14 and PspA. IgG avidity index, complement deposition, and anti-PS14 and anti-PspA IgG subclasses were also evaluated. IgG titer against conjugated PS14 was significantly higher than IgG titer against control PS14. The avidity and the complement deposition of conjugated anti-PS14 serum were also higher. The main IgG subclass induced by free PS14 was IgG3 while conjugated PS14 induced preferably IgG1. Nevertheless, the avidity index, the IgG subclasses distribution profile, and the functional opsonophagocytic measure from free and conjugated anti-PspA sera were the same.

Neste trabalho avaliou-se a influência de fontes de carbono (FC) e composições de meio definido no crescimento celular e na produção do polissacarídeo PS14. Em batelada, testou-se como FC glicose, sacarose e frutose em diferentes concentrações. Testou-se também meios com ausência dos aminoácidos asparagina, ácido aspártico, fenilalanina, serina, alanina, treonina, triptofano, lisina e tirosina, das vitaminas/cofatores ácido fólico, piridoxamina, ácido p-aminobenzóico, <font face=\"Symbol\">b-NAD e riboflavina, além bem como da adição de maiores concentrações de aminoácidos identificados como importantes. Em cultivo contínuo foram avaliadas vazões específicas de alimentação (D) de 0,1h-1a 0,5h-1 e a influência das bases nitrogenadas. O meio com sacarose como FC, retirada dos aminoácidos e vitaminas citados e adição do dobro de glicina isoleucina, leucina, valina e o triplo de glutamina levou à maior produção de PS14 (441mg/L). Obteve-se a maior produtividade com D=0,4h-1e a maior quantidade de PS14 com adenina na concentração original no meio de cultura. / In this work we assessed the influence of different carbon sources (CS) and defined medium compositions on cell growth and polysaccharide PS14 production. In bath, glucose, sucrose and fructose were tested at different concentrations. Also, media were tested with absence of the amino acids: asparagine, aspartic acid, phenylalanine, serine, alanine, threonine, tryptophan, lysine, and tyrosine, and vitamins/cofactors: folic acid, pyridoxamine, p-aminobenzoic acid, riboflavin and <font face=\"Symbol\">b-NAD, besides the addition of higher concentration of amino acids identified as important. In continuous cultivation, dilution rates (D) from 0.1 h-1 to 0.5 h-1 were evaluated as well as the influence of nitrogenous bases. The medium containing sucrose as CS, absence of amino acids and vitamins and addition of twice glycine isoleucine, leucine, valine, and triple glutamine led to higher production of PS14 (441mg/L). D of 0.4 h-1 showed higher productivity and adenine in standard concentration produced greater amounts of PS14.

Neste trabalho avaliou-se a influência de fontes de carbono (FC) e composições de meio definido no crescimento celular e na produção do polissacarídeo PS14. Em batelada, testou-se como FC glicose, sacarose e frutose em diferentes concentrações. Testou-se também meios com ausência dos aminoácidos asparagina, ácido aspártico, fenilalanina, serina, alanina, treonina, triptofano, lisina e tirosina, das vitaminas/cofatores ácido fólico, piridoxamina, ácido p-aminobenzóico, <font face=\"Symbol\">b-NAD e riboflavina, além bem como da adição de maiores concentrações de aminoácidos identificados como importantes. Em cultivo contínuo foram avaliadas vazões específicas de alimentação (D) de 0,1h-1a 0,5h-1 e a influência das bases nitrogenadas. O meio com sacarose como FC, retirada dos aminoácidos e vitaminas citados e adição do dobro de glicina isoleucina, leucina, valina e o triplo de glutamina levou à maior produção de PS14 (441mg/L). Obteve-se a maior produtividade com D=0,4h-1e a maior quantidade de PS14 com adenina na concentração original no meio de cultura. / In this work we assessed the influence of different carbon sources (CS) and defined medium compositions on cell growth and polysaccharide PS14 production. In bath, glucose, sucrose and fructose were tested at different concentrations. Also, media were tested with absence of the amino acids: asparagine, aspartic acid, phenylalanine, serine, alanine, threonine, tryptophan, lysine, and tyrosine, and vitamins/cofactors: folic acid, pyridoxamine, p-aminobenzoic acid, riboflavin and <font face=\"Symbol\">b-NAD, besides the addition of higher concentration of amino acids identified as important. In continuous cultivation, dilution rates (D) from 0.1 h-1 to 0.5 h-1 were evaluated as well as the influence of nitrogenous bases. The medium containing sucrose as CS, absence of amino acids and vitamins and addition of twice glycine isoleucine, leucine, valine, and triple glutamine led to higher production of PS14 (441mg/L). D of 0.4 h-1 showed higher productivity and adenine in standard concentration produced greater amounts of PS14.

Streptococcus pneumoniae é uma bactéria encapsulada que coloniza a nasofaringe, sendo uma das principais causas de morte por pneumonia e meningite em crianças e idosos. As vacinas contra S. pneumoniae são compostas por polissacarídeos capsulares (PS) livres ou conjugados à uma proteína. A vantagem do polissacarídeo conjugado em relação ao livre é a resposta timo-dependente. Pelo fato de existirem pelo menos 92 diferentes sorotipos capsulares, a utilização de uma proteína pneumocócica em uma vacina conjugada com apenas alguns sorotipos poderia aumentar a sua cobertura vacinal. Para tal, a utilização da proteína de superfície pneumocócica A (PspA) foi utilizada como carreador protéico covalentemente ligado ao polissacarídeo capsular sorotipo 14. Este trabalho também apresenta uma nova metodologia para a síntese de vacinas conjugadas, que vem demonstrando melhores resultados em nosso laboratório em comparação aos métodos clássicos de conjugação. O conjugado PS14-PspA foi administrado em camundongos BALB/c e o título de IgG anti-PS14 e anti-PspA, o índice de avidez, a deposição de complemento e a distribuição das subclasses de IgG foram avaliados. O título de IgG anti-PS14 conjugado foi significativamente maior do que título de IgG anti-PS14 livre. A avidez e a deposição de complemento do soro anti-PS14 conjugado também foram maiores. A principal subclasse de IgG induzida pelo PS14 livre foi IgG3 enquanto o PS14 conjugado induziu preferencialmente IgG1. No entanto, o índice de avidez, o perfil de distribuição das subclasses de IgG e a medida funcional da atividade opsonofagocítica dos soros anti-PspA livre e conjugada foram os mesmos. / Streptococcus pneumoniae is an encapsulated bacterium that colonizes the nasopharynx, being one of the leading causes of death from pneumonia and meningitis in infants and elderly. Vaccines against S. pneumoniae are constituted by plain capsular polysaccharide (PS) or conjugated to a protein. The advantage of conjugated PS on plain PS vaccine is the thymus dependent immune response. Since there are at least 92 different capsular serotypes, the use of a pneumococcal protein in a conjugate vaccine using only few serotypes might broader its coverage. For this purpose the pneumococcal surface protein A (PspA) was used as protein carrier to bind covalently to the capsular polysaccharide serotype 14. This work also presents a new methodology for the synthesis of conjugate vaccines, which showed better results in our laboratory in comparison to the classic ones. The conjugate PS14-PspA was injected in BALB/c mice and sera were measured for IgG titer against PS14 and PspA. IgG avidity index, complement deposition, and anti-PS14 and anti-PspA IgG subclasses were also evaluated. IgG titer against conjugated PS14 was significantly higher than IgG titer against control PS14. The avidity and the complement deposition of conjugated anti-PS14 serum were also higher. The main IgG subclass induced by free PS14 was IgG3 while conjugated PS14 induced preferably IgG1. Nevertheless, the avidity index, the IgG subclasses distribution profile, and the functional opsonophagocytic measure from free and conjugated anti-PspA sera were the same.

O polissacarídeo capsular (PS) é o principal fator de virulência do S. pneumoniae e é a base para sua classificação em sorotipos. O objetivo deste trabalho foi estudar o metabolismo de S. pneumoniae sorotipo 14 em cultivo contínuo e, para tanto, foi desenvolvido um ELISA de captura para quantificação do PS produzido (PS14) e a melhor cepa produtora foi escolhida. Em cultivos descontínuos em biorreator foram observados rendimentos semelhantes para crescimento e PS14 entre meio complexo e meio quimicamente definido. No entanto, diferenças no requerimento de vitaminas foram verificadas entre cultivos em frasco e biorreator, relacionadas à disponibilidade de O2. Em cultivos contínuos observou-se que: a produção de PS14 foi associada ao crescimento celular, a glicose foi o substrato com maior impacto sobre a produção de PS14 e os fatores de conversão sobre glicose e biomassa foram maiores sob limitação de glicose/colina/glutamina; o que permite concluir que estratégias de produção de PS14 devem focar na alta densidade celular e na condição de limitação de nutrientes. / The capsular polysaccharide (PS) is the most important virulence factor of S. pneumoniae and is also the basis for its classification in serotypes. This study aimed to evaluate the metabolism of S. pneumoniae serotype 14 in continuous cultivation. In order to do this, a Sandwich ELISA was developed to quantify the PS (PS14) produced and the best producer strain was selected. Similar growth and PS14 yields were observed in batch cultures conducted with complex and chemically defined media. Differences in vitamin requirements were verified in flask and batch cultivation, associated to O2 availability. In continuous cultivation, the PS14 production was associated to cell growth, the glucose was the substrate with more impact on PS14 production and in limitation of glucose/choline/glutamine the yield factors per glucose consumed and per biomass produced increased. These results showed that to improve PS14 production is necessary to adopt strategies that focuses in high cell density in addition to conditions of substrate limitation.

Porphyromonas gingivalis é um dos principais organismos associados à periodontite crônica e apresenta intensa diversidade, que poderia refletir em sua virulência. A maioria dos estudos sobre a virulência de P. gingivalis foi realizada com cepas de referência, e pouco se conhece sobre este aspecto em isolados clínicos. A capacidade de indução de abscessos difusos em modelos animais experimentais parece estar associada a cepas capsuladas, enquanto a expressão de fímbrias e a capacidade de internalização em células epiteliais não fagocíticas, foram relacionadas à cepa não capsulada. Em P. gingivalis, o lócus de biossíntese do polissacarídeo capsular (BPC) apresenta características de ter sido adquirido por transferência horizontal de genes. O objetivo do presente estudo foi testar a hipótese de que a estrutura populacional de P. gingivalis relaciona-se com a variabilidade do lócus BPC e características fenotípicas como produção de cápsula e hidrofobicidade. Foram analisadas 28 cepas de P. gingivalis pertencentes aos 5 genótipos fimA quanto a, presença da cápsula por microscopia óptica, hidrofobicidade e detecção de genes do lócus BPC por PCR. A análise filogenética foi realizada por tipagem através de seqüenciamento de genes housekeeping (multilocus sequence typing, MLST). Dezesseis entre 28 amostras estudadas apresentaram cápsula, e não foram detectadas diferenças na hidrofobicidade dos isolados clínicos capsulados e não capsulados. O gene pg0106 foi detectado por PCR em 78% das amostras capsuladas e em 80% das amostras não capsuladas, enquanto pg0111 foi detectado em apenas 25% de amostras capsuladas. Apenas um isolado clínico e a amostra padrão W83 foram classificados como K1, por apresentarem o gene pg0118. Através do MLST foi possível identificar grande variabilidade entre as amostras de P.gingivalis. Foi observada relação entre STs e o tipo fimA ou hidrofobicidade, mas nenhum cluster foi associado à presença da cápsula ou aos genes do lócus de biossíntese do polissacarídeo capsular. Os dados indicam associação entre o lócus BPC e produção de cápsula, porém a diversidade deste lócus parece ser maior do que a relatada na literatura. O lócus BPC e a produção de cápsula não se relacionam com a origem filogenética da cepa, indicando a intensa recombinação que ocorre em P. gingivalis. / Porphyromonas gingivalis is one of main organisms associated with chronic periodontitis and is largely diverse, which could reflect in its virulence. Most studies on the virulence of P.gingivalis were performed with reference strains, and little is known about this aspect in clinical isolates. The ability to induce diffuse abscesses in experimental animal models seems to be associated with encapsulated strains, while expression of fimbriae and the ability to internalize into non phagocytic epithelial cells were related to noncapsulated strains. In P.gingivalis, the locus of biosynthesis of the capsular polysaccharide (GP) has characteristics of having been acquired by horizontal gene transfer. This study aimed to test the hypothesis that the structure population of P.gingivalis is related to the variability of the GPC locus and phenotypic characteristics such as capsule production and hydrophobicity. 28 P.gingivalis isolates representing fimA genotypes were screened for presence of capsule by light microscopy, hydrophobic properties and detection of genes in the GPC locus by PCR. The phylogenetic analysis was performed by sequencing of housekeeping genes typing (multilocus sequence typing, MLST). Sixteen of 28 studied samples had capsule, and there were no differences in the hydrophobic properties of capsulated and non capsulated clinical isolates. The pg0106 gene was detected by PCR in 78% of capsulated isolates and in 80% of not capsulated while pg011 was detected in only 25% of encapsulated isolates. One clinical isolate and reference strain W83 were classified as K1, due to the presence of pg0118 gene. MLST detected large variations within the P.gingivalis population. MLST clustering analysis revealed a relation between sequence type (STs) and fimA genotype or hydrophobic property, but there was no association of STs with the presence of capsule or the genes encoding for the biosynthesis of capsular polysaccharide. The data indicated an association between GPC locus and capsule production but the diversity of this locus appeared to be greater than that reported in the literature. The GPC locus and capsule production were not related to the phylogenetic origin of the strain, indicating intense recombination in P. gingivalis.

O polissacarídeo capsular (PS) é o principal fator de virulência do S. pneumoniae e é a base para sua classificação em sorotipos. O objetivo deste trabalho foi estudar o metabolismo de S. pneumoniae sorotipo 14 em cultivo contínuo e, para tanto, foi desenvolvido um ELISA de captura para quantificação do PS produzido (PS14) e a melhor cepa produtora foi escolhida. Em cultivos descontínuos em biorreator foram observados rendimentos semelhantes para crescimento e PS14 entre meio complexo e meio quimicamente definido. No entanto, diferenças no requerimento de vitaminas foram verificadas entre cultivos em frasco e biorreator, relacionadas à disponibilidade de O2. Em cultivos contínuos observou-se que: a produção de PS14 foi associada ao crescimento celular, a glicose foi o substrato com maior impacto sobre a produção de PS14 e os fatores de conversão sobre glicose e biomassa foram maiores sob limitação de glicose/colina/glutamina; o que permite concluir que estratégias de produção de PS14 devem focar na alta densidade celular e na condição de limitação de nutrientes. / The capsular polysaccharide (PS) is the most important virulence factor of S. pneumoniae and is also the basis for its classification in serotypes. This study aimed to evaluate the metabolism of S. pneumoniae serotype 14 in continuous cultivation. In order to do this, a Sandwich ELISA was developed to quantify the PS (PS14) produced and the best producer strain was selected. Similar growth and PS14 yields were observed in batch cultures conducted with complex and chemically defined media. Differences in vitamin requirements were verified in flask and batch cultivation, associated to O2 availability. In continuous cultivation, the PS14 production was associated to cell growth, the glucose was the substrate with more impact on PS14 production and in limitation of glucose/choline/glutamine the yield factors per glucose consumed and per biomass produced increased. These results showed that to improve PS14 production is necessary to adopt strategies that focuses in high cell density in addition to conditions of substrate limitation.

Porphyromonas gingivalis é um dos principais organismos associados à periodontite crônica e apresenta intensa diversidade, que poderia refletir em sua virulência. A maioria dos estudos sobre a virulência de P. gingivalis foi realizada com cepas de referência, e pouco se conhece sobre este aspecto em isolados clínicos. A capacidade de indução de abscessos difusos em modelos animais experimentais parece estar associada a cepas capsuladas, enquanto a expressão de fímbrias e a capacidade de internalização em células epiteliais não fagocíticas, foram relacionadas à cepa não capsulada. Em P. gingivalis, o lócus de biossíntese do polissacarídeo capsular (BPC) apresenta características de ter sido adquirido por transferência horizontal de genes. O objetivo do presente estudo foi testar a hipótese de que a estrutura populacional de P. gingivalis relaciona-se com a variabilidade do lócus BPC e características fenotípicas como produção de cápsula e hidrofobicidade. Foram analisadas 28 cepas de P. gingivalis pertencentes aos 5 genótipos fimA quanto a, presença da cápsula por microscopia óptica, hidrofobicidade e detecção de genes do lócus BPC por PCR. A análise filogenética foi realizada por tipagem através de seqüenciamento de genes housekeeping (multilocus sequence typing, MLST). Dezesseis entre 28 amostras estudadas apresentaram cápsula, e não foram detectadas diferenças na hidrofobicidade dos isolados clínicos capsulados e não capsulados. O gene pg0106 foi detectado por PCR em 78% das amostras capsuladas e em 80% das amostras não capsuladas, enquanto pg0111 foi detectado em apenas 25% de amostras capsuladas. Apenas um isolado clínico e a amostra padrão W83 foram classificados como K1, por apresentarem o gene pg0118. Através do MLST foi possível identificar grande variabilidade entre as amostras de P.gingivalis. Foi observada relação entre STs e o tipo fimA ou hidrofobicidade, mas nenhum cluster foi associado à presença da cápsula ou aos genes do lócus de biossíntese do polissacarídeo capsular. Os dados indicam associação entre o lócus BPC e produção de cápsula, porém a diversidade deste lócus parece ser maior do que a relatada na literatura. O lócus BPC e a produção de cápsula não se relacionam com a origem filogenética da cepa, indicando a intensa recombinação que ocorre em P. gingivalis. / Porphyromonas gingivalis is one of main organisms associated with chronic periodontitis and is largely diverse, which could reflect in its virulence. Most studies on the virulence of P.gingivalis were performed with reference strains, and little is known about this aspect in clinical isolates. The ability to induce diffuse abscesses in experimental animal models seems to be associated with encapsulated strains, while expression of fimbriae and the ability to internalize into non phagocytic epithelial cells were related to noncapsulated strains. In P.gingivalis, the locus of biosynthesis of the capsular polysaccharide (GP) has characteristics of having been acquired by horizontal gene transfer. This study aimed to test the hypothesis that the structure population of P.gingivalis is related to the variability of the GPC locus and phenotypic characteristics such as capsule production and hydrophobicity. 28 P.gingivalis isolates representing fimA genotypes were screened for presence of capsule by light microscopy, hydrophobic properties and detection of genes in the GPC locus by PCR. The phylogenetic analysis was performed by sequencing of housekeeping genes typing (multilocus sequence typing, MLST). Sixteen of 28 studied samples had capsule, and there were no differences in the hydrophobic properties of capsulated and non capsulated clinical isolates. The pg0106 gene was detected by PCR in 78% of capsulated isolates and in 80% of not capsulated while pg011 was detected in only 25% of encapsulated isolates. One clinical isolate and reference strain W83 were classified as K1, due to the presence of pg0118 gene. MLST detected large variations within the P.gingivalis population. MLST clustering analysis revealed a relation between sequence type (STs) and fimA genotype or hydrophobic property, but there was no association of STs with the presence of capsule or the genes encoding for the biosynthesis of capsular polysaccharide. The data indicated an association between GPC locus and capsule production but the diversity of this locus appeared to be greater than that reported in the literature. The GPC locus and capsule production were not related to the phylogenetic origin of the strain, indicating intense recombination in P. gingivalis.