Orientador: Luiz Augusto do Amaral / Banca: Max Ternero Gangani / Banca: Juliana Bega Junqueira / Banca: Karina Paes Bürger / Banca: Angela Cleusa de Fátima Banzatto de Carvalho / Resumo: Os objetivos do estudo foram avaliar a qualidade do efluente quanto a dinâmica da população de Escherichia coli, presença de E. coli shigatoxigênicas e eliminação de ovos de helmintos. Além de avaliar a produção e os potenciais de produção de biogás pelo processo de codigestão anaeróbia dos dejetos de bovinos leiteiros com e sem adição de 7% de caldo de cana-de-açúcar e biorremediador. Para o ensaio 1, foram utilizados dez biodigestores bateladas divididos em dois tratamentos, dejeto sem caldo de cana-de-açúcar (DSC) e dejeto com caldo (DCC), com tempo de retenção hidráulica (TRH) foi de 90 dias. O ensaio 2, foi realizado concomitante ao primeiro, com a mesma distribuição de tratamentos, para o monitoramento periódico da dinâmica da população E. coli e presença E. coli shigatoxigênicas, do pH e da acidez volátil. Para tanto, foram abastecidos mais 36 biodigestores bateladas, construídos de garrafas de material plástico de um litro, sendo analisadas duas repetições por tratamento a cada dez dias. As reduções das populações de E. coli foram significativas no DSC (60 dias) e no DCC (20 dias). Para E. coli shigatoxigênicas ocorreu em um período mais curto, 40 dias no DSC e menos de 10 dias no DCC. Posteriormente, foram realizados mais dois ensaios para avaliar a produção e potencial de produção de biogás e contagem de ovos de helmintos. Foram utilizados 20 biodigestores bateladas, com tempo de retenção hidráulica (TRH) de 90 dias, para cada ensaio. Os tratamentos foram distribuíd... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The objectives of the study were to evaluate the effluent quality in a dynamic situation of the Escherichia coli population, the presence of E. coli shigatoxigenic and the elimination of helminth eggs. In addition, evaluating the production and potential of biogas production by the process of anaerobic codigestion of the waste of dairy cattle with and without addition of 7% of sugarcane broth and bioremediator. For test 1, ten batch biodigesters were divided in two treatments, with no sugarcane broth (W) and waste with sugarcane broth (WWSC), with hydraulic retention time (HRT) of 90 days. Experiment 2 was carried out concomitantly with the first one, it had the same distribution of treatments, to realize the periodic monitoring of dynamic population of E. coli and presence of E. coli shigatoxigenic, pH and volatile acidity. To this end, 36 batch biodigesters were used, consisting of bottles of one liter plastic material, and two replicates per treatment were analyzed every ten days. Reductions of E. coli populations were significant in W (60 days) and in WWSC (20 days). For E. coli shigatoxigenic occurred in a shorter period, 40 days in W and less than 10 days in WWSC. Subsequently, two more tests were carried out to evaluate the production and potential of biogas production and helminths egg counting. 20 batch biodigesters with 90 days hydraulic retention time (HRT) were used for each test. The treatments were distributed in a completely randomized design, in a 2x2 factoria... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2015-12-06T22:55:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Programa de Apoio a Núcleos de Excelência (PRONEX) / O perfil de resistência a antimicrobianos e análise da diversidade genética foi analisado em 32 amostras de Escherichia coli produtoras de toxina Shiga (STEC) isoladas de infecção humana (n = 21) e das fezes de bovinos saudáveis (n = 11) e em 12 amostras de E. coli de origem humana isoladas de sítios extraintestinais, exceto uma delas isolada de diarréia. As amostras foram isoladas no Estado de São Paulo. Multiresistência (resistência a ≥3 grupos de antimicrobianos) foi observada tanto nas amostras de STEC (21/32 - 65,6%) como nas demais E. coli estudadas (8/12 - 66.7%). As amostras de STEC foram resistentes à tetraciclina (100%), seguida à estreptomicina (78,1%) e trimetoprim-sulfametoxazol (56,2%). Onze amostras de STEC resistentes a ampicilina carreavam a enzima β-lactamase TEM (blaTEM) e foram sensíveis a todas as cefalosporinas e quinolonas analisadas. As amostras de E. coli associadas a infecções intestinais e extraintestinais foram resistentes a um maior número de grupos de antimicrobianos. Foi observado resistência à estreptomicina (91,7%), tetraciclina (75%) e trimetoprim-sulfametoxazol (66,7%). Resistência à ampicilina (58,3%) foi também identificada. Três amostras de E. coli mostraram resistência a cefalosporinas de terceira geração, uma delas isolada de infecção intestinal carreava blaCTX-M-14 e blaTEM-1 e outra amostra isolada de secreção traqueal carreava blaCTX-M-15 e blaOXA-1. Cinco das 12 amostras de E. coli mostraram resistência à quinolonas. O gene da integrase associada ao integron classe 1 (intI1) foi encontrado em 6 (28,6%) das 21 amostras de STEC isoladas de humanos pertencentes ao sorogrupo O111 e em uma amostra isolada de bovino (9,1%) pertencente ao sorogrupo O118. Oito das 12 amostras de E. coli associadas a infecções intestinais e extraintestinais apresentaram intI1 e pertenciam a vários sorotipos. As amostras intI1 positivas carreavam plasmídeos com uma diversidade de tamanho, mas perfil plasmidial similar foi observado em algumas delas. O ensaio de hibridização indicou que intl1 estava localizado em plasmídeos em 5 das 7 amostras de STEC e em 6 das 8 demais amostras de E. coli. Análise dos integrons por PCR-RFLP revelou perfil idêntico em 4 amostras de STEC e em uma E. coli extraintestinal. Esses integrons tinham tamanho uniforme e continham o cassete gênico aadA1. O agrupamento filogenético mostrou que a maioria das amostras de STEC pertencia ao grupo B1, enquanto os grupos A, B2 e D foram observados entre as demais amostras de E. coli em 33,3%, respectivamente. Quatro amostras de E. coli isoladas de infecções extraintestinais foram denominadas como típicas E. coli patogênicas extraintestinais (ExPEC). Entre as 44 amostras de E. coli estudadas 54,5% apresentaram serino-proteases autotransportadoras (SPATE). A toxina vacuolizante Vat foi identificada somente em 3 das 12 E. coli associadas a infecções intestinais e extraintestinais, e essas amostras apresentaram fímbria tipo 1, fator necrosante citotóxico, Alfa hemolisina e a adesina de membrana externa, Iha (100%, 8,3%, 8,3% e 25%, respectivamente). A tipagem por PFGE das amostras de STEC O111 e O118 mostrou uma diversidade de perfis, mas a maioria das amostras foi agrupada em um mesmo grupo (80% a 97% de similaridade). Por outro lado, a tipagem molecular confirmou que a maioria das amostras de E. coli associadas a infecções intestinais e extraintestinais era epidemiologicamente não relacionada (similaridade genética ≥80%), exceto 2 amostras de E. coli isoladas do mesmo paciente, no mesmo dia, e que apresentaram padrões de PFGE com similaridade de 93,3%. Os plasmídeos das amostras de E. coli associadas a infecções intestinais e extraintestinais carreando genes de resistência e/ou virulência, acarretaram um custo biológico de pequeno a neutro por geração, quando inseridos às amostras laboratoriais de E. coli. Em conclusão, apesar da aquisição de genes ter interferido pouco na capacidade das amostras de E. coli laboratoriais em se multiplicarem e consequentemente se disseminarem, a presença de integrons e de outros elementos genéticos móveis tanto em amostras de STEC como entre as amostras de E. coli extraintestinais é preocupante, principalmente em relação as amostras de E. coli extraintestinais considerando a provável aquisição de resistência a outros antimicrobianos, como recentemente descrito aos carbapenens. / Phenotypic and genotypic characterization of resistance to antimicrobials and genetic diversity were analyzed in 32 Shiga Toxin-Producing Escherichia coli (STEC) strains isolated from human infections (n = 21) and cattle feces (n = 11), and 12 human extraintestinal E. coli strains, except one isolated from diarrhea. The E. coli strains were isolated in Sao Paulo State. Multiresistance (resistance to ≥3 antimicrobial groups) was observed in both STEC (21/32 – 65.6%) and ExPEC strains (8/12 - 66.7%). The STEC strains were resistant to tetracycline (100%) followed by streptomycin (78.1%) and trimethoprimsulfamethoxazole (56.2%). The eleven STEC strains resistant to ampicilin possessed β-lactamase TEM (blaTEM) enzyme and all strains were susceptible to third-generation cephalosporins, and also to quinolones. On the other hand, E. coli strains associated with intestinal and extraintestinal infections were resistant to a larger number of antimicrobial groups than STEC. Resistance was observed to streptomycin (91.7%), tetracycline (75%) and trimethoprimsulfamethoxazole (66.7%). Resistance to ampicillin (58.3%) was also identified. Three E. coli strains were non-susceptible to third-generation cephalosporins, one isolated from diarrhea carried blaCTX-M-14 and blaTEM-1 whereas other, isolated from tracheal secretion, carried blaCTX-M-15 and blaOXA-1. Five of the 12 E. coli strains showed resistance to quinolones. Integrase associated with class 1 integron (intI1) was detected in six (28.6%) of the 21 human STEC strains belonging to O111 serogroup and in one (9.1%) bovine strain belonging to O118 serogroup. Eight of the 12 E. coli strains associated with intestinal and extraintestinal infections presented intI1 and belonged to various serotypes. The intI1-positive isolates carried plasmids showing a diversity of sizes, but similar plasmid profiles were observed in some strains. Southern blot hybridization assay with intI1-specific probe indicated that intl1 was located on plasmids in five out of the seven STEC strains and in six out of the eight E. coli strains. Analysis of integrons by PCR-RFLP revealed identical profiles in 4 STEC strains and in one extraintestinal E. coli strain. These integrons had a uniform size and contained a single gene cassette aadA1. The phylogenetic grouping showed that most of the STEC strains belonged to B1 group, while groups A, B2 and D (33.3%), respectively were observed among the other E. coli isolates. Four E. coli strains isolated from extraintestinal infection were classified as typical extraintestinal pathogenic E. coli (ExPEC). Among 44 E. coli strains studied, 54.5% presented the Spate protease autotransporter. The Vat vacuolating toxin was identified only in 3 of the 12 E. coli strains associated with intestinal and extraintestinal infections, and these strains presented type-1 fimbriae, cytotoxic nectrotizing factor, alpha-hemolysin and the IrgA homologue adhesin, Iha (100%, 8.3%, 8.3% e 25%, respectively). PFGE analysis of O111 and O118 STEC strains showed a diversity of profiles, but most of the strains were grouped in the same cluster (80% to 97% of similarity). On the other hand, PFGE analysis revealed that most E. coli strains associated with intestinal and extraintestinal infections were epidemiologically unrelated, and were not grouped in any cluster with significant similarity (≥80%), except 2 E. coli strains, isolated at the same day from the same patient, and that presented PFGE patterns with similarity of 93.3%. The plasmids of the E. coli strains associated with intestinal and extraintestinal infections carrying resistance and/or virulence genes, resulted in a low or neutral biological cost per generation, when inserted into laboratory E. coli strains. In conclusion, despite the acquisition of genes has shown a low interference in the ability of laboratory E. coli strains to grow and consequently to spread, the presence of integrons and other mobile genetic elements in both STEC and E. coli associated with extraintestinal infections is worrisome, mainly in relation to extraintestinal E. coli strains considering the probable acquisition of resistance to other antimicrobials, as recently reported to carbapenems. / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Made available in DSpace on 2015-12-06T23:07:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O sorogrupo O26 de Escherichia coli enteropatogênica (EPEC) atípica é um dos sorogrupos mais frequentes implicados na diarréia infantil, sendo um sorogrupo muito comum também em amostras de E. coli enterohemorrágica (EHEC). O sorotipo mais frequente dentro do sorogrupo O26 tanto em amostras de EPEC quanto em amostras de EHEC é a O26:H11. Num recente estudo, amostras de EPEC atípica O26:H11 isoladas de crianças com diarréia apresentaram um padrão de adesão localizado (AL), porém eram desprovidas da fímbria BFP responsável pelo fenótipo AL das EPEC típicas. Uma dessas amostras, E. coli 22, foi escolhida para caracterização de seus determinantes genéticos. Foi construída uma biblioteca genômica da amostra 22 na E. coli DH5α e identificado um clone cosmídeo denominado pV-B-6, aderente a células HeLa. O clone pV-B-6 exibiu um padrão de adesão difusa (AD) sobre as células epiteliais, diferente da formação de microcolônias presentes na adesão AL apresentada pela amostra 22. O cosmídio pV-B-6 foi submetido a mutagênese utilizando o transposon mini-Tn10::kan e identificado um mutante não aderente (pV-B-6-Tn). Um fragmento de 2,3 kb EcoRI-HindIII contendo 1 kb do mini-Tn10 foi clonado, sendo identificado um gene, ldaH, que possuía 73% de identidade com a subunidade fimbrial faeH da de fímbria K88 ETEC. Essa região foi denominada de “locus for diffuse adherence” (lda). O presente trabalho teve como objetivo caracterizar a adesina codificada pelo locus lda, a qual é responsável por conferir o padrão AD a células HEp-2 na amostra pV-B-6. A análise em SDS-PAGE de extratos parcialmente purificados das amostras 22 e pV-B-6 mostrou uma banda protéica de aproximadamente 25 kDa, que estava ausente nos extratos do mutante pV-B-6-Tn. A proteína de 25 kDa foi cortada do gel, sendo determinado o sequenciamento da região amino-terminal. A sequência de aminoácidos correspondeu ‡ forma madura de LdaG, a principal subunidade estrutural da adesina. A expressão de Lda foi induzida em meio ágar MacConkey a 37o C. Para demonstrar que a adesina LDA era a responsável pelo padrão AD a células HEp-2, foi produzido um anti-soro LdaG em coelho. A especificidade do soro anti-LdaG foi determinada pela reação de “Imuno blot”. Apenas a proteína de 25 kDa foi reconhecida pelo soro imune, apresentando uma reação fortemente positiva com a amostra selvagem E. coli 22 e com o clone pV-B-6. Nenhuma reação do soro anti-LdaG foi observada no mutante, demonstrando, assim, a especificidade desse soro. Ensaios de inibição de adesão revelaram que o anti-soro LdaG reconheceu os epítopos da adesina responsáveis pela fenótipo AD, visto que foi capaz de inibir totalmente a adesão do clone pV-B-6. A imunomarcação com o anti-soro LdaG identificou na amostra 22 uma matriz de superfície amorfa sem nenhuma aparência de estrutura fimbrial. Quando observado em aumento maior, verificou-se a presença de estruturas fibrilares muito finas formando estruturas semelhantes a uma malha. Em contrapartida, nenhuma marcação foi observada no mutante LDA1. Foi determinada a incidência do gene ldaH em 65 amostras de EPEC atípica, isoladas em diferentes cidades brasileiras de crianças com diarreia aguda e de controles e pertencentes a 34 diferentes sorogrupos. Nenhuma dessas 65 amostras produtoras do padrão ALL em ensaios de 6 horas apresentou a sequência ldaH. Também foram estudadas 13 amostras de EPEC atípica que pertenciam aos sorogrupos O26, O55 e O111. O gene ldaH foi encontrado em quatro amostras, todas do sorogrupo O26 e que apresentavam o padrão AL em ensaios de três horas. No entanto, tanto os experimentos de PCR para amplificação do gene estrutural ldaG, como os experimentos de “Imuno blot” utilizando o anti-soro LdaG não revelaram a proteína de 25 KDa. Ensaios de inibição de adesão e imunofluorescência com soro antiK88 foram realizados com o intuito de investigar a relação antigênica entre as adesinas LDA e K88. Os resultados mostraram que ambas as adesinas são antigenicamente distintas, uma vez, que o soro anti-K88 não inibiu a AD e nem reconheceu qualquer estrutura presente na superfície da amostra pV-B-6. Neste estudo foi avaliado o papel da adesina LDA na virulência bacteriana, utilizando o modelo do camundongo tratado com estreptomicina e comparando a amostra selvagem 22 com a isogênica apresentando deleção do gene ldaG. Os resultados obtidos mostraram que aparentemente, a adesina LDA est· envolvida no processo de colonização, uma vez que a amostra selvagem 22 aderiu e colonizou mais eficientemente o ceco de camundongos C57BL/6J do que a amostra 22 ∆ldaG Concluindo, nossos resultados levaram a identificação e caracterização da adesina LDA responsável pela aderência difusa a células HEp-2. LDA È uma adesina afimbrial que contém uma subunidade principal, LdaG, cuja expressão é induzida em ágar MacConkey a 37o C. Estudos futuros são necessários para caracterizar melhor o papel da adesina LDA na virulência bacteriana. / The O26 serogroup of enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) is one of the most frequently implicated in infant diarrhea and is also common among enterohemorrhagic E. coli (EHEC) strains. The most common O26 strains belong to EPEC/EHEC serotype O26:H11. In a previous report, atypical EPEC strains O26:H11 isolated from children with diarrhea exhibited a localized adherence (LA) pattern within 3 hours, but do not harbor the BFP fimbriae correlated with the LA phenotype of typical EPEC. One isolate, E. coli 22 was used to characterize its genetic determinants. A genomic cosmid library of E. coli 22 was generated in E. coli K12 and the resulting clones were screened for LA adherence to HEp-2 cells. One cosmid clone, pV-B-6, exhibited adherence in a diffuse pattern over the entire epithelial cell rather than the LA microcolony formation seen with E. coli 22. Transposon mutagenesis was utilized to identify the region of cosmid pV-B-6 responsible for the adhesive phenotype. One isolate tested negative for adherence (pV-B-6-Tn) was chosen for further analysis. DNA sequencing of a subclone of pV-B-6 revealed an open reading frame, ldaH, whose predicted protein product shares 73% amino acid identity with that of the E. coli K88 fimbrial gene faeH. This region was named the locus for diffuse adherence (lda). The aim of this study was to characterize the adhesin encoded by the lda locus that is responsible for mediating diffuse adherence to HEp-2 cells. SDS-PAGE of whole-cell cell lysates from E. coli 22 and pV-B-6 showed a broad band with an apparent molecular mass of 25 kDa, which was absent in the pV-B-6-Tn extracts. The 25-KDa band was excised from the gel, and its N-terminal amino acid sequence determined. The sequence corresponds to the mature form of LdaG, the major structural subunit. The expression of LdaG is induced on MacConkey agar at 37o C. To provide further evidence that the LDA adhesin was responsible for the diffuse adherence seen on HEp-2 cells, we raised polyclonal rabbit antiserum against the major structural subunit LdaG. Imuno blot analysis 17 showed that the antiserum recognized the 25-kDa band present in wildtype E. coli 22 and pV-B-6, but not the pV-B-6-Tn mutant. Treatment of pV-B- 6 with the antiserum completed inhibited diffuse adherence of pV-B-6 to the HEp-2 cells. Immunogold labeling with LdaG antiserum identified an amorphous surface matrix with no obvious fimbrial structure. At higher magnification, very fine wiry fibrils forming mesh-like structures could be visualized. To determine whether the lda locus was specific to our O26:H11 strain or if it is present in other E. coli strains, we performed colony blots and HEp-2 adherence on a collection of 65 atypical EPEC strains representing 34 O serogroups. Most (61.5%) of strains were positive for HEp-2 localized-like adherence assay and all strains were ldaH probe negative. We also tested 13 atypical EPEC strains, which belonged to Dr. Luiz R. Trabulsi and ldaH was found in four O26 LA positive strains. These strains were tested with an ldaG gene probe, but were negative. By using a K88 antiserum, it was possible to demonstrate different antigenic determinants, between LDA and K88 adhesins. A streptomycin-treated mouse model was used to compare the intestinal colonization capacity of E. coli 22 strain with that of its ∆ldaG derivative (LDA1). The results showed that E. coli 22 adheres and colonizes the cecum of C57BL/6J mice more efficiently than the LDA1. In conclusion, we were able to characterize the LDA adhesin responsible for diffuse adherence to HEp-2 cells. LDA is an afimbrial adhesin that contains a major subunit, LdaG, whose expression is induced on MacConkey agar at 37o C. Additional work is needed to characterize the role in virulence of the LDA adhesin. / FAPESP: 01/03525-1 / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Tesis para optar al Título Profesional de Ingeniera Agrónoma y al Grado de Magíster en Ciencias Agropecuarias, Mención Producción Agroindustrial / Hoy en día los consumidores tienen mayor conocimiento de la importancia de integrar frutas y hortalizas frescas a la dieta de manera que ésta sea saludable, dado que se conoce el gran aporte nutricional y los beneficios para la salud tales como la prevención de enfermedades cardiovasculares, diabetes, cáncer, etc. El gran problema de las frutas y hortalizas frescas es que tienen un rápido deterioro causado principalmente por enzimas y microorganismos. Las bacterias se consideran como la mayor causa del deterioro de alimentos frescos, seguido por hongos, virus, residuos de pesticidas y micotoxinas (Fallik, 2014).

Orientador: José Moacir Marin / Banca: Janete Apparecida Desidério / Banca: Maria de Fátima Martins / Resumo: A piometra canina é uma enfermidade caracterizada pela inflamação do útero com acúmulo de exsudatos, acometendo principalmente fêmeas adultas. Ocorre na fase lútea do ciclo estral em decorrência de alterações hormonais e infecção bacteriana. É reconhecida como uma das principais causas de morte em cadelas e a Escherichia coli é o principal patógeno associado a esta doença. O objetivo deste estudo foi isolar e identificar cepas de E. coli provenientes de conteúdo intra uterino, boca e fezes de cadelas diagnosticadas com piometra, estudar a prevalência de genes codificadores de fatores de virulência uropatogênicos das cepas obtidas testando ainda a semelhança genética entre as cepas isoladas de conteúdo intra uterino e boca e avaliar a susceptibilidade "in vitro" das bactérias isoladas frente a 12 agentes antimicrobianos. Setenta cepas de E. coli, 25 provenientes do conteúdo intra uterino, 26 provenientes da boca e 19 provenientes das fezes, isoladas de 6 cadelas foram examinadas por PCR. Entre as cepas examinadas, 67 (95,7%) foram positivas para o gene fim, 19 (27,1%) foram positivas para iss, 18 (25,7%) foram positivas para hly , 13 (18,5%) foram positivas para iuc e 12 (17,1%) foram positivas para usp. Três animais apresentaram grande similaridade entre as cepas de E. coli isoladas do conteúdo intra uterino e da boca, através da análise da diversidade genética realizada mediante emprego da técnica REP-PCR, ERIC-PCR e BOX-PCR. Resistência antimicrobiana predominante foi detectada para cefalotina (67,1%), ampicilina (65,7%), tetraciclina (61,4%) e nitrofurantoina (58,5%) entre as cepas isoladas. Resistência a múltiplos antimicrobianos foi detectada em 12 (48,0%) dos isolados do conteúdo intra uterino, em 22 (84,6%) dos isolados da boca e em 14 (73,6%) dos isolados das fezes... / Abstract: Canine pyometra is a disease characterized by the inflammation of the uterus with accumulation of purulent discharge, affecting mainly adult animals. Occurs in the luteus phase of the estrus cycle in result of hormone alterations and generally is associated with bacterial infections. It is recognized as one of the main causes of disease and death in the bitch and Escherichia coli is the major pathogen associated with this disease. The aim of this study was to research, isolation and identification of Escherichia coli strains from intrauterine contents, mouth and feces of bitches diagnosed with pyometra, studying the prevalence of uropathogenic virulence factors genes in strains isolated, still testing the genetic similarity among strains isolated from intrauterine contents and mouth and evaluate the susceptibility "in vitro" of the isolated bacteria to 12 antimicrobial drugs. Seventy E. coli strains, 25 from intrauterine contents, 26 from mouth and 19 from feces isolated from six bitches were examined by PCR. Among the strains 67 (95.7%) were positive for fim, 19 (27.1%) were positive for iss, 18 (25.7%) were positive for hly, 13 (18.5%) were positive for iuc and 12 (17.1%) were positive for usp. Multiple antimicrobial resistance was detected for cephalothin (68.0%), nalidixic acid (56.0%) and ampicillin (56.0%) among the pyomera E. coli isolates. Multidrug resistance was found in 12 (48.0%) of the isolates from pyometra, in 22 (84.6%) of the isolates from mouth and in 14 (73.6%) of the isolates from feces... / Mestre

A Escherichia coli é uma bactéria que deve ser controlada na indústria alimentar e setor hospitalar. Biosensores magnetoelásticos oferecem a promessa de rápida identificação destes e de outros patógenos prejudiciais. Neste trabalho, tiras amorfas de Metglas 2826MB3 foram cortadas ao tamanho 5 mm x 1 mm, com uma serra de micro corte e, em seguida, foram revestidas com camadas finas de Au e Cr, como foi verificado pela análise de espessuras de filmes Rutherford Backscattering Spectroscopy (RBS). Foram estudadas várias superfícies dos sensores: 1) sensor as-cast, lado roda; 2) sensor as-cast, superfície livre; 3) superfície polida. Uma camada de cistamina (CYS) foi aplicada ao substrato magnetoelástico, formando monocamadas auto organizadas (SAM), seguido de anticorpos, utilizando um protocolo modificado de Hermanson. Foi utilizado a bactéria Escherichia coli ATCC 25922, um anticorpo primário anti E. coli para a formação do bioconjugado e um anticorpo secundário Goat IgG anti-rabbit H&L Alexa Fluor 488 para a microscopia de fluorescência por método imunológico. O crescimento da camada de cistamina foi caracterizado por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) para as superfícies. Os biosensores foram expostos a soluções de bactérias e a frequência de ressonância dos sensores foi medida com um analisador de impedância Agilent E5061B até 100 minutos, em 5 biosensores de cada tipo. As reduções na frequência de ressonância, que apresentam a captura de bactérias, foram medidos após a otimização da amplitude do sinal. Para tempos até 40 minutos, a altas taxas de captação foram observadas e, posteriormente, a saturação ocorreu. Os parâmetros associados com uma cinética de captura foram estudados para diferentes superfícies dos sensores. O sensor com uma superfície polida mostrou melhores resultados. Este trabalho mostra que os biosensores magnetoelásticos podem ser úteis para a detecção e quantificação de microrganismos. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2015-06-16T18:27:50Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Andre Luis Possan.pdf: 5589898 bytes, checksum: 765d06f99a85653862a5df0706858320 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-16T18:27:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Andre Luis Possan.pdf: 5589898 bytes, checksum: 765d06f99a85653862a5df0706858320 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior. / Escherichia coli is a bacteria that must be controlled in the food industry and the hospital sector. Magnetoelastic biosensors offer the promise of rapid identification of these and other harmful pathogens. In this work, strips of amorphous Metglas 2826MB3 were cut to size (5 mm x 1 mm) with a micro-dicing saw and were then coated with thin layers of Cr and Au, as verified by Rutherford backscattering spectroscopy (RBS). Several sensor surfaces were studied: 1) as-cast strip, wheel side; 2) as-cast strip, free surface; 3) thinned and polished surface. A layer of Cystamine (CYS) was applied to the magnetoelastic substrate, forming a self-assembled monolayer (SAM), followed by antibodies, using a modified Hermanson protocol. For our Escherichia coli ATCC 25922, we used both a primary antibody anti E. coli and a secondary antibody Goat anti Rabbit IgG H&L Alexa Fluor 488. The cystamine layer growth was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM). The biosensors were exposed to solutions of bacteria and the resonant frequency of the sensors was measured with an Agilent E5061B impedance analyzer for times up to 100 minutes. Reductions in the resonant frequency, corresponding to bacteria capture, were measured after optimizing the signal amplitude. For times up to 40 minutes, high capture rates were observed and thereafter saturation occurred. Parameters associated with capture kinetics were studied for different sensor surfaces. The sensor with a polished surface was found the best results. This work shows that magnetoelastic biosensors may be useful for the detection and quantification of microorganisms.

Orientador: José MOacir Marin / Banca: Maria de Fátima Martins / Banca: Maria Cristina MOnteiro de Souza Gugelmin / Resumo: Cachorros têm sido propostos como possíveis reservatórios de cepas de Escherichia coli patogênicas que causam infecções em cachorros e em humanos. Entre Janeiro e Dezembro de 2006, 92 cepas de E. coli foram analisadas para a detecção da presença de genes produtores de toxina Shigalike (stx 1 e stx 2) e o gene da intimina (eae). Doze cepas de E. coli Shigatoxigênica (STEC) foram detectadas por PCR como portadoras dos genes de Shiga toxina, 7 cepas do gene stx 1 (7,6%), 5 do stx 2 (5,4%) e nenhuma delas apresentando ambos os genes. Nove (9,8%) das cepas de E. coli apresentaram o gene eae e não eram produtoras de Shiga toxina. Os isolados de E. coli foram também examinados para a detecção dos genes codificadores de adesinas (pap, sfa e afa), hemolisina e aerobactina. A freqüência dos genes de virulência detectados nestes isolados foi de 12,0% pap, 1,0% sfa, 10,0% hemolisina e 6,5% aerobactina. Seis destes isolados foram caracterizados como cepas de E.coli patogênica extraintestinal (ExPEC). Entre as cepas de STEC e ExPEC foi encontrado um alto nível de resistência a agentes antimicrobianos (estreptomicina com 81% e 100% e cefalotina com 85,7% e 50% respectivamente) e algumas delas foram caracterizadas como E. coli resistentes a múltiplas drogas (MDREC), o que representa um motivo de preocupação devido ao risco de disseminação dos genes de resistência para a microbiota dos seres humanos. / Abstract: Dogs have been proposed as a possible reservoir of the pathogenic Escherichia coli that causes infection in dogs and human beings. From January to December 2006, 92 E. coli isolates from 25 diarrheic dogs were analyzed by screening for the presence of Shiga toxin-producing (stx 1 and stx 2) and intimin (eae) genes. Twelve Shiga toxin-producing E. coli (STEC) isolates were detected by PCR to harbor the Shiga toxin genes, 7 isolates the stx 1 (7.6%); 5 the stx 2(5.4%) and none both of them. Nine (9.8%) of the E. coli isolates studied were eae positive non Shiga toxin-producing. The E. coli isolates also were screened for the presence of adhesion-encoding genes (pap, sfa, afa), hemolysin and aerobactin genes. Virulence gene frequencies detected in those isolates were: 12.0% pap, 1.0% sfa, 10.0% hemolysin and 6.5% aerobactin. Ten isolates were characterized as extraintestinal pathogenic E. coli (ExPEC) strains. Among STEC and ExPEC isolates was found high level of resistance to antimicrobial agents and some of them as characterized as multidrug resistant E. coli (MDREC), what represent a reason for concern due the risk of dissemination of antimicrobial resistant genes to the microbiota of human beings. / Mestre

Orientador: Josias Rodrigues / Banca: Silvio Luís de Oliveira / Banca: Rogéria Keller / Resumo: A Doença de Crohn (DC) é uma variante das doenças inflamatórias intestinais que não tem uma causa definida, porém há o envolvimento de fatores ambientais e genéticos, entre eles a microbiota. Portadores da DC apresentam desequilíbrio na composição de espécies da microbiota intestinal, incluindo o aumento da Escherichia coli. A E. coli é uma bactéria versátil em sua relação com o hospedeiro, isto é, inclui cepas comensais e várias categorias patogênicas. Estas compreendem dois grupos: linhagens causadoras de infecções intestinais e linhagens causadoras de infecção extraintestinais. As E. coli isoladas de portadores da DC em geral pertencem ao segundo grupo, e uma das principais características apresentadas por estas bactérias é a interação com células epiteliais (aderência e invasão). Estudos feitos na década de 90 levaram a identificação de um novo patótipo de E. coli, capaz de aderir e invadir células epiteliais e ainda invadir e se replicar dentro de macrófagos, produzindo granulomas, característica histopatológica da DC. Este novo patótipo, chamado de Adherent and Invasive E. coli (AIEC), têm sido usada como referência na caracterização de E. coli isoladas a partir de portadores da DC. Neste trabalho, foi feito o estudo de caracterização fenotípica e genética de E. coli isoladas a partir de 9 portadores da DC e 5 pacientes controles, as quais foram submetidas a testes de adesão e invasão celular em células epiteliais, teste de formação de biofilme e identificação de filogrupos da coleção de referência de E. coli (EcoR). Dentre o conjunto de amostras bacterianas estudado, foi encontrada uma amostra isolada de uma paciente com DC que apresentou invasibilidade superior às demais, e foi intensivamente estudada, tendo-se verificado que ela apresenta um perfil de virulência distinto de AIEC. O genoma da amostra em questão foi sequenciado e anotado. Os resultados da caracterização... / Abstract: Not available / Mestre

A proteína verde fluorescente (GFPuv), pelo fato de ter como característica a emissão de luz verde fluorescente brilhante quando exposta à luz ultravioleta, tem sido utilizada como marcador em diversos campos de pesquisa. Células transformadas de Escherichia coli DH5-a expressando a GFPuv foram submetidas aos tratamentos: (i) permeação seletiva (congelamento/ descongelamento/ sonicação) associada à extração por partição em três fases (TPP) e posterior purificação em coluna cromatográfica de interação hidrofóbica (HIC), e (ii) extração direta das células por TPP e posterior purificação em coluna HIC. Este trabalho teve por objetivo a extração da GFPuv com a aplicação das metodologias citadas para a extração da proteína, avaliando a influência da permeação seletiva das células de Escherichia coli no processo de extração da GFPuv. Na análise dos resultados observou-se que apesar da permeação seletiva ser uma metodologia mais laboriosa, mostrou-se mais eficiente pela obtenção de aproximadamente 9 vezes mais GFPuv em relação à extração direta das células por TPP. / The green fluorescent protein (GFPuv), for the fact of having as characteristic the emission of brilliant green fluorescent light when exposed to the ultraviolet light, it has been used as marker in several research fields. Transformed cells of Escherichia coli DH5-a expressing GFPuv was subjected to: (i) selective permeation (freezing / thawing/ sonication) associated to the extraction for partition in three phases (TPP) and subsequent purification in hydrophobic interaction chromatography column (HIC), and (ii) direct extraction of the cells for TPP and subsequent purification in HIC column. This work had for objective the extraction of GFPuv with the application of the methodologies mentioned for the extraction of the protein, evaluating the influence of the selective permeation in the cells of Escherichia coli in the process of GFPuv extraction. In the analysis of the results was observed that in spite of the selective permeation to be a more laborious methodology, it was shown more efficient for the obtaining of approximately 9 more times GFPuv in relation to the direct extraction of the cells for TPP.

Escherichia coli isoladas de infecções do trato urinário (ITU) são conhecidas como E. coli uropatogênicas (UPEC). Dentre as E. coli diarreiogênicas, o patótipo denominado E. coli enteroagregativa (EAEC) é definido pela produção do padrão de adesão agregativa em células epiteliais cultivadas. Estudos recentes mostraram que algumas cepas de UPEC albergam propriedades de virulência de EAEC, indicando que cepas de EAEC podem causar ITU. Assim sendo, o objetivo deste estudo foi analisar as relações filogenéticas entre cepas de EAEC que apresentam marcadores genéticos de E. coli extraintestinais (ExPEC) e cepas de UPEC com e sem marcadores genéticos de EAEC. Para tal, foram selecionadas 92 EAEC, 8 UPEC com e 10 sem marcadores de EAEC. As 92 EAEC foram analisadas quanto à presença dos genes considerados como marcadores de cepas de ExPEC (papA/papC, sfa/foc, afa/dra, iutA, kpsMT II), detectando 30 (32,6%) cepas com esse perfil. Estas 30 cepas foram selecionadas para análises de filogrupos e multilocus sequence type (MLST) junto às cepas de UPEC. Foi observado que 17 (54,4%) cepas de EAEC e 3 (16,6%) de UPEC pertenceram ao filogrupo A, 2 (6,45%) EAEC e 1 (5,5%) UPEC ao filogrupo B1, 3 (9,68%) EAEC e 8 (44,4%) UPEC ao filogrupo B2, 6 (19,35%) EAEC e 2 (11,1%) UPEC ao filogrupo D, 1 (3,2%) EAEC e 4 (22,2%) UPEC ao filogrupo E, 1 (3,2%) EAEC ao filogrupo F e 1 EAEC (3,2%) não pôde ser classificada de acordo com esta metodologia. Comparando os dois grupos de UPEC notou-se que dentre as cepas com marcadores de EAEC 3 (37,5%) pertenceram ao filogrupo E, 2 (25%) aos filogrupos A e D e 1 (12,5%) ao filogrupo B1. Dentre as cepas sem marcadores de EAEC 1 (10%) pertenceu ao filogrupo A, 1 (10%) ao filogrupo E e 8 (80%) ao filogrupo B2. As análises de MLST através do sequenciamento dos genes recA, fumC, icd, mdh, purA, adk e gyrB permitiram determinar 42 sequence types (ST) distintos, dos quais 22 foram descritos neste estudo. Os mais comuns foram o ST 10 (5 cepas) e ST 95 e ST 746 (ambos com 2 cepas cada). A árvore filogenética gerada confirmou esses dados, mostrando o grupamento das cepas de EAEC com marcadores de ExPEC com as cepas de UPEC com marcadores de EAEC. Em resumo, o presente estudo mostrou que um subgrupo de cepas de EAEC está inserido nos mesmos grupos filogenéticos de cepas de UPEC com marcadores de EAEC apresentando, portanto, correlação filogenética. Houve diferenças de distribuição filogenética entre cepas de UPEC com e sem marcador de EAEC. Concui-se que cepas de EAEC podem apresentar potencial uropatogênico, tanto no curso de uma infecção diarreica, quanto em carreadores assintomáticos. / Escherichia coli isolated from urinary tract infections (UTI) are known as uropathogenic E. coli (UPEC). Among the diarrheagenic E. coli, the enteroaggregative E. coli (EAEC) pathotype is defined by the production of the aggregative adherence on cultured epithelial cells. Recent studies have shown that some UPEC strains harbor virulence properties of EAEC, indicating that EAEC strains can cause UTI. Therefore, the aim of this study was to analyze the phylogenetic relationships among EAEC strains that have genetic markers of extraintestinal E. coli (ExPEC) and UPEC strains, with and without genetic markers of EAEC. For that reason, we selected 92 EAEC, 8 UPEC with and 10 without EAEC markers. The 92 EAEC were analyzed for the presence of genes considered as markers for ExPEC strains (papA/papC, sfa/foc, afa/dra, iutA, kpsMT II), detecting 30 (32.6%) strains with that profile. These 30 strains were selected for phylogroup and multilocus sequence type (MLST) analysis with the UPEC strains. It was observed that 17 (54.4%) EAEC and 3 (16.6%) UPEC belonged to the phylogroup A, 2 (6.45%) EAEC and 1 (5.5%) UPEC to the phylogroup B1, 3 (9.68%) EAEC and 8 (44.4%) UPEC to the phylogroup B2, 6 (19.35%) EAEC and 2 (11.1%) UPEC to the phylogroup D, 1 (3.2%) EAEC and 4 (22.2%) UPEC to the phylogroup E, 1 (3.2%) EAEC to the phylogroup F and 1 (3.2%) EAEC could not be classified according to this methodology. Comparing the two groups of UPEC it was observed that among the UPEC strains with EAEC markers, 3 (37.5%) belonged to the phylogroup E, 2 (25%) to the phylogroups A and D and 1 (12.5%) to the phylogroup B1. Among the UPEC strains without EAEC markers, 1 (10%) belonged to the phylogroup A, 1 (10%) to the phylogroup E and 8 (80%) to the phylogroup B2. The MLST analysis by sequencing of recA, fumC, icd, mdh, purA, adk and gyrB genes allowed to determine 42 distinct sequence types (ST), of whom, 22 were described in this study. The most common were ST 10 (5 strains), and ST 95 and ST 746 (both with two strains each). The phylogenetic tree generated confirmed that data, showing the clustering of EAEC strains (harboring ExPEC markers) with the UPEC strains (harboring EAEC markers). In summary, the current study showed that a subgroup of EAEC strains are clustered in the same phylogenetic groups of UPEC strains with EAEC markers and, thus, present phylogenetic correlation. Also, there were differences in phylogenetic distribution among UPEC strains with and without EAEC markers. In conclusion, EAEC strains may have uropathogenic potential, either in the course of a diarrheal infection or in asymptomatic carriers.