Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os biossurfactantes tem ganhado destaque nos últimos anos em relação aos surfactantes químicos devido às suas vantagens em termos ambientais e toxicidade. A biodegradabilidade e o uso de coprodutos agroindustriais para sua produção são alguns dos seus principais benefícios. O melaço de soja é um coproduto gerado durante o processamento da soja que possui alta produção e baixo valor comercial. Seu uso tem grande potencial em processos fermentativos devido à alta concentração de carboidratos, lipídeos e proteínas. O presente trabalho estudou a utilização de Pseudomonas aeruginosa para produzir biossurfactantes em um meio fermentativo de melaço de soja. Foram realizados testes preliminares para determinar as melhores condições de produção. Nestes testes as culturas bacterianas analisadas foram: Pseudomonas aeruginosa 9027, Pseudomonas aeruginosa 10145 e Pseudomonas aeruginosa proveniente de Landfarming. Dentre elas, a que apresentou melhores resultados foi a Pseudomonas aeruginosa 10145. Em relação ao meio fermentativo de melaço de soja foram testadas três concentrações (50, 100 e 250 g/L) sendo que, para os fatores que mais influenciaram na avaliação da eficiência de um surfactante (índices de emulsificação e de tensão superficial), os melhores resultados foram obtidos para as concentrações de 50 e 100 g/L. O pH do meio foi ajustado para 7,0. Após a determinação das melhores condições foi elaborado um planejamento composto central (PCC) com duas variáveis e três réplicas no ponto central para otimizar a produção de biossurfactantes. A variável concentração inicial de melaço de soja teve como faixa os valores entre 29,3 e 170,7 g/L e a concentração inicial de microrganismo variou entre 0,2 e 5,8 g/L. Todos os experimentos foram realizados em duplicata, em uma mesa agitadora a 30,0 ± 1,0 ºC e 120 rpm, por 72 horas com amostras coletadas a cada 12 horas. Desta forma, para validar os experimentos foram utilizados os valores de 120 g/L para a concentração de melaço de soja e de 4 g/L para a concentração inicial de microrganismo. Como resposta foram obtidos os seguintes valores para 48 horas de fermentação: tensão superficial de 31,9 mN/m, índice de emulsificação de 97,4%, biomassa de 11,5 g/L, concentração de raminose de 6,8 g/L e concentração de biossurfactante de 11,7 g/L. Foi realizada ainda a análise de concentração micelar crítica (CMC) que obteve um valor de aproximadamente 80 mg/L. Os resultados obtidos apontam potencial da produção de biossurfactante utilizando como substrato o melaço de soja e bactérias do gênero Pseudomonas aeruginosa. / Biosurfactants has excelled in the past years when compared to chemical surfactants due to its advantages related to environmental and toxicity. Some of the benefits of the biosurfactants is that it can be produced from agroindustrial product co and is biodegradable. The soy molasses is a product co generated during soybean processing that has high production and low commercial value. Its use has great potential in fermentative processes due to the high concentration of carbohydrates, lipids and proteins. This study investigated the use of Pseudomonas aeruginosa to produce biosurfactants in a soy molasses-based fermentation medium. Preliminary tests were performed to determine the best conditions of production. In these tests the bacterial cultures analyzed were: Pseudomonas aeruginosa 9027, Pseudomonas aeruginosa 10145 and Pseudomonas aeruginosa from Landfarming. Among them, with the best results was Pseudomonas aeruginosa 10145. In relation to the soy molasses-based fermentation medium three concentrations were tested (50,100 and 250 g/L) and for the factors that influences the most on the evaluation of the efficiency of a surfactant (emulsifying and surface tension index) the best results were obtained for the concentrations of 50 and 100 g/L. In addition, the pH was adjusted to 7.0. After determining the best conditions it was developed a Central Composite Design (CCD) with two variables and three replicates at the central point to optimize the production of biosurfactant. The concentration of soy molasses has values between 29.3 and 170.7 g/L and the initial concentration of microorganism varies between 0.2 and 5.8 g/L. All the experiments were performed in duplicate on a shaker table to 30.0 ± 1.0 °C and 120 rpm during 72 hours with samples taken every 12 hours. Thus, to validate the experiments were used the values of 120 g/L for the initial concentration of soy molasses and 4 g/L for the initial concentration of microorganisms. In response the following values were obtained at 48 hours of fermentation: surface tension of 31.9 mN/m, emulsification rate of 97.4%, biomass concentration of 11.5 g/L, rhamnose concentration of 6.9 g/L and concentration of biosurfactant of 11.7 g/L. Further analysis was carried out for critical micelle concentration (CMC) in which it was obtained approximately 80 mg/L. These values show a great potential for biosurfactant production using soybean molasses as substrate and the bacteria of the genus Pseudomonas aeruginosa. / Dissertação (Mestrado)

Introdução: As polimixinas são consideradas as opções terapêuticas de resgate para o tratamento das infecções de corrente sanguínea (ICS) por bacilos Gram-negativos (BGN) com resistência aos carbapenens (CR) e a combinação com outro antimicrobiano tem sido utilizada apesar da falta de evidência clínica para esta prática. Objetivo: Avaliar o uso de polimixina B intravenosa em monoterapia e em combinação com outro antimicrobiano para ICS por BGN CR. Pacientes e Métodos: Foi um estudo de coorte retrospectivo em um hospital terciário, incluindo 99 pacientes. A comparação dos tipos terapias foi através do propensity score. Resultados: A mortalidade global em 30 dias foi de 43,4%: 40,7% (24 de 59) e 47,5% (19 de 40), p=0,51, em pacientes que receberam combinação e monoterapia, respectivamente. A sepse grave/choque séptico no dia da ICS, alta pontuação do escore de bacteremia de Pitt e a presença de neoplasia como doença de base foram, independentemente, associados a maior mortalidade em 30 dias no modelo de regressão de Cox. A terapia combinada não foi significativamente associada a este resultado (hazard ratio, 0,70; intervalo de confiança de 95%, 0,36-1,36); p=0,29). Apesar de não ser significativa, houve uma tendência a um efeito benéfico da associação em pacientes com ICS por BGN CR da família Enterobacteriaceae. Não houve diferença no desenvolvimento de insuficiência renal aguda em pacientes que receberam terapia de combinação comparado com os que receberam monoterapia. Conclusão: Não houve diferença na mortalidade em 30 dias em pacientes com ICS por BGN CR tratados com polimixina B em combinação com outro antimicrobiano ou em monoterapia. A prática rotineira de combinar um segundo antibiótico em esquemas baseados em polimixinas, especialmente, se a bactéria apresenta resistência in vitro ao carbapenem, ainda necessita estudos clínicos adicionais. / Background: Polymyxins are usually the last resort therapy for carbapenem-resistant Gram-negative bacteria (CR GNB) bloodstream infections (BSIs), combination with another antimicrobial has been used despite the lack of clinical evidence supporting such practice. Objetive: We aimed to assess the use of intravenous polymyxin B in combination with another antimicrobial in comparison with polymyxin B as a single drug for CR GNB BSIs, adjusting for a propensity score for indication of combination therapy. Patient and methods: We compared combination versus monotherapy with polymyxin B for CR GNB BSIs, adjusting for a propensity score for indication of combination therapy. It was a retrospective cohort study at a tertiary-hospital including 99 patients. Results: The overall 30-day mortality was 43.4%: 40.7% (24 of 59) and 47.5% (19 of 40), P=0.51, in patients receiving combination and monotherapy, respectively. Severe sepsis/ septic shock at BSI onset higher Pitt bacteremia score and neoplasia were independently associated with higher 30-day mortality in a Cox-regression model. Combination therapy was not significantly associated with this outcome (Hazard Ratio, 0.70; 95% confidence interval, 0.36-1.36); P=0.29). Although not significant, there was a tendency to a beneficial effect of combination in patients with Enterobacteriaceae CR GNB BSIs. There was no difference in development of AKI in patients receiving combination therapy compared to those receiving monotherapy. Conclusions: There was no difference in 30-day mortality in patients with CR GNB BSIs treated with polymyxin B in combination with another antimicrobial compared with polymyxin B alone. The routine practice of combining a second antibiotic in polymyxins-based regimes, especially if the bacteria present in vitro resistance to the agent, still lacks support from clinical studies.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Este trabalho apresenta estudos sobre sistemas de comunicaÃÃo cujos sinais utilizados para a transmissÃo das informaÃÃes sÃo nÃo-ortogonais, superpostos em frequÃncia, e com espaÃamento entre portadoras menor do que a taxa de sÃmbolo. As pesquisas estÃo direcionadas na obtenÃÃo de estruturas de transmissor e receptor Ãtimos e sub-Ãtimos, na modelagem e anÃlise matemÃtica dos sistemas incluindo o canal, em propostas de estratÃgias para detecÃÃo de sÃmbolo, e na avaliaÃÃo de desempenho. SÃo propostas sete estratÃgias de recepÃÃo de N sinais m-QAM nÃo-ortogonais atravÃs do canal AWGN. Dentre as estratÃgias de detecÃÃo duas sÃo Ãtimas e as outras cinco sÃo subÃtimas. As duas estruturas de receptores Ãtimos apresentados neste trabalho sÃo: o receptor de mÃxima verossimilhanÃa (ML) clÃssico e o receptor de mÃxima verossimilhanÃa com base na decomposiÃÃo de Gram-Schmidt. Os receptores sub-Ãtimos desenvolvidos neste trabalho sÃo de dois tipos: receptores com equalizaÃÃo linear e receptores com equalizaÃÃo nÃo-linear. O primeiro tipo de receptor à desenvolvido com base nos critÃrios de erro quadrÃtico mÃdio mÃnimo (MMSE) e o de forÃagem a zero (ZF). à apresentado o desenvolvimento analÃtico do projeto de cada uma das arquiteturas de receptores lineares, assim como à determinado o erro dos estimadores. Os receptores com equalizaÃÃo nÃo-linear sÃo baseados no cancelamento de interferÃncia sucessiva (SIC). Neste trabalho, à proposta uma modificaÃÃo no algoritmo do SIC original, resultando em uma nova arquitetura de equalizaÃÃo. O desempenho dos receptores propostos à avaliado em diferentes condiÃÃes de nÃmero de portadoras e de grau de superposiÃÃo espectral atravÃs de simulaÃÃo computacional. Por fim, sÃo apresentados as conlusÃes e as perspectivas futuras de pesquisa. / This work presents studies on communication systems, whose signals used for transmission of information are non-orthogonal, overlapping in frequency and carrier spacing less than the rate of symbols. The research is aimed to obtain structures of transmitter, optimal and sub-optimal receivers using modeling and mathematical analysis of systems including the channel. Furthermore, propose strategies for symbol detection and performance evaluation. Seven strategies of reception to N signals m-QAM non-orthogonal through the AWGN channel. Among the strategies of detection two are optimal and the others five are suboptimal. The two optimal receivers structures presented in this paper are: the classical receiver maximum likelihood (ML) receiver and maximum likelihood based on the Gram-Schmidt decomposition. The suboptimal receivers in this work are of two types: receivers with linear and nonlinear equalization. The first type of receiver is developed based on the criteria of minimum mean square error (MMSE) and the zero forcing (ZF). It is presented the development of analytical design of each linear receiver architectures, as well as determined the error of the estimators. The receivers with nonlinear equalization are based on successive interference cancellation (SIC). In this paper, we propose a modification to the original algorithm of SIC, resulting in a new architecture of equalization. The performance of the proposed receivers is evaluated under different number of carriers and the degree of spectral overlap using computer simulation. Finally, we present the conclusions of this work and future prospects of the research.

Introdução: As polimixinas são consideradas as opções terapêuticas de resgate para o tratamento das infecções de corrente sanguínea (ICS) por bacilos Gram-negativos (BGN) com resistência aos carbapenens (CR) e a combinação com outro antimicrobiano tem sido utilizada apesar da falta de evidência clínica para esta prática. Objetivo: Avaliar o uso de polimixina B intravenosa em monoterapia e em combinação com outro antimicrobiano para ICS por BGN CR. Pacientes e Métodos: Foi um estudo de coorte retrospectivo em um hospital terciário, incluindo 99 pacientes. A comparação dos tipos terapias foi através do propensity score. Resultados: A mortalidade global em 30 dias foi de 43,4%: 40,7% (24 de 59) e 47,5% (19 de 40), p=0,51, em pacientes que receberam combinação e monoterapia, respectivamente. A sepse grave/choque séptico no dia da ICS, alta pontuação do escore de bacteremia de Pitt e a presença de neoplasia como doença de base foram, independentemente, associados a maior mortalidade em 30 dias no modelo de regressão de Cox. A terapia combinada não foi significativamente associada a este resultado (hazard ratio, 0,70; intervalo de confiança de 95%, 0,36-1,36); p=0,29). Apesar de não ser significativa, houve uma tendência a um efeito benéfico da associação em pacientes com ICS por BGN CR da família Enterobacteriaceae. Não houve diferença no desenvolvimento de insuficiência renal aguda em pacientes que receberam terapia de combinação comparado com os que receberam monoterapia. Conclusão: Não houve diferença na mortalidade em 30 dias em pacientes com ICS por BGN CR tratados com polimixina B em combinação com outro antimicrobiano ou em monoterapia. A prática rotineira de combinar um segundo antibiótico em esquemas baseados em polimixinas, especialmente, se a bactéria apresenta resistência in vitro ao carbapenem, ainda necessita estudos clínicos adicionais. / Background: Polymyxins are usually the last resort therapy for carbapenem-resistant Gram-negative bacteria (CR GNB) bloodstream infections (BSIs), combination with another antimicrobial has been used despite the lack of clinical evidence supporting such practice. Objetive: We aimed to assess the use of intravenous polymyxin B in combination with another antimicrobial in comparison with polymyxin B as a single drug for CR GNB BSIs, adjusting for a propensity score for indication of combination therapy. Patient and methods: We compared combination versus monotherapy with polymyxin B for CR GNB BSIs, adjusting for a propensity score for indication of combination therapy. It was a retrospective cohort study at a tertiary-hospital including 99 patients. Results: The overall 30-day mortality was 43.4%: 40.7% (24 of 59) and 47.5% (19 of 40), P=0.51, in patients receiving combination and monotherapy, respectively. Severe sepsis/ septic shock at BSI onset higher Pitt bacteremia score and neoplasia were independently associated with higher 30-day mortality in a Cox-regression model. Combination therapy was not significantly associated with this outcome (Hazard Ratio, 0.70; 95% confidence interval, 0.36-1.36); P=0.29). Although not significant, there was a tendency to a beneficial effect of combination in patients with Enterobacteriaceae CR GNB BSIs. There was no difference in development of AKI in patients receiving combination therapy compared to those receiving monotherapy. Conclusions: There was no difference in 30-day mortality in patients with CR GNB BSIs treated with polymyxin B in combination with another antimicrobial compared with polymyxin B alone. The routine practice of combining a second antibiotic in polymyxins-based regimes, especially if the bacteria present in vitro resistance to the agent, still lacks support from clinical studies.

Os aminoglicosídeos permanecem sendo um dos principais antibióticos no tratamento de infecções causadas por bactérias gram-negativas, apesar do surgimento de novos antibióticos. Na Unidade de Endoscopia Digestiva do Hospital de Clínicas de Porto Alegre os aminoglicosídeos, combinados com antibióticos ß-lactâmicos, têm sido utilizados no tratamento de infecções das vias biliares e como antibiótico profilático em procedimento como a colangiopancreatografia endoscópica retrógrada. O objetivo do presente estudo foi comparar a eficácia terapêutica da dose única total diária com dose fracionada diária de gentamicina no tratamento da infecção das vias biliares, baseando-se na concentração biliar de gentamicina obtida nesses dois regimes terapêuticos e sua relação com a concentração inibitória mínima das principais bactérias isoladas na bile de pacientes com infecção do trato biliar. Os pacientes selecionados foram randomizados para tratamento com gentamicina na dose de 4mg/kg de peso por meio intravenoso sendo divididos em 2 grupos: grupo 1 recebeu dose única diária dividida em 3 horários (8 / 8 horas) e o grupo 2 recebeu o fármaco como dose única total diária. Os resultados do estudo evidenciaram que os níveis biliares de gentamicina nos pacientes tratados com dose única diária de gentamicina (grupo 2) ultrapassaram de 3 a 6 vezes as concentrações inibitórias mínimas das bactérias gram-negativas isoladas, enquanto que os níveis de gentamicina à nível biliar nos pacientes tratados com dose fracionada de gentamicina (grupo 1) conseguiram igualar ou ultrapassar no máximo e 3 vezes, dependendo da bactéria gram-negativa testada, as concentrações inibitórias. Além disto, os níveis biliares de gentamicina dos pacientes tratados com dose única diária permaneceram por intervalo superior a 14 horas acima das concentrações inibitórias mínimas destas bactérias, reforçando ainda mais o efeito pós-antibiótico obtido no intervalo de tempo onde não são detectados mais níveis de gentamicina na bile. Baseado nos efeitos bactericida dependente da concentração e efeito pós-antibiótico dos aminoglicosídeos,os resultados deste estudo sugerem que a dosagem única diária de gentamicina apresenta maior eficácia terapêutica que a dosagem fracionada diária no tratamento da infecção das vias biliares.

Este estudo avaliou os efeitos de extratos de culturas líquidas de Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx) cultivada sob condições de estresse osmótico e na presença de inibidores da rota não-mevalonato (MEP/DOXP) de síntese de pigmentos isoprenóides, na germinação de sementes de alface. Também avaliou a relação entre o efeito tóxico dos extratos e a produção de pigmentos pela bactéria. Os extratos foram obtidos do sobrenadante de culturas de Lxx usando acetato de etila como solvente. Ensaios com sementes de alface embebidas nos extratos indicaram uma ação inibitória na germinação das sementes e no alongamento das radículas quando a bactéria foi cultivada na presença de 7% de PEG 6000 ou 100 mM de NaCl. O extrato foi submetido a vários tratamentos térmicos (temperatura ambiente; 30, 60 e 90oC em banho-maria e 121oC por autoclavagem) e sua ação inibitória em sementes mostrou-se termoestável. A presença de pigmentos isoprenóides de células cultivadas com PEG ou NaCl e de células incubadas sem estes agentes estressantes foi avaliada por espectrofotometria após extração dos pigmentos com metanol. Em células cultivadas na ausência de estresse, notou-se um pico de absorbância bem definido no comprimento de onda de 400 nm, ao passo que este pico foi sensivelmente reduzido em células cultivadas sob estresse. Esse efeito foi mais pronunciado na presença de PEG. Para confirmar a natureza isoprenóide do composto, Lxx foi cultivada na presença de fosmidomicina ou difenilamina, que são inibidores da rota metabólica não-mevalonato destes compostos em Microbacteriaceae. Ambas as substâncias reduziram o pico de absorbância no espectro em relação a células cultivadas sem adição destes antibióticos, confirmando a natureza do composto e sua via de síntese. No entanto, a redução foi mais acentuada no caso da fosmidomicina. Por fim, a fosmidomicina foi utilizada com a finalidade de verificar seu efeito na toxidez dos extratos. Foi observado que o efeito tóxico do extrato foi reduzido quando Lxx foi cultivada na presença do inibidor. Ao se avaliar o conteúdo das células, notou-se também redução expressiva no conteúdo relativo de compostos isoprenóides, como esperado. Os resultados indicaram que a bactéria secreta um produto cuja ação é similar à do ABA e que há uma correlação entre a produção do mesmo e a síntese de pigmentos isoprenóides. Em conjunto, o estudo dá suporte à hipótese levantada anteriormente por Monteiro- Vitorello et al. (2004) com base em análise in silico do genoma de Lxx, segundo a qual a bactéria estaria apta a secretar um composto análogo ao ácido abscísico (ABA). / This study evaluated the effects of extracts of liquid cultures of Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx) grown under osmotic stress and in the presence of inhibitors of the non-mevalonate pathway (MEP/DOXP) of synthesis of isoprenoid pigments on the germination of lettuce seeds. The relationship between the extracts toxic effect and the production of pigments was evaluated as well. The extracts were obtained from the supernatant of Lxx cultures using ethyl acetate as a solvent. Essays with lettuce seeds soaked in the extracts indicated an inhibitory action on germination and on the elongation of the radicles when the bacterium was cultivated in the presence of 7% PEG 6000 or 100 mM NaCl. The extract was submitted to different thermal treatments (room temperature; 30, 60 and 90oC water bath and 121oC autoclaving) and its inhibitory action was shown to be thermostable. The presence of isoprenoid pigments in cells cultivated with PEG, NaCl or in the absence of these stressing agents was evaluated by spectrophotometry after extracting the pigments with methanol. In cells incubated in the absence of stress, a well-defined absorbance peak at 400 nm wavelength was noted, whereas this peak was sensibly reduced in cells cultivated under stress. This effect was more pronounced in the presence of PEG. To confirm the isoprenoid nature of the compound, Lxx was incubated in the presence of fosmidomycin and diphenylamine, which are inhibitors of the nonmevalonate metabolic pathway of these compounds in Microbacteriaceae. Both substances reduced the absorbance peak in the spectrum compared to cells cultivated in the absence of these antibiotics, confirming the nature of the compound and its synthesis pathway. Moreover, the peak reduction was more accentuated in the presence of fosmidomycin. Lastly, fosmidomycin was used to evaluate its effect on the toxicity of the extracts. It was observed that the toxic effect of the extract was reduced when Lxx was cultivated in the presence of this inhibitor. When the cell content was evaluated, an expressive reduction on the relative content of carotenoid compounds has also been noticed, as expected. The results indicated that the bacterium secretes a compound whose action is similar to ABA and that there is a correlation between the production of this compound and the synthesis of isoprenoid pigments. The results support the hypothesis proposed earlier by Monteiro-Vitorello et al. (2004) based upon an in silico analysis of the genome of Lxx, according to which the bacterium would be able to secrete a compound analogous to abscisic acid (ABA)

A cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.) é uma das mais importantes culturas agrícolas. Cultivada em mais de 127 países, a cultura se apresenta como um dos alicerces para a socioeconomia e cultura de muitas regiões do Brasil e do mundo. Sua produtividade depende de diversos fatores, sendo esses atendidos pela intensa hibridação interespecífica visando principalmente à obtenção de cultivares mais produtivas, precoces e resistentes a diversos tipos de estresses. Entre os estresses, os causados por microorganismos são os mais relevantes e, dentre estes, destaca-se o agente causal da doença raquitismo da soqueira da cana-de-açúcar, a bactéria Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx). O estudo mais aprofundado sobre esta relação patógenohospedeiro é difícil, visto que Lxx é uma bactéria fastidiosa de difícil cultivo. O sequenciamento completo de seu genoma abriu a oportunidade de se entender às causas fisiológicas da dificuldade do seu cultivo. Assim, os objetivos deste trabalho foram otimizar um meio de cultura para Lxx com base em análise de vias metabólicas importantes e estudar a expressão diferencial de seus genes quando esta é cultivada na presença e ausência de metionina. Análises bioinformáticas do genoma de Lxx indicaram que esta está apta a utilizar diversas fontes de carbono, de vitaminas, de ferro e aminoácidos. De fato, dentre as fontes de carbono testadas verificou-se o crescimento de Lxx utilizando manose, frutose e galactose, embora em menor eficiência do que glicose. Observou-se também a utilização das vitaminas cobalamina, tiamina, biotina e complexo vitamínico de Nitsch, sendo que o acréscimo destes elementos resultou numa maior taxa de crescimento de Lxx. Verificou-se também que Lxx está apta a utilizar citrato, sulfato e cloreto de ferro como fontes deste metal, mas em menor eficiência que quando comparada a hemina bovina. Com estes resultados, verificamos que a adição do aminoácido metionina (1 g/L) e das vitaminas D-biotina (0,01 g/L) e cloreto de tiamina (0,01 g/L) obtém-se um desenvolvimento mais acelerado, em média 30%. Na análise da expressão gênica na presença da metionina, verificou-se uma regulação diferencial de 114 genes, sendo que destes 95 foram regulados positivamente e 19 negativamente. Os resultados indicam que Lxx necessita de metionina e que ela utiliza esse aminoácido como uma possível fonte de nitrogênio. Indicaram também que maior crescimento na presença de metionina está relacionado a uma regulação gênica positiva de genes do metabolismo central. / Sugarcane (Saccharum officinarum L.) is one of the most important tropical crops. Cultivated in more than 127 countries, it is of importance both for the social economy and culture of many regions of Brazil and of the world. Its productivity depends on diverse factors that are dealt with the intense interspecific hybridization aiming for more productive cultivars, that are resistant to diverse types of stress. Of these, stresses caused by microorganisms are the most relevant and among these the bacterium Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx), the causal agent of the ratoon stunting disease is one of the most important. The study of this patosystem, however, is very difficult, since Lxx is a fastidious bacterium. The availability of the complete genome sequence of Lxx made possible the understanding of the physiological causes of its fastidious behavior. Thus, the objectives of this work were to optimize the culture medium of Lxx by analyzing important pathways and to study gene expression when Lxx is cultivated in the presence and absence of methionine. Bioinformatic analyzes of the Lxx genome indicated that it is capable to use diverse sources of carbon, vitamins, metals, iron and amino acids. In fact Lxx was able to grow in the presence of mannose, fructose and galactose as the main sugar components of the medium, but not so efficiently as in glucose. It was also observed that the addition of the vitamins cobalamin, thiamin, biotin and the Nitsch´s vitamin complex resulted in a better Lxx growth. It was also verified that Lxx is capable to use iron citrate, iron sulphate and iron chloride as the main sources of iron, but less efficiently than when compared to hemin bovine chloride. With these results, it was verified that the addition of methionine (1 g/L) and of the vitamins D-biotin (0.01 g/L) and thiamine chloride (0.01 g/L) resulted in a faster growth of Lxx in vitro by as much as 30% on average compared to the standard medium. Gene expression analyses showed that the addition of methionine to the medium resulted in an alteration of expression levels of 114 genes, 95 of which were up regulated and 19 otherwise. This result indicated that Lxx needs an outside source of methionine and that it uses this amino acid a source of nitrogen. Also, it indicated that the improved growth in the presence of methionine is highly correlated with up regulation of genes of the central metabolism pathways.

O gênero Methylobacterium é composto por bactérias de coloração rósea, metilotróficas facultativas (PPFM - pink-pigmented facultative methylotrophic), que podem fixar nitrogênio, nodular a planta hospedeira, produzir o fitohormônio citocinina e as enzimas pectinase e celulase, podendo dessa forma promover o crescimento vegetal devido à disponibilidade de nitrogênio e à indução de resistência sistêmica. Methylobacterium spp. têm sido descritas como endófitos ou epífitas em diferentes plantas hospedeiras, onde a sua colonização e distribuição no hospedeiro podem ser influenciadas pelo genótipo da planta ou por interações com outros microrganismos associados ao hospedeiro. Neste contexto, poucos trabalhos têm sido desenvolvidos visando um melhor entendimento da interação Methylobacterium-planta e da diversidade deste gênero bacteriano que tem sido isolado de diferentes plantas hospedeiras, exercendo diferentes funções ainda pouco conhecidas. Portanto, este trabalho tem como objetivo estudar a diversidade genética de Methylobacterium spp., por meio do seqüenciamento parcial dos genes 16S rRNA e mxaF; analisar os genes de responsáveis pela interação da Methylobacterium com a planta hospedeira e analisar os genes envolvidos na interação Methylobacterium (endófito)- Xylella fastidiosa (patógeno). Os resultados mostraram que existe uma resposta adaptativa de Methylobacterium spp. específica para cada planta hospedeira. Da mesma forma, foi observado que esta adaptação específica da bactéria à planta, também pode levar à seleção de genótipos específicos para cada planta hospedeira, embora eventos aleatórios também possam ser responsáveis pela diversidade de Methylobacterium na planta hospedeira. Na análise de expressão gênica da interação Methylobacterium-planta, foi observado que o gene relacionado ao metabolismo do metanol (mxaF) não apresentou mudança no padrão de expressão. Genes relacionados a estresse crtI (estresse sentido pela bactéria) e acdS (estresse sentido pela planta), tiveram suas expressões reduzidas na presença da planta, mostrando que a presença de exsudados das plantas não representou um estresse ao desenvolvimento bacteriano. Os genes relacionados à patogenicidade patatin e phoU não foram alterados, confirmando que Methylobacterium é um endófito, e possuem expressão induzida de tais genes quando interagindo com a planta hospedeira. Os resultados permitem concluir que nas condições avaliadas os exsudados das plantas não causam estresse à bactéria (SR1.6/6). Por meio da análise de expressão gênica in vitro de X. fastidiosa em co-cultivo com M. mesophilicum, foi observado que este fitopatógeno vascular apresentou diminuição do crescimento e da formação de biofilme. Os resultados aqui apresentados mostram que a diversidade deste grupo de endófitos é parcialmente determinada pela planta hospedeira, onde tais bactérias interagem tanto com a planta como com outros grupos, como fitopatógenos presentes neste nicho. / The genus Methylobacterium, constituted by PPFMs - pink-pigmented facultative methylotrophic, are able to fix nitrogen, nodule the host plant, produce cytokines and enzymes involved in induction of systemic resistance such as pectinase and cellulase, inducing plant growth. Methylobacterium sp. has been described as endophyte or epiphyte in different host plants, where the colonization and distribution on the host can be influenced by plant genotype or by interaction with other microorganisms associated to the host. In this context, few studies aims the better understanding of the diversity of this genus in different host, the interaction Methylobacterium-plant, and the interaction Methylobacterium-other bacteria. Therefore, this study aims to study the genetic diversity of Methylobacterium spp., by sequencing the 16S rRNA and mxaF gene; to analyze the genes responsible for the Methylobacterium-plant host interaction and to analyze the genes involved in Methylobacterium (endophyte) - Xylella fastidiosa (pathogen) interaction. Results show differential adaptive responses of Methylobacterium spp. in distinct plant species. However, the clustering according to the host plant was observed for a subset of isolates, suggesting that this diversity could be driven by stochastic events, although plant genotype may contribute to this diversity. Analyzing the Methylobacterium-plant interaction gene expression it was observed that genes related to metabolism of methanol (mxaF) was not amended. The genes related to stress such as crtI (stress sensed by the bacteria) and acdS (stress sensed by the plant) had its expression reduced with the plant showing that the plant exudates did not represent a stress to the bacteria development. The genes related to pathogenicity like patatin and phoU were not amended, confirming that Methylobacterium is an endophyte that do not induce when the bacteria interacts with the plant host. Using a genetic expression analyses of X. fastidiosa in vitro in co-cultive with M. mesophilicum, it was seen that this phytopathogen presented the growth and biofilm formation reduction. These results show that the diversity of this endophyte group is partially determinate by the plant host, where this bacterium interacts with the plant and with other groups, such as phytopathogen present in this niche.

INTRODUÇÃO: Nas últimas décadas, a resistência antimicrobiana tornou-se um problema de saúde pública em nível global. A interação entre o consumo de antibióticos e o desenvolvimento de resistência é de particular interesse com relação aos bacilos Gramnegativos (BGN), cuja crescente resistência aos antibióticos disponíveis tem representado um grande desafio ao tratamento das infecções por eles causadas. OBJETIVO: Avaliar o impacto da restrição ao uso da cefepima sobre o perfil de sensibilidade a antimicrobianos dos BGN envolvidos em infecções hospitalares em um hospital ortopédico terciário. MÉTODOS: Em maio de 2007, o uso da cefepima foi restrito no IOTHCFMUSP. Foram analisados e comparados os dados relativos a ocupação, mortalidade hospitalar e taxas gerais de infecção hospitalar em ambos os períodos, além dos dados relativos ao consumo de antimicrobianos e perfil de resistência dos BGN relacionados a infecções hospitalares de dois períodos: de maio de 2005 a maio de 2007 (24 meses anteriores à restrição ao uso da cefepima primeiro período) e maio de 2007 a maio de 2009 (24 meses posteriores à restrição segundo período). RESULTADOS: Não houve diferenças entre os dois períodos na média de permanência hospitalar em dias e na taxa de mortalidade hospitalar. Não houve diferença significante nas taxas gerais de infecção hospitalar entre os períodos. O consumo de amicacina, aztreonam, ertapenem e levofloxacino aumentou de forma estatisticamente significante (p<0,05) no segundo período, enquanto o consumo de cefepima, colistina e imipenem/cilastina diminuiu de forma significante (p<0,05). Não houve diferença na incidência de BGN como causadores de infecção hospitalar entre os dois períodos estudados. A. baumanii, P. aeruginosa, K. pneumoniae e Enterobacter spp. foram os BGN mais freqüentes em ambos os períodos. Após a restrição da cefepima, a sensibilidade de A. baumanii melhorou frente à gentamicina (p=0,001) e piorou frente ao imipenem (p<0,001). Não houve diferença no perfil de sensibilidade aos antimicrobianos testados para P. aeruginosa entre os dois períodos. No segundo período do estudo, a sensibilidade de K. pneumoniae melhorou frente ao ciprofloxacino (p=0,049). Após a restrição da cefepima, a sensibilidade de Enterobacter spp. melhorou de forma frente ao ciprofloxacino (p=0,043). Não houve alteração significativa na incidência de enterobactérias produtoras de betalactamase de espectro estendido (ESBL). CONCLUSÕES: Após a implantação da restrição à cefepima, não houve diferenças na incidência geral dos BGN como causadores de infecção. Para A. baumanii, após a restrição, houve melhora no perfil de sensibilidade frente à gentamicina e piora frente ao imipenem. Para P. aeruginosa, não houve alterações significantes no perfil de sensibilidade. Com relação a K. pneumoniae e Enterobacter spp. houve melhora significante na sensibilidade frente ao ciprofloxacino. Não houve diferenças nas incidências de K. pneumoniae e E. coli produtoras de ESBL entre os dois períodos estudados / BACKGROUND: In recent decades, antimicrobial resistance has become a public health problem globally. The interaction between antibiotic consumption and resistance development is of particular interest with respect to the Gramnegative bacilii (GNB), whose growing resistance to available antibiotics has represented a great challenge for the treatment of infections caused by them. OBJECTIVE: To evaluate the impact of the restriction on the use of cefepime on the profile of antimicrobial susceptibility of GNB involved in nosocomial infections in a orthopaedic tertiary hospital. METHODS: In May 2007, the use of cefepime was restricted at our hospital. We compared the data on occupation, hospital mortality rates and general hospital infection in two periods: from May 2005 to May 2007 (24 months prior to the restriction on the use of cefepime first period) and May 2007 to May 2009 (24 months after this restriction second period). Data on antimicrobial consumption and antimicrobial resistance profile of GNBrelated nosocomial infections in both periods were also analyzed and compared. RESULTS: There were no differences between the two periods in the average hospital stay in days and in hospital mortality rate. There was no significant difference in overall rates of nosocomial infection between periods. The use of amikacin, aztreonam, ertapenem and levofloxacin increased statistically significant (p <0.05) in second period, while consumption of cefepime, imipenem/cilastin and colistin decreased significantly (p <0.05). There was no difference in the incidence of GNB as agents in cases of nosocomial infection in the two periods studied. A. baumanii, P. aeruginosa, K. pneumoniae and Enterobacter spp. were the most frequent GNB in both periods. After the restriction of cefepime, the susceptibility of A. baumanii improved to gentamicin (p = 0.001) and worsened to imipenem (p <0.001). There was no difference in susceptibility to antimicrobials for P. aeruginosa between the two periods. In the second period of this study, the susceptibility of K. pneumoniae improved to ciprofloxacin (p = 0.049). After the restriction of cefepime, the susceptibility of Enterobacter spp. improved to ciprofloxacin (p = 0.043). There was no significant change in the incidence of Extented spectrum beta lacmamasis (ESBL)producing Enterobacteriaceae. CONCLUSIONS: After implementation of the restriction to cefepime, there was no difference in overall incidence of GNB as cause of infection. For A. baumanii, after the restriction, there was an improvement in the susceptibility to gentamicin and worsening to imipenem. For P. aeruginosa, no significant changes in susceptibility were observed. Regarding K. pneumoniae and Enterobacter spp. significant improvement in sensitivity to ciprofloxacin was observed. There were no differences in the incidence of ESBLproducing K. pneumoniae and E. coli between the two periods studied

A total of 49 patients were studied, using invasive hemodynamic techniques with systemic arterial, pulmonary artery and right atrial pressure recordings together with thermodilution cardiac output determinations. Sixteen of the patients were also subjected to cardiometabolic studies, using measurement of coronary sinus blood flow by the continuous thermodilution technique and analyses of oxygen content and lactate concentration in the systemic and coronary circulation. A common denominator in the five investigations was, that a distributive cardiovascular dysequilibrium was either induced (for surgical or anaesthesiological reasons) or already present due to a pathological condition. Thoracic epidural block from T 1 to T 12 induced marked decrease in systemic blood pressure due to vasodilation and impairment of cardiac performance. Prenalterol administration effectively abolished the low blood pressure by its marked inotropic action, having no effect on systemic vascular resistance. Myocardial oxygen consumption changed in parallel with the changes in cardiac work following both thoracic epidural block and prenalterol. Coronary vascular resistance was markedly decreased by the block and was not affected by prenalterol. It is suggested, that the critically low perfusion pressure is the main cause of the coronary vasodilation and that alpha-blockade induced by the thoracic epidural block is of less importance. The combination of a thoracic epidural block from T 1 to T 12 and selective ßi-stimulation with prenalterol was an effective way to modify the cardiovascular response to infrarenal aortic cross clamping. This treatment transferred the patients to a more favourable cardiac function curve and possibly facilitated the redistribution of blood flow in association with clamping. In association with declamping of the infrarenal aorta or the common iliac arteries, volume loading to a slightly elevated left ventricular filling pressure shortly before declamping was an effective way to counteract the expected blood pressure drop. A normal left ventricular filling pressure prior to declamping did not prevent the blood pressure drop following declamping. It is suggested, that mismatching between vascular volume and blood volume is the main cause of declamping hypotension. In patients with low resistance, distributive septic shock caused by gram negative bacteremias and signs of impaired cardiac function, prenalterol effectively reversed the hypotension and improved tissue perfusion by selectively increasing cardiac output. In parallel to the increased cardiac work, an increase in myocardial metabolic demand was demonstrated. / digitalisering@umu.se