Clostridium perfringens é um importante patógeno envolvido em doenças entéricas dos animais domésticos e quadros de toxinfecção alimentar em humanos. Embora as infecções causadas por C. perfringens biotipo C e A em suínos sejam amplamente estudadas, existem poucos relatos que descrevem as reais correlações genéticas existentes na cadeia epidemiologia das clostridioses para esta espécie animal, assim como a transmissão do agente através da fêmea lactante, e a eliminação e perpetuação do agente no momento do abate. O presente estudo teve como objetivo o isolamento e a caracterização genotípica através da eletroforese em gel de campo pulsado (PFGE) de cepas de C. perfringens isoladas a partir de fezes e de carcaças de suínos no momento do abate, fezes de fêmeas suínas e seus leitões e de amostras de farinha de carne e ossos. Foi ainda realizada a comparação dessas cepas com cepas isoladas a partir de leitões com enterite. A freqüência de isolamento do agente em carcaças, em fezes de leitões terminados e a partir de farinha de carne e osso foram, 44,2%, 52,5%, e 32,2% respectivamente. De acordo com a reação em cadeia pela polimerase (PCR) foram detectadas somente as toxinas alfa e beta 2, sendo esta ultima detectada somente nos casos de enterite. Por meio da PFGE as amostras foram caracterizadas em 97 perfis genéticos com um alto índice discriminatório. As amostras isoladas de carcaça apresentaram alta similaridade em relação às de origem fecal, os isolados de farinha de carne apresentaram perfis similares aos obtidos em isolados de fezes de fêmeas, leitões sadios e leitões com enterite. E os isolados de leitões com e sem enterite apresentaram baixa similaridade em relação aos isolados de fêmeas. / Clostridium perfringens is an important enteric disease pathogen of domestic animals and foodborne diseases of human beings. Although infections caused by C. Perfringens type C and A in swine are well studied, just few reports describe genetic relationship among strains in the epidemiological chain of Swine Clostridioses, as well as the transmission of the microorganism by the nursing female its elimination and maintenance at slaughterhouses. The aim of the present study was the isolation and genotypic characterization by Pulsed-Field gel eletrophoresis (PFGE), of C. Perfringens strains from feces and carcasses from at slaughterhouse pigs, feces from sows and their piglets, and samples of meat and bone meal. The microorganism isolation frequencies in carcasses, finishing pig feces, and meat and bone meal were 44.2%, 52.5%, 32.2%, respectively. According to Polymerase Chain Reaction (PCR) assay, only the alfa and beta 2 toxins were detected; whereas beta 2 toxin was detected barely in cases of enteritis. By means of the PFGE assay techinique the samples were characterized in 97 genetic profiles with a high discriminatory level. Strains from carcasses samples presented high similarity to strains from fecal origin. strains from meat and bone meal samples showed similar profiles to strains from sow feces samples; of sows, assimptomatic piglets and piglets with enteritis. And strains isolated from piglets (assimptomatic and with enteritis) presented low similarity to strains from sow feces samples.

Diferentes métodos de caracterização e inferências filogenéticas baseadas na seqüência de alguns genes nucleares indicam que Typanosoma cruzi pode ser dividido em dois grupos principais, denominados T. cruzi I e T. cruzi II. Outros subgrupos de isolados foram descritos, tais como grupo de rDNA 1/2 e zimodema 3 (Z3) cuja relação filogenética com os grupos T.cruzi I e T.cruzi II ainda não está clara. O cariótipo molecular é uma ferramenta que permite abordar diferentes aspectos do genoma de organismos. Neste trabalho, caracterizamos o cariótipo molecular de 22 isolados de T. cruzi a partir da separação de seus cromossomos por eletroforese de campo pulsado e hibridação com sondas que representam genes codificadores de proteína e de RNA. Verificamos extenso polimorfismo cromossômico entre os isolados e que isolados pertencentes aos grupos T. cruzi II, rDNA 1/2 e Z3 têm cromossomos de tamanho molecular maior (até 3,5 Mb) em relação a isolados de T. cruzi I (até 2,8 Mb). Os dados do cariótipo molecular também foram utilizados para averiguar o significado evolutivo do polimorfismo cromossômico. As análises fenéticas foram baseadas no índice de diferença absoluta de tamanho cromossômico (aCSDI) obtido a partir da hibridação dos cromossomos com um número variável de marcadores genéticos. Inicialmente analisamos nove isolados, classificados por diferentes abordagens moleculares nos gruposT. cruzi I, T. cruzi II e grupo de rDNA 1/2, este último considerado um grupo de isolados híbridos e incluído por alguns autores no grupo T. cruzi II. Dendrogramas de aCSDI obtidos a partir de 3 a 21 sondas definiram em todos os casos três grupos: dois correspondentes a T. cruzi I e T. cruzi II e um terceiro, ao grupo de rDNA 1/2. O isolado CL Brener - organismo de referência do Projeto Genoma deT. cruzi - ora agrupou com T. cruzi II ora com o grupo de rDNA 1/2, ilustrando seu caráter híbrido. Três grupos também foram observados no dendrograma construído com dados de polimorfismo de tamanho de fragmentos de restrição (RFLP) hibridados com dezoito sondas. A topologia dos dendrogramas de dados de cariótipo molecular e de RFLP é similar, com um coeficiente de correlação significante (r = 0.86062; P < 0.0001), corroborando uma forte estruturação dos grupos. Subseqüentemente, avaliamos a posição de isolados de Z3 em relação aos três grupos acima mencionados, uma vez que alguns autores situam Z3 no grupo T. cruzi II. Analisamos o padrão de hibridação de 9 sondas com os cromossomos de 19 isolados (oito de Z3, três de T. cruzi I, três de T. cruzi II e cinco de rDNA 1/2). A topologia dos dendrogramas mostrou quatro grupos correspondentes, respectivamente, a T. cruzi I, T. cruzi II, grupo de rDNA 1/2 + CL Brener e Z3 (oito dos nove isolados). Este estudo também revelou que isolados híbridos têm uma maior proporção de cromossomos homólogos de tamanhos diferentes em comparação com isolados não híbridos. De um modo geral, nossos resultados mostram que cromossomos são caracteres valiosos para a identificação de táxons em T. cruzi. Uma vez que isolados do grupo de rDNA 1/2 apresentam cistrons ribossômicos de tipo 1 e de tipo 2, caracterizamos a distribuição dos cistrons nas bandas cromossômicas destes isolados. Verificamos que a fração majoritária dos genes de rDNA do tipo 2 está localizada na banda de 1,5 Mb e que os cistrons do tipo 1 estão localizados principalmente na banda de 1,1 Mb. Também estimamos o número de cromossomos e tamanho do genoma de quatro isolados de T. cruzi , com base na análise densitométrica da intensidade de fluorescência dos cromossomos corados com SYBR Green I. Para esta finalidade idealizamos um modelo matemático que permitiu estimar 52, 65, 72 e 44 cromossomos (na célula 2N), respectivamente, para CL Brener, Esmeraldo cl3, SO3 cl5 e Silvio X10 cl1. O tamanho do genoma dos isolados foi calculado, respectivamente em, 70 Mb, 78 Mb, 94,7 Mb e 47 Mb. Os novos aspectos do cariótipo molecular de T. cruzi aqui apresentados contribuirão para a compreensão da organização do genoma deste parasita e auxiliarão na atribuição de arcabouços de genes (scaffolds) aos cromossomos de CL Brener. / Different typing methods and phylogenetic inference based on the nucleotide sequence of few nuclear genes indicate that Trypanosoma cruzi can be divided into two major groups named as T. cruzi I and T. cruzi II. Additional subgroups of isolates have been described, such as group of rDNA 1/2 and zymodeme 3 (Z3), whose phylogenetic relationships with the T. cruzi I and T. cruzi II groups is not clear. The molecular karyotype is a tool that allows investigation of particular aspects of the genome of organisms. In this study, we have characterized the molecular karyotype of 22 isolates following the separation of chromosomes by pulsed-field gel electrophoresis and hybridization with probes that represent genes coding for proteins or RNA species. We observed an extensive chromosome polymorphism between the isolates and that isolates typed as T. cruzi II, rDNA 1/2 and Z3 have chromosome of larger molecular size (up to 3.5 Mb) in relation to T. cruzi I isolates (up to 2.8 Mb). Data from molecular karyotype have been also used to verify the evolutionary meaning of chromosome polymorphism. The phenetic analyses were based on the absolute chromosomal size difference index (aCSDI), calculated from the hybridization of a variable number of genetic markers. Initially, we analyzed nine isolates, classified by different molecular approaches into T. cruzi I,T. cruzi II and rDNA 1/2 groups. This latter group has been considered of hybrid genotypes and has been included by some authors in the T. cruzi II group. aCSDI-based dendrograms obtained from 3 to 21 probes defined in all the cases three clusters: two corresponding, respectively, to T. cruzi I and T. cruzi II groups; and a third one, to rDNA group 1/2. CL Brener - the reference organism of the T. cruzi Genome Project - was alternatively positioned in T. cruzi II or rDNA 1/2 group clusters, illustrating the hybrid nature of this isolate. Three clusters were also observed in the dendrogram constructed with restriction fragment length polymorphism (RFLP) data from 18 probes. The topology of the chromosome and RFLP dendrograms is similar, with a significant correlation coefficient (r = 0.86062; P < 0.0001), supporting a strong structuring of the clusters. Subsequently we evaluated the position of Z3 isolates in relation to the above-mentioned groups, because some authors clustered Z3 with T. cruzi II group. For this purpose we determined the hybridization pattern of 9 probes with the chromosomes of 19 isolates (eight of Z3; three of T. cruzi I; three of T. cruzi II and five of rDNA 1/2). The topology of the aCSDI-based dendrograms showed four clusters corresponding, respectively, to T. cruzi I, T. cruzi II, rDNA 1/2 + CL Brener and Zymodeme 3 (eight out of nine isolates). This study also revealed that hybrid stocks have a larger proportion of two different-sized homologous chromosomes, as compared with non-hybrid. Overall, our results show that chromosomes are valuable characters for identification of evolutionary groups in T. cruzi. Because rDNA 1/2 isolates have ribosomal cistrons of type 1 and type 2, we have characterized the distribution of both cistrons in the chromosomal bands of these isolates. We verified that the majority of type-2 rDNA genes are localized in a 1.5 Mb band, whereas type-1 cistrons are mostly concentrated in a 1.1 Mb band. We have also estimated the number of chromosomes and genome size of four T. cruzi isolates, based on the densitometric analysis of the fluorescence intensity of chromosomes stained with SYBR Green I. For this purpose, we devised a mathematical model that allowed estimating 52, 65, 72 and 44 chromosomes (2N cell), respectively, in CL Brener, Esmeraldo cl3, SO3 cl5 and Silvio X10 cl1. The genome size in these isolates has been calculated, respectively, as 70 Mb, 78 Mb, 94,7 Mb and 47 Mb. The novel aspects of T. cruzi karyotype here presented contribute to the comprehension of the genome organization of this parasite and will assist the assignment of scaffold to the CL Brener chromosomes.

Clostridium perfringens é um importante patógeno envolvido em doenças entéricas dos animais domésticos e quadros de toxinfecção alimentar em humanos. Embora as infecções causadas por C. perfringens biotipo C e A em suínos sejam amplamente estudadas, existem poucos relatos que descrevem as reais correlações genéticas existentes na cadeia epidemiologia das clostridioses para esta espécie animal, assim como a transmissão do agente através da fêmea lactante, e a eliminação e perpetuação do agente no momento do abate. O presente estudo teve como objetivo o isolamento e a caracterização genotípica através da eletroforese em gel de campo pulsado (PFGE) de cepas de C. perfringens isoladas a partir de fezes e de carcaças de suínos no momento do abate, fezes de fêmeas suínas e seus leitões e de amostras de farinha de carne e ossos. Foi ainda realizada a comparação dessas cepas com cepas isoladas a partir de leitões com enterite. A freqüência de isolamento do agente em carcaças, em fezes de leitões terminados e a partir de farinha de carne e osso foram, 44,2%, 52,5%, e 32,2% respectivamente. De acordo com a reação em cadeia pela polimerase (PCR) foram detectadas somente as toxinas alfa e beta 2, sendo esta ultima detectada somente nos casos de enterite. Por meio da PFGE as amostras foram caracterizadas em 97 perfis genéticos com um alto índice discriminatório. As amostras isoladas de carcaça apresentaram alta similaridade em relação às de origem fecal, os isolados de farinha de carne apresentaram perfis similares aos obtidos em isolados de fezes de fêmeas, leitões sadios e leitões com enterite. E os isolados de leitões com e sem enterite apresentaram baixa similaridade em relação aos isolados de fêmeas. / Clostridium perfringens is an important enteric disease pathogen of domestic animals and foodborne diseases of human beings. Although infections caused by C. Perfringens type C and A in swine are well studied, just few reports describe genetic relationship among strains in the epidemiological chain of Swine Clostridioses, as well as the transmission of the microorganism by the nursing female its elimination and maintenance at slaughterhouses. The aim of the present study was the isolation and genotypic characterization by Pulsed-Field gel eletrophoresis (PFGE), of C. Perfringens strains from feces and carcasses from at slaughterhouse pigs, feces from sows and their piglets, and samples of meat and bone meal. The microorganism isolation frequencies in carcasses, finishing pig feces, and meat and bone meal were 44.2%, 52.5%, 32.2%, respectively. According to Polymerase Chain Reaction (PCR) assay, only the alfa and beta 2 toxins were detected; whereas beta 2 toxin was detected barely in cases of enteritis. By means of the PFGE assay techinique the samples were characterized in 97 genetic profiles with a high discriminatory level. Strains from carcasses samples presented high similarity to strains from fecal origin. strains from meat and bone meal samples showed similar profiles to strains from sow feces samples; of sows, assimptomatic piglets and piglets with enteritis. And strains isolated from piglets (assimptomatic and with enteritis) presented low similarity to strains from sow feces samples.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:26:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlessandraMarques2009.pdf: 692808 bytes, checksum: 9a7b1bde8039039ba579f8e25c59ead5 (MD5) Previous issue date: 2009-12-03 / In recent years the number of infections caused by microbacteria non-tuberculous mycobacteria (NTM) has increased mainly due to opportunistic infections in individuals imunocompormetidos and improvement of farming techniques and identification of MTN. Mycobacterium massilienese is an emerging body associated with wound infections, abscesses and pneumonia. An outbreak of infection after videoscopy occurred between 2005 and 2007 in seven hospitals in Goiânia-GO, in central Brazil. The objective of this study was to identify NTM isolated from patients with infection after arthroscopy and lararoscopia by PCR followed by analysis of fragment length polymorphism restrção (PRA-hsp65), compared by gel electrophoresis pulsed-field gel (PFGE), sequencing of the partial rpoB gene and determination of antimicrobial susceptibility in vitro. NTM were recovered from samples (exudate abscess subcutâneio) of 18 patients involved in the outbreak. In the period leading up to this study there was no reported case of infection after videoscopy caused by MTN in Goiania. The 18 isolates were identified as M, massiliene and genotyped as a single clone, indicating that they had a common origin, suggesting a common source of infection for the patients involved in the outbreak. The epidemic isolates were susceptible to amikacin (MIC90 4 micrograms / ml) and clarithromycin (MIC90 <1 ug / ml), but resistance to ciprofloxacin (MIC90 <128g/ml), tobramycin (MIC90 32 micrograms / ml) and intermediate susceptibility to cefoxitin (MIC90 64 ug / ml). In conclusion this study demonstrated the clonality of strains of M. massiliense involved in infections after procedures videoscopes and that they are susceptible to drugs indicated for the treatment / Durante os últimosd anos o número de infecções causadas por microbactérias não-tuberculosas (MNT) tem aumentado principalmente devido às infecções oportunistas em indivíduos imunocompormetidos e ao aprimoramento das técnicas de cultura e identificação das MTN. Mycobacterium massilienese é um organismo emergente, associado a infecções de feridas, formação de abscessos e pneumonias. Um surto de infecção após videoscopias ocorreu entre 2005 e 2007 em sete hospitais privados de Goiânia-GO, na região central do Brasil. O objetivo deste estudo foi identificar MNT isoladas de amostras de pacientes com infecção após artroscopia e lararoscopia por PCR seguida de análise de polimorfismo de fragmentos de restrção (PRA-hsp65), comparação por eletroforese em gel em campo pulsado (PFGE), sequenciamento parcial do gene rpoB e determinação da suscetibilidade antimicrobiana in vitro. MNT foram recuperadas das amostras (exsudato de abscesso subcutâneio) de 18 pacientes envolvidos no surto. No período antecedente a esse estudo não houve nenhum relato de caso de infecção após videoscopias causada por MTN em Goiânia. Os 18 isolados foram identificados como M, massiliene e genotipados como um único clone, indicando que tiveram uma origem em comum, o que sugere uma fonte comum de infecção para os pacientes envolvidos no surto. Os isolados epidêmicos apresentaram sensibilidade a amicacina (CIM90 4 ug/ml) e claritromicina (CIM90 < 1 ug/ml), porém resistência a ciprofloxacina (CIM90 < 128g/ml), tobramicina (CIM90 32 ug/ml), e sensibilidade intermediária a cefoxitina (CIM90 64 ug/ml). Em conclusão este estudo evidenciou a clonalidade de cepas de M. massiliense envolvidas em infecções após procedimentos de videoscopia e que as mesmas são suscetíveis às drogas indicadas para o tratamento

Introdução: Enterococcus resistente à vancomicina (VRE do inglês Vancomycin Resistant Enterococcus) é uma importante causa de infecção relacionada a assistência à saúde com alta morbidade e mortalidade principalmente nos pacientes imunocomprometidos sendo a segunda causa mais comum de infecções hospitalares nessa população de pacientes em alguns centros. O uso prolongado da terapia antimicrobiana com vancomicina e outras drogas, são fatores de risco associados com a disseminação desse patógeno. Além disso, espécies de enterococos podem apresentar fatores de virulência tais como: substância de agregação (asa1), gelatinase (gelE), citolisina (cylA), proteína de superfície enterococo (esp) e hidrolase glicosil (hylefm). Entretanto, o papel da virulência na colonização e infecção por VRE é controverso. Objetivos: Avaliar o perfil clonal, virulência e resistência de 86 isolados de VRE (80 E. faecium e 06 E. faecalis) de infecção e colonização de 76 pacientes com doenças hematológicas e/ou submetidos a transplante de Medula Óssea (TMO) internados no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HCFMUSP) no período de 10 anos (2005-2014). Material e Métodos: Foram realizadas concentração inibitória mínima para: vancomicina, teicoplanina, linezolida, gentamicina e estreptomicina em alta concentração (HLAR); Avaliação da clonalidade por eletroforese em campo pulsado (PFGE); Detecção dos mecanismos de resistência (vanA e vanB) e de virulência (esp, asa1, gelE, cylA e hylefm) pela técnica de PCR e sequenciamento total do genoma de dezoito isolados selecionados de acordo com a clonalidade. Foi criado um banco de dados no programa Epiinfo (CDC) com variáveis clinicas e demográficas dos pacientes. A proporção de isolados de colonização portadores de genes de virulência foi comparada com os isolados de infecção assim como a proporção de isolados de infecção portadores de genes de virulência que evoluíram para óbito. O valor de p < 0,005 foi considerado significativo. Resultados: Trinta e quatro pacientes eram colonizados e 42 infectados por VRE (28 eram infecção de corrente sanguínea), 48 pacientes eram transplantados dos quais 32 eram alogênicos. A mortalidade em 14 dias foi de 21.0% e durante a hospitalização de 53.9%. Todos os isolados foram resistentes à vancomicina e 87,3% à teicoplanina. Resistência a gentamicina e estreptomicina em alta concentração (HLAR) foi observada em 08 e 59 isolados respectivamente. Um isolado apresentou resistência a linezolida identificado pela primeira vez na unidade. O gene vanA foi detectado em todos os isolados. Quanto aos genes de virulência, 96,5% de isolados foram positivos para o gene esp e 69,8% para os genes gelE e asa1. Isolados de infecção de E. faecium carrearam mais genes de virulência: esp (100%), gelE (80,0%) e asa1 (75,5%) e o gene gelE foi significativamente mais frequente entre isolados de infecção que de colonização (p=0,008). Infecções causadas por isolados de E. faecium positivos para o gene asa1 foram significantemente associadas com maior mortalidade (p < 0,05). Quinze diferentes Pulsed field type (PFT) foram observados entre os isolados de E. faecium e 06 entre os isolados de E. faecalis. Dezessete E. faecium foram sequenciados e diferentes sequencias tipo (ST) foram observadas (ST412, ST478, ST78 e ST896) já descritas em outros estudos no Brasil. O isolado resistente a linezolida apresentou mutação no domínio V do gene 23S rRNA com um perfil alélico diferente, caracterizando um novo ST (ST987) descrito pela primeira vez no Brasil. Todos os ST observados nos isolados de E. faecium pertencem ao complexo clonal 17, dos quais dois STs (ST963, ST792) foram descritos pela primeira vez no país. O isolado de E. faecalis sequenciado pertencia ao ST9 e ao complexo clonal 9 já descrito por outros autores. Conclusão: Nosso estudo observou que E. faecium foi predominante em nosso hospital e os ST circulantes pertenciam ao CC17. Os isolados de infecção foram mais virulentos que os isolados de colonização e o gene gelE foi significativamente mais frequente nos isolados de infecção. Infecções causadas por isolados de E. faecium positivos para o gene asa1 foram associadas com a alta mortalidade. Este achado pode ser útil para controlar a disseminação de E. faecium no ambiente hospitalar e em pacientes hematológicos / Introduction: Vancomycin Resistant Enterococcus (VRE) is a important cause of health care-associated infection with high morbidity and mortality, mainly in immunocompromised patients, being the second most common cause of hospital infections in this population of patients in some centers. Prolonged use of antimicrobial therapy with vancomycin and other drugs are risk factors associated with the spread of this pathogen. In addition, enterococcal species may present virulence factors such as: aggregation substance (asa1), gelatinase (gelE), cytolysin (cylA), enterococcal surface protein (esp) and glycosyl hydrolase (hylefm). However, the role of virulence on VRE colonization and infection is controversial. Objectives: To evaluate the clonal profile, virulence and resistance of 86 isolates of VRE (80 E. faecium and 06 E. faecalis) from infection and colonization of 76 patients with hematological diseases and / or submitted to bone marrow transplantation (BMT) at Hospital das Clinics of the Medical School of the University of São Paulo (HC-FMUSP) in the period of 10 years (2005-2014). Material and Methods: Minimum inhibitory concentration to vancomycin, teicoplanin, linezolid, gentamicin and streptomycin in high concentration (HLAR) was performed; Clonality of isolates by pulsed field electrophoresis (PFGE) was evaluated; Detection of resistance (vanA and vanB) and virulence (esp, asa1, gelE, cylA and hylefm) genes by PCR technique and whole genome sequencing of eighteen isolates selected based on clonality. Results: All isolates were resistant to vancomycin and 87.3% to teicoplanin. Resistance to gentamicin and streptomycin in high concentration (HLAR) was observed in 08 and 59 isolates respectively. One isolate presented resistance to linezolid observed for the first time in the unit. The vanA gene was detected in all isolates. Regarding virulence genes, 96.5% of isolates were positive for the esp gene and 69.8% for the gelE and asa1 genes. Isolates of E. faecium infection carried more virulence genes: esp (100%), gelE (80.0%) and asa1 (75.5%) and gelE gene was significantly more frequent among infection isolates than colonization (p = 0.008). Infections caused by E. faecium isolates carrying the asa1 gene were significantly associated with higher mortality (p < 0.05). Fifteen different Pulsed field type (PFT) were observed among the isolates of E. faecium and 06 among E. faecalis isolates. Seventeen E. faecium were sequenced and the following sequences type (ST) were observed (ST412, ST478, ST78 and ST896) all of them already described in Brazil. The linezolid-resistant isolate showed the 23S gene Vdomain mutation with a different allelic profile, characterizing a new ST (ST987) described for the first time in our study. All STs observed in E. faecium isolates belong to clonal complex 17. Two other STs (ST963, ST792) were identified for the first time in the country. The E. faecalis isolate belong to ST9 and clonal complex 9 already described by other authors in Brazil. Conclusion: Our study observed that E. faecium was predominant in our hospital and the circulating STs belonged to CC17 a virulent lineage. E. faecium infection isolates were more virulent than colonization isolates and harbored significantly more gelE gene. It appears that infections caused by E. faecium isolates carrying asa1 gene evolved more frequently to death. This finding may be useful to control the spread of E. faecium in the hospital environment and in haematological patients

Orientador: Maria Clara Padovese / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-16T10:51:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leite_GleiceCristina_M.pdf: 1716360 bytes, checksum: 2b5c8037802c8dcf2b8ce4fd235a1089 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Staphylococcus aureus é reconhecido como um dos principais patógenos humanos capazes de causar uma grande variedade de infecções. As infecções causadas pelo Staphylococcus aureus resistentes a meticilina (MRSA) tiveram grande aumento na última década. MRSA é capaz de produzir uma proteína ligadora de penicilina (PBP) específica, chamada PBP2a ou PBP2' que possui baixa afinidade de ligação aos antibióticos _-lactâmicos. Esta proteína é codificada pelo gene mecA, o qual é carreado por um elemento genético móvel, denominado cassete cromossômico estafilocócico (SCCmec) e está integrado ao cromossomo dos MRSA. Foram descritos cinco tipos de SCCmec, sendo eles tipo I, II, III, IV e V e seus variantes, onde o tipo IIIA é característico do clone endêmico brasileiro. Os objetivos do presente estudo foram identificar o perfil de SCCmec de um conjunto de amostras de MRSA obtidas de pacientes atendidos no Hospital das clínicas da Unicamp (HC-Unicamp), descrever sua distribuição nas diversas unidades do HC e comparar o perfil de SCCmec utilizando-se as técnicas de reação em cadeia da polimerase (PCR-multiplex) com o perfil genômico definido por meio de eletroforese em campo pulsado - Pulsed Field Gel Eletrophoresis (PFGE). Foram estudadas 99 amostras obtidas, por razões clínicas, no período de 1999 a 2004. Todas as amostras foram submetidas ao teste de difusão em disco para confirmação da resistência a oxacilina. Como resultados, foram identificados 26 diferentes perfis de PFGE e seus respectivos perfis relacionados. Os perfis genômicos apresentaram uma distribuição temporal, podendo ser agrupados em conjuntos clonais que foram substituídos ao longo do período, com exceção de uma única cepa, que apresentou ocorrências esporádicas durante o período do estudo. Dentre os 99 isolados, 92% apresentaram SCCmec tipo IIIA, característico do clone endêmico brasileiro e 7% apresentaram SCCmec tipo IV. A revisão de prontuários não indica fatores que possam sugerir aquisição extra-hospitalar das cepas estudadas / Abstract: Staphylococcus aureus has been recognized as an important human pathogen capable of causing a wide variety of infections. Infections caused by methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) had greatly increased over the past decade. MRSA is capable of produce a specific penicillin-binding protein (PBP) called PBP2a or PBP2' that hold reduced affinities for binding to _-lactam antibiotics. This protein is encoded by the mecA gene, which is carried by a mobile genetic element, called staphylococcal cassette chromosome mec (SCCmec) and is integrated to the chromosome of MRSA. It has been described five types of SCCmec, which are type I, II, III, IV and V and its variants, where the type IIIA is characteristic of Brazilian endemic clone. The goals of the study were to identify the SCCmec type from a set of MRSA samples obtained from patients seeking assistance at Hospital das Clínicas da Unicamp (HC-Unicamp), to describe its distribution in various units of HC and to compare the SCCmec profile with the genomic profile defined using the polymerase chain reaction (PCR-multiplex) techniques and pulsed-field electrophoresis (PFGE), respectively. It was studied 99 samples collected for clinical reasons during a period that extended from 1999 to 2004. All the samples have been submitted to the disk diffusion test for oxacilina resistance confirmation. It was carried through PFGE for genomic evaluation and PCR-multiplex for SCCmec type detection. It have been found 26 different PFGE profiles and their respective related profiles which have presented a temporal distribution, showing clonal groups of strains that have been substituted throughout the period, except of only one strain that was present sporadically during all the period of the study. Among 99 isolated, 92% have shown SCCmec type IIIA, characteristic of Brazilian endemic clone and 7% have shown SCCmec type IV, in a way that all strains seem to have been acquired in the hospital environment / Mestrado / Ciencias Basicas / Mestre em Clinica Medica

Orientador: Domingos da Silva Leite / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-08T19:24:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Peroto_MariaClaudia_M.pdf: 1526611 bytes, checksum: 77aa753a6b4be729c0ff45854cf7bdcf (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A toxina citoletal distensora, CDT, é uma citotoxina termolábil identificada em um grande número de enteropatógenos, entre eles Escherichia coli. Os genes de CDT são designados de cdtA, cdtB e cdtC e estão arranjados em um operon e, até o momento, já foram descritos cinco diferentes alelos: I, II, III, IV e V. Cepas de Escherichia coli podem ser classificadas em quatro grupos filogenéticos ECOR: A, B1, B2 e D, nos quais as cepas pertencentes aos grupos A e B1 são consideradas comensais e patógenos oportunistas e as cepas agrupadas como B2 e D, como cepas patogênicas. Os objetivos deste trabalho foram relacionar os alelos da CDT e alguns fatores de virulência associados aos grupos filogenéticos ECOR e estudar três conjuntos de cepas por eletroforese de campo pulsado (PFGE). Foram utilizadas 80 cepas de E. coli cdt-positivas isoladas de suínos, bovinos, ovinos, humanos, água e carne. Os alelos da CDT e os grupos filogenéticos foram identificados através da reação de polimerase em cadeia (PCR). Vinte e cinco cepas dos sorotipos O91:H21, O113:H21 e O116:H21 foram estudadas por PFGE para avaliação da diversidade genética. Os resultados demonstraram que o alelo V da CDT foi o mais freqüente, presente em 45% das cepas, mostrando forte associação com VT2 (97%); o alelo III foi observado em 36,2% das cepas, mostrando associação com VT1 em 79,0% das cepas. O alelo I da CDT foi detectado em 8,7% das cepas e o alelo IV em 5,0% das cepas. No estudo filogenético, 45 cepas (56,0%) foram agrupadas em B1, 15 cepas em B2 (18,7%), 13 cepa em D (16,2%) e sete cepas em A (8,7%). Nos ensaios de PFGE foi possível identificar, entre as cepas de um mesmo sorotipo, desde clones até cepas não relacionadas entre si. Os dados obtidos permitem concluir que no conjunto de cepas estudado o alelo CDT-V está associado ao grupo filogenético B1 enquanto o alelo CDT-III está associado aos grupos B2 e D / Abstract: Cytolethal distending toxin, CDT, is a termolabile cytotoxin found in a great number of enteropathogens, including Escherichia coli. The CDT genes are called cdtA, cdtB and cdtC and they are placed in an operon and five alleles (I, II, III, IV and V) were described until the moment. E. coli strains may be classified in four ECOR phylogenetic groups: A, B1, B2 and D; strains belonging to A and B1 groups are called commensal or opportunist pathogens and strains grouped as B2 and D, as pathogenic strains. The goals of this work were to relate the CDT alleles and some virulence factors associated to four ECOR phylogenetic groups and analyze three strain sets by pulsed field gel electrophoresis (PFGE). This study used 80 cdt-positive E. colistrains isolated from swines, bovines, ovines, humans, water and meat. CDT alleles and phylogenetic groups were identified using polymerase chain reaction (PCR). Twenty-five strains belonging to O91:H21, O113:H21 and O116:H21 serotypes were studied by PFGE for evaluation of genetic diversity. The results show that CDT-V was the most frequent allele, present in 45,0% of strains, and showing strong association with VT2 (97%); CDT-III was observed in 36,2% of strains, showing association with VT1 in 79,0% of strains. CDT-I was detected in 8,7% of strains and CDT-IV, in 5,0%. In the phylogenetic studies, 45 strains (56,0 %) was grouped in group B1, 15 strains (18,7%) was grouped in B2, D grouped 13 strains (16,2%) and the group A congregate 7 strains (8,7%). In PFGE studies it was possible to identify, in the same serotype, since clones until non-related strains. For the studied strains, data allows to conclude that CDT-V is associated to phylogenetic group B1 and CDT-III is associated to B2 and D groups / Mestrado / Microbiologia / Mestre em Genética e Biologia Molecular

Diferentes métodos de caracterização e inferências filogenéticas baseadas na seqüência de alguns genes nucleares indicam que Typanosoma cruzi pode ser dividido em dois grupos principais, denominados T. cruzi I e T. cruzi II. Outros subgrupos de isolados foram descritos, tais como grupo de rDNA 1/2 e zimodema 3 (Z3) cuja relação filogenética com os grupos T.cruzi I e T.cruzi II ainda não está clara. O cariótipo molecular é uma ferramenta que permite abordar diferentes aspectos do genoma de organismos. Neste trabalho, caracterizamos o cariótipo molecular de 22 isolados de T. cruzi a partir da separação de seus cromossomos por eletroforese de campo pulsado e hibridação com sondas que representam genes codificadores de proteína e de RNA. Verificamos extenso polimorfismo cromossômico entre os isolados e que isolados pertencentes aos grupos T. cruzi II, rDNA 1/2 e Z3 têm cromossomos de tamanho molecular maior (até 3,5 Mb) em relação a isolados de T. cruzi I (até 2,8 Mb). Os dados do cariótipo molecular também foram utilizados para averiguar o significado evolutivo do polimorfismo cromossômico. As análises fenéticas foram baseadas no índice de diferença absoluta de tamanho cromossômico (aCSDI) obtido a partir da hibridação dos cromossomos com um número variável de marcadores genéticos. Inicialmente analisamos nove isolados, classificados por diferentes abordagens moleculares nos gruposT. cruzi I, T. cruzi II e grupo de rDNA 1/2, este último considerado um grupo de isolados híbridos e incluído por alguns autores no grupo T. cruzi II. Dendrogramas de aCSDI obtidos a partir de 3 a 21 sondas definiram em todos os casos três grupos: dois correspondentes a T. cruzi I e T. cruzi II e um terceiro, ao grupo de rDNA 1/2. O isolado CL Brener - organismo de referência do Projeto Genoma deT. cruzi - ora agrupou com T. cruzi II ora com o grupo de rDNA 1/2, ilustrando seu caráter híbrido. Três grupos também foram observados no dendrograma construído com dados de polimorfismo de tamanho de fragmentos de restrição (RFLP) hibridados com dezoito sondas. A topologia dos dendrogramas de dados de cariótipo molecular e de RFLP é similar, com um coeficiente de correlação significante (r = 0.86062; P < 0.0001), corroborando uma forte estruturação dos grupos. Subseqüentemente, avaliamos a posição de isolados de Z3 em relação aos três grupos acima mencionados, uma vez que alguns autores situam Z3 no grupo T. cruzi II. Analisamos o padrão de hibridação de 9 sondas com os cromossomos de 19 isolados (oito de Z3, três de T. cruzi I, três de T. cruzi II e cinco de rDNA 1/2). A topologia dos dendrogramas mostrou quatro grupos correspondentes, respectivamente, a T. cruzi I, T. cruzi II, grupo de rDNA 1/2 + CL Brener e Z3 (oito dos nove isolados). Este estudo também revelou que isolados híbridos têm uma maior proporção de cromossomos homólogos de tamanhos diferentes em comparação com isolados não híbridos. De um modo geral, nossos resultados mostram que cromossomos são caracteres valiosos para a identificação de táxons em T. cruzi. Uma vez que isolados do grupo de rDNA 1/2 apresentam cistrons ribossômicos de tipo 1 e de tipo 2, caracterizamos a distribuição dos cistrons nas bandas cromossômicas destes isolados. Verificamos que a fração majoritária dos genes de rDNA do tipo 2 está localizada na banda de 1,5 Mb e que os cistrons do tipo 1 estão localizados principalmente na banda de 1,1 Mb. Também estimamos o número de cromossomos e tamanho do genoma de quatro isolados de T. cruzi , com base na análise densitométrica da intensidade de fluorescência dos cromossomos corados com SYBR Green I. Para esta finalidade idealizamos um modelo matemático que permitiu estimar 52, 65, 72 e 44 cromossomos (na célula 2N), respectivamente, para CL Brener, Esmeraldo cl3, SO3 cl5 e Silvio X10 cl1. O tamanho do genoma dos isolados foi calculado, respectivamente em, 70 Mb, 78 Mb, 94,7 Mb e 47 Mb. Os novos aspectos do cariótipo molecular de T. cruzi aqui apresentados contribuirão para a compreensão da organização do genoma deste parasita e auxiliarão na atribuição de arcabouços de genes (scaffolds) aos cromossomos de CL Brener. / Different typing methods and phylogenetic inference based on the nucleotide sequence of few nuclear genes indicate that Trypanosoma cruzi can be divided into two major groups named as T. cruzi I and T. cruzi II. Additional subgroups of isolates have been described, such as group of rDNA 1/2 and zymodeme 3 (Z3), whose phylogenetic relationships with the T. cruzi I and T. cruzi II groups is not clear. The molecular karyotype is a tool that allows investigation of particular aspects of the genome of organisms. In this study, we have characterized the molecular karyotype of 22 isolates following the separation of chromosomes by pulsed-field gel electrophoresis and hybridization with probes that represent genes coding for proteins or RNA species. We observed an extensive chromosome polymorphism between the isolates and that isolates typed as T. cruzi II, rDNA 1/2 and Z3 have chromosome of larger molecular size (up to 3.5 Mb) in relation to T. cruzi I isolates (up to 2.8 Mb). Data from molecular karyotype have been also used to verify the evolutionary meaning of chromosome polymorphism. The phenetic analyses were based on the absolute chromosomal size difference index (aCSDI), calculated from the hybridization of a variable number of genetic markers. Initially, we analyzed nine isolates, classified by different molecular approaches into T. cruzi I,T. cruzi II and rDNA 1/2 groups. This latter group has been considered of hybrid genotypes and has been included by some authors in the T. cruzi II group. aCSDI-based dendrograms obtained from 3 to 21 probes defined in all the cases three clusters: two corresponding, respectively, to T. cruzi I and T. cruzi II groups; and a third one, to rDNA group 1/2. CL Brener - the reference organism of the T. cruzi Genome Project - was alternatively positioned in T. cruzi II or rDNA 1/2 group clusters, illustrating the hybrid nature of this isolate. Three clusters were also observed in the dendrogram constructed with restriction fragment length polymorphism (RFLP) data from 18 probes. The topology of the chromosome and RFLP dendrograms is similar, with a significant correlation coefficient (r = 0.86062; P < 0.0001), supporting a strong structuring of the clusters. Subsequently we evaluated the position of Z3 isolates in relation to the above-mentioned groups, because some authors clustered Z3 with T. cruzi II group. For this purpose we determined the hybridization pattern of 9 probes with the chromosomes of 19 isolates (eight of Z3; three of T. cruzi I; three of T. cruzi II and five of rDNA 1/2). The topology of the aCSDI-based dendrograms showed four clusters corresponding, respectively, to T. cruzi I, T. cruzi II, rDNA 1/2 + CL Brener and Zymodeme 3 (eight out of nine isolates). This study also revealed that hybrid stocks have a larger proportion of two different-sized homologous chromosomes, as compared with non-hybrid. Overall, our results show that chromosomes are valuable characters for identification of evolutionary groups in T. cruzi. Because rDNA 1/2 isolates have ribosomal cistrons of type 1 and type 2, we have characterized the distribution of both cistrons in the chromosomal bands of these isolates. We verified that the majority of type-2 rDNA genes are localized in a 1.5 Mb band, whereas type-1 cistrons are mostly concentrated in a 1.1 Mb band. We have also estimated the number of chromosomes and genome size of four T. cruzi isolates, based on the densitometric analysis of the fluorescence intensity of chromosomes stained with SYBR Green I. For this purpose, we devised a mathematical model that allowed estimating 52, 65, 72 and 44 chromosomes (2N cell), respectively, in CL Brener, Esmeraldo cl3, SO3 cl5 and Silvio X10 cl1. The genome size in these isolates has been calculated, respectively, as 70 Mb, 78 Mb, 94,7 Mb and 47 Mb. The novel aspects of T. cruzi karyotype here presented contribute to the comprehension of the genome organization of this parasite and will assist the assignment of scaffold to the CL Brener chromosomes.

The first part of this dissertation (Chapters 1 to 4) describes the use of magnetic resonance techniques for polymeric material characterizations in solutions, with emphasis on methods utilizing magnetic field gradients - magnetic resonance imaging (MRI) and pulsed-field-gradient (PFG) NMR. The second part (Chapter 5) presents enhancements to dynamic nuclear polarization, an intensity enhancement approach for magnetic resonance techniques. In Chapter 2, I illustrate a characterization method to quantify free polymer chain content in a polymer/DNA complex (polyplex) formulation via one-dimensional proton NMR experiments. This assessment of free polymer quantity has critical impacts on in vivo gene transfection efficiency, cellular uptake, as well as toxicity of polycationic gene delivery vectors. Specifically, I investigated the complexation properties of three different polymeric "theranostic" agents, which combine an imaging functionality on the polymer as well as a DNA/RNA complexation component. These agents are under development to allow real time clinical monitoring of drug delivery and efficacy using MRI. Our NMR method provides simple and quantitative assessment of free and DNA-complexed polymers, including the actual polymer amine to DNA phosphate molar ratio (N/P ratio) within polyplexes. The NMR results are in close agreement with the stoichiometric number of polymer/DNA binding obtained by isothermal titration calorimetry. The noninvasive nature of this method allows broad application to a range of polyelectrolyte coacervates, for understanding and optimizing polyelectrolyte complex formation. Chapter 3 demonstrates a time-resolved MRI approach for measuring diffusion of drug-delivery polymeric nanoparticles on mm to cm scales as well as monitoring nanoparticle concentration distribution in bulk biological hydrogels. Our results show that as the particle size and surface charge become larger, collagen gel at tumor relevant concentration (1.0 wt.%) presents a more significant impediment to the diffusive transport of negatively charged nanoparticles. These results agree well with those obtained by fluorescence spectroscopies (neutral or slightly positively charged diffusing particles) as well as the proposed electrostatic bandpass theory of tumor interstitium (negatively charged particles). This study provides fundamental information for the design of polymeric theranostic vectors and carries implications that would benefit the understanding of nanoparticle transport in solid tumors. Furthermore, this work takes a significant step toward developing quantitative and real time in vivo monitoring of clinical drug delivery using MRI. Chapter 4 addresses the application of PFG-NMR for the determination of weight-average molar mass (Mw) for polyanions that have anti-HIV activity through the measurement of polymer diffusion coefficients in solutions. The effective characterization of molecular weights of polyelectrolytes has been a general and growing problem for the polymer industry, with no clear solutions in sight. In this study, we obtained the molar masses (Mw) for two series of sulfonated copolymers using sodium polystyrene sulfonate samples as molecular weight standards. PFG-NMR has notable advantages over conventional techniques for the characterization of charged polymers and shows great promise for becoming an effective alternative to chromatography methods. Chapter 5 is devoted to experimental and theoretical studies of liquid state dynamic nuclear polarization (DNP) via the Overhauser effect. Based on the adventurous work done by previous Dorn group members, we show that for 1H-nuclide-containing systems, the dipolar DNP enhancement can be significantly improved by decreasing the correlation time of the interaction by utilizing a supercritical fluid (SF CO2) which allows for greater dipolar enhancements at higher magnetic fields. For molecules containing the ubiquitous 13C nuclide, we show that previously unreported sp hybridized (H-C) alkyne systems represented by the phenylacetylene-nitroxide system exhibit very large scalar-dominated enhancements. Furthermore, we show for a wide range of molecular systems that the Fermi contact interaction can be computationally predicted via electron-nuclear hyperfine coupling and correlated with experimental 13C DNP enhancements. For biomedical applications, the enhancement of metabolites in SF CO2 followed by rapid dissolution in water or biological fluids is an attractive approach for future hyperpolarized NMR and MRI applications. Moreover, with the aid of density functional theory calculations, solution state DNP provides a unique approach for studying intermolecular weak bonding interaction of solutes in normal liquids and SF fluids. / Ph. D.

This thesis describes a portfolio of work aimed at the high field applications of superconductors and can be split into four main topics: The thermal stability of technical superconductors. This section investigates the effects of thermal perturbations on technical superconducting wire used in MRI scanner construction. The ultimate aim of this section is to predict how the architecture of the wire may affect its thermal stability. To this end a detailed finite element analysis model was constructed, verified by detailed experimental data, which could then be used to quickly and easily vary the wire’s parameters. Design of a high field pulsed electromagnetic coil for flux trapping in superconductors. This section details the design, construction and testing of a novel pulsed high field magnet. The design uses finite element analysis to predict the electromagnetic, thermal and structural properties of the coil. Explosive testing of high tensile fibres used in the construction of the high field coil. This section describes the refinement and use of a novel method for testing the mechanical properties of high tensile fibres in cylindrical geometries by using highly pressurized copper vessels. Pulsed field magnetization of bulk high temperature superconductors. This section discusses the process of magnetizing bulks of high temperature superconductors by using pulsed magnetic fields. It investigates how the trapped field varies with the magnitude and rise-time of the magnetizing field, sample temperature and time after magnetization.