O fungo Aspergillus fumigatus é o segundo maior causador de infecções fúngicas invasivas em pacientes imunocomprometidos e a principal espécie causadora da aspergilose invasiva, doença de alta taxa de mortalidade que atinge principalmente os pulmões e que pode se disseminar pelo organismo. Durante o processo de infecção, o fungo precisa adaptar-se ao organismo do hospedeiro e um dos obstáculos encontrados é a mudança na concentração de dióxido de carbono (CO2), que, de 0,033% no ambiente, chega a até 6% no interior do hospedeiro. As anidrases carbônicas são enzimas envolvidas na hidratação reversível do CO2 e já foram apontadas como importantes na virulência de patógenos como Plasmodium falciparum, Mycobacterium tuberculosis, Helicobacter pylori, Cryptococcus neoformans e Candida albicans. Esse trabalho teve como objetivo avaliar o papel da enzima anidrase carbônica no desenvolvimento e virulência do fungo A. fumigatus, que apresenta quatro homólogos desta enzima (cafA, cafB, cafC e cafD). Para isso, foram utilizadas linhagens de A. fumigatus com os homólogos da enzima deletados (?cafA, ?cafB, ?cafC, ?cafD e ?cafA?cafB) e a linhagem selvagem (?akuBku80), da qual foram originadas as mutantes. Foram realizadas avaliações fenotípicas da estrutura dos conidióforos das diferentes linhagens, determinação da sensibilidade frente a diferentes agentes estressantes (antifúngicos, promotores de apoptose, estresse iônico, nitroativo, oxidativo, e de parede celular) e determinação da expressão gênica global em diferentes concentrações de CO2. Foi verificado que a deleção de cada um dos homólogos da anidrase carbônica de A. fumigatus não interfere na estrutura dos conidióforos deste fungo. Por outro lado, a deleção induziu alteração da sensibilidade do fungo frente a alguns compostos estressantes (ácido acético e peróxido de hidrogênio). Ainda, a análise da expressão gênica revelou um gene envolvido na adaptação do fungo ao aumento da concentração de CO2, o gene cipC, que não apresenta homólogos nas células de mamíferos. Este gene foi caracterizado neste trabalho por meio de sua deleção na linhagem selvagem (?akuBku80) de A. fumigatus e avaliação fenotípica microscópica e de sensibilidade a agentes estressantes (antifúngicos, promotores de apoptose, estresse iônico, nitroativo, oxidativo, e de parede celular). A deleção do gene não interferiu na estrutura do fungo, porém aumentou sua sensibilidade a alguns compostos (calcoflúor e menadiona). Foram realizados, ainda, testes de virulência em modelo animal utilizando-se o mutante ?cipC, os quais revelaram que a deleção deste gene atenua a virulência do fungo. Assim, foi possível concluir que as anidrases carbônicas não são relevantes para o desenvolvimento e virulência de A. fumigatus; porém, este fungo modifica a expressão de seus genes de modo a adaptar-se às variações na concentração atmosférica de CO2. O gene cipC está envolvido nesse processo de adaptação e é importante para o desenvolvimento do fungo e sua virulência, tornando-se um alvo para o estudo de novas terapias para o tratamento da aspergilose invasiva. / The fungus Aspergillus fumigatus is the second cause of fungal infections in immunocompromised patients and it is the main specie which causes invasive aspergillosis, a disease with high mortality rate that mainly affects the lungs and it can spread through the body. During the infectious process, the fungus must adapt to the host and one of the obstacles is the drastic change of the carbon dioxide (CO2) concentration, which is 0.033% in the environment and until 6% inside the host. The carbonic anhydrases are enzymes which are involved in the reversible hydration of carbon dioxide and they have been pointed as important in the virulence of pathogens such as Plasmodium falciparum, Mycobacterium tuberculosis, Helicobacter pylori, Cryptococcus neoformans and Candida albicans. This work aimed to evaluate the role of the enzyme carbonic anhydrase in the development and virulence of the fungus A. fumigatus, which has four homologues of this enzyme (cafA, cafB, cafC e cafD). Therefore, strains, which have the homologues of the enzyme deleted (?cafA, ?cafB, ?cafC, ?cafD and ?cafA?cafB) were used in parallel with the wild strain (?akuBku80), which originated the mutant ones. We did structure phenotypic evaluations of the different strains of conidiophores, sensibility determination against different stressors (antifungal agents, apoptosis, ionic, nitrosative, oxidative, and cell wall stress promoters) and global gene expression determination at different carbon dioxide concentrations. It was verified that the carbonic anhydrases homologues deletion of A. fumigatus did not interfere on the n structure (conidiophore) of this fungus, in the tested conditions. On the other hand, the deletion caused a change in sensibility of the fungus against some stressors (acetic acid and hydrogen peroxide). The gene expression experiments showed a gene involved in the adaptation to the increase of CO2 concentration, the cipC gene. This gene does not have homologues in the mammalian cells. The cipC gene was characterized in this work by its deletion in the A. fumigatus wild strain (?akuBku80) and microscopic phenotypic evaluation and sensibility tests against stressors (antifungal agents, apoptosis, ionic, nitrosative, oxidative, and cell wall stress promoters). The gene deletion did not interfere on the fungus conidiophore structure but increase its sensibility to some compounds (calcoflúor white and menadione). Virulence tests in animal model using the ?cipC mutant were done and they showed that the deletion of this gene attenuates the fungus virulence. In conclusion, the carbonic anhydrases are not relevant to development and virulence of the fungus, which modifies the gene expression to adapt to the variations of atmospheric CO2 concentration. Besides, the cipC gene seems to be involved in this adaptation process. Moreover, the cipC gene showed to be important to the development of the fungus and its virulence, which makes the gene a target for the study of new therapies for the treatment of invasive aspergillosis.

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

Clostridium perfringens causa enterite necrótica aviária devido à produção de toxinas que lesam o intestino. Neste estudo, de 94 amostras nove apresentaram C. perfringens, totalizando 22 isolados. Todos exceto um isolado, possuíram os genes nanI (95%) e/ou nanJ (81%), e 19/22, mostraram atividade neuraminidase em hemácias de frango. A atividade hemaglutinante foi observada em poucos isolados (26%). Todos os isolados foram plc positivos (toxina &alpha;), sendo classificados como tipo A. Sete isolados (31,8%) abrigaram o gene tpeL que codifica a toxina TpeL. Isolados tpeL+ mostraram efeito citotóxico característico da ação desta toxina. Alguns isolados mostraram capacidade de aderir e invadir células Vero. A maioria dos isolados foi resistente à sulfaquinoxalina (100%), cefalexina (95%) e eritromicina (95%) e sensíveis (100%) à cefoxitina, amoxicilina, enrofloxacina, amoxicilina-ácido clavulânico, penicilina-estreptomicina, cloranfenicol e metronidazol. Todos os isolados foram agrupados geneticamente em sete clusters, apresentando se como um grupo heterogêneo. / Clostridium perfringens cause avian necrotic enteritis due to production of toxins that damage the intestine. In this study, nine out of 94 samples had C. perfringens, totaling 22 isolates. All the isolates with exception of one, possessed the genes nanI (95 %) and/or nanJ (81 %), and 19/22 showed neuraminidase activity in chicken erythrocytes. The hemagglutinating activity was observed in a few isolates (26 %). All isolates were plc positive (toxin &alpha;) being classified as type A. Seven isolates (31.8%) harbored tpeL gene encoding the toxin TpeL. TpeL + isolates showed characteristic cytotoxic effect of the action of this toxin. Some isolates showed ability to adhere and invade Hep-2 cells. Most of the isolates were resistant sulphaquinoxaline (100%), cephalexin (95%) and erythromycin (95%) and sensitivity (100%) to cefoxitin, amoxicillin, enrofloxacin, amoxicillin - clavulanic acid, penicillin -streptomycin, chloramphenicol and metronidazole. All isolates were genetically grouped into seven clusters, presenting itself as a heterogeneous group.

Introdução. A pesquisa de Escherichia coli em alimentos é relevante para a Saúde Pública porque indica a contaminação fecal e a qualidade do produto oferecido ao consumidor. A determinação do grupo filogenético e de fatores de virulência de E. coli permite identificar a existência de cepas patogênicas que poderiam causar doença. Objetivos: Determinar o grupo filogenético e fatores de virulência de isolados de E. coli pertencentes aos patotipos ETEC, EIEC, EPEC, STEC e EAEC usando métodos moleculares, obtidos de amostras de queijo Minas, discutir a presença dos patotipos nas amostras e o significado para Saúde Pública. Métodos. 250 isolados de Escherichia coli provenientes de 10 amostras de queijo Minas foram utilizados para a realização do estudo. O DNA genômico foi extraído e neste foi realizado a reação de PCR multiplex. Resultados. Os resultados demonstraram que dos 250 isolados, 93,2% foi classificado como grupo filogenético A, 3,2% como B1, 2,8% como B2 e 0,8% como D. Dos 250 isolados estudados, em 96,8% (242) foram encontrados fatores de virulência, sendo 91,6% de marcadores para ETEC, 0,4% para EPEC e 4,8% para EAEC. Conclusões. Houve predominância de fatores de virulência do patotipo ETEC e do grupo filogenético A. A presença de fatores de virulência indica que as amostras de queijo estavam contaminadas e poderiam causar doença, evidenciando a necessidade de medidas de controle efetivas por parte das autoridades sanitárias, bem como campanhas educativas / Introduction. The search of Escherichia coli in foods is relevant for the Public Health because it indicates the fecal contamination and the product quality offered to the consumer. The determination of phylogenetic group and virulence factors of E. coli, allows the identification of the existence of pathogenic strains that could cause disease. Objectives: Determine the phylogenetic group and the pathogenic of Escherichia coli belonging to the patotipos isolated occurrence ETEC, EIEC, EPEC, STEC and EAEC using molecular methods obtained from Minas cheese samples, to discuss the presence of the patotipos in the samples and the meaning for Public Health. Methods. 250 isolates of Escherichia coli from 10 Minas cheese samples was used for the accomplishment of the study. Genomic DNA was extracted and in this the multiplex reaction PCR was accomplished. Results. The results demonstrated that the isolates 250, 93.2% were classified as phylogenetic group A, 3.2% as B1, 2.8% as B2 and 0.8% as D. Of the isolates 250 studied, in 96.8% (242) were found virulence factors, being 91.6% of markers for ETEC, 0.4% for EPEC and 4.8% for EAEC. Conclusions. There was predominance to virulence factors of the patotipo ETEC and the phylogenetic group A. The presence of virulence factors indicates that the cheese samples were contaminated and they could cause disease, 11 put in evidence the need of effective control measures on the part of the sanitary authorities, as well as educational campaigns.

Neste estudo, objetivou-se caracterizar ao nível molecular os vibrios isolados de amostras de água do mar, plâncton e bivalves do Canal de São Sebastião (n=78), Baixada Santista (n=37) e Ubatuba (n=17), analisar a susceptibilidade aos antibióticos e os principais genes associados à virulência. Observou-se sensibilidade à ciprofloxaxina, meropenem e ácido nalidíxico, resistência à ampicilina e à cefalotina, e alta porcentagem de múltipla resistência (Ubatuba: 64,7%; Baixada Santista:48,6%; Canal de São Sebastião: 43%) aos antimicrobianos. Quatro isolados foram positivos para o gene de virulência stn/sto. Por MLSA, foi possível identificar V.alginolyticus, V.fluvialis, V.campbellii e V.harveyi em Ubatuba; V.fluvialis, V.alginolyticus, V.campbellii, V.rotiferianus, V.harveyi, V.diabolicus, V.atypicus, V.coralliilyticus, V.maritimus, V.parahaemolyticus e V.tubiashii no Canal de São Sebastião; e, V.alginolyticus, V.parahaemolyticus, V.rotiferianus, V.campbellii, V.harveyi, V.communis, V.maritimus, V.fluvialis, V.fortis, V.natriegens e V.navarrensis na Baixada Santista. / The aim of this study was to characterize at the molecular level Vibrio species isolated from seawater, plankton, bivalves samples from Canal de São Sebastião (n=78), Baixada Santista (n=37) and Ubatuba (n=17), to analyze antimicrobial susceptibility and the major virulence-associated genes. The results showed ciprofloxacin, meropenem, nalidixic acid sensitivity, ampicillin, and cephalothin resistance, and a significant percentage of multidrug resistance (Ubatuba: 64.7%; Baixada Santista: 48.6%; Canal de São Sebastião: 43%). Four seawater isolates were found positive for the stn/sto virulence gene. MLSA allowed the identification of V.alginolyticus, V.fluvialis, V.campbellii, V.harveyi in Ubatuba; V.fluvialis, V.alginolyticus, V.campbellii, V.rotiferianus, V.harveyi, V.diabolicus, V.atypicus, V.coralliilyticus, V.maritimus, V.parahaemolyticus and V.tubiashii in Canal de São Sebastião, and V.alginolyticus, V.parahaemolyticus, V.rotiferianus, V.campbellii, V.harveyi, V.communis, V.maritimus, V.fluvialis, V.fortis, V.natriegens, and V.navarrensis in Baixada Santista.

Os fatores de transcrição da família MarR atuam como sensores diretos de sinais intracelulares e regulam vários processos em bactérias, incluindo virulência e degradação de compostos aromáticos. Neste trabalho, identificamos de modo global os fatores de transcrição da família MarR envolvidos na virulência do patógeno oportunista de humanos Chromobacterium violaceum. Usando mutagênese por troca alélica, geramos mutantes nulos não polares para doze dos quinze reguladores da família MarR encontrados no genoma de C. violaceum. Em ensaios de virulência, quando injetados por via intraperitoneal em camundongos BALB/c, os mutantes ?CV_0210 (?ohrR), ?CV_0577 e ?CV_2726 foram menos virulentos, enquanto o mutante ?CV_1776 foi mais virulento, quando comparados à linhagem selvagem. Para os demais nove mutantes MarR não houve diferença na virulência. Para definir o regulon de alguns destes reguladores da família MarR, os perfis de expressão gênica foram determinados por ensaios de microarranjo de DNA e Northern blot para as linhagens mutantes ?CV_0210 (?ohrR), ?CV_1776, ?CV_1810 e ?CV_2726, para a linhagem selvagem superexpressando CV_2726 e para a linhagem selvagem em estresse oxidativo com hidroperóxido de cumeno (CHP). O regulon do repressor CV_1810 compreendeu dois operons divergentes, que codificam enzimas que possivelmente metabolizam compostos aromáticos, mas produtos do catabolismo destes compostos não funcionaram como ligantes capazes de antagonizar a repressão de CV_1810 no gene CV_1801. O regulon do ativador CV_2726, definido como quatorze genes comuns diferencialmente expressos em ensaios na ausência e na condição de superexpressão do gene CV_2726, revelou poucos genes (cstA) com potencial de estar envolvidos no fenótipo de menor virulência do mutante ?CV_2726. Os reguladores CV_0577 e CV_1776 foram alocados na subfamília UrtR de resposta a urato e provavelmente influenciam a virulência de C. violaceum com regulons sobrepostos. O regulon de CV_1776 abrangeu dezenas de genes, muitos deles relacionados ao catabolismo de aminoácidos, mas há poucos candidatos a fatores de 10 virulência clássicos (pecM, escU). Alguns genes do catabolismo/utilização de purinas (CV_0578 e CV_3771) foram regulados tanto por CV_1776 quanto por CV_0577 e responderam a presença de urato. O perfil transcricional da resposta adaptativa de C. violaceum a CHP, um ligante que oxida o regulador OhrR, revelou aumento na expressão de genes relacionados à detoxificação de peróxidos (enzimas antioxidantes e sistemas redutores de tiol), degradação da porção aromática do CHP (oxigenases) e proteção contra estresses secundários (reparo de DNA, choque térmico, limitação de ferro e nitrogênio). O regulon de OhrR revelou-se pequeno, incluindo dois genes com expressão aumentada, CV_0209 (ohrA) e CV_0208 (possível diguanilato ciclase), e três genes com expressão diminuída (hemolisina, quitinase e colagenase) no mutante ?ohrR. Assim, a virulência atenuada do mutante ?ohrR deve estar relacionada ao aumento da produção do segundo mensageiro cíclico di-GMP (c-diGMP) e à diminuição da expressão de enzimas degradativas extracelulares. Em conclusão, definimos a resposta transcricional à CHP, identificamos potenciais fatores de virulência, como a diguanilato ciclase, no regulon OhrR, e mostramos que C. violaceum utiliza os fatores de transcrição da família MarR CV_0577, CV_1776, CV_2726 e OhrR para modular sua virulência. / Transcription factors belonging to the MarR family act as direct intracellular sensors of signals and control many processes in bacteria, including virulence and degradation of aromatic compounds. In this work, we identify and characterize MarR family transcription factors controlling virulence in Chromobacterium violaceum, an opportunistic pathogen of humans. Using allelic exchange mutagenesis, we generate non-polar null mutants for twelve of the fifteen MarR family regulators found in the C. violaceum genome. In virulence tests, when introduced by intraperitoneal injection in BALB/c mice, the ?CV_0210 (?ohrR), ?CV_0577 and ?CV_2726 mutant strains were less virulent, while the ?CV_1776 was more virulent, when compared to the wild-type strain. The other nine MarR mutants showed no difference in virulence tests. To define the regulon of some MarR family transcription factors, the gene expression profiles were determined by DNA microarray analysis and Northern blot assays for the ?CV_0210 (?ohrR), ?CV_1776, ?CV_1810 and ?CV_2726 mutant strains, for the wild-type strain overexpressing CV_2726 and for the wild-type strain exposed to oxidative stress generated by cumene hydroperoxide (CHP). The CV_1810 is a repressor of a regulon that comprised two divergent operons encoding enzymes that possibly metabolize aromatic compounds, but catabolic products of these compounds did not function as ligands capable of antagonizing the repression of CV_1810 on the CV_1801 gene. The regulon of the activator CV_2726, defined as fourteen differentially expressed genes commonly found in assays in the absence and overexpression of the CV_2726 gene, revealed few genes (cstA) with potential to be involved in the phenotype of lower virulence of the ?CV_2726 mutant strain. Regulators CV_0577 and CV_1776 were allocated in the urate-responsive UrtR subfamily and probably afect the virulence of C. violaceum with overlapping regulons. The CV_1776 regulon contains dozens of genes, many of them related to amino acid catabolism, but there are few candidates for classical virulence factors (pecM, escU). Some genes related to catabolism/utilization of purine (CV_0578 and CV_3771) were 12 regulated by both CV_1776 and CV_0577 and responded to the presence of urate. The transcriptional profile of the adaptive response of C. violaceum to CHP, a ligand that oxidizes the OhrR regulator, revealed the upregulation of genes related to the detoxification of peroxides (antioxidant enzymes and thiol-reducing systems), degradation of the aromatic moiety of CHP (oxygenases), and protection against other secondary stresses (DNA repair, heat shock, iron limitation, and nitrogen starvation responses). The OhrR regulon was shown to be small, including two upregulated genes, CV_0209 (ohrA) and CV_0208 (putative diguanylate cyclase), and three downregulated genes (hemolysin, chitinase, and collagenase) in the ?ohrR mutant. Thus, the attenuated virulence of the ?ohrR mutant might be related to the increased production of the second messenger cyclic di-GMP (c-di-GMP) and the decreased expression of extracellular enzymes required for tissue dissemination, in this mutant strain. In conclusion, we have defined the transcriptional response to CHP, identified potential virulence factors such as diguanylate cyclase as members of the OhrR regulon, and shown that C. violaceum uses the transcription factors of the MarR family CV_0577, CV_1776, CV_2726 and OhrR to modulate its virulence.

Em nosso estudo foi avaliada a presença das bactérias do grupo Bacteroides fragilis em 108 amostras fecais de bezerros com e sem diarréia, além de fatores de virulência e a similaridade genética entre as cepas de B. fragilis. Hemolisinas foram observadas em 36,3% e em 83,7% dos bezerros com e sem diarréia, respectivamente. Apenas 7,4% dos isolados foram hemaglutinantes. De todos os isolados, grande parte resistiu à ação do soro e 100% foram sensíveis ao imipenem e metronidazol. Houve resistência aos metais pesados utilizados. Plasmídios foram detectados em 7,4% dos isolados. Dentre 58,8% produtores de ß-lactamase, em 19,7% e em 26,0% de bezerros com e sem diarréia, respectivamente detectou-se o gene cepA, que foi observado também em plasmídios de 5,5 kb. O gene cfiA foi observado em 16,5% dos isolados diarréicos e em 12,6% de não diarréicos, mas não em plasmídios. O gene nanH foi detectado em 21,8% dos isolados e o gene bft somente em dois isolados diarréicos. A similaridadade genética entre os B. fragilis mostrou a heterogeneidade das bactérias. / In this study the bacteria of Bacteroides fragilis group was evaluated in 108 fecal samples of calves with and without diarrhea, besides virulence factors and the genetic similarity among the B. fragilis strains. Hemolysin was observed in 36.3% and in 83.7% of calves with and without diarrhea, respectively. Only 7.4% of the isolates showed hemagglutinability. Of all the isolates, the major part resisted to the action of the serum and 100% were sensitive to the imipenem and metronidazole. There was resistance to the used heavy metals. Plasmids were detected in 7.4% isolates. Among 58.8% ß- lactamase producing, 19.7% and 26.0% strains of calves with and without diarrhea, respectively the cepA gene was detected, that was also observed in 5.5 kb plasmids. The cfiA gene was observed in 16.5% of the diarrheic isolates and 12.6% of non-diarrheic, but not in plasmids. The nanH gene was detected in 21.8% of the isolates and the bft gene only in two diarrheic isolates. The genetic similarity among the B. fragilis showed the heterogeneity of the bacteria.

A classificação de fungos microscópicos é limitada pela escassez de detalhes morfológicos e incertezas na caracterização bioquímica. Nesse trabalho desenvolvemos um método simples, baseado na amplificação de um segmento de cerca de 2.800 bares de bases seguida de digestão com DdeI e análise do padrão após eletroforese em agarose. Demonstramos que o método discrimina tão bem quanto a sequência de DNA do segmento após analisar mais de 400 amostras que foram classificadas em 33 espécies. Essa tecnologia facilita a busca por novos representantes da imensa diversidade existente, espécies que podem ser exploradas quanto ao seu valor potencial para a medicina e a indústria. Outras metodologias moleculares foram desenvolvidas para discriminar entre espécies próximas e na identificação de novas espécies. Em seguida, o trabalho esteve voltado para o desenvolvimento de um ensaio laboratorial que nos permitisse estudar a transição dimórfica em Candida albicans. Desenvolvemos dois novos ensaios, um biológico e outro sobre membrana artificial, para estudar a indução ou inibição da produção de hifas. A expressão de genes associados ao processo foi acompanhada de maneira quantitativa. Fracionando cromatograficamente o soro fetal bovino, obtivemos resultados indicativos de frações estimuladoras e inibidoras da transição morfológica. / Fungal identification is limited by few morphological details and uncertainty in the biochemical tests. In the present work we developed a simple procedure, based upon DNA amplification of a 2,800 base pairs region followed by the amplicon digestion with DdeI and electrophoretic analyzes in agarose gels. After analyzing more than 400 samples encompassing 33 species, we demonstrate that this method discriminates as well as DNA sequencing of the region. This technology simplifies the search for new representatives among the great diversity of fungi of medical and industrial interest. We devised also molecular methods to discriminate between closely related species and described a new putative species. Next our work was dedicated to develop an in vitro assay for the study of the dimorphic transition in Candida albicans. We devised two biological assays and one that used an artificial membrane to investigate the induction and inhibition of hyphal production. The expression of genes associated with the morphological transition was examined in a quantitative way. We fractionated bovine fetal serum by column chromatography and obtained results pointing to fractions that stimulate or inhibit hyphal production.

Espécies do gênero Paracoccidioides spp são fungos patogênicos, termodimórficos, agentes etiológicos de doença endêmica em diversas regiões da América Latina. O indivíduo infectado desenvolve uma resposta específica que, quando associada à alta produção de TNF-? e IFN-?, favorece a resistência ao fungo. Componentes de alguns fungos patogênicos foram caracterizados, por técnicas de knockdown gênico, como importantes para a virulência fúngica. Nosso grupo identificou paracoccina (PCN) como um componente de leveduras de P. brasiliensis; trata-se de uma proteína com um domínio enzimático, dotado de atividade quitinase e um domínio lectínico, ligante de GlcNAc. PCN é dotada das seguintes propriedades: (a) contribui para o crescimento do fungo; (b) promove a adesão da levedura à matriz extracelular, por ligar-se à laminina; (c) interage com N-glicanas de TLR2 e TLR4 e promove ativação celular; (d) estimula macrófagos a produzirem mediadores pró-inflamatórios como IL- 12, TNF-? e NO; (e) promove a polarização M1 de macrófagos; (f) induz atividade fungicida em neutrófilos, bem como formação de NETs e supressão da apoptose, eventos que se mostraram dependentes da síntese de novo de proteínas pelos neutrófilos estimulados. Dada a relevância das atividades biológicas de PCN, promovemos recentemente o silenciamento do gene que codifica essa proteína, através de metodologia que usa RNA anti-sense e transformação mediada por Agrobacterium tumefaciens (ATMT). Uma vez PCN silenciada, a levedura perdeu a capacidade de fazer a transição para micélio e diminuiu a resistência à atividade fungicida de macrófagos. A infecção de camundongos com as cepas silenciadas, em comparação com as WT, causou doença de menor gravidade, com carga fúngica reduzida e baixa taxa de mortalidade. Essas observações sugerem de que PCN funcione como um fator de virulência em P. brasiliensis, que afeta a patogênese da infecção. Neste trabalho, ampliamos as ferramentas moleculares de manipulação do fungo e viabilizamos a superexpressão de PCN em leveduras de P. brasiliensis, tendo como objetivos estudar seu papel na virulência e na patogênese da infecção, bem como determinar os mecanismos responsáveis por tais atividades. A inoculação de leveduras que superexpressam PCN (ov-PCN) em camundongos causou doença pulmonar muito grave, em comparação à doença leve e moderada causada por leveduras silenciadas em PCN e leveduras WT, respectivamente. Nesse sentido, nossos esforços se dedicaram à busca dos mecanismos dos mecanismos através dos quais PCN influencia o curso da infecção experimental. Na tentativa de identificar o papel exercido pelo domínio quitinase da PCN, coletamos o sobrenadante de culturas de leveduras ov-PCN e WT. Partículas de quitina presentes nesses sobrenadantes foram purificadas por afinidade à lectina WGA (wheat germ agglutinin). Através de medida da área das partículas capturadas, através de microscopia eletrônica e aplicação do programa ImageJ, verificamos que a superexpressão de PCN resultou em clivagem mais eficiente da quitina da parede de leveduras, uma vez que apenas partículas muito pequenas (mediana das medidas = 2 nm2) foram detectadas, enquanto as áreas das partículas de quitina obtidas de leveduras selvagens (WT) forneceram mediana 3 vezes maior (6 nm2). As partículas de quitina foram então utilizadas para estimular macrófagos a produzirem citocinas. As obtidas de ov-PCN estimularam preponderantemente a secreção da citocina antiinflamatória IL-10, enquanto os macrófagos estimulados com partículas de leveduras WT produziram mais TNF-? e IL-1?, ambas de efeito pró-inflamatório. Esses resultados permitiram a identificação de um mecanismo importante para que a superexpressão de PCN se associe à ocorrência de doença pulmonar muito grave: o microambiente anti-inflamatório criado pelo estímulo de macrófagos por PCN leva ao desenvolvimento de resposta imune não protetora do tipo Th2 e lesões mais graves. Um segundo mecanismo foi identificado ao compararmos a resistência de leveduras ov-PCN e WT às respostas efetoras de macrófagos. A superexpressão de PCN associou-se à maior internalização das leveduras e maior resistência à atividade fungicida exercida por macrófagos. O estudo demonstra que diferentes níveis da expressão de uma quitinase (como PCN) levam à resistência a atividades antifúngicas de macrófagos e a diferentes graus de clivagem de quitina. A clivagem, por sua vez, pode alterar a estrutura da parede celular fúngica e a geração de fragmentos de quitina, cujos tamanhos e concentrações influenciam a produção de citocinas pelos macrófagos. Sob a ação de citocinas pró- ou antiinflamatórias liberadas pelos macrófagos e, consequentemente, a montagem de respostas adaptativas pode ser decisiva para haver suscetibilidade ou resistência à infecção por P. brasiliensis. Este trabalho proporciona um importante avanço no conhecimento do papel de quitinases na resposta anti-fúngica do hospedeiro. / Species of the genus Paracoccidioides spp are thermodymorphic fungi that cause a systemic disease, which is endemic in several regions of the Latin America. The infected individual develops a specific response that, when associated with the high production of TNF-? and IFN- ?, favors resistance to the fungus. Components of some pathogenic fungi were characterized by gene knockdown techniques as important the for fungal virulence. Our group has identified a component of P. brasiliensis, named Paracoccin (PCN); it is a bifunctional protein with an enzymatic domain, endowed with chitinase activity and a lectin domain, which binds GlcNAc and chitin, a GlcNAc polymers. PCN has the following properties: (a) contributes to the fungus growth; (b) promotes the yeast adhesion to the extracellular matrix, by binding to laminina glycans; (c) interacts with TLR2 and TLR4 N-glycans, which triggers cell activation; (d) stimulates macrophages to produce proinflammatory mediators, such as IL-12, TNF-? and NO; (e) promotes the M1 polarization of macrophages; (f) induces the neutrophils fungicidal activity, NETs formation, and suppression of neutrophils apoptosis, which are depending events on the de novo protein synthesis by neutrophils. Given the relevant biological activities exerted by PCN, we have performed recently the silencing of the gene that codes for this protein through a system that uses RNA anti-sense and Agrobacterium tumefaciens mediated transformation (ATMT). Once having the PCN gene silenced, yeast lost the ability of doing the transition to mycelium and decreased its resistance to macrophages fungicidal activities. Mice infection with PCN-silenced yeasts, compared to the infected with WT yeasts, exhibited a milder pulmonary disease with reduced fungal burden and low mortality rate. These observations suggest that PCN acts as a P. brasiliensis virulence factor that affects the pathogenesis of the fungal infection. In the present study, we expanded the molecular tools for the fungus manipulation and enabled the overexpression of PCN in P. brasiliensis yeasts, aiming to elucidate the PCN role in the fungus virulence and the infection pathogenesis, as well as determining the responsible mechanisms for the PCN activities. Inoculation of the PCN overexpressing yeasts (ov-PCN) into mice caused a very severe lung disease, compared to the mild and moderate diseases caused by PCN-silenced and WT yeasts, respectively. Then our efforts became dedicated to the search of mechanisms through which PCN influences the course of the experimental fungal disease. In an attempt to identify the role of the PCN chitinase domain, we harvested the supernatant of the ov-PCN and WT yeasts cultures. Chitin particles contained in the supernatants have been captured by affinity to the immobilized WGA (wheat germ agglutinin) lectin. By measuring through electron microscopy and application of the ImageJ program the area of the isolated chitin particles, we verified that the overexpression of PCN resulted in a more efficient cleavage of whole chitin molecules contained in the yeast cell wall, since only very small particles (median of the measurements = 2 nm2) were detected, while the the chitin particles areas obtained from WT-yeasts provided a median 3 fold higher (6 nm2). Then, the preparations of chitin particles were taken to stimulate macrophages to produce cytokines. The particles obtained from ov-PCN have stimulated preponderantly the secretion of the anti-inflammatory cytokine IL-10, whereas the macrophages stimulated with WT yeast particles have produced higher concentrations of TNF-? and IL-1?, which are known proinflammatory cytokines. These results allowed the identification of an important mechanism for the association of PCN overexpression to the occurrence of very severe pulmonary disease: the anti-inflammatory microenvironment created by the macrophages stimulation with PCN leads to the development of a non-protective Th2-type immune response and the more severe pulmonary injury. A second mechanism was identified as implicated in the severity of the lung disease associated to PCN overexpression. We compared the sensitivity of ov-PCN and WT yeasts to macrophages effector functions. PCN overexpressing yeasts were better internalized by macrophages and more resistant to the fungicidal activity of these cells, events that contributes for the high pulmonary fungal load verified in mice infected with ov-PCN yeasts. The study demonstrates that different levels of a chitinase (PCN) expression and enzymatic activity lead yeasts to change their sensitivity to macrophages antifungal activities as well as to different grades of chitin cleavage. The cleavage, in its turn, leads to changes in the structure of the fungal cell wall and generation of chitin fragments, whose sizes and concentrations influence the cytokines production by macrophages. Under the influence of pro-inflammatory or anti-inflammatory cytokines released by macrophages, the mounted adaptative responses can be decisive in conferring susceptibility or resistance to the P. brasiliensis infection. This study provides an important advance in the knowledge on the role of a chitinase in the host antifungal response.

Aggregatibacter actinomycetemcomitans produz fatores de virulência que induzem destruição periodontal, porém a sua regulação é pouco conhecida. O sistema de dois componentes ArcAB é um regulador da transcrição gênica que percebe concentrações de oxigênio no ambiente. Este estudo tem como objetivo construir uma amostra de A. actinomycetemcomitans arcB deficiente e comparar características fenotípicas e de transcrição gênica em relação à amostra selvagem. As curvas de crescimento em condições de microaerofilia e anaerobiose foram similares. Foram observadas diferenças nas capacidades de adesão e invasão às células epiteliais, de formação de biofilme, de adesão à hidroxiapatita recoberta por saliva e na hidrofobicidade entre as amostras. A análise de transcrição gênica por RT-PCR em tempo real mostrou expressão diferenciada de apaH, vppA, vapA e omp29. Os dados indicam que em A. actinomycetemcomitans, ArcB é capaz de detectar condições redox, sendo associado a expressão de fatores de colonização da cavidade oral, regulando a transcrição de genes associados à virulência. / Aggregatibacter actinomycetemcomitans produces several virulence factors which induce periodontal destruction, but little is known about their regulation. The two components system ArcAB is a genetic transcription regulator that senses oxygen concentrations in the environment. This study aimed to construct an A. actinomycetemcomitans arcB deficient mutant and to compare phenotypic carachteristics and gene transcription with the wild type. The growth curves under microaerophilic and anaerobic conditions were similar. There were differences in abilities to adhere and invade epithelial cells, to form biofilm, to adhere to saliva-coated hydroxyapatite and in hydrophobicity between the strains. Gene transcription analysis by real time PCR showed differential expression of apaH, vppA, vapA and omp29. These data indicate that in A. actinomycetemcomitans, ArcB is able to detect redox conditions and is associated with colonization factors of the oral cavity, by regulating transcription of genes associated with virulence.