A mastite é um sério problema em rebanhos leiteiros com consideráveis conseqüências econômicas. Embora alguns patógenos possam causar essa doença, Staphylococcus aureus é o mais importante agente etiológico em mastites bovinas e ovinas. O surgimento de linhagens resistentes a diferentes antibióticos e a presença de múltiplos fatores de virulência dificultam o tratamento das infecções causadas por essa espécie. Neste estudo, foram analisados 70 isolados de estafilococos coagulase positivos de origem animal: 52 provenientes de amostras de leite de bovinos portadores de mastite subclínica, do óstio dos tetos desses animais e de insufladores de três fazendas de exploração leiteira do Estado de São Paulo. Os outros 18 isolados foram provenientes de ovinos da região do agreste do Estado de PE, sendo 6 de casos de mastite clínica e 12 de casos de mastite subclínica. Por meio da eletroforese de campo pulsado (PFGE), pôde-se concluir que houve alta diversidade genética entre as linhagens de S. aureus isoladas das diferentes fontes analisadas das três fazendas do Estado de SP. No entanto, um perfil clonal comum foi identificado nas amostras de leite de duas dessas fazendas e, em uma terceira fazenda, houve a predominância de outro perfil clonal de S. aureus entre os isolados de leite bovino proveniente de animais portadores de mastite subclínica. Em relação às outras espécies coagulase positivas, todas originadas de óstios bovinos, foi possível determinar os perfis clonais dos isolados S. schleiferi spp coagulans e S. delphini e identificar a ocorrência de dois perfis distintos entre as linhagens de S. intermedius. Os isolados S. aureus provenientes de ovinos mostraram baixa diversidade genética com três perfis clonais comuns aos casos de mastite clínica e subclínica. Observou-se, em relação à combinação dos fatores de virulência de bovinos e ovinos, a ocorrência do gene cflA em 100% das amostras, o que indica o seu envolvimento no processo de colonização da glândula mamária, independente do hospedeiro. Dois clones bovinos destacaram-se por apresentar multiplicidade dos genes codificadores dos fatores de virulência. No entanto, houve pouca ocorrência dos genes relacionados ao processo toxigênico entre os isolados dessa espécie animal, ao contrário das cepas provenientes de ovinos. Em relação ao sistema regulador agr, o grupo II foi associado aos perfis clonais que apresentaram maior combinação dos genes codificadores dos fatores de virulência em isolados S. aureus provenientes de bovinos. Já o grupo III e agr negativos, aos isolados portadores de poucos desses genes. A presença do gene eta, pouco freqüente em linhagens animais, foi associada tanto com cepas bovinas agr negativas como do grupo II. Assim como nos isolados bovinos, o grupo II de agr, em ovinos, também foi relacionado com o perfil que apresentou maior combinação dos fatores de virulência, incluindo a associação dos genes sec e tst, mas também com perfis portadores de poucos genes de adesinas ou de nenhum gene para exotoxinas. O mesmo foi observado para o grupo I em linhagens ovinas. As cepas resistentes à oxacilina (BORSA), provenientes de isolados bovinos e de insufladores, apresentaram concentração inibitória mínima ≥1 - ≤ 16 µg/ml com múltipla resistência a outros antimicrobianos, mas foram negativas para o gene mecA, o que indica que sejam portadoras de outros mecanismos de resistência aos beta-lactâmicos, diferente da produção de PBP2a. / Mastitis is a serious problem in dairy herds with considerable economic consequences. Although some pathogens may cause this disease, Staphylococcus aureus is the most important etiologic agent in bovine and ovine mastitis. The appearance of antibiotic resistant strains and the presence of multiple factors of virulence, make the treatment of the infections caused by these species very difficult. In this study, we analyzed 70 isolates of coagulase positive Staphylococcus sp of animal origin: 52 from milk samples of subclinic mastitis, bovine teats and milking linners collected in three dairy farms from São Paulo State. The other 18 isolates were from the agreste region ovine in the State of Pernanbuco, with 6 strains from cases of clinic mastitis and 12 cases of subclinic mastitis. By pulsed-field electrophoresis (PFGE), we found high genetic diversity among S. aureus strains from different sources analyzed in the three farms from São Paulo State. However, a common S. aureus cloning profile was identified in the milk samples from two farms and, the third farm, presented a predominance of different profile from two previous farms. The six coagulase positive isolates from bovine teats were identified as S. schleiferi spp coagulans (1), S. delphini (1) and S. intermedius (4). This last specie presented two distinct profiles among strains. The ovine S. aureus strains showed a low genetic diversity presenting three common profiles in both clinic and subclinic mastitis. The cflA gene occurred in 100% of the bovine and ovine strains, showing its involvement in the process of colonization of the mammary glands independent of host species. Two bovine clones was notable for presenting multiplicity of virulence factors genes. However, there was a low occurrence of toxin encoding genes among bovine strains, unlike the ovine strains. The group II agr regulatory systems of S. aureus from bovine strains was associated to a wider combination of the virulent factors encoding genes. However, group III and negative agr was associated to few combination genes. Although the gene eta is, in general, less frequent in animal strains, in this study it was associated in both agr negative and group II agr bovine strains. In ovine, agr group II, as in the bovine isolates, it was also related to a wider combination of virulence factors, including the association of sec and tst genes. It was also found a few genes encoding adhesion and exotoxins in this group, occurring the same in agr group I in ovine strains. The borderline oxacillin-resistant Staphylococcus aureus (BORSA) strains isolated from bovine ostium, milk and milking apparatus line presented minimum inhibitory concentration ≥1 - ≤ 16 µg/ml with multiple resistance to other antimicrobial, but they were negative to the mecA gene, suggesting they are carrying other resistance mechanisms to beta-lactam antibiotics, different from the production of PBP2a.

Orientador: Maria de Lourdes Ribeiro de Souza da Cunha / Resumo: A mastite é considerada um grande problema na pecuária leiteira e o uso frequente de antimicrobianos contribui para o aumento da pressão seletiva de micro-organismos resistentes aos principais fármacos. A Organização Mundial da Saúde Animal tem alertado para o risco da resistência antimicrobiana resultante do uso indevido de antimicrobianos no tratamento de animais doentes. O presente trabalho tem como objetivos identificar e caracterizar o perfil clonal, bem como os fatores de virulência e de resistência aos antimicrobianos em Staphylococcus spp. isolados do leite de bovinos com mastite subclínica de várias regiões do Brasil. As amostras foram concedidas pela Embrapa Gado de Leite, provenientes de 6 estados brasileiros, incluindo Paraná, Santa Catarina, Rio Grande do Sul, Minas Gerais, São Paulo e Pernambuco. Foram incluídas 181 amostras de Staphylococcus spp. no estudo. A identificação fenotípica revelou um total de 82 (45,3%) Staphylococcus aureus e 99 (54,7%) Staphylococcus coagulase negativa (CoNS). Destes, a espécie mais isolada foi S. chromogenes com 27 (14,9%) amostras, seguido de S. epidermidis com 26 (14,3%). Realizou-se a confirmação genotípica utilizando a técnica Internal Transcribed Spacer - PCR (ITS-PCR) de todas as amostras, demonstrando um total de 98% de concordância com o teste fenotípico. Quanto à determinação da Concentração Inibitória Mínima (CIM), S. aureus revelou 99% de sensibilidade à oxacilina, enquanto os CoNS apresentaram 32% de resistência à esse... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Mastitis is considered a major problem in dairy farming and the frequent use of antimicrobials contributes to increased selection pressure of resistant micro-organisms to the main drugs. The World Organisation for Animal Health are aimed at the protection of animal and human health against the risk of antimicrobial resistance resulting from the treatment of sick animals. This study aims to identify and characterize the clonal profile and the virulence as well as the virulence factors and the antimicrobial resistance to Staphylococcus spp. isolated from bovine milk with subclinical mastitis from several regions of Brazil. The samples were provided by Embrapa Gado de Leite (Embrapa Dairy Cattle), from 6 Brazilian states, including Paraná, Santa Catarina, Rio Grande do Sul, Minas Gerais, São Paulo and Pernambuco. A total of 181 samples of Staphylococcus spp. were included in the study. Phenotypic identification revealed a total of 82 (45.3%) Staphylococcus aureus and 99 (54.7%) Coagulase-Negative Staphylococci (CoNS) and, of these, the most isolated species was S. chromogenes with 27 (14.9%) samples, followed by S. epidermidis with 26 (14.3%). We realized the genotypic confirmation by using the technique Internal Transcribed Spacer - PCR (ITS-PCR) of all samples, demonstrating a total of 98% of concordance with the phenotypic test. As for the determination of Minimum Inhibitory Concentration (MIC), S. aureus showed 99% of susceptibility to oxacillin, while CoNS showed 32% resist... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Maria de Lourdes Ribeiro de Souza da Cunha / Resumo: Introdução: o isolamento de estafilococos coagulase negativos (ECN) de pacientes em Unidades de Terapia Intensiva Neonatal (UTIN) pode representar, muitas vezes, uma contaminação ao invés de bacteremia. O padrão ouro para o diagnóstico de sepse neonatal é a positividade de duas hemoculturas coletadas num intervalo de 48 horas associada às manifestações clínicas sugestivas de sepse. A resistência aos antimicrobianos e a formação de biofilme são fatores seletivos na persistência de cepas de S. epidermidis e S. haemolyticus. A técnica de Eletroforese em Gel de Campo Pulsado (PFGE), altamente discriminatória, é frequentemente usada para a investigação de surtos. A tipagem por Multilocus Sequence Typing (MLST) se tornou o método de escolha no estudo epidemiológico em longo prazo. Objetivos: esse estudo teve como objetivos caracterizar o perfil das infecções de corrente sanguínea por Staphylococcus spp. em RNs internados na UTIN, os fatores de risco para infecção, perfil de virulência e resistência antimicrobiana dos estafilococos isolados, bem como a presença de clones prevalentes na unidade. Resultados: foram isolados 72 Staphylococcus spp. de hemoculturas de 54 recém-nascidos de Março de 2014 a Agosto de 2015. Foram confirmados 37 episódios de Infecção da Corrente Sanguínea (ICS) causados por Staphylococcus spp., sendo 27 associados a espécie S. epidemidis, 3 S. haemolyticus, 2 S. capitis e 5 S. aureus. A maioria dos Recém-nascidos (RNs) possuía extremo baixo peso, nasceu com me... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Abstract Introduction: The isolation of coagulase negative staphylococci (CoNS) of Neonatal Intensive Care Unit (NICU) patients can often represent contamination instead of bacteremia. The golden standard for the diagnosis of sepsis is the positivity of two blood cultures, collected within a 48-hour gap, associated to clinic manifestations suggestive of sepsis. Resistance to antimicrobials and biofilm formation are selective factors to S. epidermidis and S. haemoyticus strains to persist. Pulsed Field Gel Electrophoresis (PFGE), a highly discriminatory technique, is often used in investigating outbreaks. Multilocus Sequence Typing (MLST) has become the preferred method when it comes long-term epidemiologic studies. Objectives: this research aimed to characterize the profile of infections caused by Staphylococcus spp. at NICU, the virulence profile and antimicrobial resistance of isolated staphylococci, as well as the presence of clusters prevalent in the unit. Results: 72 Staphyloccocus spp. have been isolated from blood cultures taken from 54 newborns from March 2014 to August 2015. Thirty-seven bloodstream infection (BSI) episodes caused by Staphylococcus spp. were confirmed, 27 of which are associated to S. epidemidis, 3 to S. haemolyticus, 2 to S. capitis and 5 to S. aureus. Most newborns presented extremely low weight, were born before the 31st week of pregnancy (72.2%), used catheter and mechanical ventilation. From the 72 samples of Staphylococcus spp. under analysis, ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

O papel dualístico exercido por Enterococcus na natureza estimula a pesquisa dos fatores que determinam sua virulência. O objetivo desse estudo foi investigar a distribuição de genes envolvidos com fatores de virulência entre isolados de Enterococcus e sua correlação com a capacidade de formação de biofilme e confirmar a identificação de E. casseliflavus e E. gallinarum por PCRRFLP. Foram analisados 66 isolados clínicos e 70 alimentares quanto a presença dos genes gelE, esp, agg, ace e cylA por PCR e atividade de gelatinase e citolisina. Isolados clínicos apresentaram maior incidência de fatores de virulência quando comparados com alimentares, exceto para os genes gelE e ace. Em ambas amostragens houve a ocorrência de isolados positivos para os genes gelE e cylA, porém sem atividade enzimática, indicando a presença de genes silenciosos. A maioria dos isolados apresentou capacidade de formação de biofilme, entretanto não houve uma correlação entre os genes analisados e o fenótipo de formação de biofilme, porém é possível que o gene ace e gelE atuem como potencializadores na formação de biofilmes em Enterococcus. Para testar a técnica de PCR-RFLP, 32 e 20 isolados de E. gallinarum e E. casseliflavus, respectivamente, identifcados bioquimicamente foram avaliados. O fragmento de 661 bp correspondente a uma região conservada do 16S rDNA foi clivado com HinfI e 47% E. gallinarum e 25% E. casseliflavus apresentaram fragmentos de 589bp e 72bp, padrão esperado para o PCR-RFLP. Assim sendo, a PCR-RFLP mostrou ser uma ferramenta molecular útil na confirmação das espécies E. casseliflavus e E. gallinarum. / The dualistic role played by enterococci in the nature, encourages the study of virulence factors. The aim of this study was to investigate the distribution of genes involved in virulence among Enterococcus isolates and to correlate with biofilm formation ability and to confirm the identification of Enterococcus gallinarum and Enterococcus casseliflavus isolated from clinical and food samples by PCR-RFLP. Sixty six clinical and 70 food isolates were analyzed for the presence of gelE, esp, agg, ace and cylA genes by PCR and the gelatinase and cytolysin activities. Clinical isolates showed a higher incidence of virulence factors when compared to food isolates, except for gelE and ace genes. In both samples was observed the occurrence of isolates positive for gelE and cylA genes, but with no enzymatic activities, indicating the presence of silent genes. Most isolates showed ability to form biofilm, although there was no correlation between the presence of the genes and the phenotype of biofilm formation, but it is possible that ace and gelE genes perform as enhancers in biofilm formation in Enterococcus. To test the PCR-RFLP tecnhique, 32 and 20 strains identified by conventional biochemical exams as E. casseliflavus E. gallinarum, respectively, were were submitted to PCR amplification and digested with HinfI.. The DNA fragment of 661 bp corresponding to a conserved region of 16S rDNA was cleaved with HinfI and 47% and 25% of E. gallinarum and E. casseliflavus showed DNA fragments of 589 bp and 72 bp, expected for PCR-RFLP. Thus, PCR-RFLP proved to be a useful molecular tool for confirmation the E. casseliflavus and E. gallinarum species.

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

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

Orientador: Ricardo Antonio Polanczyk / Banca: Celso Omoto / Banca: Manoel Victor Franco Lemos / Banca: Daniel Ricardo Sosa-Gomez / Banca: Guilherme Duarte Rossi / Resumo: Plutella xylostella é uma praga de grande importância para as crucíferas em todo o mundo. Embora seja controlada com inseticidas sintéticos e biológicos, ela pode desenvolver resistência rapidamente a uma variedade de inseticidas. Os biopesticidas mais comuns utilizados para controlar P. xylostella são baseados na bactéria entomopatogênica Bacillus thuringiensis. Embora muitos estudos tenham sido realizados com Bt, o modo de ação ainda não é totalmente compreendido. Uma grande diversidade de genes é diferencialmente expressa no intestino médio de insetos resistentes, o que sugere que vários processos celulares podem estar envolvidos na resistência. Descobertas recentes mostraram que as mutações no gene que codifica o transportador ABCC2 são responsáveis pela resistência às toxinas Bt em diferentes espécies de insetos. O objetivo desta pesquisa foi testar a hipótese de que a susceptibilidade de P. xylostella a Bt se correlaciona com o nível de expressão dos componentes desse regulador de estresse. Os níveis de expressão dos genes ALP, APN, CDKAL 1, MAP4K4 e ABCC2 foi comparado utilizando qPCR, entre populações suscetíveis e resistentes de P. xylostella. A investigação da sequência de DNA do cDNA do ABCC2 foi realizada, por PCR e sequenciamento, para testar a hipótese de que a susceptibilidade de P. xylostella a Bt se correlaciona com mutações no gene ABCC2. Foram realizados retrocruzamentos entre populações suscetíveis e resistentes e cruzamentos de complementação entre popula... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Plutella xylostella is a major insect pest of cruciferous crops worldwide. Although controlled with both synthetic and biological insecticides it can rapidly evolve resistance to a variety of insecticides. The most common biopesticides used to control P. xylostella are based on the entomopathogenic bacterium Bacillus thuringiensis. Although many studies have been performed on Bt, the mode of action is still not fully understood. A wide diversity of genes are differentially expressed in the midgut of resistant insects, this suggests that a variety of cell processes may be involved in the preservation of resistance. Recent discoveries have shown that mutations in the gene encoding an ABCC2 transporter are responsible for resistance to Bt toxins in various different insect species. The aim of this research was to test the hypothesis that the susceptibility of P. xylostella to Bt correlates with the level of expression of components of this putative stress-response regulon. The level of expression of ALP, APN, CDKAL 1, MAP4K4 and ABCC2 genes were compared using qPCR, between susceptible and resistant P. xylostella populations. The investigation of the DNA sequence of ABCC2 cDNA was performed, through PCR and sequencing, to test the hypothesis that the susceptibility of P. xylostella to Bt correlates with mutations on the ABCC2 gene. Backcrosses between susceptible and resistant populations and complementation cross between resistant populations were performed. Our research demons... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Enterococcus estão presentes no trato gastrointestinal (TGI) de animais vertebrados e invertebrados, os quais podem adquirir estas bactérias através de mecanismos de transferência horizontal e vertical de micro-organismos. Pesquisas recentes descreveram a presença de Enterococcus em lepidópteros, porém estudos com borboletas do gênero Heliconius são escassos. Este trabalho teve como objetivo, a partir de uma bacterioteca de 178 Enterococcus sp. previamente isolados de fezes de imaturos de Heliconius erato phyllis detectar a presença de genes de resistência e virulência por PCR; avaliar fenotipicamente os fatores de virulência e a produção de compostos com atividade antimicrobiana; e avaliar o perfil clonal das cepas pela técnica de PFGE. Dos 178 enterococos, 55 apresentavam resistência a eritromicina e 11 a norfloxacina e/ou ciprofloxacina, porém não foi detectado nenhum gene relacionado a estes fenótipos de resistência. Quanto aos fatores de virulência testados nos 178 enterococos, 63 isolados amplificaram para o gene esp, 12 para ace e 2 para gelE. Os genes agg e cylA não foram detectados. Na análise fenotípica dos fatores de virulência, os dois E. faecalis positivos para gelE também foram positivos para a degradação da gelatinase e 130 enterococos apresentaram capacidade de hidrolisar hemácias. Para investigar a produção de substância antagonista, foram selecionados 26 enterococos; destes, 15 apresentaram atividade contra a bactéria indicadora Listeria monocytogenes. Oitenta e seis isolados foram selecionados para avaliar a relação clonal por PFGE, e foi possível observar a partir do dendrograma que os enterococos no TGI dos imaturos têm origem alimentar e materna. Conclui-se que os enterococos provenientes de amostras fecais de imaturos de H. erato phyllis possuem poucos genes relacionados a mecanismos de virulência comuns na área clínica. É possível que os Enterococcus produtores de substância antagonista desempenhem um papel importante no equilíbrio das comunidades microbianas do TGI deste inseto, e que ocorra a transferência vertical de micro-organismos das fêmeas para a prole para a espécie H. erato phyllis. / Enterococcus is present in the gastrointestinal (GI) tract of vertebrates and invertebrates, which can acquire these bacteria through mechanisms of horizontal and vertical transfer of microrganisms. Recent research has described the presence of Enterococcus in Lepidoptera, but studies with butterflies of the genus Heliconius are scarce. This study had as objective, from a bacterioteca of 178 Enterococcus sp. previously isolated from fecal samples of immature Heliconius erato phyllis detect the presence of resistance and virulence genes by PCR; phenotypically assess the virulence factors and the production of compounds with antimicrobial activity; and to evaluate the clonal profile of the strains by PFGE. Of the 178 enterococci, 55 were resistant to erythromycin and 11 resistant to norfloxacin and/or ciprofloxacin, however was not detected any gene related to these resistance phenotypes. The virulence factors were tested in 178 enterococci, and 63 isolated amplified for the esp gene, 12 for ace and 2 for gelE. The agg and cylA genes were not detected. In the phenotypic analyzes, both E. faecalis positive to gelE gene were also positive for the degradation of gelatinase, and 130 enterococci showed ability to hydrolyze red blood cells. To investigate the production of antagonistic substance, 26 enterococci were selected and of these, 15 showed activity against the indicator bacteria Listeria monocytogenes. Eighty-six isolates were selected to evaluate the clonal profile by PFGE, and it was possible to observe in the dendrogram that the origin of the enterococci in GIT of immatures was the herbivory and maternal origin. It is concluded that the enterococci from fecal samples of immature H. erato phyllis possess few mechanisms of virulence-related genes, common in the clinical area. It is possible that the antagonistic substance-producing enterococci could play an important role in the equilibrium of the microbial communities of the GIT of this insect, and there is vertical transmission of enterococci from females to their offspring to the specie H. erato phyllis.

Orientador: Janete Apparecida Desidério / Coorientador: Guilherme Duarte Rossi / Banca: Agda Paula Facincani / Banca: Ana Maria Guidelli Thuler / Resumo: Bacillus thuringiensis é uma bactéria que pode conferir patogenicidade a uma ampla variedade de insetos, e que possui fatores associados à mortalidade de insetos por B. thuringiensis, que foram identificados e são utilizados no controle de insetos-praga como, por exemplo, as toxinas Cry, Vip e Cyt. Novos genes de B. thuringiensis que possam estar envolvidos no processo de patogenicidade a insetos têm sido identificados, entre estes, as quitinases. Enzimas capazes de hidrolisar as ligações glicosídicas entre as unidades de N-acetil-glicosamina da quitina, e aparecem como uma interessante opção por também mostrarem potencial para serem utilizadas no controle de pragas. No presente trabalho, realizou-se o isolamento e a caracterização de um gene de quitinase do isolado de B. thuringiensis I_555 (chi_I555) e a produção e caracterização parcial da quitinase (Chi_I555). A análise de chi_I555 indicou uma fase de leitura aberta de 2025 pares de bases que codificam uma proteína com 674 aminoácidos e peso molecular de 74,24 kDa. Análises bioinformáticas indicaram a presença de um sítio ativo de quitinase, de um domínio de fribronectina e de um domínio ligante de quitina na proteína Chi_I555. A expressão heteróloga de Chi_I555 resultou na produção de uma quitinase ativa sobre o substrato "Chitin Azure" em uma faixa ótima de pH próxima do neutro. A proteína Chi_I555 utilizada neste estudo é altamente promissora para o uso em construções de plantas geneticamente modificadas / Abstract: Bacillus thuringiensis is a bacterium that can confer pathogenicity to a wide variety of insects, and has associated with mortality of insects by B. thuringiensis factors that have been identified and are used to control insect pests such as the Cry toxins, Vip and Cyt. New genes of B. thuringiensis that may be involved in the pathogenic process of insects have been identified among these chitinases. Enzymes capable of hydrolyzing glycosidic linkages between the units of N-acetyl-glucosamine from chitin, and appear as an interesting option to also show potential for use in pest control. In this study, we carried out the isolation and characterization of a chitinase gene from B. thuringiensis isolate I_555 (chi_I555) and the production and partial characterization of a chitinase (Chi_I555). Chi_I555 analysis indicated an open reading frame of 2025 base pairs encoding a protein of 674 amino acids and a molecular weight of 74.24 kDa. Bioinformatics analysis indicated the presence of an active site of chitinase, a fribronectin domain and a chitin binding domain of the protein Chi_I555. Heterologous expression of Chi_I555 resulted in the production of an active chitinase on the substrate "Chitin Azure" in a great range of pH close to neutral. The Chi_I555 protein used in this study is highly promising for use in construction of genetically modified plants / Mestre

Submitted by TAMIRIS KEMPNER (tamireskempner@yahoo.com.br) on 2018-08-08T19:23:03Z No. of bitstreams: 1 Tese - Tamiris Kempner.pdf: 3257644 bytes, checksum: b017074bfe0af2c7904609b1f22127e9 (MD5) / Approved for entry into archive by Neli Silvia Pereira null (nelisps@fcav.unesp.br) on 2018-08-08T19:33:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 kempner_t_dr_jabo.pdf: 3257644 bytes, checksum: b017074bfe0af2c7904609b1f22127e9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-08T19:33:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 kempner_t_dr_jabo.pdf: 3257644 bytes, checksum: b017074bfe0af2c7904609b1f22127e9 (MD5) Previous issue date: 2018-03-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Diante da importância do cancro cítrico para a citricultura mundial, a bactéria Xanthomonas citri subsp. citri, o agente causal da doença, tem sido amplamente estudada. Pesquisadores brasileiros realizaram o sequenciamento completo do genoma da X. citri subsp. citri isolado 306 (Xac306), com o intuito de elucidar os genes e mecanismos envolvidos na patogenicidade e/ou virulência da bactéria. As ORFs XAC2361 e XAC3898 possuem tamanhos e locais diferentes no genoma da Xac306, mas têm em comum o domínio Peptidase_M23, cujo processo biológico predito é de hidrolase de parede celular, mas a real função destas proteínas em Xac ainda é desconhecida. Este trabalho teve como objetivo avaliar, por meio da mutação sítio-dirigida, se as ORFs XAC2361 e XAC3898 estão relacionadas com a virulência e/ou patogenicidade de X. citri subsp. citri 306 e com o desenvolvimento do cancro cítrico. Para isso, foram realizados testes in vitro e in planta dos mutantes obtidos, visando observar alterações fenotípicas. Devido a presença de peptídeo sinal, a ORF XAC2361 foi fundida à proteína fluorescente mCherry (XAC2361-mCherry) para expressão in vivo e avaliação por microscopia de fluorescência. As análises fenotípicas demonstraram que o mutante ΔXAC2361 não apresentou alterações nos sintomas quando avaliado em limoeiro cravo (Citrus limonia Osbeck), porém apresentou menor capacidade de crescimento in vitro, menor motilidade swimming e swarming e menor capacidade de sobrevivência em SDS. Por outro lado, o mutante ΔXAC3898 apresentou uma significativa redução na virulência, menor capacidade de crescimento in planta, maior capacidade de crescimento in vitro, menor capacidade de agregação, maior produção de goma e biofilme e a avaliação por microscopia eletrônica de varredura mostrou que houve uma redução no comprimento das células da bactéria. A análise por microscopia de florescência da proteína de fusão XAC2361-mCherry mostrou, predominantemente, uma fluorescência dispersa, o que é um indício de que a mesma pode estar sendo direcionada para o citoplasma. Apesar disso, não foi possível confirmar a expressão da proteína de fusão XAC2361-mCherry por meio de Western-blot. Diante dos resultados obtidos, sugere-se que o domínio Peptidase_M23 está de alguma forma envolvido com a virulência e/ou patogenicidade de Xac, atuando na formação da parede celular. / In view of the importance of citrus canker in citrus culture worlwide, the bacterium Xanthomonas citri subsp. citri, the causal agent of this disease, has been extensively studied. Brazilian researchers performed the complete sequencing of the genome of X. citri subsp. citri isolate 306 (Xac306), in order to elucidate the genes and mechanisms involved in the pathogenicity and/or virulence of Xac. The ORFs XAC2361 and XAC3898 have different sizes and location in the genome, but have in common the M23 Peptidase domain, whose biological process is predicted to act as cell wall hydrolase, but the actual function of these proteins in Xac is still unknown. This work aimed to evaluate, through site-directed mutagenesis, whether XAC2361 and XAC3898 ORFs are related to the virulence and / or pathogenicity of Xac306 and the development of citrus canker. In order to observe phenotypic changes, in vitro and in planta tests of the mutants were carried out. Due to the presence of signal peptide, the ORF XAC2361 was fused to the mCherry fluorescent protein (XAC2361-mCherry) for in vivo expression and fluorescence microscopy evaluation. Phenotypic analyzes demonstrated that the ΔXAC2361 mutant showed no change in symptoms when evaluated in Mexican lime (Citrus limonia Osbeck), but presented lower in vitro growth capacity, lower swimming and swarming motility, and lower survival capacity in SDS. On the other hand, the ΔXAC3898 mutant showed a significant reduction in virulence, lower in plant growth capacity, higher in vitro growth capacity, lower aggregation capacity, higher gum production and biofilm, and scanning electron microscopy evaluation showed that there was a reduction in cell length. Microscopy analysis of the XAC2361-mCherry fusion protein showed predominantly dispersed fluorescence, which is an indication that it may be being directed to the cytoplasm. Despite this, the expression of XAC2361-mCherry fusion protein could not be confirmed by Western blotting. In view of the obtained results, it is suggested that the Peptidase_M23 domain is in some way involved with the virulence and/or pathogenicity of Xac, acting in the formation of the cellular wall.