Nanogels as prospective Biomaterial: Radio-induced Synthesis, Characterization, and Biological Assays / Los nanogeles como biomateriales prospectivos: síntesis radioinducida, caracterización y ensayos biológicos

Nowadays, there is a growing interest in biodegradable polymers-based materials due to their diverse application in the biomedical field. Most studied systems involve biocompatible micro and nanodevices, such as liposomes, dendrimer, micelles or polymeric nanogels. The use of Radiation Technology, specifically gamma radiation, to produce micro and nanogels raises the possibility to obtain higher purity products, an important feature for biomedical and pharmaceutical applications. The radio-induced synthesis, characterization, cytotoxicity evaluation, and immunological response of nanogels are described in this study. Nanogel synthesis was performed in the absence of oxygen using aqueous polyvinylpyrrolidone solutions. Crosslinking reactions were carried out at 25 °C in a gamma irradiation chamber with a 60Co source. Nanogels properties were analysed by Scanning Electron Microscopy, Attenuated Total Reflection-Fourier Transform Spectroscopy, Dynamic Light Scattering, and Viscosimetry. The cytotoxicity and immunological response were evaluated by MTT test and analysis of the neutrophil respiratory burst. The results showed that nanogels formation strongly depends on the total absorbed dose. The nanogels have an elliptical shape and their chemical structure is similar to the initial polymer. The nanogels are biocompatible and promote a low-intensity neutrophil activation, similar to the well-characterized biomaterial TiO2, suggesting their potential biomedical uses(AU)

En la actualidad existe un interés creciente en los materiales biodegradables basados en polímeros, debido a sus diversas aplicaciones en la esfera de la biomedicina. En la mayoría de los sistemas estudiados participan micro- y nanodispositivos biocompatibles, tales como liposomas, dendrímeros, micelas o nanogeles poliméricos. El uso de la tecnología de radiaciones, en particular de radiaciones gamma, para producir micro- y nanogeles, eleva la posibilidad de obtener productos de mayor pureza, un rasgo importante con vistas a su aplicación biomédica y farmacéutica. El estudio describe la síntesis radioinducida, caracterización, evaluación de la citotoxicidad y respuesta inmunológica de los nanogeles. La síntesis de los nanogeles se realizó en ausencia de oxígeno, usando soluciones acuosas de polivinilpirrolidona. Las reacciones de entrecruzamiento se realizaron a 25 ºC en cámara de irradiación gamma con una fuente de 60Co. Las propiedades de los nanogeles se analizaron mediante microscopía electrónica de barrido, espectroscopia por transformada de Fourier total atenuada, dispersión dinámica de luz y viscosimetría. La citotoxicidad y la respuesta inmunológica se evaluaron mediante prueba MTT y análisis del estallido respiratorio de neutrófilos. Los resultados muestran que la formación de nanogeles depende en gran medida de la dosis total absorbida. Los nanogeles tienen forma elíptica y su estructura química es similar a la del polímero inicial. Los nanogeles son biocompatibles y promueven una activación de neutrófilos de baja intensidad similar al bien caracterizado material TiO2, lo que sugiere usos biomédicos potenciales(AU)

Staphylococcal toxin genes in strains isolated from cows with subclinical mastitis / Detecção de genes de toxinas em linhagens de estafilococos isolados de vacas com mastite subclínica

The present study was carried out in 11 dairy herds in four municipal districts of the rural area of the State of Pernambuco, Brazil. Out of 984 quarter milk (246 cows), 10 (1.0%) were positive for clinical mastitis, 562 (57.1%) for subclinical mastitis and 412 (41.9%) were negative. A total of 81 Staphylococcus spp. isolates were obtained from milk samples from the cows diagnosed with subclinical mastitis. From these, 53 (65.0%) were S. aureus, 16 (20.0%) coagulase-positive staphylococci (CPS) and 12 (15.0%) coagulase-negative staphylococci (CNS). The isolates were further investigated for the presence of toxin genes by multiplex and uniplex PCR. The main gene observed was seg followed by seh, sei and sej. The distribution of these observed genes among the isolates obtained from different areas showed a regional pattern for the SEs. The presence of toxin genes in the strains isolated from bovine milk demonstrates a potential problem for public health.(AU)

O presente estudo foi realizado em 11 rebanhos leiteiros de quatro municípios da área rural do estado de Pernambuco, Brasil. Dos 984 quartos mamários examinados (246 vacas), 10 (1,0%) foram positivos para a mastite clínica, 562 (57,1%) para a mastite subclínica e 412 (41,9%) foram negativos para mastite. Foram isoladas 81 linhagens de Staphylococcus spp. do leite de vacas com mastite subclínica. Destes, 53 (65,0%) foram S. aureus, 16 (20,0%) estafilococos coagulase-positivo (SCP) e 12 (15,0%) estafilococos coagulase-negativo (SCN). O principal gene observado nos estafilococos foi o seg seguido pelo seh, sei e sej. Foi constatada distribuição regional dos genes dos estafilococos isolados dos animais nos municípios estudados. A presença dos genes das toxinas nas linhagens isoladas do leite de vacas representa risco potencial para a Saúde Pública.(AU)

Caracterização molecular das toxinas em staphylococcus aureus isolados de leite e queijo de colalho em Municípios da Região Agreste de Pernambuco / Molecular characterization of toxins in Staphylococcus aureus isolated from milk and coalho cheese of municipalities from the Agreste region of Pernambuco

O leite e o queijo têm um importante papel nutricional para o homem e quando consumidos sem o devido cuidado higiênico-sanitário, podem causar doenças devido à presença de microrganismos patogênicos, com destaque para Staphylococcus aureus. O envolvimento desta bactéria na epidemiologia das doenças veiculadas por alimentos decorre de sua alta prevalência e do risco de produção de enterotoxinas termoestáveis responsáveis pela intoxicação alimentar. S. aureus também produz outras toxinas de interesse humano como a toxina-1 da síndrome do choque tóxico, responsável pela síndrome do choque tóxico em humanos e as toxinas esfoliativas, causadoras da síndrome da pele escaldada. Alguns grupos vêm aplicando análises moleculares do gene da coagulase para subdividir os S. aureus baseando-se no polimorfismo deste gene. A resistência bacteriana a antibióticos é um sério problema para a Saúde Pública, pois bactérias resistentes podem ser transmitidas ao homem através de alimentos contaminados. Este trabalho teve como objetivos isolar S. aureus obtidos de leite e queijo de coalho da região Agreste de Pernambuco; caracterizar o perfil de sensibilidade antimicrobiana; pesquisar a presença dos genes responsáveis pelas toxinas; investigar a expressão dos genes toxigênicos nos S. aureus e correlacionar a tipagem molecular pelo gene da coagulase com os genes toxigênicos. Os perfis de sensibilidade demonstraram que a maioria dos S. aureus foi sensível a vancomicina, sulfa + trimetoprim e enrofloxacina e alguns isolados demonstraram alto índice de resistência aos demais antibióticos estudados. A análise do gene coa nos 94 isolados de S. aureus permitiu distribuílos em dois coagulotipos: coa1= ~750pb e coa2= ~1000pb sugerindo a disseminação de clones restritos na região Agreste de Pernambuco. Entre os 88 S. aureus positivos pela PCR, foram encontrados os genótipos seg, seh, sei, seg + seh, seg + sei, seg + sej, seh + sei, seg + seh + sei, seg + sei + sej e seg + seh + sei + sej. Estes resultados sugerem a existência de uma variação geográfica na distribuição dos S. aureus portadores dos genes toxigênicos. Destes, 20 isolados foram selecionados para análise pela RT-PCR. Os transcritos obtidos em 12/20 foram seg, seh, sei, seg + seh, seg + sej e seg + sei + sej, coa1 e coa2. Os isolados de S. aureus positivos pela PCR e RT-PCR examinados neste estudo expressaram os genes responsáveis pelas enterotoxinas apresentando potencial para causarem quadros de intoxicação alimentar.