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1.
Braz. j. biol ; 84: e255755, 2024. tab, graf
Article in English | MEDLINE, LILACS, VETINDEX | ID: biblio-1355898

ABSTRACT

Abstract The present study involves the chemical and bacteriological analysis of water from different sources i.e., bore, wells, bottle, and tap, from Peshawar, Mardan, Swat and Kohat districts of Khyber Pakhtunkhwa (KP) province, Pakistan. From each district, 50 water samples (10 samples from each source), regardless of urban and rural status, were collected from these sources and analysed for sulphates, nitrates, nitrites, chlorides, total soluble solids and coliforms (E. coli). Results indicated that majority of the water sources had unacceptable E. coli count i.e.> 34 CFU/100mL. E. coli positive samples were high in Mardan District, followed by Kohat, Swat and Peshawar district. Besides this, the some water sources were also chemically contaminated by different inorganic fertilizers (nitrates/nitrites of sodium, potassium) but under safe levels whereas agricultural and industrial wastes (chloride and sulphate compounds) were in unsafe range. Among all districts, the water quality was found comparatively more deteriorated in Kohat and Mardan districts than Peshawar and Swat districts. Such chemically and bacteriologically unfit water sources for drinking and can cause human health problems.


Resumo O presente estudo envolve a análise química e bacteriológica de água de diferentes fontes, ou seja, furo, poços, garrafa e torneira, dos distritos de Peshawar, Mardan, Swat e Kohat da província de Khyber Pakhtunkhwa (KP), Paquistão. De cada distrito, 50 amostras de água (10 amostras de cada fonte), independentemente do status urbano e rural, foram coletadas dessas fontes e analisadas para sulfatos, nitratos, nitritos, cloretos, sólidos solúveis totais e coliformes (E. coli). Os resultados indicaram que a maioria das fontes de água tinha uma contagem inaceitável de E. coli, ou seja, > 34 UFC / 100 mL. As amostras positivas para E. coli foram elevadas no distrito de Mardan, seguido por Kohat, Swat e distrito de Peshawar. Além disso, algumas fontes de água também foram contaminadas quimicamente por diferentes fertilizantes inorgânicos (nitratos/nitritos de sódio, potássio), mas em níveis seguros, enquanto os resíduos agrícolas e industriais (compostos de cloreto e sulfato) estavam em níveis inseguros. Entre todos os distritos, a qualidade da água foi considerada comparativamente mais deteriorada nos distritos de Kohat e Mardan do que nos distritos de Peshawar e Swat. Essas fontes de água química e bacteriologicamente impróprias para beber podem causar problemas à saúde humana.


Subject(s)
Humans , Drinking Water , Water Quality , Pakistan , Escherichia coli
2.
Braz. j. biol ; 83: e243332, 2023. tab, graf
Article in English | MEDLINE, LILACS, VETINDEX | ID: biblio-1345537

ABSTRACT

Abstract The present study was aimed to manifest the antibacterial and antifungal activity of methanolic extracts of Salix alba L. against seven Gram-positive and Gram-negative bacterial pathogens e.g. Streptococcus pyogenes, Staphylococcus aureus (1), S. aureus (2), Shigella sonnei, Escherichia coli (1), E. coli (2) and Neisseria gonorrhoeae and three fungal isolates from the air such as Aspergillus terreus, A. ornatus, and Rhizopus stolonifer. Two different serotypes of S. aureus and E. coli were used. The agar well-diffusion method results showed the dose-dependent response of plant extracts against bacterial and fungal strains while some organisms were found resistant e.g. E. coli (1), S. sonnei, A. terreus and R. stolonifer. The highest antibacterial activity was recorded at 17.000±1.732 mm from 100 mg/mL of leaves methanolic extracts against S. pyogenes while the activity of most of the pathogens decreased after 24 h of incubation. The highest antifungal activity was reported at 11.833±1.0 mm against A. ornatus at 50 mg/mL after 48 h of the incubation period. These experimental findings endorse the use of S. alba in ethnopharmacological formulations and suggest the use of methanolic extracts of the said plant to develop drugs to control the proliferation of resistant disease causing pathogenic microbes.


Resumo O presente estudo teve como objetivo manifestar a atividade antibacteriana e antifúngica de extratos metanólicos de Salix alba L. contra sete patógenos bacterianos Gram-positivos e Gram-negativos. Streptococcus pyogenes, Staphylococcus aureus (1), S. aureus (2), Shigella sonnei, Escherichia coli (1), E. coli (2) e Neisseria gonorrhoeae e três isolados de fungos do ar, como Aspergillus terreus, A. ornatus, e Rhizopus stolonifer. Dois sorotipos diferentes de S. aureus e E. coli foram usados. Os resultados do método de difusão em ágar mostraram a resposta dependente da dose de extratos de plantas contra cepas de bactérias e fungos, enquanto alguns organismos foram considerados resistentes, e.g. E. coli (1), S. sonnei, A. terreus e R. stolonifer. A maior atividade antibacteriana foi registrada em 17.000 ± 1.732 de 100 mg/mL de extratos metanólicos de folhas contra S. pyogenes, enquanto a atividade da maioria dos patógenos diminuiu após 24 h de incubação. A maior atividade antifúngica foi relatada em 11,833 ± 1,0 contra A. ornatus a 50 mg/mL após 48 h do período de incubação. Esses achados experimentais endossam o uso de S. alba em formulações etnofarmacológicas e sugerem o uso de extratos metanólicos da referida planta para o desenvolvimento de fármacos que controlem a proliferação de doenças resistentes que causam micróbios patogênicos.


Subject(s)
Salix , Antifungal Agents/pharmacology , Aspergillus , Rhizopus , Staphylococcus aureus , Plant Extracts/pharmacology , Microbial Sensitivity Tests , Methanol , Escherichia coli , Anti-Bacterial Agents/pharmacology
3.
Braz. j. biol ; 83: e249159, 2023. tab
Article in English | MEDLINE, LILACS, VETINDEX | ID: biblio-1339415

ABSTRACT

Abstract There is a paucity of research conducted on microbial prevalence in pheasants. The microbiota of captive birds has zoonotic significance and must be characterize. Present study is therefore planned to assess the microbiota from oral, fecal and gut content of captive avian species. It will be helpful in characterization of harmful microbes. Different samples taken from oral, gut and feces of ring-necked pheasants (Phasianus colchicus), green pheasants (Phasianus versicolor), golden pheasant (Chrysolophus pictus) and silver pheasant (Lophura nycthemera). Samples were collected, diluted, and inoculated onto different agar plates (MacConkey, SS agar, MSA and nutrient agar) for cultivation of bacterial species. Colonies of E.coli, Staphylococcus spp. Brachyspira spp. and Campylobacter spp were observed based on colony morphology. Colony forming unit showed E. coli as frequently found bacteria in fecal, oral and gut contents of all the above pheasants. The overall significance difference was found among bacterial species of golden pheasants, green pheasant, ring-necked pheasant, and silver pheasants. It was concluded that E.coli is predominant isolated from heathy pheasants followed by Campylobacter, Staphylococcus and Brachyspira.


Resumo Há uma escassez de pesquisas realizadas sobre a prevalência microbiana em faisões. A microbiota de aves em cativeiro tem significado zoonótico e deve ser caracterizada. O presente estudo está, portanto, planejado para avaliar a microbiota do conteúdo oral, fecal e intestinal de espécies aviárias em cativeiro. Será útil na caracterização de micróbios nocivos. Diferentes amostras retiradas da boca, intestino e fezes de faisões de pescoço redondo (Phasianus colchicus), faisões verdes (Phasianus versicolor), faisões dourados (Chrysolophus pictus) e faisão prateado (Lophura nycthemera). As amostras foram coletadas, diluídas e inoculadas em diferentes placas de ágar (MacConkey, ágar SS, MSA e ágar nutriente) para o cultivo de espécies bacterianas. Colônias de E. coli, Staphylococcus spp., Brachyspira spp. e Campylobacter spp foram observados com base na morfologia da colônia. A unidade formadora de colônia mostrou E. coli como bactéria frequentemente encontrada no conteúdo fecal, oral e intestinal de todos os faisões acima. A diferença de significância geral foi encontrada entre as espécies bacterianas de faisões dourados, faisões verdes, faisões de pescoço anelado e faisões prateados. Verificou-se que a E.coli é predominantemente isolada de faisões saudáveis, seguida por Campylobacter, Staphylococcus e Brachyspira.


Subject(s)
Animals , Galliformes , Escherichia coli , Feces
4.
Braz. j. biol ; 83: e245585, 2023. tab, graf
Article in English | MEDLINE, LILACS, VETINDEX | ID: biblio-1339413

ABSTRACT

Abstract Many soil microorganisms' i.e., bacteria and fungi produce secondary metabolites called antibiotics. These are used for the treatment of some of the bacterial, fungal and protozoal diseases of humans. There is a need for isolation of a broad spectrum of antibiotics from microorganisms due to the emergence of antibiotic resistance. In the present study two antibiotic producing bacteria Klebsiella pneumoniae and Bacillus cereus were isolated from pharmaceutical and poultry feed industry of Hattar, Haripur Pakistan. Total 10 waste samples were collected from different industries (Marble, Ghee, Soap, Mineral, Steel, Poultry Feed, Pharmaceutical, Qarshi, Cosmetic and Glass). Thirty-three bacterial strains were isolated from industrial wastes of these ten different industries. Fourteen out of thirty-three bacterial strains exhibited antimicrobial activities against at least one of the test microbes considered in this study including Escherchia coli, Staphylococcus aureus and Salmonella typhi. The bacteria were isolated by standard serial dilution spread plate technique. Morphological characterization of the isolates was done by Gram staining. Nine bacterial isolates out of fourteen were initially identified as B. cereus and five as K. pneumoniae through biochemical characterization. The antibacterial activities were tested by well diffusion method. Maximum number of antibiotic producing bacteria were isolated from pharmaceutical and poultry feed industry based on the results of primary screening, the most potential isolates S9, S19, S20, S22 and S23 were selected for secondary screening. The maximum activity against E. coli and S. aureus was recorded by bacterial isolate S19 i.e zones of inhibition of 6.5mm and 9mm while S20 showed 7.5mm and 6mm zones respectively. Molecular identification was carried out on the basis of 16S rRNA sequence analysis. Finally, the isolates were identified as B. cereus accession number LC538271and K. pneumoniae accession number MT078679. Analysis of bacterial extract S20 through GC-MS indicated the presence of 8 compounds of diverse nature and structure. Present study suggests that wastes of pharmaceutical and poultry feed industry may have antibiotic producing bacteria. These bacteria could be utilized for the production of antibiotics. B. cereus and K. pneumoniae isolated from wastes of poultry feed and pharmaceutical industries have the potential to produce antibiotics and could be used to control the microbial growth.


Resumo Muitos microrganismos do solo, ou seja, bactérias e fungos produzem metabólitos secundários chamados antibióticos. Eles são usados ​​para tratamento de algumas doenças bacterianas, fúngicas e protozoárias em humanos. Há necessidade de isolamento de um amplo espectro de antibióticos de microrganismos devido ao surgimento de resistência aos antibióticos. No presente estudo, duas bactérias produtoras de antibióticos, Klebsiella pneumoniae e Bacillus cereus, foram isoladas da indústria farmacêutica e de ração avícola de Hattar, Haripur, Paquistão. Um total de 10 amostras de resíduos foi coletado de diferentes indústrias (mármore, ghee, sabão, mineral, aço, ração para aves, farmacêutica, Qarshi, cosmética e vidro). Trinta e três cepas bacterianas foram isoladas de resíduos industriais dessas dez diferentes indústrias. Quatorze das 33 cepas bacterianas exibiram atividades antimicrobianas contra pelo menos um dos micróbios de teste considerados neste estudo, incluindo Escherchia coli, Staphylococcus aureus e Salmonella typhi. As bactérias foram isoladas pela técnica de placa de diluição em série padrão. A caracterização morfológica dos isolados foi feita por coloração de gram. Nove isolados bacterianos de 14 foram inicialmente identificados como B. cereus e cinco como K. pneumoniae por meio de caracterização bioquímica. As atividades antibacterianas foram testadas pelo método de difusão em poço. O número máximo de bactérias produtoras de antibióticos foi isolado da indústria farmacêutica e de ração avícola com base nos resultados da triagem primária, os isolados mais potenciais S9, S19, S20, S22 e S23 foram selecionados para a triagem secundária. A atividade máxima contra E. coli e S. aureus foi registrada pelo isolado bacteriano S19, ou seja, zonas de inibição de 6,5 mm e 9 mm, enquanto S20 mostrou zonas de 7,5 mm e 6 mm, respectivamente. A identificação molecular foi realizada com base na análise da sequência 16S rRNA. Finalmente, os isolados foram identificados como B. cereus número de acesso LC538271 e K. pneumoniae número de acesso MT078679. A análise do extrato bacteriano S20 por meio de GC-MS indicou a presença de oito compostos de natureza e estrutura diversas. O presente estudo sugere que resíduos da indústria farmacêutica e de ração para aves podem conter bactérias produtoras de antibióticos. Essas bactérias podem ser utilizadas para a produção de antibióticos B. cereus e K. pneumoniae isolados de resíduos de rações de aves e indústrias farmacêuticas têm potencial para produzir antibióticos e podem ser usados ​​para controlar o crescimento microbiano.


Subject(s)
Humans , Staphylococcus aureus , Industrial Waste , RNA, Ribosomal, 16S , Plant Extracts , Microbial Sensitivity Tests , Escherichia coli , Gas Chromatography-Mass Spectrometry , Anti-Bacterial Agents/pharmacology
5.
Braz. j. biol ; 83: e239323, 2023. tab, graf
Article in English | MEDLINE, LILACS, VETINDEX | ID: biblio-1339341

ABSTRACT

Abstract The β-lactam/lactamase inhibitors (BLBLIs) combination drugs are considered an effective alternative to carbapenems. However, there is a growing concern that the increased use of BLBLIs may lead to increased resistance. This study determined the temporal association between the consumption of BLBLI and the antimicrobial resistance in Gram-negative bacteria. In this retrospective study, electronic data on the Gram-negative bacterial isolates, including A. baumannii, P. aeruginosa, E. coli, and K. pneumoniae from in-patients and susceptibility testing results were retrieved from the medical records of the clinical laboratory. A linear regression and cross-correlation analysis were performed on the acquired data. Increasing trends (p<0.05) in the consumption of BIBLI and carbapenem with a median use of 27.68 and 34.46 DDD/1000 PD per quarter were observed, respectively. A decreased trend (p=0.023) in the consumption of fluoroquinolones with a median use of 29.13 DDD/1000 PD per quarter was observed. The resistance rate of K. pneumoniae was synchronized with the BIBLI and carbapenem consumptions with a correlation coefficient of 0.893 (p=0.012) and 0.951 (p=0.016), respectively. The cross-correlation analysis against the consumption of BIBLI and meropenem resistant K. pneumoniae was peaked at 0-quarter lag (r=951, p=0.016). There was an increasing trend in the consumption of BLBLI and carbapenems. The increasing trend in the rates of resistance to piperacillin/tazobactam, in line with the increasing consumption of BLBLI, suggests that BLBLI has to be used with caution and cannot be directly considered as a long-term alternative to carbapenems.


Resumo Os medicamentos combinados de β-lactâmicos / inibidores da lactamase (BLBLIs) são considerados uma alternativa eficaz aos carbapenêmicos. No entanto, existe uma preocupação crescente de que o aumento do uso de BLBLIs pode levar ao aumento da resistência. Este estudo determinou a associação temporal entre o consumo de BLBLI e a resistência antimicrobiana em bactérias gram-negativas. Neste estudo retrospectivo, os dados eletrônicos sobre as bactérias gram-negativas isoladas, incluindo A. baumannii, P. aeruginosa, E. coli e K. pneumoniae de pacientes internados e os resultados dos testes de suscetibilidade foram recuperados dos registros médicos do laboratório clínico. Uma regressão linear e análise de correlação cruzada foram realizadas nos dados adquiridos. Foram observadas tendências crescentes (p < 0,05) no consumo de BIBLI e carbapenem com uma mediana de uso de 27,68 e 34,46 DDD/1000 PD por trimestre, respectivamente. Foi observada uma tendência de diminuição (p = 0,023) no consumo de fluoroquinolonas com uma mediana de uso de 29,13 DDD/1000 PD por trimestre. A taxa de resistência de K. pneumoniae foi sincronizada com os consumos de BIBLI e carbapenem com coeficiente de correlação de 0,893 (p = 0,012) e 0,951 (p = 0,016), respectivamente. A análise de correlação cruzada contra o consumo de BIBLI e K. pneumoniae resistente ao meropenem atingiu o pico no intervalo de 0 quarto (r = 951, p = 0,016). Houve uma tendência de aumento no consumo de BLBLI e carbapenêmicos. A tendência crescente nas taxas de resistência a piperacilina/tazobactam, em linha com o consumo crescente de BLBLI, sugere que BLBLI deve ser usado com cautela e não pode ser considerado diretamente como alternativa de longo prazo aos carbapenêmicos.


Subject(s)
Humans , Gram-Negative Bacterial Infections , Gram-Negative Bacterial Infections/epidemiology , Anti-Bacterial Agents/therapeutic use , Microbial Sensitivity Tests , Retrospective Studies , Escherichia coli , Gram-Negative Bacteria
6.
Braz. j. biol ; 83: e244435, 2023. tab, graf
Article in English | MEDLINE, LILACS, VETINDEX | ID: biblio-1285619

ABSTRACT

Abstract Increasing trend in antimicrobial resistance and failure of chemically synthesized antibiotics lead to discover alternative methods for the treatment of bacterial infections. Various medicinal plants are in use traditionally and their active compounds can be further applied for treatment of bacterial diseases. This study was designed to determine the antibacterial activity of Punica granatum (P. granatum L.) (pomegranate) peel extract against Enterobacteriaceae [Escherichia coli (E. coli), Salmonella Typhimurium (S. Typhimurium) and Shigella Dysenteriae (S. Dysenteriae)] and gram-positive bacterium [Staphylococcus aureus (Staph aureus)]. Methanolic extract of P. granatum L. peel was prepared by Soxhlet apparatus method. Total flavonoid and phenolic contents from the extract were determined by High Performance Liquid Chromatography (HPLC). The antibacterial activity of P. granatum L. peel extract was evaluated through agar well diffusion method. HPLC showed the range of phenolics (gallic acid, caffeic acid, benzoic acid, cinnamic acid) and flavonoid compounds. The chemical structures of flavonoid and phenolics found in the methanolic extract of P. granatum L. peel have been reported for the first time. The methanolic peel extract (50 ul) of yellow P. granatum L. showed 26, 10, 10 and 9mm zones of inhibition (ZOI) against S. aureus, S. Typhimurium, S. Dysenteriae and E. coli, respectively. The methanolic extract of red P. granatum L. (100 ul) showed 27, 8, 12 and 15 mm ZOI against Staph. aureus, S. Typhimurium, S. Dysenteriae and E. coli, respectively. Highest ZOI was observed against Staph. aureus. Many of the bacteria studied in the present work may cause serious gastrointestinal infections, which can lead to hemorrhagic diarrhea in children. These infections can be life-threatening to young children and the elderly. There is an incentive to find alternative control measures, such as plant and herbal extracts, especially in lesser-developed countries where traditional antibiotics may not be readily available.


Resumo A tendência crescente na resistência antimicrobiana e na falha dos antibióticos sintetizados quimicamente leva à descoberta de métodos alternativos para o tratamento de infecções bacterianas. Várias plantas medicinais estão em uso tradicionalmente e seus compostos ativos podem ser posteriormente aplicados para o tratamento de doenças bacterianas. Este estudo foi desenhado para determinar a atividade antibacteriana do extrato de casca de Punica granatum (P. granatum L.) (romã) contra Enterobacteriaceae [Escherichia coli (E. coli), Salmonella Typhimurium (S. Typhimurium) e Shigella Dysenteriae (S. Dysenteriae) ] e bactéria gram-positiva [Staphylococcus aureus (Staph aureus)]. O extrato metanólico da casca de P. granatum L. foi preparado pelo método do aparelho de Soxhlet. O conteúdo total de flavonoides e fenólicos do extrato foi determinado por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). A atividade antibacteriana do extrato da casca de P. granatum L. foi avaliada através do método de difusão em ágar. HPLC mostrou a gama de compostos fenólicos (ácido gálico, ácido cafeico, ácido benzoico, ácido cinâmico) e flavonoides. As estruturas químicas de flavonoides e fenólicos encontradas no extrato metanólico da casca de P. granatum L. foram relatadas pela primeira vez. O extrato metanólico da casca (50 ul) de P. granatum L. amarelo apresentou zonas de inibição (ZOI) de 26, 10, 10 e 9mm contra S. aureus, S. Typhimurium, S. Dysenteriae e E. coli, respectivamente. O extrato metanólico de P. granatum L. vermelho (100 ul) apresentou 27, 8, 12 e 15 mm IOI contra Staph. aureus, S. Typhimurium, S. Dysenteriae e E. coli, respectivamente. O ZOI mais alto foi observado contra Staph. aureus. Muitas das bactérias estudadas no presente trabalho podem causar infecções gastrointestinais graves, que podem levar à diarreia hemorrágica em crianças. Essas infecções podem ser fatais para crianças pequenas e idosos. Há um incentivo para encontrar medidas de controle alternativas, como extratos de plantas e ervas, especialmente em países menos desenvolvidos, onde os antibióticos tradicionais podem não estar prontamente disponíveis.


Subject(s)
Humans , Child, Preschool , Child , Aged , Pomegranate , Staphylococcus aureus , Plant Extracts/pharmacology , Chromatography, High Pressure Liquid , Escherichia coli , Anti-Infective Agents
7.
Braz. j. biol ; 83: e243629, 2023. tab, graf
Article in English | MEDLINE, LILACS, VETINDEX | ID: biblio-1285611

ABSTRACT

Abstract As an important enzyme, xylanase is widely used in the food, pulp, and textile industry. Different applications of xylanase warrant specific conditions including temperature and pH. This study aimed to carry out sodium alginate beads as carrier to immobilize previous reported mutated xylanase from Neocallimastix patriciarum which expressed in E. coli, the activity of immobilization of mutated xylanase was elevated about 4% at pH 6 and 13% at 62 °C. Moreover, the immobilized mutated xylanase retained a greater proportion of its activity than the wide type in thermostability. These properties suggested that the immobilization of mutated xylanase has potential to apply in biobleaching industry.


Resumo Como importante enzima, a xilanase é amplamente utilizada na indústria alimentícia, de celulose e têxtil. Diferentes aplicações de xilanase garantem condições específicas, incluindo temperatura e pH. Este estudo teve como objetivo realizar grânulos de alginato de sódio como carreador para imobilizar xilanase mutada relatada anteriormente de Neocallimastix patriciarum que expressa em E. coli, a atividade de imobilização da xilanase mutada foi elevada em cerca de 4% em pH 6 e 13% a 62 °C. Além disso, a xilanase mutada imobilizada reteve uma proporção maior de sua atividade do que o tipo amplo em termoestabilidade. Essas propriedades sugerem que a imobilização da xilanase mutada tem potencial para aplicação na indústria de biobranqueamento.


Subject(s)
Neocallimastix , Temperature , Escherichia coli/genetics
8.
Braz. j. biol ; 82: e244735, 2022. tab, graf
Article in English | LILACS | ID: biblio-1249280

ABSTRACT

Abstract L-Asparaginase catalysing the breakdown of L-Asparagine to L-Aspartate and ammonia is an enzyme of therapeutic importance in the treatment of cancer, especially the lymphomas and leukaemia. The present study describes the recombinant production, properties and anticancer potential of enzyme from a hyperthermophilic archaeon Pyrococcus abyssi. There are two genes coding for asparaginase in the genome of this organism. A 918 bp gene encoding 305 amino acids was PCR amplified and cloned in BL21 (DE3) strain of E. coli using pET28a (+) plasmid. The production of recombinant enzyme was induced under 0.5mM IPTG, purified by selective heat denaturation and ion exchange chromatography. Purified enzyme was analyzed for kinetics, in silico structure and anticancer properties. The recombinant enzyme has shown a molecular weight of 33 kDa, specific activity of 1175 U/mg, KM value 2.05mM, optimum temperature and pH 80°C and 8 respectively. No detectable enzyme activity found when L-Glutamine was used as the substrate. In silico studies have shown that the enzyme exists as a homodimer having Arg11, Ala87, Thr110, His112, Gln142, Leu172, and Lys232 being the putative active site residues. The free energy change calculated by molecular docking studies of enzyme and substrate was found as ∆G - 4.5 kJ/mole indicating the affinity of enzyme with the substrate. IC50 values of 5U/mL to 7.5U/mL were determined for FB, caco2 cells and HepG2 cells. A calculated amount of enzyme (5U/mL) exhibited 78% to 55% growth inhibition of caco2 and HepG2 cells. In conclusion, the recombinant enzyme produced and characterized in the present study offers a good candidate for the treatment of cancer. The procedures adopted in the present study can be prolonged for in vivo studies.


Resumo A L-asparaginase, que catalisa a degradação da L-asparagina em L-aspartato e amônia, é uma enzima de importância terapêutica no tratamento do câncer, especialmente dos linfomas e da leucemia. O presente estudo descreve a produção recombinante, propriedades e potencial anticancerígeno da enzima de Pyrococcus abyssi, um archaeon hipertermofílico. Existem dois genes que codificam para a asparaginase no genoma desse organismo. Um gene de 918 bp, que codifica 305 aminoácidos, foi amplificado por PCR e clonado na cepa BL21 (DE3) de E. coli usando o plasmídeo pET28a (+). A produção da enzima recombinante foi induzida sob 0,5mM de IPTG, purificada por desnaturação seletiva por calor e cromatografia de troca iônica. A enzima purificada foi analisada quanto à cinética, estrutura in silico e propriedades anticancerígenas. A enzima recombinante apresentou peso molecular de 33 kDa, atividade específica de 1.175 U / mg, valor de KM 2,05 mM, temperatura ótima de 80º C e pH 8. Nenhuma atividade enzimática detectável foi encontrada quando a L-glutamina foi usada como substrato. Estudos in silico mostraram que a enzima existe como um homodímero, com Arg11, Ala87, Thr110, His112, Gln142, Leu172 e Lys232 sendo os resíduos do local ativo putativo. A mudança de energia livre calculada por estudos de docking molecular da enzima e do substrato foi encontrada como ∆G - 4,5 kJ / mol, indicando a afinidade da enzima com o substrato. Valores de IC50 de 5U / mL a 7,5U / mL foram determinados para células FB, células caco2 e células HepG2. Uma quantidade de enzima (5U / mL) apresentou inibição de crescimento de 78% a 55% das células caco2 e HepG2, respectivamente. Em conclusão, a enzima recombinante produzida e caracterizada no presente estudo é uma boa possibilidade para o tratamento do câncer. Os procedimentos adotados na presente pesquisa podem ser aplicados para estudos in vivo.


Subject(s)
Humans , Asparaginase/biosynthesis , Asparaginase/pharmacology , Pyrococcus abyssi/enzymology , Antineoplastic Agents/pharmacology , Substrate Specificity , Enzyme Stability , Recombinant Proteins/biosynthesis , Recombinant Proteins/pharmacology , Caco-2 Cells , Escherichia coli/genetics , Molecular Docking Simulation , Hydrogen-Ion Concentration
9.
Braz. j. biol ; 82: e239449, 2022. tab, graf
Article in English | LILACS | ID: biblio-1249271

ABSTRACT

Abstract Alpha amylase, catalyzing the hydrolysis of starch is a ubiquitous enzyme with tremendous industrial applications. A 1698 bp gene coding for 565 amino acid amylase was PCR amplified from Geobacillus thermodenitrificans DSM-465, cloned in pET21a (+) plasmid, expressed in BL21 (DE3) strain of E. coli and characterized. The recombinant enzyme exhibited molecular weight of 63 kDa, optimum pH 8, optimum temperature 70°C, and KM value of 157.7µM. On pilot scale, the purified enzyme efficiently removed up to 95% starch from the cotton fabric indicating its desizing ability at high temperature. 3D model of enzyme built by Raptor-X and validated by Ramachandran plot appeared as a monomer having 31% α-helices, 15% β-sheets, and 52% loops. Docking studies have shown the best binding affinity of enzyme with amylopectin (∆G -10.59). According to our results, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276, and Arg175 constitute the potential active site of enzyme.


Resumo A alfa-amilase, que catalisa a hidrólise do amido, é uma enzima ubíqua com imensas aplicações industriais. Um gene de 1698 pb que codifica a amilase de 565 aminoácidos foi amplificado por PCR, a partir de Geobacillus thermodenitrificans DSM-465, clonado no plasmídeo pET21a (+), expresso na cepa BL21 (DE3) de E. coli e caracterizado. A enzima recombinante exibiu peso molecular de 63 kDa, pH ótimo igual a 8, temperatura ótima de 70° C e valor KM de 157,7 µM. Em escala piloto, a enzima purificada removeu com eficiência até 95% de amido do tecido de algodão, indicando sua capacidade de desengomagem em alta temperatura. O modelo 3D da enzima construída por Raptor-X e validada por Ramachandran plot apareceu como um monômero com 31% de hélices alfa, 15% de folhas beta e 52% de loops. Os estudos de docking mostraram melhor afinidade de ligação da enzima com amilopectina (∆G: - 10,59). De acordo com nossos resultados, Asp 232, Glu274, Arg448, Glu385, Asp34, Asn276 e Arg175 constituem o sítio ativo potencial da enzima.


Subject(s)
Escherichia coli/genetics , alpha-Amylases/genetics , alpha-Amylases/metabolism , Temperature , Enzyme Stability , Cloning, Molecular , Geobacillus , Hydrogen-Ion Concentration
10.
Braz. j. biol ; 82: e235927, 2022. tab, graf
Article in English | LILACS | ID: biblio-1249226

ABSTRACT

Abstract Glutamine synthetase (GS), encoded by glnA, catalyzes the conversion of L-glutamate and ammonium to L-glutamine. This ATP hydrolysis driven process is the main nitrogen assimilation pathway in the nitrogen-fixing bacterium Azospirillum brasilense. The A. brasilense strain HM053 has poor GS activity and leaks ammonium into the medium under nitrogen fixing conditions. In this work, the glnA genes of the wild type and HM053 strains were cloned into pET28a, sequenced and overexpressed in E. coli. The GS enzyme was purified by affinity chromatography and characterized. The GS of HM053 strain carries a P347L substitution, which results in low enzyme activity and rendered the enzyme insensitive to adenylylation by the adenilyltransferase GlnE.


Resumo A glutamina sintetase (GS), codificada por glnA, catalisa a conversão de L-glutamato e amônio em L-glutamina. Este processo dependente da hidrólise de ATP é a principal via de assimilação de nitrogênio na bactéria fixadora de nitrogênio Azospirillum brasilense. A estirpe HM053 de A. brasilense possui baixa atividade GS e excreta amônio no meio sob condições de fixação de nitrogênio. Neste trabalho, os genes glnA das estirpes do tipo selvagem e HM053 foram clonados em pET28a, sequenciados e superexpressos em E. coli. A enzima GS foi purificada por cromatografia de afinidade e caracterizada. A GS da estirpe HM053 possui uma substituição P347L que resulta em baixa atividade enzimática e torna a enzima insensível à adenililação pela adenililtransferase GlnE.


Subject(s)
Bacterial Proteins/genetics , Azospirillum brasilense/enzymology , Azospirillum brasilense/genetics , Ammonium Compounds , Glutamate-Ammonia Ligase/genetics , Escherichia coli/genetics
11.
Braz. j. biol ; 82: e234476, 2022. tab, graf
Article in English | LILACS | ID: biblio-1153484

ABSTRACT

Abstract The Brazilian Cerrado biome consists of a great variety of endemic species with several bioactive compounds, and Anadenanthera peregrina (L.) Speg is a promising species. In this study, we aimed to perform phytochemical characterization and evaluate the antioxidant and antibacterial activities against Staphylococcus aureus and Escherichia coli of the hydroethanolic extract of A. peregrina stem bark. The barks were collected in the Botanical Garden of Goiânia, Brazil. The hydroethanolic extract was obtained by percolation and subjected to physicochemical screening, total phenolic content estimation, high-performance liquid chromatography (HPLC) fingerprinting, and antioxidant (IC50 values were calculated for the 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl assay - DPPH) and antibacterial activity determination. The pH of the extract was 5.21 and density was 0.956 g/cm3. The phytochemical screening indicated the presence of cardiac glycosides, organic acids, reducing sugars, hemolytic saponins, phenols, coumarins, condensed tannins, flavonoids, catechins, depsides, and depsidones derived from benzoquinones. The extract showed intense hemolytic activity. The total phenolic content was 6.40 g GAE 100 g-1. The HPLC fingerprinting analysis revealed the presence of gallic acid, catechin, and epicatechin. We confirmed the antioxidant activity of the extract. Furthermore, the extract did not inhibit the growth of E. coli colonies at any volume tested, but there were halos around S. aureus colonies at all three volumes tested. These results contribute to a better understanding of the chemical composition of A. peregrina stem bark and further support the medicinal applications of this species.


Resumo O bioma Cerrado brasileiro apresenta em uma grande variedade de espécies endêmicas com diversos compostos bioativos, e Anadenanthera peregrina (L.) Speg é uma espécie promissora. Neste estudo, objetivamos realizar a caracterização fitoquímica e avaliar as atividades antioxidantes e antibacterianas contra Staphylococcus aureus e Escherichia coli do extrato hidroetanólico de cascas do caule de A. peregrina. As cascas foram coletadas no Jardim Botânico de Goiânia, Brasil. O extrato hidroetanólico foi obtido por percolação e submetido a triagem físico-química, estimativa de conteúdo fenólico total, impressão digital por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) e determinação da atividade antioxidante (valores de IC50 foram calculados para o ensaio 2,2-difenil-1-picril-hidrazil) e antibacteriana. O pH do extrato foi de 5,21 e a densidade foi de 0,956 g/cm3. A triagem fitoquímica indicou a presença de glicosídeos cardíacos, ácidos orgânicos, açúcares redutores, saponinas hemolíticas, fenóis, cumarinas, taninos condensados, flavonóides, catequinas, depsídios e depsidonas derivados de benzoquinonas. O extrato mostrou intensa atividade hemolítica. O conteúdo fenólico total foi de 6,40 g de GAE 100 g-1. A análise por impressão digital por HPLC revelou a presença de ácido gálico, catequina e epicatequina. Confirmamos a atividade antioxidante do extrato. Além disso, o extrato não inibiu o crescimento de colônias de E. coli em nenhum volume testado, mas houve halos em torno das colônias de S. aureus nos três volumes testados. Estes resultados contribuem para uma melhor compreensão da composição química da casca de A. peregrina e apoia ainda mais as aplicações medicinais desta espécie.


Subject(s)
Plant Bark , Antioxidants/pharmacology , Staphylococcus aureus , Brazil , Plant Extracts/pharmacology , Escherichia coli , Phytochemicals , Anti-Bacterial Agents/pharmacology
12.
Article in Portuguese | ColecionaSUS, LILACS, ColecionaSUS, CONASS, SES-GO | ID: biblio-1359838

ABSTRACT

Introdução: A L-asparaginase tem sido estudada como alternativa no tratamento da Leucemia Linfoblástica Aguda (LLA) uma vez que possui a capacidade de induzir apoptose em células leucêmicas sem causar danos às células normais. Estudos mostraram benefícios no tratamento da LLA, porém com o risco de desenvolver efeitos adversos. Objetivo: Este trabalho visa apresentar e explicar o histórico da L-asparaginase, desafios enfrentados pelo Brasil, mecanismos de ação que envolvem as formas da enzima e efeitos adversos de sua utilização. Métodos: Foram incluídos neste trabalho 54 artigos na língua portuguesa e inglesa consultados em bancos de artigos como PubMed e SciELO, entre o período de 1953 até 2021. Resultados: A L-asparaginase é uma enzima que converte asparagina em aspartato e amônia, isolada a partir de colônias de Escherichia coli e de Erwinia chrysanthemi, além disso foi polimerizada com polietilenoglicol. O uso de corticosteroides, anti-histamínicos e suplementação vitamínica se mostraram eficientes para amenizar os efeitos adversos. Conclusões: É necessário evitar um desabastecimento de L-Asparaginase no Brasil, principalmente por conta da dificuldade de comercialização e alto custo, mesmo sendo um medicamento presente na lista da Organização Mundial da Saúde, considerado essencial.


Introduction: L-asparaginase has been studied as an alternative in the treatment of Acute Lymphoblastic Leukemia (ALL) since it has the ability to induce apoptosis in leukemic cells without causing damage to normal cells. Studies have shown benefits in the treatment of ALL, but with the risk of developing adverse effects. Objective: This work aims to present and explain the history of L-asparaginase, challenges faced by Brazil, mechanisms of action involving the forms of the enzyme and adverse effects of its use. Methods: 54 articles in Portuguese and English were included in this work, consulted in article banks such as PubMed and SciELO, between the period of 1953 to 2021. Results: L-asparaginase is an enzyme that converts asparagine into aspartate and ammonia, isolated from from Escherichia coli and Erwinia chrysanthemi colonies, it was also polymerized with polyethylene glycol. The use of corticosteroids, antihistamines and vitamin supplementation proved to be efficient in mitigating adverse effects. Conclusions: It is necessary to avoid a shortage of L-Asparaginase in Brazil, mainly due to the difficulty of commercialization and high cost, even though it is a drug present on the World Health Organization list, considered essential.


Subject(s)
Humans , Male , Female , Infant, Newborn , Infant , Child, Preschool , Asparaginase/antagonists & inhibitors , Precursor T-Cell Lymphoblastic Leukemia-Lymphoma/prevention & control , Escherichia coli , Antineoplastic Agents/administration & dosage
13.
J. venom. anim. toxins incl. trop. dis ; 28: e20210017, 2022. graf
Article in English | LILACS, VETINDEX | ID: biblio-1365075

ABSTRACT

Background: Acylpolyamines are one of the main non-peptide compounds present in spider venom and represent a promising alternative in the search for new molecules with antimicrobial action. Methods: The venom of Acanthoscurria natalensis spider was fractionated by reverse-phase liquid chromatography (RP-HPLC) and the antimicrobial activity of the fractions was tested using a liquid growth inhibition assay. The main antimicrobial fraction containing acylpolyamines (ApAn) was submitted to two additional chromatographic steps and analyzed by MALDI-TOF. Fractions of interest were accumulated for ultraviolet (UV) spectroscopy and ESI-MS/MS analysis and for minimum inhibitory concentration (MIC) and hemolytic activity determination. Results: Five acylpolyamines were isolated from the venom with molecular masses between 614 Da and 756 Da, being named ApAn728, ApAn614a, ApAn614b, ApAn742 and ApAn756. The analysis of UV absorption profile of each ApAn and the fragmentation pattern obtained by ESI-MS/MS suggested the presence of a tyrosyl unit as chromophore and a terminal polyamine chain consistent with structural units PA43 or PA53. ApAn presented MIC between 128 µM and 256 µM against Escherichia coli and Staphylococcus aureus, without causing hemolysis against mouse erythrocytes. Conclusion: The antimicrobial and non-hemolytic properties of the analyzed ApAn may be relevant for their application as possible therapeutic agents and the identification of an unconventional chromophore for spider acylpolyamines suggests an even greater chemical diversity.(AU)


Subject(s)
Animals , Spider Venoms/toxicity , Staphylococcus aureus , Spectrometry, Mass, Matrix-Assisted Laser Desorption-Ionization , Escherichia coli , Anti-Infective Agents
14.
Rev. Ciênc. Méd. Biol. (Impr.) ; 20(3): 413-417, dez 20, 2021. fig, tab
Article in Portuguese | LILACS | ID: biblio-1354260

ABSTRACT

Introdução: a meningite bacteriana em equinos é uma enfermidade frequente em animais jovens. Streptococcus spp., Staphylococcus aureus e Escherichia coli são as bactérias mais comumente isoladas nesses casos. Apesar da bactéria Providencia rettgeri já ter sido isolada em casos de meningite humana e de crocodilo, não há relatos de seu isolamento em equinos. Objetivo: relatar o isolamento e a identificação da bactéria P. rettgeri de um potro com sintomas neurológicos e avaliar o perfil de sensibilidade a antibióticos deste isolado. Metodologia: o isolamento foi realizado a partir do líquido cefalorraquidiano do potro, por meio de cultivo em meio ágar chocolate. Após isolamento, as colônias formadas foram identificadas por equipamento Biotyper, baseado em espectrometria de massa. O perfil de sensibilidade foi definido por teste de difusão em discos, seguindo metodologia relatada pelo CLSI M2-A8 em 2003, sendo a bactéria classificada como resistente, padrão indeterminado ou sensível aos antibióticos, de acordo com o descrito pelo EUCAST em 2021. Resultados: este é o primeiro relato do isolamento de P. rettgeri como agente etiológico de meningite em potro. Dos 15 antibióticos testados, a bactéria foi resistente a 9, sensível a 5 e com padrão indeterminado a 1 antibiótico. Conclusão: nossos resultados indicam que P. rettgeri deve ser considerada entre possíveis agentes etiológicos de quadros neurológicos em equinos e que testes de sensibilidade a antibiótico são fundamentais, uma vez que essa bactéria já apresenta resistência a diversos antibióticos disponíveis comercialmente.


Introduction: Bacterial meningitis in horses is a frequent disease in young animals. Streptococcus spp., Staphylococcus aureus and Escherichia coli are the most commonly isolated bacteria in these cases. Although Providencia rettgeri bacterium has already been isolated in cases of human and crocodile meningitis, there are no reports of its isolation in cases of meningitis in horses. Objective: to report isolation and identification of the P. rettgeri bacteria from a foal with neurological symptoms and to assess antibiotic sensitivity profile in isolate of it. Methods: isolation was performed from the foal's cerebrospinal fluid, through cultivation in chocolate agar medium. After isolation, formed colonies were identified by Biotyper equipment, based on mass spectrometry. Sensitivity profile was verified by disk diffusion test, according to methodology that was reported by CLSI M2-A8 in 2003, which classified bacteria as resistant, indeterminate pattern or sensitive to antibiotics, as described by EUCAST in 2021. Results: this is the first report on isolation of P. rettgeri as an etiologic agent of meningitis in foals. Among 15 antibiotics that were tested, results showed bacteria resistence to 9 antibiotics, bacteria sensitivity to 5, but undetermined pattern to 1 antibiotic. Conclusion: results indicate that P. rettgeri shall be considered among potential etiologic agents of neurological conditions in horses and that antibiotic sensitivity tests are essential, since this type of bacterium is already resistant to several commercially available antibiotics.


Subject(s)
Animals , Microbial Sensitivity Tests , Equidae , Meningitis , Anti-Infective Agents , Staphylococcus aureus , Bacteria , Escherichia coli , Anti-Bacterial Agents , Noxae
15.
Braz. j. biol ; 81(4): 1095-1105, Oct.-Dec. 2021. tab, graf
Article in English | LILACS | ID: biblio-1153430

ABSTRACT

Abstract The exponential rise in the Nigerian population has necessitated the use of agrochemicals for enhanced agricultural yields to meet the ever-rising demand for food. However, agrochemicals such as organochlorine pesticides (OCPs) have caused several devastating health and ecological challenges. The study was therefore aimed at assessing the bioaccumulation of OCPs and the associated parasitological and microbial susceptibility in P. obscura to determine the possible ecological impacts of the chemical. A total of 106 specimens of Parachanna obscura fish species were sampled between July and November 2019 from Lekki Lagoon in Lagos, Nigeria. Four culture media, namely nutrient agar (NA), MacConkay agar (MCA), eosin methylene blue (EMB), and sabouraud dextrose agar (SDA) were employed in microbial culture. These microbes were subjected to ceftazidime, ceftriaxone, cefuroxime, gentamicin, ofloxacin, augmentin, nitrofurantoin, ciprofloxacin, and erythromycin to test for resistance, susceptibility and intermediate statuses before and after curing. OCPs were tested in the water, sediment, and tissues of P. obscura using gas chromatography flame ionization detector (GC-FID). P. obscura sampled in the lagoon had poor growth exponent which was characterized by negative allometry (slenderness) in the sampled fish. Although the incidence of parasitic infection in the fish was not alarming, the situation might be aggravated if the prevalent anthropogenic activities persist, resulting in immunosuppression. Regulation of anthropogenic activities in the catchment area is recommended to forestall the prognosis of health and environmental hazards associated with the agricultural, industrial, pharmaceutical, and municipal activities around the lagoon. Bacteria that conferred the most resistance to the majority of the antibiotics were Staphylococcus sp., Micrococcus sp. Escherichia coli and Klebsiella sp., testing positive to plasmid profile. They conferred high resistance to the antibiotics before plasmid curing but became highly susceptible post- plasmid curing. This implies that the gene for resistance in the bacteria isolates was plasmid-mediated, that is, they were obtained from the environment. In the event of an outbreak of waterborne diseases such as cholera, typhoid, dysentery, and diarrhea, there may be non-response to treatment among the infected inhabitants. The incidence of antibiotic resistance in bacteria colonies recorded in this study is of great public health concern, given the possibility of the antibiotic-resistant bacteria strains being passed to humans through fish consumption, resulting in increased multi-drug resistance in humans. Regulation of anthropogenic activities around the lagoon is recommended to forestall prognosis of health and environmental hazards associated with OCPs from agricultural, industrial, pharmaceutical, and municipal sources.


Resumo O aumento exponencial da população nigeriana exigiu o uso de agroquímicos para aumentar a produção agrícola e, assim, atender à crescente demanda por alimentos. No entanto, agroquímicos como pesticidas organoclorados (OCPs) causaram vários problemas de saúde e ecológicos. Portanto, o estudo teve como objetivo avaliar a bioacumulação de OCPs e a suscetibilidade parasitológica e microbiana associada em Parachanna obscura, a fim de determinar os possíveis impactos ecológicos desse produto químico. Foi amostrado um total de 106 espécimes de P. obscura entre julho e novembro de 2019 da lagoa Lekki, em Lagos, Nigéria. Quatro meios de cultura, como o ágar nutritivo (NA), o ágar MacConkay (MCA), o ágar eosina azul de metileno (EMB) e o ágar sabouraud dextrose (SDA), foram empregados na cultura microbiana. Esses micróbios foram submetidos a ceftazidima, ceftriaxona, cefuroxima, gentamicina, ofloxacina, augmentin, nitrofurantoína, ciprofloxacina e eritromicina para testar resistência, suscetibilidade e status intermediário antes e depois da cura. Os OCPs foram testados na água, sedimentos e tecidos de P. obscura usando um detector de ionização de chama por cromatografia em fase gasosa (GC-FID). Os peixes amostrados de P. obscura da lagoa apresentaram um expoente de crescimento ruim, caracterizado por alometria negativa (esbelteza). Embora a incidência de infecção parasitária nos peixes não tenha sido alarmante, a situação pode ser agravada se as atividades antropogênicas prevalecentes persistirem, resultando em imunossupressão. Recomenda-se a regulamentação de atividades antropogênicas na área de captação para prevenir o prognóstico de riscos à saúde e ecológicos associados a atividades agrícolas, industriais, farmacêuticas e municipais ao redor da lagoa. As bactérias que conferiram maior resistência à maioria dos antibióticos foram Staphylococcus sp., Micrococcus sp., Escherichia coli e Klebsiella sp., com teste positivo para o perfil plasmidial. Elas conferiram alta resistência aos antibióticos antes da cura do plasmídeo, mas se tornaram altamente suscetíveis após a cura dele. Isso implica que o gene de resistência nos isolados de bactérias foi mediado por plasmídeo, ou seja, foi obtido do ambiente. No caso de surtos de doenças transmitidas pela água, como cólera, febre tifoide, disenteria e diarreia, pode haver não resposta ao tratamento entre os habitantes infectados. A incidência de resistência a antibióticos nas colônias de bactérias registradas neste estudo é de grande preocupação para a saúde pública, dada a possibilidade de que as cepas de bactérias resistentes a antibióticos sejam transmitidas aos seres humanos por meio do consumo de peixes, resultando em maior resistência a múltiplas drogas em seres humanos. Recomenda-se a regulamentação de atividades antropogênicas ao redor da lagoa para impedir o prognóstico de riscos à saúde e ecológicos associados aos OCPs de fontes agrícolas, industriais, farmacêuticas e municipais.


Subject(s)
Humans , Animals , Pesticides , Bioaccumulation , Microbial Sensitivity Tests , Escherichia coli , Anti-Bacterial Agents , Nigeria
16.
Con-ciencia (La Paz) ; 9(2): [1-20], nov. 2021.
Article in Spanish | LILACS | ID: biblio-1348981

ABSTRACT

INTRODUCCIÓN: la resistencia a los antimicrobianos plantea una amenaza para la salud pública a nivel mundial. Las infecciones por bacterias ESKAPE representan mayores problemas de resistencia, debido a que pueden presentar más de un mecanismo de resistencia y además tienen la facultad de transmitirlo. En Bolivia no existen artículos publicados que muestren la multirresistencia de bacterias ESKAPE en hospitales de tercer nivel. OBJETIVO: describir el perfil de sensibilidad y resistencia antimicrobiana de las bacterias ESKAPE aisladas en todas las unidades de internación del Hospital Del Norte durante la gestión 2019. MATERIAL Y MÉTODOS: estudio observacional, descriptivo, incluyó 836 aislamientos obtenidos de enero a diciembre del 2019 provenientes de pacientes internados en todas las unidades del Hospital del Norte. Se empleó el sistema WHONET y las variables estudiadas fueron: edad, género, tipo de muestra, sala de internación, perfil de sensibilidad y resistencia de cada uno de los microorganismos en estudio. RESULTADOS: Se elaboró y describió el perfil de sensibilidad y resistencia antimicrobiana de las bacterias ESKAPE, encontrándose que los Enterobacterales tienen mayor frecuencia, siendo Escherichia coli el patógeno más prevalente; se determinó que existe mayor frecuencia en pacientes adultos, con mayor prevalencia en el género femenino. La frecuencia por tipo de muestra se observa que los tres primeros lugares lo ocupan las muestras de orina, vías respiratorias bajas y abscesos. Los servicios de Terapia intensiva, Medicina Interna y Cirugía son las áreas más críticas. Se obtuvieron los porcentajes de resistencia que presentan cada uno de los microorganismos estudiados según sala de internación. Los principales mecanismos de resistencia fenotípica encontrados en este estudio, son BLEE y MRSA. CONCLUSIONES: los resultados obtenidos demuestran que el mapa epidemiológico de resistencia antimicrobiana del Hospital del Norte, presenta porcentajes más altos en relación a los mapas epidemiológicos similares de otros hospitales en Latinoamérica.


INTRODUCTION: antimicrobial resistance raises a serious threat to health worldwide. Infections by ESKAPE bacteria represent major resistance problems, since they can present more than one resistance mechanism and also have the ability to transmit other bacteria. In Bolivia, unfortunately, there are no Bolivian authors who have published articles explaining the multi-resistance of ESKAPE Bacteria in third level hospitals. OBJECTIVE: To describe the antimicrobial sensitivity and resistance profile of ESKAPE bacteria isolated in all inpatient units of Hospital Del Norte in 2019. MATERIAL AND METHODS: observational, descriptive study, included 836 isolates obtained from January to December 2019 from patients hospitalized in all units of Hospital del Norte. WHONET software was used and the variables studied were: age, gender, type of sample, hospitalization room and resistance profile of each of the microorganisms under study. RESULTS: the antimicrobial sensitivity and resistance profile of each ESKAPE bacteria was elaborated and described, and it was found that Enterobacteriaceae have a higher frequency, with Escherichia coli is being the most prevalent pathogen; it was determined that there is a higher frequency in adult patients, with a higher prevalence in the female gender. The frequency by type of sample shows that the first three places are occupied by urine, lower respiratory tract and abscess samples. Intensive care, internal medicine, and surgery services are the most critical areas. The percentages of resistance were obtained for each of the microorganisms studied according to the hospitalization room. ESBL and MRSA are the main phenotypic resistance mechanism found in the hospital. CONCLUSIONS: the results obtained show that the epidemiological map of antimicrobial resistance at Hospital del Norte presents higher percentages in relation to similar epidemiological maps of other hospitals in Latin America.


Subject(s)
Bacteria , Escherichia coli , Inpatients , Public Health , Internal Medicine
17.
Braz. j. biol ; 81(3): 714-718, July-Sept. 2021. tab
Article in English | LILACS | ID: biblio-1153405

ABSTRACT

Abstract Pathogenic strains of Escherichia coli may invade the subcutaneous tissue of poultry and cause cellulitis, whilst the pathogen may also cause lesions in internal organs such as the liver. Current paper co-relates Escherichia coli and virulence genes characteristic of Avian Pathogenic Escherichia coli (APEC) in broilers´ cellulitis and liver lesions. One hundred carcasses were retrieved from the production chain in an avian abattoir in the state of Bahia, Brazil, between August 2013 and January 2014, due to detection of cellulitis lesions. Cellulitis and liver samples were retrieved aseptically to quantify E. coli by Petrifilm™ count fast method (3M Company) (AOAC 998.8). Virulent genes iss and iutA were removed from E. coli isolates by Polymerase Chain Reaction (PCR). Escherichia coli was isolated from 82.0% of broilers removed from the production chain and the bacterium was concomitantly detected in cellulitis and liver lesions in 40.0% of broilers. E. coli counts ranged between 1.00 and 4.73 log CFU/g in liver lesions and between 2.00 and 9.00 log UFC/g in cellulitis lesions. Virulent genes iutA and iss were detected in 97.56% and 89.02% of E. coli isolates, respectively. Genotype analysis demonstrated the concomitant amplification of genes iutA and iss in 60.0% (n=40) of samples of cellulitis and liver lesions in which the simultaneous isolation of E. coli occurred. There was a positive and significant co-relationship (r=0.22; p<0.05) between the variables occurrence of E. coli isolated from liver samples and the occurrence of E. coli isolated from cellulitis lesions. There were also positive and significant co-relationships between populations of E. coli from liver isolates and cellulitis lesions (r=0.46; p<0.05) when E. coli isolated in the liver and in cellulitis lesions was detected. Since results showed a relationship between E. coli in cellulitis and liver lesions and possible systemic infection, the occurrence of cellulitis lesions as a criterion for total discarding of carcass may be suggested.


Resumo Cepas patogênicas de Escherichia coli podem invadir o tecido subcutâneo das aves e provocar celulite aviária e este patógeno pode provocar lesões nos órgãos internos, como o fígado. Desta forma, objetivou-se correlacionar a presença de Escherichia coli e os genes de virulência característicos de Escherichia coli Patogênica para Aves (APEC) nas lesões de celulite e nos fígados dos frangos. Entre agosto de 2013 a janeiro de 2014, foram retiradas 100 carcaças da linha de produção por apresentarem lesões de celulite em um matadouro avícola da Bahia (Brasil). Foram coletadas amostras de celulite e fígados de frango assepticamente para quantificação de E. coli pelo método rápido de contagem Petrifilm™ (3M Company) (AOAC 998.8). Em seguida foi realizada a pesquisa dos genes de virulência iss e iutA nos isolados de E. coli utilizando a Reação em Cadeia da Polimerase (PCR). Escherichia coli foi isolada em 82,00% das aves retiradas da linha de produção e a bactéria foi detectada concomitantemente nas lesões de celulite e fígado em 40,00% das aves. As contagens de E. coli variaram de 1,00 a 4,73 log UFC/g nos fígados e de 2,00 a 9,00 log UFC/g nas lesões de celulite. Os genes de virulência iutA e iss foram encontrados em 97,56% e 89,02% dos isolados de E. coli, respectivamente. A análise genotípica revelou a amplificação concomitante dos genes iutA e iss em 60,00% (n=40) das amostras de lesões de celulite e fígado nas quais houve o isolamento simultâneo de E. coli. Foi observada correlação positiva e significativa (r=0,22; p<0,05) entre as variáveis ocorrência de E. coli isolada das amostras dos fígados e ocorrência E. coli isolada das lesões de celulite e, nos casos em que foi detectada a ocorrência de E. coli isolada em fígado e lesões de celulite, correlações positivas e significativas também foram evidenciadas entre as populações de E. coli dos isolados dos fígados e das lesões de celulite, (r=0,46; p<0,05). Assim ficou evidenciada a relação entre E. coli presente nas lesões de celulite e no fígado e uma possível infecção sistêmica, desta forma, sugere-se que a presença de lesões de celulite seja utilizada como critério para o descarte total da carcaça.


Subject(s)
Animals , Poultry Diseases , Escherichia coli Infections/veterinary , Liver Neoplasms , Brazil , Cellulitis , Chickens , Escherichia coli/genetics
18.
Braz. j. biol ; 81(3): 692-700, July-Sept. 2021. graf
Article in English | LILACS | ID: biblio-1153403

ABSTRACT

Abstract Bacterial contamination of blood components remains a major challenge in transfusion medicine, particularly, platelet concentrates (PCs) due to the storage conditions that support bacterial proliferation. In this study, we develop a rapid, sensitive and specific real-time PCR protocol for bacterial screening of PCs. An internally controlled real-time PCR-based method was optimized and validated with our proprietary 16S Universal PCR Master Mix (IBMP/Fiocruz), which targets a conserved region of the bacterial 16S rRNA gene. Nonspecific background DNA was completely eliminated by treating the PCR Master Mix with ethidium monoazide (EMA). A lower limit of detection was observed for 10 genome equivalents with an observed Ct value of 34±1.07 in calibration curve generated with 10-fold serial dilutions of E. coli DNA. The turnaround time for processing, including microbial DNA purification, was approximately 4 hours. The developed method showed a high sensitivity with no non-specific amplification and a lower time-to-detection than traditional microbiological methods, demonstrating it to be an efficient means of screening pre-transfusion PCs.


Resumo A contaminação bacteriana dos componentes sanguíneos é um grande desafio na medicina transfusional, principalmente nos concentrados de plaquetas (PCs) devido às condições de armazenamento que favorecem a proliferação bacteriana. Neste estudo, desenvolvemos um protocolo de PCR em tempo real rápido, sensível e específico para a triagem bacteriana de PCs. Um método baseado em PCR em tempo real, controlado internamente, foi otimizado e validado com um Master Mix Universal PCR 16S (IBMP / Fiocruz), que detecta uma região conservada do gene 16S rRNA bacteriano. O background de DNA não específico foi completamente eliminado tratando a PCR Master Mix com monoazida de etídio (EMA). O limite de detecção inferior observado foi de 10 cópias equivalentes do genoma com um valor de Ct 34 ± 1,07, a curva de calibração foi gerada com diluições seriada de 10 vezes do DNA de E. coli. O tempo de processamento, incluindo a purificação microbiana do DNA, foi de aproximadamente 4 horas. O método desenvolvido mostrou alta sensibilidade sem amplificação inespecífica e menor tempo de detecção do que os métodos microbiológicos tradicionais, demonstrando ser um meio eficiente de triagem de PCs pré-transfusionais.


Subject(s)
Blood Platelets , Escherichia coli , Bacteria/genetics , DNA, Bacterial/genetics , RNA, Ribosomal, 16S , Real-Time Polymerase Chain Reaction
19.
Infectio ; 25(3): 193-196, jul.-set. 2021. tab, ilus
Article in Spanish | LILACS, COLNAL | ID: biblio-1250092

ABSTRACT

Resumen El constante aumento de Enterobacterales productores de carbapenemasas (CPE) se constituye en un problema de salud pública a nivel mundial, por el impacto generado en la mortalidad de los pacientes. El tracto gastrointestinal es el principal reservorio de este tipo de microorganismos, por lo cual, la colonización rectal se convierte en un importante factor de riesgo para el desarrollo de posteriores infecciones. Una de las estrategias de vigilancia epidemiológica activa, es la búsqueda de pacientes colonizados, a través de cultivos de tamización para detectar estos microrganismos multirresistentes. Reportamos el caso de un paciente, con historia de sepsis de origen pulmonar, colonizado por Klebsiella pneumoniae con coproducción de carbapenemasas NDM + KPC y Escherichia coli con carbapenemasa NDM. Este hallazgo es cada vez más frecuente, lo cual implica un reto en su detección y diagnóstico. Se describen características del paciente, procedimientos realizados y hallazgos microbiológicos.


Abstract The constant increase in carbapenemase-producing Enterobacterales (CPE) constitutes a public health problem worldwide, due to the impact generated on the mortality of patients. The gastrointestinal tract is the main reservoir for this microorganism, which is why, rectal colonization becomes an important risk factor for the development of subsequent infections. One of the active epidemiological surveillance strategies is the search for colonized patients through screening cultures, to detect these multi-resistant microorganisms. We report the case of a patient, with a history of sepsis of pulmonary origin, colonized by Klebsiella pneumoniae with co-production of NDM + KPC carbapenemases and NDM carbapenemase-producing Escherichia coli. This finding is more and more frequent, which implies a challenge in its detection and diagnosis. Patient characteristics, procedures performed and microbiological findings are described.


Subject(s)
Humans , Middle Aged , Enterobacteriaceae , Carbapenem-Resistant Enterobacteriaceae , Sepsis , Gastrointestinal Tract , Escherichia coli , Infections , Klebsiella pneumoniae
20.
Rev. cuba. med. trop ; 73(2): e577, 2021. tab, graf
Article in Spanish | LILACS, CUMED | ID: biblio-1347481

ABSTRACT

Introducción: Las cepas de Escherichia coli productoras de β-lactamasas de espectro extendido son patógenos multirresistentes y una de las bacterias que más contribuyen con la resistencia antibiótica bacteriana en la clínica. Sin embargo, se aíslan cada vez con más frecuencia de ambientes naturales, tales como los ecosistemas acuáticos en los cuales se emplea como un indicador de contaminación fecal. Objetivo: Evaluar la susceptibilidad a los antibióticos y la producción de enzimas ß-lactamasas de espectro extendido de aislados de Escherichia coli procedentes de ecosistemas dulceacuícolas de La Habana. Métodos: Se analizaron 43 aislados de E. coli provenientes de los ríos Almendares, Quibú y Luyanó de La Habana. Se determinó la susceptibilidad a 18 antibióticos y la producción fenotípica de ß-lactamasas de espectro extendido según las normas del Instituto de Estándares para el Laboratorio Clínico. La detección molecular de las enzimas se realizó mediante reacción en cadena de la polimerasa. Se calculó el índice de multirresistencia a los antibióticos y los patrones de resistencia de cada aislado de E. coli- ß-lactamasas de espectro extendido. Resultados: El 65 por ciento de los aislados de E. coli fueron resistentes al menos a un antibiótico y el 35 por ciento fueron sensibles a todos los antibióticos. El fenotipo ß-lactamasas de espectro extendido fue detectado en siete aislados; de estos, cuatro fueron portadores del gen bla CTX-M-1 y tres presentaron bla TEM. El 37 por ciento de los aislados de E. coli mostraron valores de índices de multirresistencia a los antibióticos menores que 0,22; el 16 por ciento de 0,22; el 9,3 por ciento mayor que 0,5; y el 5 por ciento mayor que 0,7. Los aislados de E. coli-BLEE mostraron corresistencia a las familias de las tetraciclinas, quinolonas, aminoglucósidos y macrólidos. Conclusiones: La presencia de aislados ambientales multirresistentes de E. coli productores de ß-lactamasas de espectro extendido en ecosistemas dulceacuícolas de La Habana destaca la necesidad de implementar estrategias de control para prevenir la diseminación de estos aislados en los ambientes naturales(AU)


Introduction: Extended-spectrum β-lactamase-producing Escherichia coli strains are multiresistant pathogens and one of the bacteria contributing most greatly to bacterial antibiotic resistance in clinical practice. However, they are increasingly isolated from natural environments, such as aquatic ecosystems, where they are used as fecal pollution indicators. Objective: Evaluate antibiotic susceptibility and extended-spectrum ß-lactamase enzyme production in Escherichia coli isolates from freshwater ecosystems in Havana. Methods: An analysis was conducted of 43 E. coli isolates from the rivers Almendares, Quibú and Luyanó in Havana. Determination was made of susceptibility to 18 antibiotics and phenotypic production of extended-spectrum ß-lactamases according to standards from the Clinical and Laboratory Standards Institute. Molecular detection of the enzymes was performed by polymerase chain reaction. Estimation was carried out of the antibiotic multiresistance index and the resistance patterns of each extended-spectrum E. coli ß-lactamase isolate. Results: Of the E. coli isolates studied, 65 percent were resistant to at least one antibiotic, whereas 35 percent were sensitive to all antibiotics. The extended-spectrum ß-lactamase phenotype was detected in seven isolates, of which four were carriers of the gene bla CTX-M-1 and three contained bla TEM. 37 percent of the E. coli isolates displayed antibiotic multiresistance index values below 0.22, 16 percent of 0.22, 9.3 percent above 0.5 and 5 percent above 0.7. ESBL E. coli isolates displayed co-resistance to the families tetracyclines, quinolones, aminoglycosides and macrolides. Conclusions: The presence of multiresistant extended-spectrum ß-lactamase-producing environmental E. coli isolates in Havana freshwater ecosystems highlights the need to implement control strategies aimed at preventing the spread of these isolates in natural environments(AU)


Subject(s)
Humans , Male , Female , Drug Resistance, Microbial , Polymerase Chain Reaction , Ecosystem , Disease Susceptibility , Environmental Pollution , Escherichia coli , Fresh Water , Reference Standards , Pollution Indicators
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