RESUMEN
Abstract Escherichia coli O157:H7 is a foodborne pathogen implicated in numerous outbreaks worldwide that has the ability to cause extra-intestinal complications in humans. The Enteropathogens Division of the Central Public Health Laboratory (CPHL) in Paraguay is working to improve the genomic characterization of Shiga toxin-producing E. coli (STEC) to enhance laboratory-based surveillance and investigation of foodborne disease outbreaks. Whole genome sequencing (WGS) is proposed worldwide to be used in the routine laboratory as a high-resolution tool that allows to have all the results in a single workflow. This study aimed to carry out for the first time, the genomic characterization by WGS of nine STEC O157:H7 strains isolated from human samples in Paraguay. We were able to identify virulence and resistance mechanisms, MLST subtype, and even establish the phylogenetic relationships between isolates. Furthermore, we detected the presence of strains belonging to hypervirulent clade 8 in most of the isolates studied.
Resumen Escherichia coli O157:H7 es un patógeno transmitido por alimentos implicado en numerosos brotes en todo el mundo y es capaz de causar complicaciones extraintestinales en humanos. La sección de «Enteropatógenos¼ del Laboratorio Central de Salud Pública trabaja en mejorar la caracterización genómica de STEC, de modo de potenciar la vigilancia laboratorial y la investigación de brotes de enfermedades transmitidas por alimentos. La secuenciación de genoma completo (WGS, por sus siglas en inglés) se propone a nivel mundial como una herramienta de alta resolución para ser utilizada en el laboratorio de rutina, ya que permite obtener todos los resultados en un único proceso. El objetivo de este trabajo fue llevar a cabo, por primera vez, la caracterización genómica por WGS de nueve cepas STEC O157:H7 aisladas en Paraguay a partir de muestras de origen humano. Pudimos identificar los factores de virulencia, los mecanismos de resistencia, el subtipo MLST, e incluso pudimos establecer la relación filogenética entre los aislamientos. Además, detectamos que la mayoría de las cepas pertenecían al clado hipervirulento 8.
RESUMEN
Resumen La leche es un alimento esencial para los humanos y una de sus importancias radica en el contenido de proteínas lácteas. Las proteínas más frecuentes en este preciado líquido son las caseínas (αS1-caseína, αS2-caseína, β-caseína y κ-caseína), las cuales son fuente de aminoácidos para la dieta de los mamíferos en sus primeros días de vida. En la leche, las caseínas, están formadas por agregados moleculares de proteínas de tamaños variables denominados micelas. El objetivo de esta revisión es presentar un panorama general de la estructura, propiedades y genética de las caseínas lácteas y su relación con la salud humana. A partir de esta revisión, se pudo establecer, que las αs1 y αs2 caseínas se encuentran en conjunto con la β-caseína, formando el núcleo micelar, interactuando con los iones de calcio, para formar y mantener la micela estable. Animales caracterizados genéticamente con algunas variantes de estas proteínas, se asocian con un rendimiento en el volumen de leche. La κ-caseína, por su parte, está asociada con un aumento en el rendimiento y calidad de los quesos, de ahí su importancia económica, mientras que las formas más comunes de β-caseína en razas de ganado lechero son A1 y A2. La β-caseína A2 no presenta efectos negativos a la salud humana, por el contrario, ha sido asociada con propiedades reductoras de colesterol y triacilglicéridos. Sin embargo, la variante A1 de la β-caseína produce un péptido bioactivo denominado β-casomorfina-7 (BCM-7), que puede desempeñar un papel etiológico poco claro en el desarrollo de algunas enfermedades en humanos, tales como: enfermedad isquémica del corazón, diabetes mellitus tipo 1, síndrome de muerte súbita infantil (SIDS), desórdenes neurológicos, como autismo y esquizofrenia.
Abstract Milk is an essential food for humans and one of the reasons of its importance lies in the content of milk proteins. The most frequent proteins in this precious liquid are caseins (αS1-casein, αS2-casein, β-casein and κ-casein), which are a source of amino acids for the diet of mammals in their first days of life. In milk, caseins are made up of molecular aggregates of proteins of varying sizes called micelles. The objective of this review is to present an overview of the structure, properties and genetics of dairy caseins and their relation with human health. From this review, it was established that αs1 and αs2 caseins are found together with β-casein, forming the micellar nucleus and interacting with calcium ions, to form and maintain stable the micelle. Animals genetically characterized with some variants of these proteins are associated with a yield in milk volume. For its part, κ-casein is associated with an increase in the yield and quality of cheeses, hence its economic importance, while the most common forms of β-casein in dairy cattle are A1 and A2. β-casein A2 does not have negative effects on human health; on the contrary, it has been associated with lowering properties of cholesterol and triacylglycerides. However, the A1 variant of β-casein produces a bioactive peptide called β-casomorphin-7 (BCM-7), which may play an unclear etiological role in the development of some diseases in humans, such as: ischemic heart disease, type 1 diabetes mellitus, sudden infant death syndrome (SIDS), neurological disorders, such as autism and schizophrenia.
Resumo O leite é um alimento essencial para o ser humano e uma de suas principais característica é o teor de proteínas do leite. As proteínas mais frequentes neste líquido são as caseínas (αS1-caseína, αS2-caseína, β-caseína e κ-caseína), que são uma fonte de aminoácidos para a dieta dos mamíferos nos primeiros dias de vida. As caseínas no leite são constituídas por agregados moleculares de proteínas de variados tamanhos, chamados micelas. O objetivo desta revisão é apresentar uma visão geral da estrutura, propriedades e genética das caseínas lácteas e sua relação com a saúde humana. A partir desta revisão, foi estabelecido que as caseínas αs1 e αs2 são encontradas em conjunto com a β-caseína, formando o núcleo micelar, interagindo com os íons cálcio, para formar e manter a micela estável. Animais geneticamente caracterizados com algumas variantes dessas proteínas estão associados com o rendimento da produção de leite. Por sua vez, a κ-caseína está associada ao aumento do rendimento da produção e da qualidade dos queijos, por isso sua importância econômica, enquanto as formas mais comuns de β-caseína em bovinos leiteiros são A1 e A2. A Β-caseína A2 não tem efeitos negativos na saúde humana, pelo contrário, tem sido associada a propriedades redutoras do colesterol e dos triacilglicéridos. No entanto, a variante A1 da β-caseína produz um peptídeo bioativo denominado β-casomorfina-7 (BCM-7), que pode desempenhar uma função etiológico ainda desconhecida no desenvolvimento de algumas doenças em humanos, tais como: doença isquêmica do coração, diabetes mellitus tipo 1, síndrome da morte súbita infantil (SMSL), distúrbios neurológicos, como autismo e esquizofrenia.
RESUMEN
O perfil de expressão gênica tem passado do cenário da pesquisa básica para a prática clínica, sendo cada vez mais utilizado como ferramenta na classificação de subtipos moleculares do câncer. No entanto, deve-se ter cautela ao interpretar as assinaturas gênicas, uma vez que os métodos de manuseio e preservação da amostra podem afetar a expressão gênica. "Isquemia fria", quando aplicada à coleta e preservação de tecidos para pesquisa, refere-se ao período transcorrido desde a retirada do órgão do corpo e coleta da amostra, até o momento do seu congelamento em nitrogênio líquido. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar o impacto do tempo de isquemia fria na expressão gênica global pela técnica de microarray em um modelo animal. Avaliamos 3 órgãos (pulmão, fígado e rim) de 52 camundongos (Mus musculus C57Bl/6), gerando 312 tecidos submetidos a diferentes tempos de isquemia (zero ou referência, 15, 30, 45 e 60 minutos). A expressão gênica global foi avaliada na plataforma SurePrint G3 Mouse GE 8x60K Microarray, que cobre o genoma completo do camundongo. Como resultado deste trabalho, os RNA totais extraídos tiveram alta qualidade (RIN médio de 9,4) e observamos alterações em genes que podem ser atribuídas ao processo isquêmico per se (p<0.05 e fold-change |2|). Alguns desses genes são conhecidamente relacionados ao câncer: fatores de transcrição (Fos, Hif3A), oncogenes (Ret, Srsf3), supressores tumorais (Btg1, Hnf1a), genes envolvidos no reparo do DNA, diferenciação e atividades de quinase. Esses genes devem ser olhados com cautela nas assinaturas genômicas para um desempenho analítico mais confiável. Foram encontradas variações de expressão gênica relacionadas a processos de controle de íons intracelulares e controle do pH. Evidenciou-se a importância da criopreservação imediata do tecido, ou, pelo menos, o mais rápido possível após a coleta, visando minimizar os efeitos de variação da expressão gênica decorrentes da isquemia (AU)
Gene expression profile has been moved from basic research to clinical practice, and it is increasingly being used as a tool in the classification of molecular subtypes in cancer. However, caution should be exercised when interpreting gene signatures, as sample handling and preservation methods may affect gene expression. "Cold ischemia", when applied to tissue collection and preservation for research, refers to the period from organ removal from the body and sample collection until it is frozen in liquid nitrogen. The general objective of this work was to evaluate the impact of cold ischemia time on global gene expression by microarray technique in an animal model. We evaluated 3 organs (lung, liver and kidney) from 52 mice (Mus musculus C57Bl / 6), generating 312 tissues submitted to different ischemia times (zero or reference, 15, 30, 45 and 60 minutes). Global gene expression was evaluated on the SurePrint G3 Mouse GE 8x60K Microarray platform that covers the complete mouse genome. As a result of this work, the extracted total RNAs had high quality (mean RIN of 9.4) and we evidenced changes in genes that can be attributed to the ischemic process per se (p <0.05 and fold-change | 2 |). Some of these genes are known to be related to cancer: transcription factors (Fos, Hif3A), oncogenes (Ret, Srsf3), tumor suppressors (Btg1, Hnf1a), genes involved in DNA repair, differentiation and kinase activities. These genes should be viewed with caution in genomic signatures for more reliable analytical performance. Gene expression variations related to intracellular ion control and pH control processes were observed. The importance of immediate tissue cryopreservation, or at least as soon as possible after collection, was evidenced in order to minimize the effects of gene expression variation resulting from ischemia (AU)
Asunto(s)
Animales , Masculino , Femenino , Criopreservación , Expresión Génica , Control de Calidad , Bancos de Muestras Biológicas , Análisis por Micromatrices , Criobiología , Isquemia/cirugíaRESUMEN
El síndrome de distrés respiratorio agudo (SDRA) es la forma más grave de falla respiratoria. Teóricamente, cualquier noxa pulmonar aguda puede resultar en un SDRA, pero solo un pequeño porcentaje de individuos desarrolla la enfermedad. Sobre este fundamento, factores genéticos han sido implicados en el riesgo de desarrollar SDRA. Basado en la fisiopatología de esta enfermedad, múltiples genes candidatos han sido evaluados como potenciales modificadores, tanto en pacientes como en modelos animales de SDRA. Datos experimentales y estudios clínicos recientes sugieren que variantes de genes implicados en procesos clave de daño tisular, celular y molecular pulmonar pueden influir en la predisposición y el pronóstico del SDRA. Sin embargo, la patogénesis del SDRA pediátrico es compleja y, en consecuencia, es posible anticipar que muchos genes pueden contribuir a ella. Variantes genéticas, tales como polimorfismos de nucleótido simple y variantes del número de copias, están probablemente asociadas con la predisposición al SDRA en niños con lesión pulmonar primaria. El estudio de asociación del genoma completo (GWAS, del inglés Genome-Wide Association Study) puede examinar estas variantes sin sesgos y ayudar a identificar nuevos genes fundamentales y vías patogénicas clave para futuros análisis. Esta aproximación también puede tener implicancias clínicas diagnósticas y terapéuticas, como predecir el riesgo del paciente o desarrollar un enfoque terapéutico personalizado para este grave síndrome.
Acute respiratory distress syndrome (ARDS) is the most severe form of respiratory failure. Theoretically, any acute lung condition can lead to ARDS, but only a small percentage of individuals actually develop the disease. On this basis, genetic factors have been implicated in the risk of developing ARDS. Based on the pathophysiology of this disease, many candidate genes have been evaluated as potential modifiers in patient, as well as in animal models, of ARDS. Recent experimental data and clinical studies suggest that variations of genes involved in key processes of tissue, cellular and molecular lung damage may influence susceptibility and prognosis of ARDS. However, the pathogenesis of pediatric ARDS is complex, and therefore, it can be expected that many genes might contribute. Genetic variations such as single nucleotide polymorphisms and copy-number variations are likely associated with susceptibility to ARDS in children with primary lung injury. Genome-wide association (GWA) studies can objectively examine these variations, and help identify important new genes and pathogenetic pathways for future analysis. This approach might also have diagnostic and therapeutic implications, such as predicting patient risk or developing a personalized therapeutic approach to this serious syndrome.