Risk factors for human Mycobacterium bovis infections in an urban area of Brazil

BACKGROUND The World Health Organization (WHO) has classified human zoonotic tuberculosis (TB) due to Mycobacterium bovis as a neglected issue in the developing world. In a recent cross-sectional study in Brazil, three of 189 TB patients presented with a coinfection of M. bovis and M. tuberculosis and were selected as cases for this study. OBJECTIVE The aim was to evaluate risk factors (RF) for zoonotic TB in an urban area of Brazil in order to guide preventive programmes. METHODS A matched case-control study was carried out nested within a cross-sectional study. For each of the three cases, 14 age- and sex-matched controls (TB due to M. tuberculosis) were selected. FINDINGS Zoonotic potential exposures (ZE) and extrapulmonary TB (EPTB) were independently associated with zoonotic TB in multivariate analyses. CONCLUSIONS ZE by occupation and consumption of raw milk and derivative products that place individuals in direct and indirect contact with animals and their excretions/secretions increase the risk for zoonotic TB in Brazil, especially among those with EPTB. Therefore, measures such as efficient control of bovine TB, distribution of pasteurised milk and its derivative products, and the diagnosis and monitoring of zoonotic TB in humans are essential steps, especially in developing countries where bovine TB is enzootic, and further studies are necessary.

Isolation and genotyping of Clostridium perfringens from goats in Minas Gerais, Brazil / Isolamento e genotipagem de Clostridium perfringens isolados de cabras em Minas Gerais, Brasil

ABSTRACT: Despite the known importance of Clostridium perfringens as an enteropathogen in small ruminants, little is known about the role of its additional virulence factors or the frequency of the various C. perfringens genotypes in healthy goats; this complicates the laboratory diagnosis of the infections caused by this microorganism. In light of this, the aim of the present study was to isolate and genotype C. perfringens from stool samples from healthy goats in Brazil. Stool samples from 250 apparently healthy adult goats from 17 different herds in Minas Gerais, Brazil were collected, and isolation and genotyping of C. perfringens was performed. C. perfringens type A was isolated from 189 (75.6%) goats, whereas C. perfringens types C and D were each detected in one goat (0.4%). All isolates were negative for enterotoxin-, NetB-, NetE-, and NetF-encoding genes. These results confirmed C. perfringens type A as part of the microbiota in these animals, and they suggested that C. perfringens type C and D are rarely isolated from healthy goats.

RESUMO: Apesar da reconhecida importância de Clostridium perfringens como enteropatógeno de pequenos ruminantes, pouco se sabe sobre a frequência dos genótipos ou do papel de fatores de virulência adicionais de C. perfringens em cabras saudáveis, dificultando o diagnóstico laboratorial da infecção causada por esse micro-organismo. Dessa forma, o presente estudo teve como objetivo caracterizar C. perfringens de amostras de fezes de cabras adultas saudáveis. Amostras de fezes de 250 cabras saudáveis de 17 rebanhos diferentes em Minas Gerais, Brasil, foram submetidas ao isolamento e genotipagem de C. perfringens. C. perfringens tipo A foi isolado de 189 (75,6%) cabras, enquanto C. perfringens tipos C e D foram detectados em um animal (0.4%) cada. Todos os isolados foram negativos para os genes codificadores das toxinas NetB, NetE, NetF e enterotoxina. Os resultados apresentados confirmam C. perfringens tipo A como parte da microbiota de cabras saudáveis e sugere que C. perfringens tipos C e D são raramente encontrados em caprinos saudáveis.

Presence of Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) in Brazilian patients with inflammatory bowel diseases and in controls / Presença de Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) em pacientes brasileiros com doença inflamatória intestinal e em controles

CONTEXT AND OBJECTIVE: Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) has attracted the interest of researchers because of similarities between paratuberculosis and Crohn's disease (CD). The aim of this study was to evaluate the frequency of MAP through cultures, histology and polymerase chain reaction (PCR) on intestinal biopsies from Brazilian CD patients. Quantitative real time PCR (qRT-PCR) was performed on positive samples. DESIGN AND SETTING: Analytical cross-sectional study with control group at two federal universities. METHODS: Fresh samples were collected from 25 patients; five with CD, eight with ulcerative colitis (UC) and 12 controls with non-inflammatory bowel disease (nIBD). Formalin-fixed paraffin-embedded (FFPE) samples from 143 patients were also collected: 44 CD, 49 UC and 56 nIBD. RESULTS: None of the fresh samples was positive for MAP. Five FFPE samples (one CD, two UC and two nIBD) and three fresh samples (one in each group) were positive through IS900-PCR. qRT-PCR was performed on these eight samples. Among the FFPE samples, there were 192.12 copies/μl in the CD group, 72.28 copies/μl in UC and 81.43 copies/μl in nIBD. Among the fresh samples, there were 432.99 copies/μl, 167.92 copies/μl and 249.73 copies/μl in the CD, UC and nIBD groups, respectively. The highest bacterial load was in the CD group. CONCLUSION: This study does not provide evidence for a role of MAP in the etiology of CD, although MAP DNA was detected in all three patient groups. This is the first report of MAP presence in human intestinal biopsies in Brazil.

CONTEXTO E OBJETIVO: Mycobaterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) tem atraído o interesse de pesquisadores devido às semelhanças entre a paratuberculose e a doença de Crohn (CD). Este estudo objetivou avaliar a frequência de MAP por meio de cultura, histologia e reação da polimerase em cadeia (PCR), em biópsias intestinais de pacientes brasileiros com CD. PCR quantitativa em tempo real (qRT-PCR) foi realizada nas amostras positivas. TIPO DE ESTUDO E LOCAL: Estudo transversal analítico com grupo controle realizado em duas universidades federais. MÉTODOS: Amostras frescas foram coletadas de 25 pacientes; cinco com CD, oito com colite ulcerativa (UC) e 12 controles sem doença inflamatória intestinal (nIBD). Também foram coletadas 149 amostras fixadas em parafina (FFPE): 44 CD, 49 UC e 56 nIBD. RESULTADOS: Nenhuma das amostras frescas foi positiva para MAP. Cinco amostras FFPE (uma CD, duas UC e duas nIBD) e três amostras frescas (uma de cada grupo) foram positivas por IS900-PCR. qRT-PCR foi realizada nessas oito amostras. Nas amostras FFPE, havia 192,12 cópias/μl no grupo CD, 72,28 cópias/μl no UC e 81,43 cópias/μl no nIBD. Nas amostras frescas, havia 432,99 cópias/μl, 167,92 cópias/μl e 249,73 cópias/μl nos grupos CD, UC e nIBD, respectivamente. A maior carga bacteriana foi encontrada no grupo CD. CONCLUSÃO: Este estudo não fornece evidências do papel de MAP na etiologia da CD, embora DNA de MAP tenha sido detectado em pacientes dos três grupos. Este é o primeiro relato da presença de MAP em biópsias intestinais humanas no Brasil.

Prevalência e fatores associados ao consumo de queijo não pasteurizado entre pacientes com tuberculose de uma área urbana do Brasil / Prevalence and associated factors to unpasteurized cheese consumption inpatients with tuberculosis in an urban area of Brazil

No Brasil o consumo de leite cru e derivados lácteos elaborados a partir de leite cru é responsável por 30% da produção total. Um estudo de corte transversal foi realizado para estimar a prevalência e, adicionalmente, avaliar fatores associados ao consumo de queijo feito com leite cru em pacientes com tuberculose na região de Juiz de Fora, Minas Gerais. Foram construídos modelos explicativos de regressão linear univariado e multivariado. A taxa de consumo atual de queijo feito com leite cru encontrada foi de 30,7%. A mediana de consumo foi de 279 unidades de queijo feito com leite cru por indivíduo ao longo da vida. As variáveis sexo, idade e ocupação relacionada à pecuária ou agroindústria de alimentos de origem animal apresentaram-se associadas (p 0,05) ao consumo de queijo feito com leite cru. Os resultados reforçam a necessidade de medidas efetivas de controle do comércio de queijo feito com leite cru e de programas de conscientização dos consumidores sobre os riscos de consumo de lácteos elaborados a partir de leite cru, assegurados pelas autoridades de saúde e agricultura. Esse estudo objetivou estimar a prevalência atual ou passada de consumo, bem como as quantidades de ingestão ao longo da vida, de queijo feito com leite cru e os fatores de risco associados a esse consumo.

In Brazil the consumption of unpasteurized milk and dairy products accounted for 30% of total production. A cross-sectional studywas conducted to estimate the prevalence and additionally assess factors associated to unpasteurized cheese consumption inpatients with tuberculosis in the region of Juiz de Fora, Minas Gerais. Explanatory univariate and multivariate linear regressionmodels were constructed. The current consumption rate of unpasteurized cheese was 43.9%. The median of consumption was279 units of unpasteurized cheese per individual over the lifetime. Sex, age and occupation related to farming or agribusinessof foodstuffs of animal origin, were associated (p ≤ 0.05) to unpasteurized milk consumption. The results reinforce the need foreffective measures to control informal cheese trade, highlighting the need of health and agriculture authorities assure educationalprograms focusing health hazards of drinking raw milk. This study aimed to estimate the prevalence of current or past consumption,as well as the amounts of intake throughout life, cheese made with raw milk and the risk factors associated with consumption.

Increase in biofilm formation by Escherichia coli under conditions that mimic the mastitic mammary gland / Aumento na formação de biofilmes por Escherichia coli em condições que mimetizam a glândula mamária mastítica

Bacterial biofilms are involved in the aggravation and recurrence of clinical mastitis in dairy herds. Several factors such as pH, temperature, concentration of O2 and glucose can affect their induction and growth rates. In this study, biofilm production was demonstrated by 27 Escherichia coli strains isolated from bovine mastitis at different pH values depending on the availability of glucose, mimicking conditions found in mammary glands affected by the disease. Biofilm formation was analyzed by spectrophotometric analysis in microtiter plate with 16 different culture media and by scanning electron microscopy. Biofilm formation was greater in isolates cultured under conditions associated with low glucose availability (0.5% or 1.5%) and with either an acidic (5.5) or alkaline (8.5) pH, compared to conditions associated with high glucose availability (2.5% or 3.5%) and near-neutral pH (6.5 or 7.5). Results indicate possible favoring of biofilm production in the later stages of the infectious process caused by E. coli, when the gland environment is less propitious to bacterial growth due to the stress conditions mentioned above; contrasting with the environment of the healthy mammary gland, in which there is no limitation on nutrients or conditions of particular alkalinity or acidity. Thus, knowledge of the stage in which is the infection and environmental conditions of the mammary gland that cause increased production of biofilms is of paramount importance to guide the most appropriate control strategies to prevent relapse after treatment of bovine mastitis, an economically important disease in dairy cattle worldwide.

Biofilmes bacterianos estão envolvidos no agravamento e recorrência de mastite clínica em rebanhos leiteiros. Vários fatores, tais como o pH, temperatura, concentração de O2 e glicose podem afetar sua indução e suas taxas de crescimento. Neste estudo, a produção de biofilme foi demonstrada por 27 isolados de Escherichia coli de mastite bovina a valores de pH diferentes, dependendo da disponibilidade de glucose, simulando as condições encontradas nas glândulas mamárias afetadas pela doença. A formação de biofilme foi analisada por espectrofotometria em microplaca com 16 diferentes meios de cultura e por microscopia eletrônica de varredura. A formação de biofilmes foi maior em isolados cultivados em condições associadas com baixa disponibilidade de glucose (0,5% ou 1,5%) tanto com pH ácido (5,5) como alcalino (8,5), em comparação com as condições associadas com a disponibilidade de alto teor de glucose (2,5% ou 3,5% ) e pH próximo à neutralidade (6,5 ou 7,5). Os resultados indicam o possível favorecimento da produção de biofilmes em fases posteriores do processo infeccioso de mastite causada por E. coli, quando o ambiente da glândula é menos propício ao crescimento bacteriano devido às condições de estresse acima mencionados, em contraste com o ambiente da glândula mamária saudável, no qual não há nenhuma limitação de nutrientes ou condições de alcalinidade ou acidez em particular. Ainda, o conhecimento da fase em que se encontra a infecção e as condições ambientais da glândula que causariam maior produção de biofilmes é de grande importância para orientar as estratégias de controle mais adequadas para prevenir recidivas após o tratamento da mastite bovina, uma doença economicamente importante na bovinocultura leiteira em todo o mundo.

Bacteriostatic effect of copaiba oil (Copaifera officinalis) against Streptococcus mutans

This study evaluated the inhibitory activity of copaiba oil (Copaifera officinalis against the cariogenic microorganism, Streptococcus mutans. For such purpose, a minimum inhibition concentration test of copaiba oil against S. mutans was performed, using the serial dilution in broth technique, with a negative control, a positive control (0.12 percent chlorhexidine) and a 10 percent copaíba oil solution as a test. A minimum bactericidal concentration test with tubes presenting microbial inhibition was also conduced. In the minimum inhibitory concentration test, copaiba oil showed inhibition of bacterial growth at all concentrations tested up to 0.78 µL/mL of the 10 percent copaiba oil solution in the broth. In addition, the negative control had no inhibition, and the 0.12 percent chlorhexidine solution was effective up to 6.25 µL/mL in the broth. Copaiba oil showed a bacteriostatic activity against S. mutans at low concentrations, and could be a an option of phytotherapic agent to be used against cariogenic bacteria in the prevention of caries disease.

Este estudo avaliou a atividade inibitória do óleo de copaíba (Copaifera officinalis contra o microrganismo cariogênico, Streptococcus mutans. Para isso, foi realizado um teste de concentração mínima inibitória do óleo de copaíba contra S. mutans, utilizando a técnica de diluição seriada em caldo, com um controle negativo, um controle positivo (clorexidina a 0,12 por cento) e uma solução de óleo de copaíba 10 por cento como teste. Também foi conduzido um teste de concentração mínima bactericida com os tubos que apresentaram inibição microbiana. No teste de concentração inibitória mínima, o óleo de copaíba mostrou inibição do crescimento bacteriano em todas as concentrações testadas até 0,78 µL/mL da solução a 10 por cento do óleo de copaíba no caldo. Além disso, o controle negativo não teve nenhuma inibição, e a solução de clorexidina 0,12 por cento foi eficaz até 6,25 µL/mL no caldo. O óleo de copaíba mostrou uma atividade bacteriostática contra S. mutans em baixas concentrações, apresentando-se assim como uma opção de fitoterápico a ser utilizado contra bactérias cariogênicas na prevenção de cáries.

Antimicrobial activity of autoclaved and non autoclaved copaiba oil on Listeria monocytogenes / Atividade antimicrobiana de óleo de copaíba autoclavado e não autoclavado sobre Listeria monocytogenes

The aim of this study was to evaluate the antimicrobial effect of different copaiba oil concentrations against the growth of Listeria monocytogenes, and analyze differences in inhibition of microorganisms with autoclaved and non autoclaved oil. This study provided an agar diffusion test with six isolates of bacteria and six different concentrations of autoclaved or non autoclaved copaiba oil and a negative control. The results showed sensitivity of five L. monocytogenes isolates related to the 10 percent autoclaved solution of copaiba oil. Four strains also showed sensitivity to the 5 percent autoclaved solution and one to 2.5 percent autoclaved solution. The 10 percent non autoclaved oil solution showed growth inhibition only for two strains. These results had pointed the 10 percent autoclaved solution of copaiba oil with higher inhibition as all other solutions and concentrations tested (P<0.05). For the other concentrations of both solutions, the 5 and 2.5 percent autoclaved and 10 percent non autoclaved solutions had presented statistically equal. All other concentrations of both copaiba solutions and the negative control did not presented any bacteria inhibition. In conclusion, the results of this study suggest that the autoclaved copaiba oil may be a potential new agent source for infection control or for food preservation, inhibiting the growth of food-borne bacteria such as L. monocytogenes.

Os objetivos deste estudo foram avaliar o efeito antimicrobiano de diferentes concentrações de óleo de copaíba contra o crescimento de Listeria monocytogenes e analisar as diferenças na inibição do microorganismo com soluções do óleo autoclavadas e não autoclavadas. Para tanto, foi realizado um teste de difusão em ágar, com seis isolados do microrganismo originários de produtos cárneos, seis concentrações de ambas as soluções e um controle negativo. Os resultados mostraram sensibilidade de cinco cepas de L. monocytogenes em relação à solução 10 por cento de óleo de copaíba autoclavada. Quatro isolados também apresentaram sensibilidade para a solução de 5 por cento autoclavada e apenas um foi sensível à solução de 2,5 por cento autoclavada. A solução 10 por cento não autoclavada apresentou inibição do crescimento de apenas dois isolados. Esses resultados apontaram a solução autoclavada de 10 por cento do óleo de copaíba com maior inibição em relação a todas as outras soluções e concentrações testadas (P<0,05). As soluções 5 e 2,5 por cento autoclavadas e a solução 10 por cento não autoclavada apresentaram-se estatisticamente iguais. Todas as outras concentrações das soluções de copaíba e o controle negativo não apresentaram inibição das bactérias. Os resultados deste estudo sugerem que o óleo de copaíba autoclavado pode ser uma potencial fonte de novos agentes para o controle de infecção ou para a conservação dos alimentos, inibindo o crescimento de bactérias de origem alimentar como L. monocytogenes.

Pênfigo foliáceo em um eqüino / Pemphigus foliaceus in a horse

Pênfigo foliáceo é uma rara afecção cutânea auto-imune que acomete várias espécies. Relata-se o caso de uma égua de quatro anos de idade, sem raça definida, apresentando áreas de alopecia, exsudação e crostas localizadas na face, região peitoral e membros pélvicos, além de prurido. Os exames laboratoriais para pesquisa de ácaros, bactérias e estruturas fúngicas foram negativos. O exame histopatológico revelou uma dermatite pustular intra-epidérmica com acantólise subcorneal, assim como dermatite perivascular superficial, com infiltração de eosinófilos, sendo o quadro compatível com pênfigo foliáceo.

Pemphigus foliaceus is an uncommon autoimmune skin disorder affecting various species. A case of a 4-year-old mare of undefined breed, displaying alopecic areas, exsudation and crusty lesions on the face, breast region, and hindlimbs as well as pruritus, is reported. Laboratory exams for mite, bacteria and fungal structures were negative. Histopathological exam revealed an intra dermal pustule dermatitis with acantholysis, as well as superficial perisvascular dermatitis with infiltration of eosinophyles, conditions compatible with pemphigus foliaceus.

Multidrug efflux systems in Gram-negative bacteria

Multidrug efflux mechanisms in bacteria contribute significantly to intrinsic and acquired resistance to antimicrobial agents. Genome analysis have confirmed the broad distribution of these systems in Gram-negative as well as in Gram-positive bacteria. Among resistance mechanisms, the multidrug efflux system or pump deserves special attention, since a cell that has acquired it can simultaneously diminish or even suppress the susceptibility to a wide range of antimicrobials. The efflux system is mediated by transport proteins which confer resistance to toxic compounds. In Gram-negative bacteria, a tripartite efflux system is necessary to expel the drug to the outer medium: a protein localized in the cytoplasmic membrane; another in the periplasmatic space (membrane fusion protein - MFP); and a third in the outer membrane (outer membrane factor - OMF). The drug transport is active, and depends either on the energy provided by ATP hydrolysis or is directly driven by the proton motive force. The transport proteins are grouped in families, according to the homology of the amino acid sequences and to similarity of mechanisms. Among Gram-negative bacteria, Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa have most of the hitherto identified and studied multidrug efflux systems.