Molecular characteristics of methicillin-resistant Staphylococcus aureus isolates from hospital and community environments in northeastern Brazil

ABSTRACT This study characterized 30 MRSA isolates from intensive care unit (ICU) environment and equipment surfaces and healthy children. The SCCmec types I, IVa and V were detected in HA-MRSA isolates while CA-MRSA showed the SCCmec type IVa and V. Most isolates were classified as agr group II. All isolates presented the sei gene, and only HA-MRSA were positive for etb e tst genes. Three genotypes were related to Pediatric (ST5/SCCmecIV) and Berlin (ST45/SCCmecIV) clones. The present study showed molecular similarity between CA- and HA-MRSA isolates in hospital and community settings in a Brazilian region.

Virulência e multiplicação de isolados de Toxoplasma gondii da região central do Rio Grande do Sul / Virulence and multiplication of Toxoplasma gondii isolates from the central region of Rio Grande do Sul, Brazil

O protozoário Toxoplasma gondii possui a capacidade de infectar diversas espécies animais, geralmente causando distúrbios reprodutivos. Quatro diferentes isolados de T. gondii - Pains #1 (P1), Pains #2 (P2), Santa Flora #1 (SF1) e Santa Flora #306 (SF306) - foram avaliados, após prévia genotipagem. A capacidade de multiplicação e virulência destes isolados foi analisada in vitro (células Vero) e in vivo (camundongos), sendo realizadas 3 passagens para cada isolado em cada modo avaliado, sendo sempre inoculada a dose de 1x104 taquizoítos em todas as passagens. Os camundongos eram observados diariamente, quanto à presença de sinais clínicos e ocorrência de mortalidade após inoculação dos taquizoítos. Os isolados SF1 e SF306, foram os que apresentaram maior multiplicação média do número total de taquizoítos em cada uma das 3 diferentes passagens realizadas para cada um dos isolados tanto in vitro quanto in vivo. Os primeiros sinais clínicos observados nos camundongos ocorreram entre os dias 5 a 11, após inoculação, com mortalidade acontecendo entre os dias 6 a 15, após inoculação. Assim, a multiplicação parasitária in vitro é semelhante à multiplicação in vivo destes isolados de T. gondii; diferentes isolados com o mesmo genótipo apresentam comportamento de virulência semelhante, caracterizando o isolado SF1 como mais virulento para camundongos.(AU)

The protozoan Toxoplasma gondii has the ability to infect several animal species, usually causing reproductive disorders. Four different isolates of T. gondii - Pains #1 (P1), Pains #2 (P2), Santa Flora #1 (SF1) and Santa Flora #306 (SF306) were evaluated with prior genotyping. Their virulence and multiplication capacity were analyzed in vitro (Vero cells) and in vivo (mice). For each isolate, three passages were performed with dose inoculation 1x104 tachyzoites at each passage. The mice were daily observed to verify of clinical signs and occurrence of mortality after tachyzoites inoculation. The SF1 isolate and SF306 isolate, presented the highest multiplication of the total tachyzoites number in each of the 3 different passages performed in vitro and in vivo. The initial clinical signs in mice were observed between 5 and 11 days, and occurring mortality between 6 and 15 days, after inoculation. Thus, the parasitic multiplication of theses isolates is similar in vitro and in vivo; different isolates within the same genotype have a similar virulence and the SF1 isolate is the most virulent for mice.(AU)

Assessment of FTA card employment for Pasteurella multocida DNA transport and detection of virulence-associated genes in strains isolated from fowl cholera in the United States / Avaliação do emprego de cartões FTA para o transporte do DNA de Pasteurella multocida e pesquisa de genes associados à virulência em cepas isoladas de cólera aviária nos Estados Unidos

Fowl Cholera (FC) is a disease caused by Pasteurella multocida. The severity of this disease is partly caused by virulence factors. Genes encoding fimbriae, capsule, sialidases and proteins for iron metabolism may be related to P. multocida's ability to infect the host. Besides to examining DNA for the presence of virulence genes, DNA is essential for the diagnostic and FTA cards are an alternative for genetic material transport. The study aims to evaluate the viability of P. multocida DNA transport using the cards and to detect 14 virulence genes in 27 strains isolated from FC cases in the United States by multiplex-PCR. No growth was observed in any of the FTA cards, which was essential to assess the security. Furthermore, DNA detection was possible in 100% of the samples, independent of the storage period (7 to 35 days) and temperature (4°C and 37°C). ptfA, exbd-tonB, hgbA, nanB, oma87, hyaD-hyaC, sodC, hgbB, sodA, nanH and pfhA genes were detected in more than 80% of the samples. FTA cards have proven to be a viable and safe tool for DNA transport of P. multocida. A majority of genes showed a high frequency, which was similar to strains isolated from FC cases.(AU)

Cólera aviária (CA) é uma doença causada pela bactéria Pasteurella multocida e a severidade dos casos é em parte justificada por fatores de virulência. Genes codificando fímbrias, cápsulas, sialidases, dismutases e proteínas do metabolismo férrico podem ser relacionados à capacidade do agente em infectar o hospedeiro. Além da obtenção do DNA para pesquisa de genes de virulência, o material genético é fundamental para o diagnóstico, e os cartões FTA seriam uma alternativa no transporte de microrganismos. Os objetivos da presente pesquisa foram avaliar a viabilidade do transporte de DNA de P. multocida através dos cartões e detectar 14 genes de virulência em 27 cepas isoladas de CA nos Estados Unidos, por meio de multiplex-PCR. Nenhuma das amostras para análise microbiológica da segurança dos cartões apresentou crescimento. Foi possível a detecção do DNA em 100% das amostras, independentemente do tempo de estocagem (sete a 35 dias) e das temperaturas (4°C e 37°C) avaliadas. Genes ptfA, exbd-tonB, hgbA, nanB, oma87, hyaD-hyaC, sodC, hgbB, sodA, nanH e pfhA foram detectados em mais de 80% das amostras. Os cartões FTA demonstraram ser uma ferramenta viável e segura para o transporte do DNA de P. multocida. A maioria dos genes apresentou uma alta frequência, compatível com isolados de CA.(AU)

ISOLATION AND MOLECULAR IDENTIFICATION OF POTENTIALLY PATHOGENIC Escherichia coli AND Campylobacter jejuni IN FERAL PIGEONS FROM AN URBAN AREA IN THE CITY OF LIMA, PERU / Isolamento e detecção de Escherichia coli e Campylobacter jejuni potencialmente patogênicos em pombos selvagens de uma área urbana na cidade de Lima, Perú

SUMMARY Feral pigeons (Columbia livia) live in close contact with humans and other animals. They can transmit potentially pathogenic and zoonotic agents. The objective of this study was to isolate and detect strains of diarrheagenic Escherichia coli and Campylobacter jejuniof urban feral pigeons from an area of Lima, Peru. Fresh dropping samples from urban parks were collected for microbiological isolation of E. coli strains in selective agar, and Campylobacterby filtration method. Molecular identification of diarrheagenic pathotypes of E.coliand Campylobacter jejuni was performed by PCR. Twenty-two parks were sampled and 16 colonies of Campylobacter spp. were isolated. The 100% of isolates were identified as Campylobacter jejuni. Furthermore, 102 colonies of E. coli were isolated and the 5.88% resulted as Enteropathogenic (EPEC) type and 0.98% as Shiga toxin-producing E. coli (STEC). The urban feral pigeons of Lima in Peru can act as a reservoir or carriers of zoonotic potentially pathogenic enteric agents.

RESUMO Os pombos selvagens (Columbia livia) vivem em estreito contato com os seres humanos e outros animais. Podem transmitir agentes potencialmente patogênicos e zoonóticos. Os objetivos deste estudo foram isolar e detectar cepas de Escherichia coli diarreiogênica e Campylobacter jejuni de pombos selvagens urbanos de uma área de Lima, Peru. Amostras de fezes frescas foram coletadas em parques urbanos para o isolamento microbiológico para cepas de E. coli em ágar seletivo e Campylobacterpor método de filtração. Identificação molecular de patótipos diarreiogênicos de E. coli e Campylobacter jejuni foi realizado por PCR. Vinte e dois parques foram amostrados e 16 colônias de Campylobacter spp. foram isolados. O 100% dos isolados foram identificados como Campylobacter jejuni. Além disso, 102 colônias de E. coli foram isoladas e 5,88% resultaram como tipo enteropatogênico (EPEC) e 0,98% como produtora de toxina Shiga (STEC). Os pombos selvagens urbanos de Lima no Peru podem atuar como reservatório ou ser portador de agentes zoonóticos entéricos potencialmente patogênicos.

Análise fenotípica e genotípica da virulência de Staphylococcus spp. e de sua dispersão clonal como contribuição ao estudo da mastite bovina / Phenotypic and genotypic analysis of virulence in Staphylococcus spp. and its clonal dispersion as a contribution to the study of bovine mastitis

A mastite é uma inflamação da glândula mamária causada principalmente por bactérias, dentre as quais o gênero Staphylococcus ocupa um papel importante. Bactérias pertencentes a este gênero são caracterizadas por expressar fatores de virulência que permitem sua persistência e disseminação no hospedeiro. O presente trabalho teve por objetivo avaliar fenogenotipicamente os fatores de virulência de isolados de Staphylococcus spp. a partir de casos de mastite bovina. Foram analisadas 272 amostras de leite provenientes de oito propriedades da região Sul-Fluminense do Estado do Rio de Janeiro. Após identificação, obteve-se um total de 250 isolados de Staphylococcus spp. Estes foram submetidos às provas fenotípicas de detecção da produção de "slime" em microplaca e em ágar vermelho congo; produção de hemolisinas e sinergismo hemolítico; produção de caseinase e DNase. Posteriormente foram submetidos à técnica de PCR para detecção dos genes de produção de cápsula (cap5 e cap8), fibronectina (fnbA,e fnbB), "slime" (icaA e icaD) e hemolisinas (hla e hlb). Do total avaliado, 58% (145/250) foi identificado como Staphylococcus spp. coagulase-negativos e 42% (105/250) como Staphylococcus spp. coagulase-positivos, destes 36,2% (38/105) foram identificados como S. aureus, 11,4% (12/105) como S. intermedius e 3,8% (4/105) como pertencentes ao grupo SIG. Apenas 6,4% (16/250) dos isolados foram produtores de α-hemólise, 4,8% (12/250) de β-hemólise e, 1,6% (4/250) de α e β-hemólise. A produção de caseinase foi observada em 66,4% (166/250), e a produção de "slime" avaliada pela técnica da microplaca em 76,8% (192/250) dos isolados, respectivamente. A DNase foi detectada em ECNs (38/145) e S. aureus (14/38). Os marcadores genéticos avaliados para a produção de slime, icaA e icaD apresentaram nenhuma ou leve concordância com a produção fenotípica, respectivamente, utilizando o coeficiente Kappa. Tal dado parece indicar que outros marcadores genéticos podem estar envolvidos com a expressão desta característica. Os demais genes detectados com frequência de 4% (10/250) para cap5 e para cap8, 32,8% (82/250) para fnbA, 4,4% (11/250) para fnbB, 19,2% (48/250) para hla e 18% (45/250) para hlb. O perfil circulante nas propriedades foi o 1: isolado produtor de "slime" e caseinase. O gene spaA foi positivo em todos os S. aureus, apresentando amplicons de tamanhos variados, sendo o tamanho prevalente o de 300pb. A amplificação do gene coa apresentou nove tipos polimórficos distintos, sendo prevalente o amplicon de 600pb. O gene agr foi detectado em todos os S. aureus, com amplicon de 200pb. Foi observado que os genes de virulência estudados estavam distribuídos de modo aleatório entreos 6 distintos perfis eletroforéticos obtidos através da Eletroforese em Gel de Campo Pulsado (PFGE).

Mastitis is an inflammation of one or more mammary glands caused mainly by bacteria, among which the genus Staphylococcus plays an important role. Bacteria belonging to this genus are known to express virulence factors which allow their persistence and spread in the host. This study aimed to evaluate the phenotypic and genotypic aspects of virulence factors in Staphylococci spp. isolates from bovine mastitis clinical cases. A total of 272 milk samples from 8 farms in the South-Fluminense region of Rio de Janeiro were analyzed. The samples underwent conventional bacterial identification, yielding 250 Staphylococci spp. isolates. These were tested for the phenotypic detection of slime production by the microplate and Congo Red Agar methods. The hemolysins production, hemolytic synergism, caseinase and DNase production were also evaluated. The isolates were then assayed through the Polymerase Chain Reaction method to detect genes associated with virulence factors such as: capsule (cap5, cap8), fibronectin (fnbA, fnbB), slime (icaA, icaD) and hemolysins (hla e hlb). Regarding the number of isolates assessed, 58% (145/250) were identified as coagulase-negative Staphylococcus spp. and 42% (105/250) as coagulase-positive Staphylococcus spp. The latter comprised 36.2% (38/105) of isolates identified as S. aureus, 11.4% (12/105) as S. intermedius and 3.8% (4/105) belonging to the SIG group. The hemolisin production was not significant, whereas only 6,4% (16/250) produced alfa hemolysis, 4,8% (12/250) produced beta hemolysis and 1,6% (4/250) was able to produce both. Caseinase production was observed in 66.4% (166/250) and slime production assayed through the microplate method was positive in 76,8% (192/250). DNAse was detected in coagulase-negative Staphylococcus spp. (38/145) and in S. aureus (14/38). Low association between genetic detection of icaA (38/250) and icaD (54/250) and slime phenotypic expression (192/250) suggest that others genetic markers can be involved in this expression. Regarding gene amplification, the isolates did not show significant correlation between the genetic detection of icaA (38/250) and icaD (54/250) and slime production (192/250), indicating that other genetic markers may be involved in this trait expression. The frequency of the occurrence of the others studied genes was of 4% (10/250) for cap5 and cap8, 32,8% (82/250) for fnbA, 4,4% (11/250) for fnbB, 19,2% (48/250) for hla and 18% (45/250) for hlb. The major circulating strain profile on the farms encompassed slime and caseinase producer strains. The spaA gene was found in all of the S. aureus isolates, presenting varying amplicons sizes, with 300bp being the prevalent size. The amplification of the coa gene showed nine polymorphic variants, with 600bp being the prevalent amplicon. The agr gene was also detected in every S. aureus isolate, with an amplicon of 200bp. It was noticed that the presence or absence of the virulence genes assayed in this study were not correlated with the 6 distinct electrophoretic profiles obtained by PFGE.

Molecular characterization of virulence factors in Aeromonas hydrophila obtained from fish / Caracterização molecular de fatores de virulência em Aeromonas hydrophila obtidas de peixes

Multiple factors can be involved in the virulence processes of Aeromonas hydrophila. The objective of the present paper was to verify the presence of aerolysin, hidrolipase, elastase and lipase virulence genes through the polymerase chain reaction (PCR) in A. hydrophila isolates obtained from fish of the São Francisco River Valley, and to evaluate virulence according to the presence of these genes in Nile tilapia fingerlings. One hundred and fourteen isolates from the bacteria were used. DNA was heat extracted and PCR undertaken using specific primers described in the literature. For in vivo tests Nile tilapia fingerlings were used. From the PCR tests, negative isolates for all genes tested were selected, positive isolates for two genes (aerolysin and elastase) and positive for the four genes tested. These were inoculated at a concentration of 10(8) UFC/ml into the tilapias, considered as treatments; another group of animals was used as control (with inoculation of saline solution). In all, 12 distinct standards regarding the presence of virulence factors in isolates from A. hydrophila, were observed. Of the 114 isolates analyzed, 100 (87.72%) presented at least one of the virulence factors under study. The virulence factors were widely distributed among the A. hydrophila isolates. Aerolysin was the most frequent virulence factor present in the isolates analyzed. A. hydrophila led to the mortality of the Nile tilapia fingerlings, regardless of the absence or quantity of virulence genes tested.

Múltiplos fatores podem estar envolvidos nos processos de virulência de Aeromonas hydrophila. O objetivo do presente trabalho foi verificar a presença dos genes de virulência aerolisina, hidrolipase, elastase e lipase, utilizando a reação em cadeia da polimerase (PCR), em isolados de Aeromonas hydrophila obtidos de peixes do Vale do São Francisco e, avaliar sua virulência de acordo com a presença desses genes de virulência em alevinos de tilápia do Nilo. Cento e quatorze isolados foram utilizados. O DNA foi termoextraído e a PCR realizada com a utilização de inciadores específiicos descritos pela literatura. Para os testes in vivo alevinos de tilápia do Nilo foram utilizados. Segundo os resultados da PCR, foram selecionados isolados negativos para todos os genes de virulência testados, isolados positivos para dois genes de virulência, (aerolisina e elastase) e positivos para os quatro genes avaliados. Esses isolados foram inoculados na concentração de 108 UFC/ml nos alevinos e foram considerados como tratamentos e, um outro grupo de animais foi utilizado como grupo controle (com inoculação de solução salina). Ao fiinal, 12 padrões distintos, em relação a presença dos fatores de virulência nos isolados de A. Hydrophila, foram observados. Dentre os 114 isolados analisados, 100 (87,72%) apresentaram pelo menos um dos genes de virulência sob estudo. Os fatores de virulência foram amplamente distribuídos entre os isolados de A. hydrophila. A aerolisina foi o fator de virulência mais frequente nos isolados analisados. A. hydrophila levou à mortalidade dos alevinos de tilápia do Nilo, independente da ausência ou quantidade de genes de virulência testados.

Análise do perfil de resistência a antibióticos e detecção dos genes de virulência e resistência em Aeromonas provenientes de amostras ambientais / Analysis of antibiotic resistance profile and detection of virulence and resistance genes in Aeromonas from environmental samples

As Aeromonas são bactérias distribuídas predominantemente em meio aquático. São consideradas patógeno emergente, podendo causar doenças em peixes como também no homem. Os problemas mais comuns são a gastrenterite no homem e morte em peixes. OBJETIVO: Este estudo foi desenvolvido para comparar a identificação fenotípica com a genotípica, e também para conhecer o perfil de resistência aos antibióticos em Aeromonas caviae, A. aquariorum, e A. sanarellii isoladas do ambiente aquático e a presença de genes de virulência e resistência. MATERIAL E MÉTODOS: O DNA das 24 cepas em estudo foi extraído por choque térmico e purificado utilizando CTAB. Foram realizadas as PCRs para a detecção dos genes de virulência e dos genes de resistência, após a realização do antibiograma. RESULTADOS: Foram identificadas 4 A. caviae das quais 3(75,0 por cento) apresentaram pelo menos um dos genes act, ast ou alt. Das 3 A. aquariorum, 1(33,3 por cento) apresentaram positividade para os genes act e ast. Entre os 5 isolados de A. sanarellii 1(50,0 por cento) possuíam os genes alt e ast. Seis isolados não foram posicionados taxonomicamente entre as espécies descritas de Aeromonas, e dentre essas um exemplar apresentou o gene alt. Em relação às enzimas MBL e AmpC foram obtidos respectivamente: 3(100 por cento) e 3(100 por cento) em A. aquariorum; 2(50,0 por cento) e 4(100 por cento) em A. caviae; 3(75,0 por cento) e 5(100 por cento) em Aeromonas spp.; 1(20 por cento) e 5(100 por cento) A. sanarellii; Nenhum isolado apresentou resultado positivo, no teste fenotípico, para a produção de ESBL. Com a realização da PCR foi detectada a presença de 5 amostras com gene tipo blaMOX, 21blaCPHA , 17 tipo blaTEM e 2 cepH. CONCLUSÃO: Os resultados sugerem que os isolados podem servir potencialmente como reservatórios de resistência aos antimicrobianos e ainda, que os isolados podem ser considerados patógeno emergentes e significativos para a saúde pública.

Aeromonas spp. is predominantly distributed in the aquatic environment. They are regarded as emerging pathogen, causing disease in fish but also in man. The most common problems are gastroenteritis in humans and death in fish. OBJECTIVE: This study was designed to compare phenotypic with genotypic identification, and also to know the profile of antibiotic resistance in Aeromonas caviae, A. aquariorum, and A. sanarellii isolated from aquatic environment and the presence of virulence genes and resistance. MATERIAL AND METHODS: DNA from 24 strains under study was extracted by thermal shock and purified using CTAB. PCR reactions were performed for the detection of virulence and resistance genes, after the completion of the antibiotic resistance test. RESULTS: We identified four A. caviae from which 3(75.0per cent) had at least one of the genes act, ast or alt. From 3 A. aquariorum, 1(33.3per cent) was positive for the genes act and ast. Among the five isolated A. sanarellii, 1(50.0per cent) had the alt and ast genes Six isolates were not positioned within taxonomically described species of Aeromonas, and among these only one strain presented the alt gene. Regarding the MBL and AmpC it was obtained respectively: 3(100per cent) and 3(100per cent) isolates from A. aquariorum; 2(50.0per cent) and 4(100per cent) isolates from A. caviae; 4(66.7per cent) and 3(50.0per cent) isolates from Aeromonas spp.; and 1(20per cent) and 5 (100per cent) isolates from A. sanarellii. None of the isolates showed positive results in the phenotypic test for ESBL production. The PCR reaction detected the presence of 5 strains with blaMOX-like gene; 21 with blaCPHA gene; 17 with blaTEM-like gene and 2 with cepH gene. CONCLUSION: These findings suggest that the isolates may serve as potential reservoirs of antimicrobial resistance and also that the isolates could be considered emerging pathogens of public health significance.

Virulence factors of avian pathogenic Escherichia coli (APEC) / Fatores de virulência de Escherichia coli aviária patogênica (APEC)

Avian pathogenic Escherichia coli (APEC) strains cause a great diversity of diseases in birds and are responsible for great economic losses in the avian industry. To date, several studies have been carried out to better understand the APEC pathogenesis for a possible development of tools which could prevent the economics losses caused by these strains. This review discusses the virulence factors described do date to be expressed by these strains and the advances made to understand and identify virulence determinants present in APEC.

Linhagens de Escherichia coli patogênicas para aves (APEC) causam uma grande diversidade de doenças em aves e são responsáveis por grandes prejuízos na indústria aviária. Nos últimos anos, vários estudos foram realizados para melhor entender a patogênese de linhagens APEC e para desenvolver ferramentas que podem prevenir as perdas econômicas causadas por estas linhagens. Esta revisão discute os fatores de virulência descritos nestas linhagens e os avanços realizados para entender e identificar os determinantes de virulência presentes em APEC.

Detecção de cepas patogênicas pela PCR multiplex e avaliação da sensibilidade a antimicrobianos de Escherichia coli isoladas de leitões diarréicos / Detection of pathogenic strains by multiplex PCR and antimicrobial sensitivity of Escherichia coli isolated from piglets

Avaliou-se a freqüência dos genes de fímbrias (K88, K99, 987P, F18 e F41) e toxinas (LT, Stb, StaP e Stx2e) de cepas de E. coli isoladas de leitões com diarréia usando a técnica de PCR multiplex com primers específicos para esses genes, e estudou-se o padrão de sensibilidade das cepas patogênicas pelo método de difusão em disco ao florfenicol, ceftiofur sódico, colistina, fosfomicina, neomicina, norfloxacina, sulfa + trimetoprim, doxiciclina, tetraciclina e lincomicina. Foram utilizadas 144 amostras de E.coli isoladas de leitões com diarréia, provenientes de granjas localizadas no estado de Minas Gerais. Dessas, 42 (29,2 por cento) foram positivas para pelo menos um dos fatores de virulência testados. Dentre essas 42 amostras, 23 (54,8 por cento) apresentaram genes de fímbria e toxina, sete (16,6 por cento) apresentaram somente genes de toxinas e 12 (28,6 por cento) amostras somente genes de fímbria. O resultado do teste de sensibilidade aos antimicrobianos demonstrou que o florfenicol (89,5 por cento) e o ceftiofur sódico (84,2 por cento) foram as drogas de melhor eficácia in vitro sobre cepas de E. coli com fatores de virulência

The frequency of virulence determinants genes for fimbrial adhesions (K88, K99, 987P, F18 and F41) and toxins (LT, Stb, StaP and Stx2e) in E. coli strains isolated from diarrheic piglets using the multiplex polymerase chain reaction assay with specific primers for these genes was studied. The antimicrobial sensitivity pattern of pathogenic isolates for florfenicol, sodium ceftiofur, colistin, fosfomycin, neomycin, norfloxacin, sulfa + trimetoprim, doxycycline, tetracycline and lincomycin was also tested using the disk diffusion method. E. coli were isolated from 144 diarrheic piglets from farms in the state of Minas Gerais. Forty-two out of 144 studied samples (29.2 percent) were positive for at least one tested virulence factor. Out of these 42, 23 samples (54.8 percent) contained fimbria and toxin genes, seven (16.6 percent) samples had genes for toxins only and 12 (28.6 percent) samples just fimbria genes. Disk diffusion in vitro antimicrobial sensitivity test demonstrated the best results for florfenicol (89.5 percent) and sodium ceftiofur (84.2 percent) against virulent E. coli strains

Comparison of specific activity and cytopathic effects of purified 33 kDa serine proteinase from Acanthamoeba strains with different degree of virulence

The pathogenic mechanism of granulomatous amebic encephalitis (GAE) and amebic keratitis (AK) by Acanthamoeba has yet to be clarified. Protease has been recognized to play an important role in the pathogenesis of GAE and AK. In the present study, we have compared specific activity and cytopathic effects (CPE) of purified 33 kDa serine proteinases from Acanthamoeba strains with different degree of virulence (A. healyi OC-3A, A. lugdunensis KA/E2, and A. castellanii Neff). Trophozoites of the 3 strains revealed different degrees of CPE on human corneal epithelial (HCE) cells. The effect was remarkably reduced by adding phenylmethylsulfonylfluoride (PMSF), a serine proteinase inhibitor. This result indicated that PMSF-susceptible proteinase is the main component causing cytopathy to HCE cells by Acanthamoeba. The purified 33 kDa serine proteinase showed strong activity toward HCE cells and extracellular matrix proteins. The purified proteinase from OC-3A, the most virulent strain, demonstrated the highest enzyme activity compared to KA/E2, an ocular isolate, and Neff, a soil isolate. Polyclonal antibodies against the purified 33 kDa serine proteinase inhibit almost completely the proteolytic activity of culture supernatant of Acanthamoeba. In line with these results, the 33 kDa serine proteinase is suggested to play an important role in pathogenesis and to be the main component of virulence factor of Acanthamoeba.