Studies on the Interaction and Organization of Bacterial Proteins on Membranes

Bacteria have developed various means of secreting proteins that can enter the host cell membrane. In this work I focus on two systems: cholesterol-dependent cytolysins and Type III Secretion. Cholesterol is a molecule that is critical for physiological processes and cell membrane function. Not only can improper regulation lead to disease, but also the role cholesterol plays in cell function indicates it is an important molecule to understand. In response to this need, probes have been developed that detect cholesterol molecules in membranes. However, it has been recently shown that there is a need for probes that only respond to cholesterol that is accessible at the membrane surface. Perfringolysin O (PFO) is a toxin secreted by Clostridium perfringens that has been developed into a probe capable of detecting accessible cholesterol. Recently, researchers have been expanding the capabilities of this probe by substituting residues, modifying residues, truncating the probe, or a combination of the three. However, lack of characterization of these new probes has led to controversial results. To understand the role of a conserved Cys residue, here we perform cholesterol binding assays and measure the pore formation activity of a Cys modified PFO derivative. The Type III Secretion (T3S) system is a syringe-like apparatus used by various pathogens to inject effector proteins into target cells. The apparatus spans both the inner and outer bacterial membrane, extending to make contact with the host cell where it forms a pore known as the translocon. In Pseudomonas aeruginosa, the translocon is made up of two proteins, PopB and PopD. While recent advances have been made on the structure of the needle and injectisome, information on the translocon remains sparse. In this work, the P. aeruginosa T3S translocon is analyzed using both in vivo and in vitro methods

Mechanistic Insights into the Cholesterol-dependent Binding of Perfringolysin O-based Probes and Cell Membranes

Cholesterol distribution in the cell is maintained by both vesicular and non-vesicular sterol transport. Non-vesicular transport is mediated by the interaction of membrane-embedded cholesterol and water-soluble proteins. Small changes to the lipid composition of the membrane that do not change the total cholesterol content, can significantly affect how cholesterol interacts with other molecules at the surface of the membrane. The cholesterol-dependent cytolysin Perfringolysin O (PFO) constitutes a powerful tool to detect cholesterol in membranes, and the use of PFO-based probes has flourished in recent years. By using a non-lytic PFO derivative, we showed that the sensitivity of the probes for cholesterol can be tuned by modifications introduced directly in the membrane-interacting loops and/or by modifying residues away from the membrane-interacting domain. Through the use of these biosensors on live RAW 264.7 cells, we found that changes in the overall cholesterol content have a limited effect on the average cholesterol accessibility at the surface of the membrane. We showed that these exquisite biosensors report on changes in cholesterol reactivity at the membrane surface independently of the overall cholesterol content in the membrane

Intervenções de enfermagem na prevenção de complicações na manobra prona em pacientes com COVID-19

Objective: To identify and describe the interventions implemented in Nursing care to prevent complications in pronated COVID-19 patients. Method: a cross-sectional study conducted in a large-sized hospital that is a reference for the care of SARS-CoV-2 infection during the pandemic. The sample consisted of 83 medical records (physical and electronic) of patients admitted to intensive care units who required the prone maneuver as a ventilatory strategy. The data were collected by means of the variables related to Nursing interventions. Results: predominance of the male gender was identified, as well as of older adults with hypertension and diabetes. The prevalent complication corresponded to pressure injury in the thorax and face. The interventions reported included the following: skin care, hemodynamic monitoring, care related to the medical devices, airways and hygiene measures. Conclusion: applying the Nursing care measures identified contributed to preventing complications related to the pronation procedure.Objetivo: identificar y describir las intervenciones implementadas en la atención de Enfermería para prevenir complicaciones en pacientes pronados con COVID-19. Método: investigación transversal realizada en un hospital de gran porte que es referencia en la atención de infecciones por SARS-CoV-2 durante la pandemia. La muestra estuvo compuesta por 83 historias clínicas (impresas y electrónicas) de pacientes internados en cuidados intensivos y que requirieron la maniobra de pronación como estrategia de ventilación. Los datos se recolectaron por medio de las variables relacionadas con las intervenciones de Enfermería. Resultados: se identificó predominio del sexo masculino, ancianos y personas con hipertensión y diabetes. La complicación prevalente fueron las úlceras por presión en el tórax y el rostro. Entre las intervenciones informadas se incluyen las siguientes: cuidado de la piel, control hemodinámico, precauciones relacionadas con los dispositivos médicos, vías aéreas y medidas de higiene. Conclusión: aplicar las medidas de atención de Enfermería que se identificaron ayuda a prevenir complicaciones relacionadas con el procedimiento de pronación.Objetivo: identificar e descrever as intervenções implementadas na assistência de enfermagem para prevenir complicações no paciente, em posição prona, com COVID-19. Método: pesquisa transversal, conduzida em um hospital de grande porte, referência para atendimentos de infecções por SARS-CoV-2 durante a pandemia. A amostra foi composta por 83 prontuários (físicos e eletrônicos) de pacientes internados em cuidados intensivos e que demandaram a realização da manobra prona enquanto estratégia ventilatória. Os dados foram coletados por meio das variáveis relativas às intervenções de enfermagem. Resultados: identificou-se a predominância do sexo masculino, idosos, com hipertensão e diabetes. A complicação prevalente foi a lesão por pressão em tórax e face. As intervenções relatadas incluíram: cuidados com a pele, monitorização hemodinâmica, cuidados com os dispositivos médicos, via aérea e medidas de higiene. Conclusão: a aplicação dos cuidados de enfermagem identificados contribui para prevenção de complicações relacionadas ao procedimento de posição prona

Las floraciones de cianobacterias tóxicas comprometen el uso del agua del Río Negro, Uruguay

Las floraciones de cianobacterias tóxicas generan impactos negativos a nivel ambiental, económico, y en la salud humana y animal. Se realizó un análisis de datos históricos (1989-2020, n = 423) y un experimento de enriquecimiento de nutrientes para estudiar las cianobacterias del Río Negro, principal río interno del país. En base a indicadores cuantitativos (biovolumen, abundancia de células de cianobacterias y observación visual), se definieron cuatro niveles de peligrosidad de exposición a cianobacterias tóxicas. Las cianobacterias más frecuentes (Microcystis sp. y Dolichospermum sp.) son productoras potenciales de diversas toxinas, incluyendo algunas que no han sido analizadas aún en Uruguay. Se advierte un deterioro ambiental creciente desde el año 2000, pautado por el aumento de la biomasa de cianobacterias y las concentraciones de toxinas (microcistinas). Los nutrientes en el agua indican eutrofización avanzada, asociada al incremento del área agrícola de la cuenca. Los resultados experimentales demostraron el papel clave de los nutrientes y el tiempo de residencia en el favorecimiento de estos organismos. Las floraciones tóxicas de cianobacterias amenazan seriamente los múltiples servicios ecosistémicos que brinda el río, siendo indispensable la instrumentación de planes de monitoreo de cianobacterias y medidas de manejo para controlar la eutrofización a largo plazo

Blooms de cianobactérias tóxicas comprometem o uso da água do Rio Negro, Uruguai

Toxic cyanobacterial blooms generate negative environmental, economic and health impacts. We carried out an analysis of historical limnological data (1989-2020, n = 423) and we performed a nutrient enrichment experiment to study the cyanobacteria of Río Negro, the largest internal river of Uruguay. We defined four hazard levels of exposure to toxic cyanobacteria based on quantitative indicators (biovolume and abundance of cyanobacterial cells and visual observation). The most common cyanobacteria (Microcystis sp. and Dolichospermum sp.) are potential producers of various toxins, including some that have not yet been analyzed in Uruguay. Accelerating environmental deterioration since 2000 has been caused by an increase of cyanobacteria biomass and concentrations of toxins (microcystins). Nutrient concentrations indicated advanced eutrophication, associated with the increase in the area devoted to agriculture of ​​the watershed. Experimental results demonstrated the key role of nutrients and residence time in favoring these organisms. Toxic cyanobacterial blooms seriously threaten the multiple ecosystem services provided by the river, making it essential to implement cyanobacteria monitoring, and management plans to control eutrophication in the long term.  Las floraciones de cianobacterias tóxicas generan impactos negativos a nivel ambiental, económico, y en la salud humana y animal. Se realizó un análisis de datos históricos (1989-2020, n = 423) y un experimento de enriquecimiento de nutrientes para estudiar las cianobacterias del Río Negro, principal río interno del país. En base a indicadores cuantitativos (biovolumen, abundancia de células de cianobacterias y observación visual), se definieron cuatro niveles de peligrosidad de exposición a cianobacterias tóxicas. Las cianobacterias más frecuentes (Microcystis sp. y Dolichospermum sp.) son productoras potenciales de diversas toxinas, incluyendo algunas que no han sido analizadas aún en Uruguay. Se advierte un deterioro ambiental creciente desde el año 2000, pautado por el aumento de la biomasa de cianobacterias y las concentraciones de toxinas (microcistinas). Los nutrientes en el agua indican eutrofización avanzada, asociada al incremento del área agrícola de la cuenca. Los resultados experimentales demostraron el papel clave de los nutrientes y el tiempo de residencia en el favorecimiento de estos organismos. Las floraciones tóxicas de cianobacterias amenazan seriamente los múltiples servicios ecosistémicos que brinda el río, siendo indispensable la instrumentación de planes de monitoreo de cianobacterias y medidas de manejo para controlar la eutrofización a largo plazo.Blooms de cianobactérias tóxicas geram impactos ambientais e econômicos negativos, alem de danos à saúde humana e animal. Análise de dados históricos (1989-2020, n = 423) e um experimento de enriquecimento de nutrientes foram realizados para estudar as cianobactérias do Río Negro, o principal rio interno do Uruguai. Com base em indicadores quantitativos (biovolume e abundância de células cianobacterianas e observação visual) foram definidas quatro categorias de perigosidade de exposição a toxinas. As cianobactérias mais comuns (Microcystis sp. e Dolichospermum sp.) são produtoras potenciais de várias toxinas, algumas das quais nunca foram analisadas en Uruguai. Elevadas biomassas de cianobactérias  e concentrações das toxinas (microcistinas) foram encontradas desde 2000 com tendência a aumentar casos em categorias de alta perigosidade e alertando para a deterioração ambiental, a última década. Concentrações altas de nutrientes na água indicam eutrofização avançada associado com o aumento da área da bacia dedicada à agricultura. Os resultados experimentais demonstraram o papel fundamental dos nutrientes e do tempo de residencia no favorecimento de cianobactérias. A proliferação de cianobactérias tóxicas ameaçam seriamente os múltiplos serviços ecossistêmicos fornecidos pelo rio, tornando essencial a implementação de monitoramento de cianobactérias, planos de manejo e monitoreamento para controlar a eutrofização em longo prazo.

Impacto do uso da reação em cadeia da polimerase para o diagnóstico de meningite bacteriana em substituição a contraimunoeletroforese

Introdução: A meningite bacteriana ainda é um grave problema de Saúde Pública mundial, tendo como principais agentes: Neisseria meningitidis, Streptococcus pneumoniae e Haemophilus influenzae. A metodologia de diagnóstico empregada no Instituto Adolfo Lutz – Centro de Laboratório Regional Santo André até o ano de 2011 era a técnica contraimunoeletroforese (CIE), depois foi substituída pela reação em cadeia da polimerase em tempo real (qPCR), que é uma técnica de maior sensibilidade. Objetivo: Este trabalho objetivou comparar ambas as metodologias no período de 2009 a 2018, para avaliação do impacto da introdução da qPCR no diagnóstico das meningites bacterianas nos 7 municípios da região do ABC do Estado de São Paulo. Metodologia: Foram avaliadas a quantidade total de exames realizados, a média mensal, a positividade no período, os municípios requisitantes e a prevalência das bactérias circulantes, no período de abril/2009 até dezembro/2018. Resultados: Observou-se aumento crescente na média de exames realizados ao longo dos anos, até 2013, quando houve queda nos anos seguintes. Além disso, observou-se aumento de resultados positivos/ano após 2011, quando a técnica de qPCR foi introduzida, sendo N. meningitidis responsável pela maioria dos casos de meningite bacteriana entre 2011 e 2013, enquanto que entre 2014 e 2018 foi S. pneumoniae. Conclusão: Os resultados indicaram que a técnica de qPCR foi mais eficiente em detectar os agentes etiológicos causadores de meningite bacteriana na região do que a técnica de CIE. Por fim, este trabalho suporta a implantação da metodologia de qPCR para diagnóstico de meningite em substituição de técnicas menos sensíveis

Hipertrofia tonsilar e distúrbios respiratórios e do sono em pediatria

As tonsilas faríngeas e palatinas possuem a função de produzir linfócitos e anticorpos que atuam na defesa do organismo. Entretanto, problemas relacionados a hipertrofia destas podem causar distúrbios respiratórios, como a apneia e hipertensão pulmonar, e resultar em diversos transtornos do sono, nos quais é recomendada a retirada cirúrgica. Na população pediátrica o procedimento mais realizado é a adenoamigdalectomia, feita com anestesia venosa geral, para sanar ou amenizar a respiração bucal quando as tonsilas estão hipertrofiadas e prover melhor qualidade de vida. Analisar as consequências da hipertrofia das tonsilas que afetam a qualidade de vida na função respiratória e sono de crianças. Trata-se de uma revisão integrativa da literatura, um estudo observacional do tipo quantitativo, realizada a partir de buscas nas plataformas PubMed e Google Acadêmico, utilizando os Descritores em Ciências da Saúde “Respiração bucal”, “Tonsilectomia” e “Medicina do sono”, em inglês e português, combinados pelos operadores booleanos “AND” e “OR”. Foram obtidas 20 referências, das quais 12 resumos foram analisados e 10 foram selecionadas levando em consideração os critérios de inclusão: relevância, abordagem temática, idioma inglês e português, além do período de publicação de 2015 a 2020. A adenoamigdalectomia é o procedimento cirúrgico mais realizado na população pediátrica que possui transtornos decorrentes da hipertrofia das tonsilas. Os estudos evidenciam que o principal motivo de procura do procedimento é o ronco (presente em 100% das crianças relatadas nas pesquisas), problemas do sono, sendo o principal relatado a Síndrome da Apneia Obstrutiva do Sono e problemas de deglutição atípica. Dessa maneira, fica explícita a forma como a respiração bucal influencia negativamente na qualidade de vida de crianças com problemas respiratórios decorrentes da hipertrofia tonsilar. Com relação ao sono, os estudos indicam que além da roncopatia, as crianças apresentavam um sono agitado, com vários despertares e mudanças de posição durante a noite, caracterizando o sono como inefetivo para o correto crescimento e desenvolvimento das crianças. Após a realização do procedimento, foi constatado uma melhora significativa na qualidade do sono, a partir da respiração nasal, reduzindo complicações decorrentes da respiração bucal. Entretanto, uma minoria dos estudos analisados, relata que os benefícios são moderados quando avaliado o risco-benefício, sugerindo um tratamento conservador pelo uso de medicamentos. A retirada cirúrgica das tonsilas hipertrofiadas apresenta diversos benefícios para crianças, como melhora do sono, alimentação, desenvolvimento e desempenho escolar, além de culminar na redução das infecções de garganta frequentes nesta população. Entretanto, deve-se ter a prévia avaliação de uma equipe multidisciplinar, antes da realização do procedimento, visando beneficiar a qualidade de vida da criança

High-Resolution Magic-Angle-Spinning NMR in Revealing Hepatoblastoma Hallmarks

Cancer is one of the leading causes of death in children and adolescents worldwide; among the types of liver cancer, hepatoblastoma (HBL) is the most common in childhood. Although it affects only two to three individuals in a million, it is mostly asymptomatic at diagnosis, so by the time it is detected it has already advanced. There are specific recommendations regarding HBL treatment, and ongoing studies to stratify the risks of HBL, understand the pathology, and predict prognostics and survival rates. Although magnetic resonance imaging spectroscopy is frequently used in diagnostics of HBL, high-resolution magic-angle-spinning (HR-MAS) NMR spectroscopy of HBL tissues is scarce. Using this technique, we studied the alterations among tissue metabolites of ex vivo samples from (a) HBL and non-cancer liver tissues (NCL), (b) HBL and adjacent non-tumor samples, and (c) two regions of the same HBL samples, one more centralized and the other at the edge of the tumor. It was possible to identify metabolites in HBL, then metabolites from the HBL center and the border samples, and link them to altered metabolisms in tumor tissues, highlighting their potential as biochemical markers. Metabolites closely related to liver metabolisms such as some phospholipids, triacylglycerides, fatty acids, glucose, and amino acids showed differences between the tissues

A Metabonomic View on Wilms Tumor by High-Resolution Magic-Angle Spinning Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy

Pediatric cancer NMR-metabonomics might be a powerful tool to discover modified biochemical pathways in tumor development, improve cancer diagnosis, and, consequently, treatment. Wilms tumor (WT) is the most common kidney tumor in young children whose genetic and epigenetic abnormalities lead to cell metabolism alterations, but, so far, investigation of metabolic pathways in WT is scarce. We aimed to explore the high-resolution magic-angle spinning nuclear magnetic resonance (HR-MAS NMR) metabonomics of WT and normal kidney (NK) samples. For this study, 14 WT and 7 NK tissue samples were obtained from the same patients and analyzed. One-dimensional and two-dimensional HR-MAS NMR spectra were processed, and the one-dimensional NMR data were analyzed using chemometrics. Chemometrics enabled us to elucidate the most significant differences between the tumor and normal tissues and to discover intrinsic metabolite alterations in WT. The metabolic differences in WT tissues were revealed by a validated PLS-DA applied on HR MAS T2 -edited 1H-NMR and were assigned to 16 metabolites, such as lipids, glucose, and branched chain amino acids (BCAAs), among others. The WT compared to NK samples showed 13 metabolites with increased concentrations and 3 metabolites with decreased concentrations. The relative BCAA concentrations were decreased in the WT while lipids, lactate, and glutamine/glutamate showed increased levels. Sixteen tissue metabolites distinguish the analyzed WT samples and point to altered glycolysis, glutaminolysis, TCA cycle, and lipid and BCAA metabolism in WT. Significant variation in the concentrations of metabolites, such as glutamine/glutamate, lipids, lactate, and BCAAs, was observed in WT and opened up a perspective for their further study and clinical validation

Associação entre a ooforectomia bilateral precoce e o desenvolvimento do parkinsonismo e Doença de Parkinson em mulheres na pré-menopausa

O parkinsonismo é um distúrbio do sistema nervoso de maior incidência masculina do que feminina, visto que, por mecanismos fisiológicos, o estrogênio possui efeitos neuroprotetores, com funções como aumento da dopamina, um neurotransmissor essencial para o controle das funções motoras. Além disso, previne a formação dos corpúsculos de Lewy e da agregação da α-sinucleína, responsáveis pela progressão da Doença de Parkinson. Por isso, a doença se apresenta diferentemente nas mulheres. A remoção cirúrgica de ambos os ovários em mulheres na pré-menopausa para a prevenção do câncer de ovário parece favorecer o surgimento da doença, tendo em vista a perda da produção do hormônio protetor. Assim, o objetivo do estudo é analisar a associação entre a ooforectomia bilateral precoce e o desenvolvimento de parkinsonismo e Doença de Parkinson em mulheres na pré-menopausa. Trata-se de uma revisão bibliográfica sistemática, do tipo quantitativa, que utilizou as plataformas do PubMed, SciELO e Cochrane Library como bases de dados para seleção dos artigos, todos na língua inglesa. Foram utilizadas literaturas publicadas com recorte temporal de 2017 a 2022. De acordo com as literaturas analisadas, a ooforectomia bilateral precoce em mulheres na pré-menopausa aumenta o risco do desenvolvimento de parkinsonismo. Desse modo, a diminuição dos procedimentos cirúrgicos profiláticos para câncer de ovário nas pacientes com risco médio de malignidade reduziria o risco dessa condição