Plasmid-encoded toxin of Escherichia coli cleaves complement system proteins and inhibits complement-mediated lysis in vitro

Plasmid-encoded toxin (Pet) is an autotransporter protein of the serine protease autotransporters of Enterobacteriaceae (SPATE) family, important in the pathogenicity of Escherichia coli. The pet gene was initially found in the enteroaggregative E. coli (EAEC) virulence plasmid, pAA2. Although this virulence factor was initially described in EAEC, an intestinal E. coli pathotype, pet may also be present in other pathotypes, including extraintestinal pathogenic strains (ExPEC). The complement system is an important defense mechanism of the immune system that can be activated by invading pathogens. Proteases produced by pathogenic bacteria, such as SPATEs, have proteolytic activity and can cleave components of the complement system, promoting bacterial resistance to human serum. Considering these factors, the proteolytic activity of Pet and its role in evading the complement system were investigated. Proteolytic assays were performed by incubating purified components of the complement system with Pet and Pet S260I (a catalytic site mutant) proteins. Pet, but not Pet S260I, could cleave C3, C5 and C9 components, and also inhibited the natural formation of C9 polymers. Furthermore, a dose-dependent inhibition of ZnCl2-induced C9 polymerization in vitro was observed. E. coli DH5α survived incubation with human serum pre-treated with Pet. Therefore, Pet can potentially interfere with the alternative and the terminal pathways of the complement system. In addition, by cleaving C9, Pet may inhibit membrane attack complex (MAC) formation on the bacterial outer membrane. Thus, our data are suggestive of a role of Pet in resistance of E. coli to human serum

Segurança dos alimentos: merendeiras conhecendo a microbiologia para promoção do alimento seguro na escola

Foodborne diseases are a major public health concern. Food handlers need to be increasingly aware of the risks that exist when handling food inappropriately. Many foodborne diseases can be prevented if food handlers are better trained and aware of the care needed for good hygiene practices in food handling. Therefore, the objective of this extension project was to promote food safety at school by providing to lunch ladies and kitchen assistants knowledge of microbiology through theoretical-practical classes on basic microbiology, Gram staining, microbiota, importance of microorganisms for food, pathogenic microorganisms, food disinfection and nutritional aspects. The classes were taught by students of Graduate programs at the State University of Londrina. We attend around 220 lunch ladies from Londrina and the region and, through interviews, we heard reports about the changes in practices in food preparation within the schools and in their homes; they also reported the importance of the course in learning about food care and hygiene. As part of the course evaluation, some classes answered a questionnaire, before and after the course, about the content taught. Thus, it was found that the project promoted a greater awareness of care with food handling and regarding the important role of lunch ladies in promoting safe foods in schools.As doenças transmitidas por alimentos (DTAs) constituem uma das principais preocupações da saúde pública. Os manipuladores de alimentos precisam estar cada vez mais conscientes dos riscos que existem ao manusearem os alimentos de maneira inadequada. Muitas DTAs podem ser prevenidas se os manipuladores forem mais bem capacitados e conscientizados dos cuidados necessários para as boas práticas de higiene na manipulação de alimentos. Sendo assim, o objetivo deste projeto de extensão foi promover a segurança dos alimentos na escola ao proporcionar às merendeiras e aos auxiliares de cozinha, conhecimentos de microbiologia por meio de aulas teórico-práticas sobre microbiologia básica, coloração de Gram, microbiota, importância dos microrganismos para os alimentos, microrganismos patogênicos, desinfecção de alimentos e aspectos nutricionais. As aulas foram ministradas por discentes de programas de Pós-graduação da Universidade Estadual de Londrina. Atendemos 220 merendeiras de Londrina e região e, através de entrevistas, ouvimos seus relatos sobre as mudanças nas práticas realizadas na preparação de alimentos dentro das escolas e em suas casas; relataram também a importância do curso na aprendizagem sobre os cuidados e higienização dos alimentos. Como parte da avaliação do curso, algumas turmas responderam um questionário, antes e após o curso, sobre o conteúdo ministrado. Assim, foi constatado que o projeto promoveu uma maior conscientização dos cuidados com a manipulação de alimentos e quanto ao importante papel das merendeiras na promoção da saúde nas escolas

“Obtaining transconjugant Escherichia coli costs isolated from chicken litter and chicks” “Obtenção de cepas transconjugantes de Escherichia coli isoladas de cama de frango e pintainhos”

It is known that chicken litter is home to many pathogenic and antimicrobial resistant bacteria, and in many cases, it is reused without prior treatment in the creation of subsequent batches. Thus, the work aimed to verify whether Escherichia coli strains that produce Extended Spectrum Beta-lactamases (ESBL) isolated from chicken beds in the state of Paraná, were able to transfer their genes to E. coli isolates from the intestinal microbiota of one day old chicks. For this study, four strains of E. coli producing ESBL were used, presenting the blaCTX-M1 gene isolated from chicken litter, to be the plasmid donors, and three strains isolated from chicks newly arrived at the shed, which showed resistance to only gentamicin. For the conjugation assays, the donor and recipient strains were used in a proportion of 1: 2 respectively, and the transconjugants selected for resistance to gentamicin and cefotaxime in specific concentrations. Transconjugant colonies were selected and their phylogenetic groups identified by the PCR technique. Of the 12 conjugations performed, three presented transconjugants harboring the blaCTX-M1 gene, indicating that there is a possibility that this gene could be transferred to E. coli of the microbiota. Thus, in the environment of the farms, the transmission of plasmids of resistance from bacteria present in the chicken litter to bacteria from the microbiota of the newly arrived chicks may occur. The fact that chicken litter is reused without proper treatment contributes to the maintenance and dissemination of genetic determinants for ESBL in broiler chickens

Avaliação da qualidade microbiológica dos panos de prato utilizados em açougues de Londrina e Região

Diversos casos de doenças transmitidas por alimentos são notificadas anualmente no estado do Paraná. Quase 100% dessas toxinfecções alimentares são causadas por bactérias.  A conscientização dos manipuladores de alimentos sobre higiene pessoal, do ambiente e dos utensílios de trabalho, é imprescindível devido as diversas formas de riscos de contaminação dos alimentos que estão sendo manipulados. O objetivo deste trabalho foi investigar quais agentes microbiológicos estão presentes nos panos de prato, verificar a presença da Escherichia coli, e os potenciais riscos microbiológicos que manipuladores e consumidores podem estar expostos no dia-a-dia, e por fim demonstrar qual a responsabilidade dos manipuladores de alimentos na propagação destes agentes. Foram realizadas colheitas em 6 açougues de Londrina e região. Essas colheitas foram efetuadas no período de setembro de 2019 a março de 2020, por meio da técnica de swab test, totalizando 11 amostras que foram posteriormente analisadas no Laboratório de Microbiologia do Centro de Ciências Biológicas, da Universidade Estadual de Londrina. Os testes realizados foram: bioquímico para identificação das colônias e antibiograma apenas amostras positivas para Escherichia coli. Foram identificadas 27 colônias de enterobactérias, destas, 3 amostras de Escherichia coli foram submetidas ao teste de sensibilidade antimicrobiana e apresentaram sensibilidade intermediária a dois importantes antibióticos, cefotaxima e cefazolina. Além disso, o trabalho demonstrou a necessidade de maior enfoque e que sejam trabalhados de formas inovadoras os treinamentos com relação as boas práticas de fabricação, tanto pela equipe técnica responsável, como pelos órgãos de fiscalização e vigilância sanitária. Palavras-chave: consumidor, manipulação, resistência bacteriana, saúde

Pesquisa da formação de biofilme e susceptibilidade ao quaternário de amônio em cepas de enterobactérias produtoras de ESBL isoladas da produção aviária do Paraná” / “investigation of biofilm formation and ammonium quaternary susceptibility in ESBL-producing enterobacteriaceae strains isolated from Paraná poultry production

Brasil representa hoje um dos principais produtores de frango no mundo, sendo o segundo por cabeça (toneladas produzidas), e o primeiro em exportação. O Paraná se destaca na produção aviaria, representando 35,47% de todo frango produzido no Brasil. Membros da família Enterobacteriaceae produtoras de beta-lactamases de Espectro Estendido (ESBL) são comumente encontradas no ambiente de criação de frangos de corte. A permanência dessas bactérias multirresistentes no ambiente pode acarretar problemas econômicos e de saúde pública, dado que a carne de frango, comum na dieta do homem, e a cama de frango podem ser considerados reservatórios desses genes de resistência. Sendo assim, é necessária uma devida desinfecção dos ambientes de produção, e dentre os desinfetantes mais utilizados está o detergente catiônico, conhecido popularmente como quaternário de amônio. Portanto, o objetivo desse trabalho foi identificar as principais bactérias da família Enterobacteriaceae produtores de ESBL presentes no meio aviário, analisar sua resistência no ambiente via produção de biofilme, e assim investigar a ação do quaternário de amônio sobre essas cepas. Para este trabalho foram utilizadas 57 amostras da família Enterobacteriaceae produtoras de ESBL isoladas de cama de frango, swab cloacal, ração, e do besouro do gênero Alphitobius sp. conhecido como “cascudinho”. Primeiramente, foi feito o isolamento e identificação de todas as cepas, através da série bioquímica, (EPM, MiLi e Citrato) e devidamente estocadas. Posteriormente, foi verificada a formação biofilme dessas cepas, utilizando-se o meio Dulbecco Modified Eagle Medium, enriquecido com 0,45% de glicose. E por fim, a atividade antimicrobiana do quaternário de amônio foi avaliada por meio do teste de diluição em caldo, pesquisando-se a Concentração Inibitória Mínima (MIC) nas concentrações de 0,05 µg/mL a 0,00073 µg/mL. Além disso, foi determinada a Concentração Bactericida Mínima (MBC) para todas as cepas. Ambos os testes foram realizados de acordo com os valores médios da concentração de uso para desinfecção nas granjas (0,0125 µg/mL). Foram isoladas 57 cepas, sendo 17 Enterobacter sp; 17 Klebsiella sp; 7 Serratia sp; 1 Salmonela sp.; 10 Escherichia sp; 1 Proteus vulgaris; 3 Leclercia sp; e 1 Citrobacter sp. Foi observado que apenas 1 amostra foi produtora de biofilme, a cepa 47 (Enterobacter cloacae). Foi evidenciado também que aproximadamente 95,3% das cepas foram susceptíveis ao quaternário de amônio, nas concentrações abaixo das concentrações de uso para desinfecção. Além disso, o composto apresentou atividade bactericida em 88,1% dos isolados. Vale salientar que, a única amostra produtora de biofilme apresentou sensibilidade ao quaternário de amônio. Posto isso, conclui-se que, das cepas da ordem Enterobacteriales produtoras de ESBL isoladas das granjas, a maioria não produz biofilme. Além disso, o quaternário de amônio apresentou uma boa atividade contra essas cepas, e pode ser utilizado como um bom desinfetante no ambiente do aviário

Image_1_Plasmid-encoded toxin of Escherichia coli cleaves complement system proteins and inhibits complement-mediated lysis in vitro.tif

Plasmid-encoded toxin (Pet) is an autotransporter protein of the serine protease autotransporters of Enterobacteriaceae (SPATE) family, important in the pathogenicity of Escherichia coli. The pet gene was initially found in the enteroaggregative E. coli (EAEC) virulence plasmid, pAA2. Although this virulence factor was initially described in EAEC, an intestinal E. coli pathotype, pet may also be present in other pathotypes, including extraintestinal pathogenic strains (ExPEC). The complement system is an important defense mechanism of the immune system that can be activated by invading pathogens. Proteases produced by pathogenic bacteria, such as SPATEs, have proteolytic activity and can cleave components of the complement system, promoting bacterial resistance to human serum. Considering these factors, the proteolytic activity of Pet and its role in evading the complement system were investigated. Proteolytic assays were performed by incubating purified components of the complement system with Pet and Pet S260I (a catalytic site mutant) proteins. Pet, but not Pet S260I, could cleave C3, C5 and C9 components, and also inhibited the natural formation of C9 polymers. Furthermore, a dose-dependent inhibition of ZnCl2-induced C9 polymerization in vitro was observed. E. coli DH5α survived incubation with human serum pre-treated with Pet. Therefore, Pet can potentially interfere with the alternative and the terminal pathways of the complement system. In addition, by cleaving C9, Pet may inhibit membrane attack complex (MAC) formation on the bacterial outer membrane. Thus, our data are suggestive of a role of Pet in resistance of E. coli to human serum.</p