Teste de Hodge Modificado na detecção de KPC: um procedimento a ser aperfeiçoado ou esquecido?

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Resistência bacteriana no meio ambiente e implicações na clínica hospitalar

O aumento da incidência de infecções microbianas resistentes a antibióticos adquiridas tanto na comunidade quanto nos hospitais tem chamado a atenção da comunidade de saúde. Neste contexto, muitos estudos têm demonstrado que o próprio meio ambiente funciona como um grande reservatório de genes de resistência a antimicrobianos. A resistência a antibióticos tem sido observada em vários ambientes aquáticos incluindo rios e áreas costeiras, esgoto doméstico, esgoto hospitalar, sedimentos, águas superfíciais, lagos, oceanos e água potável, bem como em solos. Estudos mostram que mais de 90% dos isolados bacterianos originados da água do mar são resistentes a pelo menos um antibiótico e 20% são resistentes a pelo menos cinco. Com base nos resultados levantados na literatura envolvendo amostras de solo e água, torna-se evidente a relevância da detecção de genes de resistência a partir de bactérias presentes na natureza, pois podem refl etir parte da origem dos mecanismos de resistência observados no ambiente hospitalar.The increasing bacterial infections caused by antibiotic resistant microorganisms acquired either in the community or at the hospitals has concerned the health staff. In this context, many studies have demonstrated that the environment acts like a reservoir of antibiotic resistant genes. The antimicrobial resistance has been found in several environments, such as river, domestic waste and hospital waste, sediments, lakes, ocean, potable water, and soils. Studies indicate that more than 90% of bacterial isolates from ocean are resistant to at least one antibiotic and 20% are resistant to at least fi ve. In summary, the results present in the literature with soil and water, makes evident the relevance of resistance genes detection in bacteria found in the nature, because it might refl ect part of the origin of the resistance mechanisms found at the hospital

Resistência bacteriana no meio ambiente e implicações na clínica hospitalar

O aumento da incidência de infecções microbianas resistentes a antibióticos adquiridas tanto na comunidade quanto nos hospitais tem chamado a atenção da comunidade de saúde. Neste contexto, muitos estudos têm demonstrado que o próprio meio ambiente funciona como um grande reservatório de genes de resistência a antimicrobianos. A resistência a antibióticos tem sido observada em vários ambientes aquáticos incluindo rios e áreas costeiras, esgoto doméstico, esgoto hospitalar, sedimentos, águas superfíciais, lagos, oceanos e água potável, bem como em solos. Estudos mostram que mais de 90% dos isolados bacterianos originados da água do mar são resistentes a pelo menos um antibiótico e 20% são resistentes a pelo menos cinco. Com base nos resultados levantados na literatura envolvendo amostras de solo e água, torna-se evidente a relevância da detecção de genes de resistência a partir de bactérias presentes na natureza, pois podem refl etir parte da origem dos mecanismos de resistência observados no ambiente hospitalar.The increasing bacterial infections caused by antibiotic resistant microorganisms acquired either in the community or at the hospitals has concerned the health staff. In this context, many studies have demonstrated that the environment acts like a reservoir of antibiotic resistant genes. The antimicrobial resistance has been found in several environments, such as river, domestic waste and hospital waste, sediments, lakes, ocean, potable water, and soils. Studies indicate that more than 90% of bacterial isolates from ocean are resistant to at least one antibiotic and 20% are resistant to at least fi ve. In summary, the results present in the literature with soil and water, makes evident the relevance of resistance genes detection in bacteria found in the nature, because it might refl ect part of the origin of the resistance mechanisms found at the hospital

Molecular epidemiology of carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii from Southern Brazil

Carbapenem resistance in Acinetobacter baumannii has reached extremely high levels worldwide and class D OXA-type carbapenemases are the main associated mechanism. The aim of this study was to evaluate the phenotypic and molecular profile of clinical carbapenem-resistant A. baumannii (CRAb) isolates from a southern Brazilian border region. A. baumannii species was identified by the presence of the blaOXA-51 gene and the susceptibility profile was determined by broth microdilution. The main carbapenemases were investigated by PCR and the typing of the CRAb isolates was performed by PFGE. During the study period, a total of 36 CRAb were recovered, 71.4% from respiratory tract samples from ICU patients. High level resistance to aminoglycosides and fluroquinolones were found in contrast to polymyxin B, for which all of CRAb were susceptible. The blaOXA-23 gene was present in 34 isolates and was the only one detected other than blaOXA-51. Molecular typing revealed the presence of four clonal strains, two of them endemic throughout the study period. To the best of our knowledge, our study brings the first data about resistance profile in Acinetobacter in the western border of south of Brazil and make aware of endemic clones of CRAb-producing-OXA-23 in this region of state, contributing for the construction of the national epidemiologic scenario of CRAb

In Vitro Antioxidant, Anticoagulant and Antimicrobial Activity and in Inhibition of Cancer Cell Proliferation by Xylan Extracted from Corn Cobs

Xylan is one of most abundant polymer after cellulose. However, its potential has yet to be completely recognized. Corn cobs contain a considerable reservoir of xylan. The aim of this work was to study some of the biological activities of xylan obtained from corn cobs after alkaline extraction enhanced by ultrasonication. Physical chemistry and infrared analyses showed 130 kDa heteroxylan containing mainly xylose:arabinose: galactose:glucose (5.0:1.5:2.0:1.2). Xylan obtained exhibited total antioxidant activity corresponding to 48.5 mg of ascorbic acid equivalent/g of xylan. Furthermore, xylan displayed high ferric chelating activity (70%) at 2 mg/mL. Xylan also showed anticoagulant activity in aPTT test. In antimicrobial assay, the polysaccharide significantly inhibited bacterial growth of Klebsiella pneumoniae. In a test with normal and tumor human cells, after 72 h, only HeLa tumor cell proliferation was inhibited (p < 0.05) in a dose-dependent manner by xylan, reaching saturation at around 2 mg/mL, whereas 3T3 normal cell proliferation was not affected. The results suggest that it has potential clinical applications as antioxidant, anticoagulant, antimicrobial and antiproliferative compounds

Detection of carbapenem resistance and evaluation of Klebsiella pneumoniae Carbapenemase (KPC) production in clinical isolates from Enterobacteriaceae family

As enterobactérias são importantes pátogenos comunitários e hospitalares e o aparecimento cada vez mais frequente de cepas multirresistentes tem sido motivo de preocupação em hospitais e instituições de saúde por todo o mundo, devido às opções terapêuticas restritas. Nas últimas décadas, o aumento global de cepas produtoras de β-lactamases plasmidiais induzíveis e β-lactamases de espectro estendido (ESBL), fizeram com que os carbapenêmicos fossem considerados a primeira opção para o tratamento de infecções graves. No entanto, a resistência aos carbapenêmicos já é considerada um problema de saúde pública em diversos países e a produção da enzima Klebsiella pneumoniae Carbapenemase (KPC) tem sido descrita como o principal mecanismo de resistência a esta classe de antibióticos na família Enterobacteriaceae. Considerando que apenas relatos esporádicos de cepas produtoras de KPC têm sido reportados no Rio Grande do Sul (RS), em contraste à situação de muitos estados brasileiros, este estudo teve por objetivo estabelecer a prevalência de KPC entre isolados com reduzida sensibilidade aos carbapenêmicos provenientes de 11 hospitais do RS, promover a caracterização molecular destes isolados, bem como avaliar as principais metodologias fenotípicas utilizadas na sua detecção. Diferenças significativas foram observadas entre os perfis de sensibilidade a imipenem (IPM) e meropenem (MEM), quando comparados ao de ertapenem (ERT), sendo que para este último menos de 10% dos isolados foram considerados sensíveis em comparação a mais de 73% para os dois primeiros. Nossos resultados também demonstraram que a redução de sensibilidade aos carbapenêmicos esteve associada à produção de β-lactamases do tipo AmpC e ESBL, em detrimento de carbapenemases. Dentre as principais carbapenemases encontradas em enterobactérias, apenas cepas produtoras de KPC foram detectadas entre os isolados estudados, cuja prevalência foi de 4%. Entre os produtores de KPC, foram identificadas espécies de E. cloacae, K. pneumoniae, S. marcescens e K. georgiana, provenientes de quatro hospitais distintos. A análise por sequenciamento revelou que todos foram produtores da enzima KPC-2. Quanto ao perfil de sensibilidade, a maioria foi altamente resistente aos β-lactâmicos e às quinolonas, enquanto que, amicacina e polimixima foram os antibióticos mais efetivos contra os isolados in vitro. Dois grupos clonais foram evidenciados entre os isolados de E. cloacae e S. marcescens e quatro entre os isolados de K. pneumoniae, na análise por PFGE. Com relação ao contexto genético que envolve o blaKPC-2, apenas uma caracterização parcial foi possível, evidenciando uma plataforma alterada em relação ao ambiente genético clássico (Tn4401). A análise plasmidial dos produtores de KPC resultou em plasmídeos de tamanhos variáveis, evidenciando a maior prevalência de plasmídeos de ~20Kb no carreamento do gene. A análise também revelou que todos foram não- tipáveis pela técnica de PBRT. Com relação às metodologias fenotípicas utilizadas na detecção de KPC, o IPM apresentou melhor desempenho que o MEM na realização do teste de discos combinados com ácido borônico (AB), resultando em 100% de sensibilidade (SN) e 96.1% de especificidade (SP). A quantificação do Teste Modificado de Hodge (MHT), proposta neste trabalho, eliminou a subjetividade na sua interpretação e evidenciou um aumento considerável na SP do teste em relação à metodologia convencional. Em conclusão, nossos resultados confirmaramm a elevada plasticidade genética e os diversos fenótipos observados na família Enterobacteriaceae; contribuíram para o conhecimento da epidemiologia local de resistência aos carbapenêmicos e dos isolados produtores de KPC; bem como reforçaram o valor das metodologias fenotípicas como ferramenta capaz de discriminar os mecanismos envolvidos na resistência aos carbapenêmicos.The Enterobacteriaceae family includes important community and nosocomial pathogens frequently associated to multirresistance. Multidrug-resistant strains represent an important concern among hospitals and healthcare institutions around the world, due to the limited therapeutic options. In recent decades, the overall increase of strains producing inducible β-lactamases and extended spectrum β-lactamases (ESBL) has lead to the use of carbapenems as the first option for the treatment of serious infections. However, the carbapenem resistance has been considered a public health problem in many countries and the production of the enzyme Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC) has been described as the major resistance mechanism to carbapenems in this family. Whereas only sporadic reports of KPC-producing strains have been reported in Rio Grande do Sul (RS), in contrast to the situation in many Brazilian states, this study aimed to establish the prevalence of KPC among isolates with reduced susceptibility to carbapenems from 11 disctinct hospitals of RS, promote the molecular characterization of these isolates, as well as evaluate the main phenotypic methods used for KPC detection. Significant differences were observed among the susceptibility profiles of imipenem (IPM) and meropenem (MEM), when compared to ertapenem (ERT): less than 10% of the isolates were classified as susceptible to ERT compared to over 73% to IPM and MEM. Our results demonstrated that the reduced susceptibility to carbapenems, was mainly due to the production of AmpC β-lactamases and ESBL, instead of true carbapenemases. Regarding the major carbapenemases found in Enterobacteriaceae, only KPC was detected among the isolates studied, at a prevalence of 4%. KPC producers included the species E. cloacae, K. pneumoniae, S. marcescens and K. georgiana, from four different hospitals. The sequencing analysis demonstrated that all of them were KPC-2 producers. According to the susceptibility profile, most were highly resistant to β-lactams and quinolones, whereas polymyxin and amikacin were the most effective drugs in vitro. Two clonal groups were detected among isolates of E. cloacae and S. marcescens and four among isolates of K. pneumoniae, by PFGE analysis. Only a partial characterization of the genetic context that involves the blaKPC-2 gene was possible for these isolates, indicating an altered platform compared to the classic genetic environment (Tn4401). The plasmid analysis indicated plasmids of variable sizes, with a higher prevalence of those of ~ 20Kb involved with the blaKPC-2 gene. The analysis also showed that all of them were non-typable by PBRT technique. With respect to the phenotypic methods used for KPC detection, IPM proved to present a better performance than MEM in the combined-disc test with boronic acid (AB), resulting in 100% of sensitivity (SN) and 96.1% of specificity (SP). The quantification of Modified Hodge Test (MHT), proposed in this study, eliminated the subjectivity of this test leading to a considerable increase in the SP of the test compared to the conventional methodology. In conclusion, our results confirmed the high genetic plasticity and the distinct phenotypes observed in the Enterobacteriaceae family; contributed to the knowledge of the local epidemiology of carbapenem resistance and for KPC-producing isolates; as well as reinforced the use of phenotypic methods as an useful tool able to discriminate the mechanisms involved in carbapenem resistance

Efeito do ácido acetilsalicílico sobre as atividades nucleotidásicas em linfócitos e soro de ratos submetidos ao modelo tumoral de walker 256

Considerando as várias propriedades fisiológicas e patológicas já descritas para os nucleotídeos da adenina, muitos estudos têm sugerido um importante papel destas moléculas no desenvolvimento de tumores. Enquanto o ATP parece ser citotóxico às células tumorais, a adenosina possui uma atividade tumorogênica. Além disso, muitos estudos demonstram o envolvimento dos nucleotídeos na modulação da resposta imune. As ações induzidas pela sinalização purinérgica são reguladas pelas nucleotidases, que podem estar localizadas nas membranas celulares ou podem apresentar-se de forma solúvel no meio intracelular e/ou extracelular. Pertencem a este grupo de enzimas a família das nucleosídeo trifosfato difosfoidrolase (NTPDases), a família das nucleotídeo pirofosfatase/fosfodiesterase (NPPs) e a 5’-nucleotidase. Muitos estudos sugerem que o uso de antiinflamatórios não-esteroidais está associado com a proteção contra o desenvolvimento de muitos tipos de câncer. Neste estudo, nós avaliamos a hidrólise extracelular dos nucleotídeos da adenina em linfócitos de ratos adultos submetidos ao modelo tumoral de Walker 256, bem como uma possível modulação do ácido acetilsalicílico (AAS) nas atividades nucleotidásicas em linfócitos e soro de ratos submetidos ao mesmo modelo. Nossos resultados demonstraram um aumento significativo nas hidrólises de ATP e ADP em linfócitos no décimo dia após a indução tumoral e/ou o tratamento com AAS. Nenhuma alteração na hidrólise do AMP foi observada. A administração de AAS aumentou a hidrólise de ATP e ADP em linfócitos de ratos inoculados com o tumor. Os níveis transcricionais das NTPDases1-3 foram significativamente aumentados na presença do tumor e diferentemente afetados pela administração do AAS. No soro, a hidrólise do ATP foi alterada pelo AAS apenas no décimo dia de tratamento, enquanto as hidrólises de ADP e AMP foram alteradas no sexto e no décimo dias. A administração de AAS aos animais inoculados com o tumor promoveu uma redução significativa nas hidrólises de ATP e AMP no sexto dia. A partir desses resultados, podemos concluir que a modulação dos níveis dos nucleotídeos em linfócitos pareceu não contribuir para os efeitos benéficos do AAS no câncer. Por outro lado, na circulação, um efeito potencialmente benéfico do AAS sobre o tumor foi observado no período inicial de tratamento. Assim, é possível sugerir, que o AAS possa desempenhar um importante papel na prevenção da invasão do tumor, parecendo não ser mais efetivo após sua instalação e desenvolvimento no hospedeiro.In addition to the various physiological and pathological properties already known for adenine nucleotides, an important role of these molecules in tumor development has been proposed. Whereas ATP has been shown to be cytotoxic for tumoral cells, adenosine has been shown to posses a tumor-promoting action. Moreover, many studies have also demonstrated the nucleotide involvement in immune response modulation. The actions induced by purinergic signaling are regulated by nucleotidases, that are located on cell membrane or they are present in soluble forms on the intracellular and/or extracellular milieu. These enzymes comprise the nucleoside triphosphate diphosphohydrolase family (NTPDases), the nucleotide pyrophosphatase/ phosphodiesterase family (NPPs) and the 5’- nucleotidase. Numerous studies have suggested that the use of non-steroidal antiinflammatory drugs can protect against the development of cancer. In the present study, we evaluated the extracellular adenine nucleotide hydrolysis from rat lymphocytes submitted to the Walker 256 tumor model and a possible modulation of acetylsalicylic acid on nucleotidase activities from rat lymphocytes and rat blood serum submitted to the same model. Our results demonstrated a significant increase on ATP and ADP hydrolysis from rat lymphocyte ten days after the tumor induction and/or the ASA treatment. No alterations were observed to AMP hydrolysis. The ASA administration increased ATP and ADP hydrolysis from tumor-bearing rat lymphocytes. The transcriptional levels of NTPDases1-3 were significantly increased in the tumor presence and differently affected by ASA administration. In the blood serum, the ATP hydrolysis was altered by ASA only at 10 days of treatment whereas the ADP and AMP hydrolysis were altered at 6 and 10 days. The ASA administration in tumor-bearing rats promoted a significant reduction on ATP and AMP hydrolysis at 6 days of treatment. Considering our results, it is possible to conclude that modulation on nucleotide levels in lymphocytes seems not contribute to beneficial effects of ASA in cancer. By other hand, in the circulation, a potential beneficial effect of ASA on tumor was observed in the initial period of treatment. Thus, it is possible to suggest that ASA could have an important role in the tumor invasion, but does not seem to be effective after its installation and development in the host

Efeito do ácido acetilsalicílico sobre as atividades nucleotidásicas em linfócitos e soro de ratos submetidos ao modelo tumoral de walker 256

Considerando as várias propriedades fisiológicas e patológicas já descritas para os nucleotídeos da adenina, muitos estudos têm sugerido um importante papel destas moléculas no desenvolvimento de tumores. Enquanto o ATP parece ser citotóxico às células tumorais, a adenosina possui uma atividade tumorogênica. Além disso, muitos estudos demonstram o envolvimento dos nucleotídeos na modulação da resposta imune. As ações induzidas pela sinalização purinérgica são reguladas pelas nucleotidases, que podem estar localizadas nas membranas celulares ou podem apresentar-se de forma solúvel no meio intracelular e/ou extracelular. Pertencem a este grupo de enzimas a família das nucleosídeo trifosfato difosfoidrolase (NTPDases), a família das nucleotídeo pirofosfatase/fosfodiesterase (NPPs) e a 5’-nucleotidase. Muitos estudos sugerem que o uso de antiinflamatórios não-esteroidais está associado com a proteção contra o desenvolvimento de muitos tipos de câncer. Neste estudo, nós avaliamos a hidrólise extracelular dos nucleotídeos da adenina em linfócitos de ratos adultos submetidos ao modelo tumoral de Walker 256, bem como uma possível modulação do ácido acetilsalicílico (AAS) nas atividades nucleotidásicas em linfócitos e soro de ratos submetidos ao mesmo modelo. Nossos resultados demonstraram um aumento significativo nas hidrólises de ATP e ADP em linfócitos no décimo dia após a indução tumoral e/ou o tratamento com AAS. Nenhuma alteração na hidrólise do AMP foi observada. A administração de AAS aumentou a hidrólise de ATP e ADP em linfócitos de ratos inoculados com o tumor. Os níveis transcricionais das NTPDases1-3 foram significativamente aumentados na presença do tumor e diferentemente afetados pela administração do AAS. No soro, a hidrólise do ATP foi alterada pelo AAS apenas no décimo dia de tratamento, enquanto as hidrólises de ADP e AMP foram alteradas no sexto e no décimo dias. A administração de AAS aos animais inoculados com o tumor promoveu uma redução significativa nas hidrólises de ATP e AMP no sexto dia. A partir desses resultados, podemos concluir que a modulação dos níveis dos nucleotídeos em linfócitos pareceu não contribuir para os efeitos benéficos do AAS no câncer. Por outro lado, na circulação, um efeito potencialmente benéfico do AAS sobre o tumor foi observado no período inicial de tratamento. Assim, é possível sugerir, que o AAS possa desempenhar um importante papel na prevenção da invasão do tumor, parecendo não ser mais efetivo após sua instalação e desenvolvimento no hospedeiro.In addition to the various physiological and pathological properties already known for adenine nucleotides, an important role of these molecules in tumor development has been proposed. Whereas ATP has been shown to be cytotoxic for tumoral cells, adenosine has been shown to posses a tumor-promoting action. Moreover, many studies have also demonstrated the nucleotide involvement in immune response modulation. The actions induced by purinergic signaling are regulated by nucleotidases, that are located on cell membrane or they are present in soluble forms on the intracellular and/or extracellular milieu. These enzymes comprise the nucleoside triphosphate diphosphohydrolase family (NTPDases), the nucleotide pyrophosphatase/ phosphodiesterase family (NPPs) and the 5’- nucleotidase. Numerous studies have suggested that the use of non-steroidal antiinflammatory drugs can protect against the development of cancer. In the present study, we evaluated the extracellular adenine nucleotide hydrolysis from rat lymphocytes submitted to the Walker 256 tumor model and a possible modulation of acetylsalicylic acid on nucleotidase activities from rat lymphocytes and rat blood serum submitted to the same model. Our results demonstrated a significant increase on ATP and ADP hydrolysis from rat lymphocyte ten days after the tumor induction and/or the ASA treatment. No alterations were observed to AMP hydrolysis. The ASA administration increased ATP and ADP hydrolysis from tumor-bearing rat lymphocytes. The transcriptional levels of NTPDases1-3 were significantly increased in the tumor presence and differently affected by ASA administration. In the blood serum, the ATP hydrolysis was altered by ASA only at 10 days of treatment whereas the ADP and AMP hydrolysis were altered at 6 and 10 days. The ASA administration in tumor-bearing rats promoted a significant reduction on ATP and AMP hydrolysis at 6 days of treatment. Considering our results, it is possible to conclude that modulation on nucleotide levels in lymphocytes seems not contribute to beneficial effects of ASA in cancer. By other hand, in the circulation, a potential beneficial effect of ASA on tumor was observed in the initial period of treatment. Thus, it is possible to suggest that ASA could have an important role in the tumor invasion, but does not seem to be effective after its installation and development in the host