Produção e consumo de acetato em cultivos de Salmonella typhimurium em condições aeróbias

Linhagens atenuadas de Salmonella typhimurium têm sido amplamente estudadas para o desenvolvimento de diversas vacinas e no tratamento do câncer. No entanto, ainda há poucas informações a respeito de seu metabolismo. S. typhimurium e Escherichia coli apresentam grande similaridade em seus genomas e redes metabólicas. Com o intuito de avaliar o metabolismo da Salmonella sob condições aeróbias, realizou-se seis cultivos contínuos nas taxas de diluição de 0,1 a 0,67 h-1 utilizando glicose como substrato. Estes resultados demonstraram um desvio de carbono para a formação de acetato, a partir da taxa de diluição de 0,1 h-1, diferentemente do que é relatado para E. coli, onde o acúmulo de acetato é detectado somente em taxas de diluição acima de 0,4 h-1. Investigou-se ainda a assimilação do acetato em cultivos em batelada, utilizando ácido acético como substrato principal. Os resultados obtidos confirmaram que a Salmonella possui um fluxo de assimilação de acetato menor do que a E. coli. Apesar de ambos os microrganismos apresentarem as mesmas reações no metabolismo central do carbono, este trabalho apresenta evidências experimentais que demonstram a menor capacidade de S. typhimurium em direcionar os fluxos de carbono para biomassa e produção de energia, caracterizada pela maior formação de acetato. A produção de acetato é considerada um desperdício de carbono, diminuindo a produtividade e os rendimentos, e comprometendo a obtenção de alta densidade celular essencial para o desenvolvimento de vacinas recombinantes de baixo custo. A análise dos fluxos metabólicos pode contribuir para minimizar a formação deste subproduto indesejado, tornando o metabolismo mais eficiente

Análise de fluxos metabólicos com substrato isotopicamente marcado (13C-MFA) em S. typhimurium

Linhagens atenuadas de Salmonella têm sido estudadas para produção e veiculação de substâncias com fins terapêuticos. Modelos metabólicos à escala genômica são ferramentas importantes no desenvolvimento de estratégias de engenharia metabólica. Este trabalho teve por objetivo obter dados experimentais para aprimorar o modelo metabólico e aprofundar o conhecimento do metabolismo de S. typhimurium (St). Foram realizados cultivos contínuos à taxa de diluição (D) de 0,24 e 0,48 h-1, utilizando U-13C-glicose como substrato. Aminoácidos da biomassa foram analisados por GC-MS. A análise de fluxos metabólicos permitiu determinar a distribuição de fluxos nas principais vias metabólicas de St. A glicólise foi a via majoritamente utilizada para catabolisar a glicose. As maiores diferenças nos fluxos estimados, para as duas D, verificaram-se nas vias anapleróticas. Sobrepondo os dados de fluxos intracelulares ao modelo metabólico será gerado um modelo mais preciso do metabolismo de S. typhimurium

Salmonella typhimurium and Escherichia coli dissimilarity: closely related bacteria with distinct metabolic profiles

Live attenuated strains of Salmonella typhimurium have been extensively investigated as vaccines for a number of infectious diseases. However, there is still little information available concerning aspects of their metabolism. S. typhimurium and Escherichia coli show a high degree of similarity in terms of their genome contents and metabolic networks. However, this work presents experimental evidence showing that significant differences exist in their abilities to direct carbon fluxes to biomass and energy production. It is important to study the metabolism of Salmonella in order to elucidate the formation of acetate and other metabolites involved in optimizing the production of biomass, essential for the development of recombinant vaccines. The metabolism of Salmonella under aerobic conditions was assessed using continuous cultures performed at dilution rates ranging from 0.1 to 0.67 h1, with glucose as main substrate. Acetate assimilation and glucose metabolism under anaerobic conditions were also investigated using batch cultures. Chemostat cultivations showed deviation of carbon towards acetate formation, starting at dilution rates above 0.1 h1. This differed from previous findings for E. coli, where acetate accumulation was only detected at dilution rates exceeding 0.4 h1, and was due to the lower rate of acetate assimilation by S. typhimurium under aerobic conditions. Under anaerobic conditions, both microorganisms mainly produced ethanol, acetate, and formate. A genome-scale metabolic model, reconstructed for Salmonella based on an E. coli model, provided a poor description of the mixed fermentation pattern observed during Salmonella cultures, reinforcing the different patterns of carbon utilization exhibited by these closely related bacteria. This article is protected by copyright. All rights reserved.Special thanks to Amadeus Azevedo for the HPLC analyses and technical assistance. The authors acknowledge the national funding received from CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico, Brazil), the international cooperation project CAPES-FCT (Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior/Brazil-Fundacao para a Ciencia e a Tecnologia/Portugal-Process 315/11), CAPES (Atracao de Jovens Talentos-Process 064922/2014-01) and to Fundacao para a Ciencia e Tecnologia the strategic funding of UID/BIO/04469/2013 unit

Valores de referência ecocardiográficos bidimensionais, em modo-M e em modo Doppler em gatos de raça Persa

Dissertação de Mestrado Integrado em Medicina VeterináriaA ecocardiografia é um exame não invasivo que permite a visualização e mensuração das estruturas cardíacas internas, a avaliação da função cardíaca, a deteção de defeitos cardíacos (lesões valvulares, comunicações, anomalias do miocárdio, presença de massas, derrames, estenose), a avaliação do fluxo sanguíneo e do movimento e função do miocárdio. A realização de uma técnica correta passa por uma abordagem metódica, desde a preparação e colocação do paciente, a seleção e orientação do transdutor, a altura da mesa e a localização do equipamento em relação ao paciente. A necessidade de informação quantitativa determinou que rapidamente se descrevessem valores de referência nos diferentes modos ecocardiográficos para cada espécie e, mais concretamente, para cada raça. Vinte gatos de raça Persa, adultos, saudáveis e não sedados foram submetidos a um exame ecocardiográfico de forma a obter valores de referência para os diferentes parâmetros ecocardiográficos realizados em modo bidimensional, modo-M e modo Doppler espetral pulsátil e contínuo. Os resultados obtidos foram comparados com os dados existentes na literatura para gatos adultos e não sedados de outras raças e foi analisada uma possível correlação entre os valores para os parâmetros ecocardiográficos avaliados no plano longitudinal e no plano transversal em modo-M e modo bidimensional. Concluiu-se que a mensuração dos diferentes parâmetros ecocardiográficos é dependente da raça do animal e que a medição dos diferentes parâmetros obtidos através do plano longitudinal e transversal não deve ser feita de forma indistinta.Echocardiography is a non-invasive exam that enables the visualization of internal cardiac structures, evaluation of cardiac function, detection of structural cardiac defects (valve lesions, septal abnormalities, myocardial anomalies, masses, fluid accumulations and stenosis) and, both the assessment of blood flow and myocardial movement and function. A correct technic, consist in a methodical approach, from the patient preparation and positioning, transducer selection and placement orientation, table height to the location of the equipment in relation to the patient. The need for quantitative information rapidly drove the early determination of reference ranges, in different echocardiographic modes, for several species as well as for individual breeds within these species. Twenty adult, healthy, non-sedated, Persian cats were submitted to an echocardiographic exam, in order to obtain its reference ranges, within the different echocardiography parameters, performed in a Two-dimensional mode, M-mode and Doppler mode, both in pulse and continuous wave form. The obtained results were compared to the existing data, in current literature for non-sedated, adult cats and a possible correlation was investigated for the measured echocardiographic parameters found both in the two-dimensional mode and in the M-mode’s longitudinal and transverse planes. It was concluded that, the measurement of different echocardiographic parameters is indeed breed-dependent and that the quantification of different longitudinal and transverse plane echocardiographic parameters should not be done indistinctly