Modern Acinetobacter baumannii clinical isolates replicate inside spacious vacuoles and egress from macrophages

Multidrug-resistant Acinetobacter baumannii infections are increasing at alarming rates. Therefore, novel antibiotic-sparing treatments to combat these A. baumannii infections are urgently needed. The development of these interventions would benefit from a better understanding of this bacterium\u27s pathobiology, which remains poorly understood. A. baumannii is regarded as an extracellular opportunistic pathogen. However, research on Acinetobacter has largely focused on common lab strains, such as ATCC 19606, that have been isolated several decades ago. These strains exhibit reduced virulence when compared to recently isolated clinical strains. In this work, we demonstrate that, unlike ATCC 19606, several modern A. baumannii clinical isolates, including the recent clinical urinary isolate UPAB1, persist and replicate inside macrophages within spacious vacuoles. We show that intracellular replication of UPAB1 is dependent on a functional type I secretion system (T1SS) and pAB5, a large conjugative plasmid that controls the expression of several chromosomally-encoded genes. Finally, we show that UPAB1 escapes from the infected macrophages by a lytic process. To our knowledge, this is the first report of intracellular growth and replication of A. baumannii. We suggest that intracellular replication within macrophages may contribute to evasion of the immune response, dissemination, and antibiotic tolerance of A. baumannii

Participación de la respuesta antioxidante en la tolerancia a factores ambientales extremos de aislamientos bacterianos de La Puna

Las Lagunas de Altura de la Puna Andina, ubicadas a 4000 msnm en el noroeste argentino, conforman un ecosistema semejante a los ambientes arcaicos de la Tierra, dadas las condiciones ambientales extremas que experimentan. Las comunidades microbianas que evolucionaron en estos ecosistemas toleran notables condiciones de estrés químico y físico, entre ellas amplias fluctuaciones de temperatura, intensa radiación UV y escasez de nutrientes. En trabajos previos de nuestro laboratorio se han descripto aislamientos del género Acinetobacter de las lagunas Verde y Negra de la Puna. Acinetobacter sp. Ver3 fue una de las cepas que exhibió la mayor tolerancia a la radiación UV y a agentes pro-oxidantes como H2O2 y MV. Posteriores ensayos revelaron la presencia de actividad catalasa 15 veces superior en este aislamiento respecto a cepas control. Estos resultados promovieron la hipótesis de la participación de enzimas antioxidantes en los mecanismos de tolerancia bacteriana a factores ambientales extremos. El análisis del genoma completo de Acinetobacter Ver3 puso de manifiesto la presencia de dos genes codificantes de actividad catalasa. Los resultados obtenidos indicaron que, de las dos enzimas presentes, KatE1 es la responsable de la alta actividad observada previamente. Ésta se localiza en el citosol, posee un amplio rango de temperatura y pH de catálisis, y exhibe una gran eficiencia catalítica, de las más altas informadas. Sorprendentemente, KatE1, además cumple un rol predominante en la protección frente a la radiación UV, como pudo observarse en ensayos con cepas deficientes en actividad catalasa complementadas con este gen. Esta característica evidencia el proceso evolutivo de selección y adaptación de Ver3 al ambiente de la Puna. Otra enzima con actividad catalasa presente en Ver3, KatE2, exhibió localización periplásmica. La misma mostró ser muy resistente a las variaciones de pH y afin por el sustrato, características que le permiten actuar como primera barrera física ante el H2O2 externo, evitando eficientemente la llegada de esta ERO al citoplasma. Los resultados experimentales indicaron que el péptido señal no sólo es necesario para el direccionamiento, sino que además es requerido para su correcto plegamiento y consecuentemente en su actividad. Este hallazgo es novedoso, dado que atribuye al péptido señal funciones que no han sido reconocidas previamente para estas secuencias. El análisis bioinformático de las catalasas en Acinetobacter puso en evidencia la heterogeneidad en la distribución de esta enzima, encontrándose representantes de los cuatro tipos de catalasas hemínicas descriptas. El arreglo que presentó Ver3 fue de muy baja frecuencia de aparición dentro de Acinetobacter, lo que sugiere que la distribución de las catalasas bacterianas se encuentra estrechamente asociada al ambiente en el cual evolucionan y se desarrollan. A su vez, pone de manifiesto la gran plasticidad genómica que presenta el género, capaz de incorporar genes eficientemente, característica esencial para la diversificación y adaptación a las condiciones del entorno.Fil: Sartorio, Mariana Gabriela. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Área Biología Molecular. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR-CONICET); Argentina

Structure and functional properties of the coldadapted catalase from Acinetobacter sp. Ver3 native to the Atacama plateau in northern Argentina

Heme catalases remove hydrogen peroxide by catalyzing its dismutation into water and molecular oxygen, thereby protecting the cell from oxidative damage. The Atacama plateau in northern Argentina, located 400014;m above sea level, is a desert area characterized by extreme UV radiation, high salinity and a large temperature variation between day and night. Here, the heme catalase KatE1 from an Atacama Acinetobacter sp. isolate was cloned, expressed and purified, with the aim of investigating its extremophilic properties. Kinetic and stability assays indicate that KatE1 is maximally active at 50°C in alkaline media, with a nearly unchanged specific activity between 0°C and 40°C in the pH range 5.5-11.0. In addition, its three-dimensional crystallographic structure was solved, revealing minimal structural differences compared with its mesophilic and thermophilic analogues, except for a conserved methionine residue on the distal heme side, which is proposed to comprise a molecular adaptation to oxidative damage.Fil: Sartorio, Mariana Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Cortez, Néstor Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Gonzalez, Javier Marcelo. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; Argentina. Universidad Nacional de Santiago del Estero; Argentin

Catalases of the polyextremophylic Andean isolate Acinetobacter sp. Ver 3 confer adaptive response to H2O2 and UV radiation

The polyextremophilic strain Acinetobacter sp. Ver3 isolated from high-altitude Andean lakes exhibits elevated tolerance to UV-B radiation and to pro-oxidants, a feature that has been correlated to its unusually high catalase activity. The Ver3 genome sequence analysis revealed the presence of two genes coding for monofunctional catalases: AV3KatE1 and AV3KatE2, the latter harboring an N-terminal signal peptide. We show herein that AV3KatE1 displays one of the highest catalytic activities reported so far and is constitutively expressed at relatively high amounts in the cytosol, acting as the main protecting catalase against H2O2 and UV-B radiation. The second catalase, AV3KatE2, is a periplasmic enzyme strongly induced by both peroxide and UV, conferring supplementary protection against pro-oxidants. The N-terminal signal present in AV3KatE2 was required not only for transport to the periplasm via the twin-arginine translocation pathway, but also for proper folding and subsequent catalytic activity. The analysis of catalase distribution among 114 Acinetobacter complete genomes revealed a great variability in the catalase classes, with A. baumannii clinical isolates exhibiting higher numbers of isoenzymes and the most variable profiles.Fil: Sartorio, Mariana Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Repizo, Guillermo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Cortez, Néstor Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentin

The distinctive roles played by the superoxide dismutases of the extremophile Acinetobacter sp. Ver3

Acinetobacter sp. Ver3 is a polyextremophilic strain characterized by a high tolerance to radiation and pro-oxidants. The Ver3 genome comprises the sodB and sodC genes encoding an iron (AV3SodB) and a copper/zinc superoxide dismutase (AV3SodC), respectively; however, the specific role(s) of these genes has remained elusive. We show that the expression of sodB remained unaltered in different oxidative stress conditions whereas sodC was up-regulated in the presence of blue light. Besides, we studied the changes in the in vitro activity of each SOD enzyme in response to diverse agents and solved the crystal structure of AV3SodB at 1.34 Å, one of the highest resolutions achieved for a SOD. Cell fractionation studies interestingly revealed that AV3SodB is located in the cytosol whereas AV3SodC is also found in the periplasm. Consistently, a bioinformatic analysis of the genomes of 53 Acinetobacter species pointed out the presence of at least one SOD type in each compartment, suggesting that these enzymes are separately required to cope with oxidative stress. Surprisingly, AV3SodC was found in an active state also in outer membrane vesicles, probably exerting a protective role. Overall, our multidisciplinary approach highlights the relevance of SOD enzymes when Acinetobacter spp. are confronted with oxidizing agents.Fil: Steimbrüch, Bruno A. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Microbiología. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR-CONICET); Argentina.Fil: Sartorio, Mariana Gabriela. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Microbiología. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR-CONICET); Argentina.Fil: Cortez, Néstor. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Microbiología. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR-CONICET); Argentina.Fil: Albanesi, Daniela. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR-CONICET); Argentina.Fil: Albanesi, Daniela. Plataforma de Biología Estructural y Metabolómica (PLABEM); Argentina.Fil: Lisa, María Natalia. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR-CONICET); Argentina.Fil: Lisa, María Natalia. Plataforma de Biología Estructural y Metabolómica (PLABEM); Argentina.Fil: Repizo, Guillermo Daniel. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Microbiología. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR-CONICET); Argentina

¿Es posible el diagnóstico de la neoplasia folicular no invasiva con características nucleares de tipo de carcinoma papilar de tiroides (NIFTP) en nuestro medio?

Introducción: La variante folicular encapsulada no invasiva del carcinoma papilar detiroides (CPT) se re-clasificó como neoplasia folicular de tiroides no invasiva concaracterísticas nucleares de tipo papilar (NIFTP). Estos tumores se consideran comoneoplasias de muy bajo potencial maligno, con riesgo casi nulo de recurrencia ymortalidad. Objetivos: i) valorar la prevalencia de NIFTP en pacientes con CPT, ii) evaluar laevolución de los mismos y, iii) determinar las alteraciones moleculares halladas en estetipo de neoplasia.Materiales y Métodos: Estudio multicéntrico retrospectivo, observacional,longitudinal, que incluyó a pacientes con diagnóstico de CPT mayores de 18 añospertenecientes a 11 centros asistenciales de Argentina, diagnosticados entre el 1 deenero de 2006 y el 31 de diciembre de 2016. El diagnóstico de NIFTP se efectuó segúnlos criterios referidos por Nikiforov en el año 2016 y fue confirmado por al menos dospatólogos. Se incluyeron 2677 muestras de pacientes con diagnóstico de carcinomapapilar de tiroides. De estos, 612 (22%) fueron carcinoma papilar variante folicular y33 (1,23%) reunieron criterios diagnósticos de NIFTP. Resultados: De las 2677 muestras analizadas, se diagnosticó NIFTP en 33 pacientes(1,23%), el total de pacientes evaluados habían sido tratados con tiroidectomía total y el51% recibió ablación con radioyodo (mediana 100 mCi). Ningún paciente presentómetástasis ganglionares, a distancia, o necesidad de re-intervención quirúrgica. Luegode un seguimiento promedio de 30,5 meses, la respuesta final se consideró excelente enel 82% y 3% presentó una respuesta indeterminada. En 5 casos (15%) no huboseguimiento para establecer respuesta. Se observaron mutaciones de RAS en 4 (17%) yde BRAF V600E en 3 (13%). Conclusiones: La prevalencia de NIFTP en esta serie se encuentra dentro de las másbajas reportadas. La respuesta excelente al tratamiento en la mayoría de pacientes conseguimiento confirma el carácter indolente de estos tumores. Los hallazgos molecularesdifieren de lo publicado, lo que podría deberse a particularidades geográficas y/o étnicas.Introduction: Non-invasive encapsulated follicular variant of papillary thyroid cancer was reclassified as non-invasive follicular thyroid neoplasm with papillary-like nuclear features (NIFTP) in 2016. These neoplasms have an extremely low potential of malignancy. Objectives: i) to assess the prevalence of NIFTP in patients with papillary thyroid carcinoma, ii) to evaluate their outcomes and iii) to determine their molecular profile. Materials and methods: Multicenter, descriptive, retrospective study. Patients from 11 referral centers with papillary thyroid cancer diagnosed from January 2006 to December 2016 were included. Diagnosis of NIFTP was based on criteria described by Nikiforov in 2016. At least two pathologists agreed on the diagnosis. Two thousand six hundred and seventy seven patients with papillary thyroid cancer were included; 612 (22%) of them were follicular variant papillary thyroid cancer, and 33 (1.23%) were classified as NIFTP. Results: Thirty three patients (1.23%) fulfilled diagnostic criteria for NIFTP. All patients underwent total thyroidectomy, and 51% were treated with radioiodine (median dose 100 mCi). No metastatic lymph nodes, distant metastases or recurrences were found. After a mean follow up of 30.5 months, 82% of patients had an excellent response, 3% had an indeterminate response and data was missing in the remaining 15%. RAS mutations were detected in 4 patients (17%) and BRAF V600E in 3 (13%). Discussion: The prevalence of NIFTP in our series is among the lowest reported. Excellent outcomes of patients underscore their low malignant potential. However, molecular findings differ from other series, which may be related to environmental or ethnic features of our population.Fil: Saban, Melina. Hospital Británico de Buenos Aires; ArgentinaFil: Orlandi, Ana Maria. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Agudos "Dr. Teodoro Álvarez"; ArgentinaFil: Deutsch, Susana I. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Agudos "Juan A. Fernández"; ArgentinaFil: Pitoia, Fabián. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; ArgentinaFil: Lowenstein, Alicia Edita. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Agudos "Ramos Mejía"; ArgentinaFil: Calabrese, M. C.. Gobierno de la Ciudad Autónoma de Buenos Aires. Hospital General de Agudos Carlos Durand; ArgentinaFil: Cavallo, Andrea. Hospital de Alta Complejidad de Formosa; ArgentinaFil: Lotti, Alejandro. Hospital Británico de Buenos Aires; ArgentinaFil: Mosnteros Albi, M.. Hospital Dr. Arturo Oñativia - Salta Capital.; ArgentinaFil: Tolaba, N. Hospital Dr. Arturo Oñativia - Salta Capital.; ArgentinaFil: Nallar Dera, Marcelo. Hospital Dr. Arturo Oñativia - Salta Capital.; ArgentinaFil: Jaen, A.. Hospital Italiano; ArgentinaFil: Figurelli, Silvina. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Agudos "Juan A. Fernández"; ArgentinaFil: Carrizo, F.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología "Ángel H. Roffo"; ArgentinaFil: Colobraro, A.. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Agudos "Ramos Mejía"; ArgentinaFil: Garcia Tascon, G.. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Agudos "Dr. Teodoro Álvarez"; ArgentinaFil: Saccoliti, M.. Gobierno de la Ciudad Autonoma de Buenos Aires. Hospital General de Agudos Carlos Durand.; ArgentinaFil: Paes de Lima, A.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; ArgentinaFil: Lencioni, María Julia. Hospital de Alta Complejidad de Formosa; ArgentinaFil: Califano, Ines. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología "Ángel H. Roffo"; ArgentinaFil: Cabezon, C.. Hospital Italiano; ArgentinaFil: Abelleira, E.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; ArgentinaFil: Alcaraz, G.. Hospital Privado Universitario de Córdoba; ArgentinaFil: Brenta, Gabriela. Hospital Cesar Milstein; ArgentinaFil: Bielski, Laila. Sanatorio Guemes Sociedad Anonima.; ArgentinaFil: Castro Jozami, Lorena. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Agudos "Juan A. Fernández"; ArgentinaFil: Corino, M.. Hospital Italiano; ArgentinaFil: Faure, Eduardo. Complejo Medico Policial Bartolome Churruca Andres Visca; ArgentinaFil: Frascaroli, G.. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Agudos "Dr. Teodoro Álvarez"; ArgentinaFil: Gauna, Alicia Teresa. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Agudos "Ramos Mejía"; ArgentinaFil: Guerra, Jorgelina. Universidad Austral. Hospital Universitario Austral; ArgentinaFil: Gutierrez, S.. Gobierno de la Ciudad Autonoma de Buenos Aires. Hospital General de Agudos Carlos Durand.; ArgentinaFil: Ilera, Veronica. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Agudos "Ramos Mejía"; ArgentinaFil: Iorcansky, S.. Hospital Italiano; ArgentinaFil: Martinez, Maria Paz. Hospital Alemán; ArgentinaFil: Moldes, Sofia. Complejo Medico Policial Bartolome Churruca Andres Visca; ArgentinaFil: Negueruela, M.. Universidad Austral. Hospital Universitario Austral; ArgentinaFil: Oneto, A.. Gobierno de la Ciudad Autonoma de Buenos Aires. Hospital General de Agudos Carlos Durand.; ArgentinaFil: Parisi, Carina. Hospital Italiano; ArgentinaFil: Reyes, Adriana. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Agudos "Ramos Mejía"; ArgentinaFil: Rosemblit, Cinthia. Pontificia Universidad Católica Argentina "Santa María de los Buenos Aires". Instituto de Investigaciones Biomédicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas; ArgentinaFil: Russo Picasso, Maria Fabiana. Hospital Italiano; ArgentinaFil: Salas, Monica Delia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; ArgentinaFil: Sartorio, Mariana Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Schnitman, M.. Hospital Italiano; ArgentinaFil: Sklate, Roxana. Hospital Tornu; ArgentinaFil: Croome, Silva. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Agudos "Ramos Mejía"; ArgentinaFil: Storani, Maria Elena. Municipalidad de Vicente Lopez (buenos Aires); ArgentinaFil: Vazquez, A.. Gobierno de la Ciudad Autonoma de Buenos Aires. Hospital General de Agudos Carlos Durand.; ArgentinaFil: Zund, Santiago. Centro de Educaciones Médicas e Investigación Clínica "Norberto Quirno"; ArgentinaFil: Zunino, A.. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires; Argentin