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    Avaliação das propriedades físico-químicas de ligas à base de cobre com potencial atividade microbicida
    (Universidade Federal de São Paulo, 2024-05-29) Guerini, Guilherme Gonçalves [UNIFESP]; Silva, Ricardo Alexandre Galdino da [UNIFESP]; Vasoncellos, Suzan Pantaroto de [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/4254240006926714; http://lattes.cnpq.br/6350523822780669; http://lattes.cnpq.br/0006269777203944
    O cobre (Cu) e suas ligas têm atraído a atenção de pesquisadores nos últimos anos devido à sua capacidade microbicida contra diversos microrganismos, possuindo várias aplicações na medicina e como forma de prevenir a propagação de doenças em ambientes de alta circulação humana (hospitais e transporte público). Porém, a utilização do cobre puro é inviável devido aos processos de oxidação e corrosão em diferentes meios que afetam a estética e a vida útil do material. Assim, no intuito de melhorar o comportamento de corrosão sem prejudicar a atividade microbicida, neste estudo foram avaliadas inicialmente seis ligas de CuZnNi e o latão 70/30 para entender suas características físico-químicas em diferentes eletrólitos e sua atividade microbiológica contra bactérias e leveduras de interesse clínico. Para isto, foram realizados testes físico-químicos e eletroquímicos para caracterização das amostras em solução de NaCl 0,5 ϻ e de suor artificial para mimetizar condições desafiadoras e aquelas encontradas no cotidiano. Já para os testes microbiológicos foram realizados ensaios com bactérias e leveduras para avaliar sua capacidade microbicida e de evitar a formação de biofilmes. Tais ensaios conduziram o trabalho à seleção de uma liga que apresentasse a melhor capacidade de resistência à corrosão para a mesma atividade microbicida observada nas demais ligas. Os dados obtidos por difratometria de raios X confirmaram a presença de duas fases ricas em cobre, ambas provenientes do processo de solidificação do material. Além disso, os resultados mostraram que a adição de níquel promoveu um refinamento da microestrutura das ligas. As medidas de potencial de circuito aberto mostraram que o aumento do teor de Ni nas ligas tornam os valores de potenciais mais positivos, sugerindo que os materiais tornam se mais nobres. Os resultados indicaram também que a liga Cu68,85Zn26,36Ni4,69, denominada A5, apresentou o melhor comportamento em relação a resistência à corrosão para um mesmo comportamento microbicida frente as outras ligas estudadas. Assim, a liga Cu68,85Zn26,36Ni4,69 foi selecionada para dar continuidade aos testes com solução de NaCl 0,5 ϻ e suor artificial, em comparação com o cobre puro. Quanto à voltametria cíclica, em suor artificial, observou-se uma inversão na intensidade dos picos de oxidação referentes à formação dos íons Cu+ e Cu2+. A liga apresentou menor potencial de corrosão e maior taxa de corrosão em suor artificial. A espectroscopia por impedância eletroquímica demonstrou uma maior resistência do cobre em ambos os meios e a liga A5 mostrou uma menor resistência à transferência de carga (Rct) para o suor artificial. A espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado mostrou que em suor artificial a liga A5 apresentou maior liberação de íons nos primeiros minutos de imersão. Por fim, pode-se sugerir que as espécies Cu2O, Cu(OH)2, CuCl2, ZnCl2 e Zn(OH)2 são os produtos de corrosão majoritários para os meios analisados. Quanto a atividade microbiológica, a liga A5 foi capaz de inativar os microrganismos testados em menos de 30 min de contato. Além disso, ela apresentou uma capacidade pronunciada de morte celular com uma melhor dispersão de biofilme quando comparada com o aço inoxidável 304 (superfície inerte). Assim, o presente estudo indica que a liga Cu68,85Zn26,36Ni4,69 reuniu as melhores características para se tornar uma alternativa para futuras aplicações nos setores médicos e sanitários.
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    Avaliação de ligas de cobre como agentes desestabilizantes de biofilme bacteriano: uma perspectiva de sua aplicação contra a poluição ambiental
    (Universidade Federal de São Paulo, 2023-01-04) Almeida, Juliana Bertolino Sena de [UNIFESP]; Vasconcellos, Suzan Pantaroto de [UNIFESP]; Vital, Vitor Gonçalves; http://lattes.cnpq.br/4254240006926714; http://lattes.cnpq.br/9149794543954265
    O cobre (Cu) é um elemento conhecido por sua importância, como, micronutriente para o bom funcionamento de metabolismo de seres vivos, outra característica desse elemento é a presença de atividade microbicida, característica essa que já é conhecida e empregada a milhares de anos. Essa utilização se dá por esse elemento apresentar taxas de toxicidade a microrganismos quando em exposição prolongada e altas concentrações, causando interferências estruturais e metabólicas nesses microrganismos. Atualmente o elemento já vem sendo utilizado como parte da composição de alguns materiais como tintas, fibras de roupas, com o intuito de trazer uma maior proteção contra microrganismos patogênicos. Ao longo dos últimos anos, é observado um aumento do fator de virulência de bactérias, tornando os antibióticos e soluções sanitizantes menos eficientes no combate a esses microrganismos, e com isso a necessidade de buscar novos meios de maior eficiência para essa eliminação. Nesse estudo, a partir das análises de absorbância dos cupons de Cu inoculados com a bactéria Pseudomonas aeruginosa foi identificado que cupons de Cu inoculados com a bactéria apresentaram atividade inibidora da formação de biofilme após 14 dias em contato com os cupons, assim como, a solução de Acetato de Cobre II Cu (CH3COO)2, apresentou um potencial parcial de atividade inibidora de crescimento de biofilme após 14 dias em contato com os cupons. Após a realização das análises e identificação do seu real potencial de inibição do crescimento de biofilme da bactéria Pseudomonas aeruginosa em sua superfície, foram trazidas perspectivas da utilização desse material e solução como agente biocida para a não formação e eliminação de biofilme em tubulações industriais. Como forma de evitar processos de bioincrustação, os quais acarretam em vazamentos e rompimento de dutos, trazendo prejuízos econômicos e ambientais como a contaminação de solo, água, populações humanas, assim como da fauna e flora.
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    Acesso aberto (Open Access)
    Caracterização molecular da formação de biofilme por Escherichia coli enteropatogênica (EPEC) O119
    (Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), 2019-02-28) Flores, Maricelia Navarro Pinheiro [UNIFESP]; Scaletsky, Isabel Cristina Affonso [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/8411282118391609; http://lattes.cnpq.br/8538548568073264; Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
    EPEC can be categorized into two subgroups, typical (tEPEC) and atypical (aEPEC), based on the presence or absence of the EPEC adherence factor plasmid (pEAF), respectively. EPEC colonizes the proximal small intestine, where it adheres to epithelial cells forming microcolonies. Microcolony formation is one of the initial steps in biofilm development, but, very little is known regarding biofilm formation by EPEC strains. Our laboratory investigated the ability of biofilm formation in a collection of 223 EPEC strains (70 typical and 153 atypical) belonged to EPEC and non-EPEC serogroups. Biofilm formation occurred in 11/ tEPEC and 37 aEPEC strains from different serotypes. Typical EPEC formed biofilm on a polystyrene plate at 37C, whereas aEPEC strains formed at 26C in LB, or LBNS. The gene sequences related to type 1 fimbriae, curli, flagellin, antigen 43, and the autotransporter proteins of enterohemorrhagic E. coli EhaA, EhaB (ehaBa and ehaBb) and Cah were identified in most of the typical and atypical biofilm-producing strains. The objetive of this study was to continue the studies of our laboratory, identifying the genetic determinant involved in the biofilm formation of one tEPEC strain. We began the study by selecting the tEPEC strain between the group of the strains previously characterized as biofilm forming. Biofilm formation quantification results showed that three strains presented strong biofilm and seven strains presented moderate biofilm at 37ºC in LBNS medium. Among the 3 strains, T29 (O119: H6) strain was selected for presenting a robust biofilm on abiotic surface and a dense pellicle at the air-liquid interface. The T29 strain (O119: H6) was mutagenized with the transposon mini-Tn10, and four mutants (M6, M21, M160 and M175) were identified that lost the ability to form biofilm on polystyrene surface and pellicle at the liquid-air interface. The DNA flanked by the transposon insert was cloned into the plasmid vector pUC19, and the clones obtained were sequenced. BLASTN analysis of the 529 bp and 322 bp sequences obtained from the sequencing of clones M6.1 and M21.1, respectively, revealed homology with the enzyme aspartate ammonia lyase and fimD gene related to fimbriae type 1. Studies are in progress with mutants M160 and M175.
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    Acesso aberto (Open Access)
    Caracterização molecular, avaliação do perfil de susceptibilidade a antifúngicos e formação de biofilme de isolados clínicos pertencentes ao complexo Candida haemulonii e Candida auris
    (Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), 2017-06-29) Lima, Soraia Lopes [UNIFESP]; Melo, Analy Salles de Azevedo [UNIFESP]; Padovan, Ana Carolina Barbosa; http://lattes.cnpq.br/7106567615656883; s http://lattes.cnpq.br/8922840487452492; http://lattes.cnpq.br/6572863047648284; Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
    The Candida haemulonii complex (C. haemulonii, C. haemulonii var. vulnera and C. duobushaemulonii) and the phylogenetically related species (C. auris and C. pseudohaemulonii) are agents of superficial and invasive mycoses, responsible for high rates of morbidity and mortality. The phenotypic methods are unable to correctly identify closely related species, such as that included in the C. haemulonii complex. It is essential to use molecular techniques for identification, and sequencing the ITS region of the ribosomal DNA is considered the gold standard method for Candida species identification. As these microorganisms can be found in hospital environments and have shown low susceptibility to antifungal agents, it is essential that more studies are performed to evaluate their biological characteristics. Objectives: (i) To identify clinical isolates stored at the Culture Collection of LEMI, identified as C. haemulonii (sensu lato) and C. auris by sequencing the ITS region of rDNA generating high quality sequences; (ii) To evaluate in vitro susceptibility profile of these isolates with 5 antifungal agents; (iii) To evaluate biofilm formation of C. haemulonii (sensu lato) isolates and related species. Material and methods: Sixty-six clinical isolates from different sites were selected from several medical centers from four Latin American countries from 2008 to 2016. For the molecular identification, ITS sequencing was performed and the sequences obtained were compared to those deposited in NCBI genomic database. Susceptibility tests with the antifungals fluconazole (FLC), voriconazole (VRC), anidulafungin (ANI), 5-fluorocytosine (5-FC) and amphotericin-B (AMB) were performed according to CLSI document M27-A3. For the biofilm assays, 96-well plates were used and biofilm quantification was performed by using violet crystal staining. Results: Among the 66 isolates studied, 37 were identified as C. auris, 11 as C. haemulonii var. vulnera, 9 as C. haemulonii (sensu stricto) and 9 as C. duobushaemuonii. No C. pseudohaemulonii isolates were found. Inter-specific variability of antifungal susceptibility was observed among four agents tested. The 4 species identified were resistant to AMB and FLC. Regarding VRC, lower MICs were obtained for the majority of C. haemulonii (sensu lato) isolates. 5-FC and ANI agents showed activity against the isolates tested. Regarding the biofilm formation, C. haemulonii (sensu stricto) and C. haemulonii var. vulnera were the species that showed higher intra-specific variability. The species that presented the highest and the lowest biofilm formation were C. auris and C. duobushaemulonii, respectively. Conclusions: The sequencing of ITS region allowed accurate identification of all isolates and generated high quality sequences. C. haemulonii complex and C. auris were resistant to AMB and FLC, but the majority of the isolates were susceptible to ANI and 5-FC. All species studied were able to form biofilm, especially C. auris, which presented the highest capability to produce biofilm.
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    Acesso aberto (Open Access)
    Comparative phenotypic and genomic features of Staphylococci from sonication fluid of orthopedic implant-associated infections with poor outcome
    (MDPI, 2022-06-02) Santos, Ingrid Nayara Marcelino [UNIFESP]; Kurihara, Mariana Neri Lucas [UNIFESP]; Santos, Fernanda Fernandes; Valiatti, Tiago Barcelos [UNIFESP]; Silva, Juliana Thalita Paulino [UNIFESP]; Pignatari, Antonio Carlos Campos [UNIFESP]; Salles, Mauro Jose Costa [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/7196518766323325; http://lattes.cnpq.br/0214364156717092; http://lattes.cnpq.br/6922450552975380; http://lattes.cnpq.br/1570873280199853; http://lattes.cnpq.br/9461346610553865; http://lattes.cnpq.br/3119933864520484
    Staphylococcus spp. remain the leading biofilm-forming agents causing orthopedic im-plant-associated infections (OIAI). This is a descriptive study of phenotypic and genomic features identified in clinical isolates of S. aureus and coagulase-negative Staphylococcus (CoNS) recovered from OIAIs patients that progressed to treatment failure. Ten isolates were identified by matrix-time-of-flight laser-assisted desorption mass spectrometry (MALDI-TOF-MS) and tested for antibi-otic susceptibility and biofilm formation. Genotypic characteristics, including, MLST (Multi Locus Sequence Typing), SCCmec typing, virulence and resistance genes were assessed by whole-genome sequencing (WGS). All S. aureus harbored mecA, blaZ, and multiple resistance genes for aminogly-cosides and quinolones. All MRSA were strong biofilm producers harboring the complete icaADBC and icaR operon. Seven CoNS isolates comprising five species (S. epidermidis, S. haemolyticus, S. sci-uri, S. capitis and S. lugdunensis) were analyzed, with mecA gene detected in five isolates. S. haemoli-tycus (isolate 95), and S. lugdunensis were unable to form biofilm and did not harbor the complete icaADBCR operon. High variability of adhesion genes was detected, with atl, ebp, icaADBC operon, and IS256 being the most common. In conclusion, MRSA and CoNS isolates carrying genes for bio-film production, and resistance to β-lactam and aminoglycosides are associated with treatment fail-ure in OIAIs.
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    Acesso aberto (Open Access)
    Desenvolvimento de um protótipo para geração de nano e microfibras: rotofiador
    (Universidade Federal de São Paulo, 2022-01-31) Ramos, Suzane Cristina de Lima [UNIFESP]; Soares, Vitória de Oliveira [UNIFESP]; Concha, Viktor Oswaldo Cárdenas [UNIFESP]; Soares, Vitória; http://lattes.cnpq.br/0661599261187131
    Atualmente a geração de fibras em escala micrométrica e nanométrica tem ganhado destaque devido a inúmeras aplicações destes materiais principalmente na área biomédica, por apresentarem alta capacidade mimética, como por exemplo, os scaffolds, estruturas utilizadas na engenharia de tecidos. Dentre as técnicas utilizadas para a geração destas fibras temos: fiação, eletrofiação, impressão 3D e rotofiação. A rotofiação é uma técnica simples, de baixo custo e que apresenta maior taxa de produção quando comparada às demais. Sendo assim, este trabalho tem por objetivo a construção de um protótipo, além de explorar os principais aspectos tais como: conceito, tipos de configurações, parâmetros que influenciam a geração das fibras e aplicações. A montagem do protótipo será baseada em conceitos e equipamentos existentes no mercado. O rotofiador apresenta a seguinte configuração: copo oco (deposição da solução polimérica), motor e sistema coletor de fibras. Através deste trabalho espera-se obter um equipamento versátil e de fácil manuseio, permitindo a obtenção de micro ou nanofibras a partir de biopolímero. Cabe ressaltar que não existe este equipamento para compra no mercado e pesquisa realizada para sua construção com fornecedor verificou-se que o preço fica em torno de 15 mil reais. Com isso, através deste estudo verificou-se que é possível a construção de um rotofiador de baixo custo, podendo ficar em torno de 2 mil reais.
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    Acesso aberto (Open Access)
    Estudo do efeito microbicida da adição de nanopartículas de prata em membranas de um copolímero de poliéter e poliamida comercial (PEBAX-2533)
    (Universidade Federal de São Paulo, 2024-06-05) Barros, Larissa Cardoso de [UNIFESP]; Camilo, Fernanda Ferraz [UNIFESP]; Silva, Flavia Tavares da; https://bv.fapesp.br/pt/pesquisador/93340/fernanda-ferraz-camilo/; http://lattes.cnpq.br/7155923130289771
    Este trabalho de conclusão de curso teve como objetivo principal a preparação de membranas elastoméricas utilizando o copolímero PEBAX-2533, enriquecido com nanopartículas de prata, com potencial uso em dispositivos médicos, como cateteres e implantes. O PEBAX-2533 é conhecido por suas excelentes propriedades mecânicas e flexibilidade. Nanopartículas de prata, escolhidas por suas eficazes propriedades microbicidas, foram sintetizadas utilizando o método bottom-up, que permite controle preciso sobre o tamanho e a forma das partículas. A síntese foi realizada em 1-butanol, um solvente capaz de dissolver eficientemente tanto o PEBAX-2533 quanto as nanopartículas de prata, garantindo a compatibilidade entre os componentes e a integridade das nanopartículas incorporadas. As membranas resultantes foram caracterizadas para avaliar a distribuição, estabilidade térmica e a integração das nanopartículas de prata na matriz do PEBAX. Os resultados mostraram que as membranas mantêm estabilidade térmica até 210 °C, o que as qualifica para aplicações biomédicas que exigem esterilização a altas temperaturas. Os testes funcionais focaram na capacidade das membranas de dispersar biofilmes de Pseudomonas aeruginosa, uma bactéria notória por sua resistência a tratamentos e prevalência em infecções hospitalares. Os resultados indicaram que as membranas contendo nanopartículas de prata são capazes de conter a formação de biofilmes. Em particular, a membrana com 1% de massa de nanopartículas de prata e 10 mM de concentração mostrou os melhores resultados, dispersando efetivamente o biofilme e impedindo a proliferação bacteriana.
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    Acesso aberto (Open Access)
    Evaluation of the Anti‑biofilm Efficacy of Kyotorphin Derivatives and Biosafety Assessment: In Vitro and In Vivo Investigations Targeting Bacterial and Fungal Pathogens
    (Springer, 2024) Carvalho, Isabel Chaves Silva [UNIFESP]; Simões, Fernanda da Silva Seiffert [UNIFESP]; de Andrade, Vitor Martins [UNIFESP]; Tada, Dayane Batista [UNIFESP]; Heras, Montserrat; Bardají, Eduard; Lopes-Ferreira, Mônica; Castanho, Miguel Augusto Rico Botas; Conceição, Katia [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/5360223612968931
    Kyotorphin (KTP) dipeptide (l-Tyrosine-l-Arginine) and their derivatives possess a multitude of functions, qualifying them as "multifunctional peptides." Considering the escalating bacterial resistance to antibiotics, antimicrobial peptides offer a promising road, forming the central focus of this current investigation. The effectiveness of KTP derivatives, GABA-KTPNH2 and Indol-KTP-NH2, were assessed for biofilm inhibition in bacterial and fungal strains. The viability of these derivatives was tested in fibroblasts and B16-F10-Nex2 cells. In vivo toxicity was evaluated using the model organisms Galleria mellonella and Danio rerio. Notably, both GABA-KTP-NH2 and Indol-KTP-NH2 derivatives effectively hindered biofilm formation in E. coli, S. pneumoniae, and C. krusei. In the G. mellonella model, the derivatives exhibited significant larval survival rates in toxicity tests, while in infection tests, they demonstrated efficient treatment against the evaluated microorganisms. Conversely, zebrafish assays revealed that Indol-KTP-NH2 induced substantial mortality rates in embryos after 72 and 96 h of exposure. Similarly, the GABA-KTP-NH2 derivative exhibited heightened lethality, noticeable at the 100 μM concentration after the same exposure periods. Importantly, toxicity assessments unveiled a relatively lower toxicity profile, coupled with a reduced potential for inducing abnormalities. These results highlight the necessity of employing a comprehensive approach that integrates diverse techniques to thoroughly assess toxicity implications.
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    Acesso aberto (Open Access)
    Proteomics-based identification of differentially abundant proteins reveals adaptation mechanisms of Xanthomonas citri subsp citri during Citrus sinensis infection
    (Biomed Central Ltd, 2017) Moreira, Leandro M.; Soares, Marcia R.; Facincani, Agda P.; Ferreira, Cristiano B.; Ferreira, Rafael M.; Ferro, Maria I. T.; Gozzo, Fabio C.; Felestrino, Erica B.; Assis, Renata A. B.; Garcia, Camila Carriao M.; Setubal, Joao C. [UNIFESP]; Ferro, Jesus A.; de Oliveira, Julio C. F. [UNIFESP]
    Background: Xanthomonas citri subsp. citri (Xac) is the causal agent of citrus canker. A proteomic analysis under in planta infectious and non-infectious conditions was conducted in order to increase our knowledge about the adaptive process of Xac during infection. Results: For that, a 2D-based proteomic analysis of Xac at 1, 3 and 5 days after inoculation, in comparison to Xac growth in NB media was carried out and followed by MALDI-TOF-TOF identification of 124 unique differentially abundant proteins. Among them, 79 correspond to up-regulated proteins in at least one of the three stages of infection. Our results indicate an important role of proteins related to biofilm synthesis, lipopolysaccharides biosynthesis, and iron uptake and metabolism as possible modulators of plant innate immunity, and revealed an intricate network of proteins involved in reactive oxygen species adaptation during Plants'Oxidative Burst response. We also identified proteins previously unknown to be involved in Xac-Citrus interaction, including the hypothetical protein XAC3981. A mutant strain for this gene has proved to be non-pathogenic in respect to classical symptoms of citrus canker induced in compatible plants. Conclusions: This is the first time that a protein repertoire is shown to be active and working in an integrated manner during the infection process in a compatible host, pointing to an elaborate mechanism for adaptation of Xac once inside the plant.
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    Acesso aberto (Open Access)
    The use of low-cost brewery waste product for the production of surfactin as a natural microbial biocide
    (Elsevier, 2020-10-07) Nazareth, Talita Corrêa; Zanutto, Conrado Planas; Tripathi, Lakshmi; Juma, Abdulaziz; Maass, Danielle [UNIFESP]; Souza, Antônio Augusto Ulson de; Souza, Selene Maria de Arruda Guelli Ulson de; http://lattes.cnpq.br/3431482044015696
    Surfactin has potential as next generation antibiofilm agent to combat antimicrobial resistance against emerging pathogens. However, the widespread industrial applications of surfactin is hampered by its high production cost. In this work, surfactin was produced from Bacillus subtilis using a low-cost brewery waste as a carbon source. The strain produced 210.11 mg L-1 after 28 h. The antimicrobial activity was observed against all tested strains, achieving complete inhibition for Pseudomonas aeruginosa, at 500 mg mL-1. A growth log reduction of 3.91 was achieved for P. aeruginosa while, Staphylococcus aureus and Staphylococcus epidermidis showed between 1 and 2 log reductions. In the anti-biofilm assays against P. aeruginosa, the co-incubation, anti-adhesive and disruption showed inhibition, where the greatest inhibition was observed in the co-incubation assay (79.80%). This study provides evidence that surfactin produced from a low-cost substrate can be a promising biocide due to its antimicrobial and anti-biofilm abilities against pathogens.