PESQUISA VETERINÁRIA BRASILEIRA

Abstract in English:

ABSTRACT.- Pires I.C., Freire N.B., Fernandes A.W.C., Souza R.F.S., Silva Jr F.A.G., Oliveira H.P. & Costa M.M. 2018. [Influence of polypyrrole and salinity levels on biofilm formation in Aeromonas spp.]. Influência do polipirrol e dos níveis de salinidade na formação de biofilme em Aeromonas spp. Pesquisa Veterinária Brasileira 38(8):1528-1536. Laboratório de Microbiologia e Imunologia Animal, Universidade Federal do Vale do São Francisco, Rodovia BR-407 Km 12, Lote 543, Projeto de Irrigação Nilo Coelho, C1, Petrolina, PE 56300-000, Brazil. E-mail: isabellecpires@hotmail.com Bacteria of the genus Aeromonas are highly disseminated pathogens in the aquatic environment, responsible for great economic losses in the pisciculture of several countries. They are opportunistic microorganisms and their pathogenicity is linked to some virulence factors, such as biofilm formation. Saline stress is one of the factors that favor the formation of these colonies and, consequently, the increase of infections. These infections, when associated with biofilm, are even more resistant to antimicrobials. In this context, polypyrrole stands out as an antimicrobial alternative because it has several therapeutic attributes and does not present toxicity to organisms. Thus, the objective of this study was to evaluate the susceptibility profile and the biofilm formation capacity of Aeromonas spp. associated with different levels of salinity and polypyrrole. The antibacterial activity of the isolates was determined and motility assays were performed with bacteria bearing the fla gene. The ability of sodium chloride and polypyrrole to interfere with biofilm formation has also been demonstrated. The results were evidenced with scanning electron microscopy. Concentrations of 2 and 3% of NaCl inhibited bacterial motility. In the biofilm formation, 83% of the bacterial isolates induced production at the concentration of 0.25%. Polypyrrole caused the death of all the isolates tested at the concentration of 125μg/mL. In addition, this compound decreased bacterial motility at concentrations of 0.25 to 3%, and no biofilm was produced. These results show that the different levels of NaCl influence in the formation of the biofilm favoring the persistence of the infection. This study also highlighted the potential of polypyrrole as a bactericidal agent, being an effective alternative to antimicrobial drugs for the treatment of infections caused by Aeromonas spp.

• Biofilm Aeromonas spp. gene fla motility pisciculture aquiculture polymer resistance bacterioses motilidade piscicultura aquicultura polímero resistência.

Abstract in Portuguese:

RESUMO.- Pires I.C., Freire N.B., Fernandes A.W.C., Souza R.F.S., Silva Jr F.A.G., Oliveira H.P. & Costa M.M. 2018. [Influence of polypyrrole and salinity levels on biofilm formation in Aeromonas spp.]. Influência do polipirrol e dos níveis de salinidade na formação de biofilme em Aeromonas spp. Pesquisa Veterinária Brasileira 38(8):1528-1536. Laboratório de Microbiologia e Imunologia Animal, Universidade Federal do Vale do São Francisco, Rodovia BR-407 Km 12, Lote 543, Projeto de Irrigação Nilo Coelho, C1, Petrolina, PE 56300-000, Brazil. E-mail: isabellecpires@hotmail.com Bactérias do gênero Aeromonas são patógenos altamente disseminados no ambiente aquático, responsáveis por grandes perdas econômicas na piscicultura de diversos países. São micro-organismos oportunistas e sua patogenicidade está ligada a alguns fatores de virulência, como a formação de biofilme. O estresse salino é um dos fatores que favorecem a formação dessas colônias e, consequentemente, o aumento de infecções. Essas infecções quando estão associadas ao biofilme são ainda mais resistentes aos antimicrobianos. Nesse contexto, o polipirrol destaca-se como uma alternativa antimicrobiana por possuir vários atributos terapêuticos e não apresentar toxicidade aos organismos. Dessa forma, o objetivo desse estudo foi avaliar o perfil de susceptibilidade e a capacidade de formação de biofilme dos isolados de Aeromonas spp. associados aos diferentes níveis de salinidade e polipirrol. Determinou-se a atividade antibacteriana dos isolados e ensaios de motilidade foram realizados com bactérias que carreavam o gene fla. Também verificou-se a capacidade do cloreto de sódio e polipirrol em interferir na formação do biofilme. Os resultados foram evidenciados com a microscopia eletrônica de varredura. As concentrações de 2 e 3% de NaCl inibiram a motilidade bacteriana. Na formação do biofilme, 83% dos isolados bacterianos induziram a produção na concentração de 0,25%. O polipirrol causou a morte de todos os isolados testados na concentração de 125µg/mL. Além disso, esse composto diminuiu a motilidade bacteriana nas concentrações de 0,25 a 3%, sendo que em relação à produção de biofilme, não houve interferência. Esses resultados evidenciam que os diferentes níveis de NaCl influenciam na formação do biofilme favorecendo a persistência da infecção. Este estudo também realçou a potencialidade do polipirrol como agente bactericida, sendo uma alternativa eficaz às drogas antimicrobianas para o tratamento das infecções causadas por Aeromonas spp.

Abstract in English:

The indiscriminate use of antibiotics has selected some pathogenic bacteria being multidrug-resistant, a situation that can be exacerbated by biofilms formation. Thus, silver nanoparticles (AgNPs) have been highlighted as an innovative alternative, low-cost and effective against bacterial diseases. The aim of this study was to determine the antimicrobial activity of AgNPs and the interference in Aeromonas spp. biofilm formation. The strains were obtained from aquatic organisms. The AgNPs were chemically synthesized using as reducing agent trisodium citrate and characterized by ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis). The antimicrobial activity was carried out against three isolates by the microdilution broth method for determining minimum bactericidal concentration (CBM) and cultivation of CCCP, an inhibitor of the efflux pump, was carried out to complement the effect of AgNPs. Interference in the biofilm formation was performed according to the protocol and consolidated, within the resistance structure characterization by scanning electron microscopy. In the test of the CBM, the AgNPs were unable to inactivate the growth of the isolates, while the silver nitrate obtained efficiency in different concentrations. In the efflux pump inhibitor presence the isolates were analyzed, one went from resistant to nanoparticles to sensitive. The AgNPs were effective in reducing of biofilm formation and acted on the consolidated biofilm in all tested isolates. These results indicate the silver nanoparticles to interfere with Aeromonas spp. biofilm from aquatic organisms and human bodies.

• Aeromonas spp. aquatic organisms nanotechnology biofilm antimicrobial resistance poikilotherm animals bacterioses

Abstract in Portuguese:

O uso indiscriminado de antimicrobianos tem proporcionado a algumas bactérias patogênicas a seleção de cepas multirresistentes, situação que pode ser agravada pela formação do biofilme. Desta forma, as nanopartículas de prata (AgNPs) vêm se destacando como uma alternativa inovadora, de baixo custo e eficiente contra doenças causadas por bactérias. O objetivo deste estudo foi determinar a atividade antimicrobiana das AgNPs e a interferência na formação do biofilme de Aeromonas spp. obtidas de organismos aquáticos. As AgNPs foram sintetizadas quimicamente utilizando como agente redutor o citrato trissódico e caracterizadas por espectrofotometria ultravioleta-visível (UV-Vis). A atividade antimicrobiana foi realizada contra três isolados pelo método de microdiluição em caldo para determinar a concentração bactericida mínima (CBM) e um cultivo com CCCP, um inibidor da bomba de efluxo, foi realizado para complementar o efeito das AgNPs. A interferência no biofilme foi realizada segundo o protocolo de formação e consolidado, além da caracterização desta estrutura de resistência por microscopia eletrônica de varredura. No teste da CBM, as AgNPs não foram capazes de inativar o crescimento dos isolados, ao passo que o nitrato de prata obteve eficiência em diferentes concentrações. Na presença do inibidor de bomba de efluxo, dos isolados analisados, um passou de resistente a sensível na presença das nanopartículas. As AgNPs foram eficazes em diminuir a formação de biofilme, como também atuaram sobre o biofilme consolidado em todos os isolados testados. Estes resultados indicam o potencial das nanopartículas de prata em interferir com o biofilme de Aeromonas spp. de organismos aquáticos e seres humanos.

• Aeromonas spp. organismos aquáticos nanotecnologia biofilme antimicrobiano resistência animais poiquilotermos bacterioses

Abstract in English:

ABSTRACT.- Alves A.P.P., Amorim V.S., Vieira D.S., Peixoto R.M., Oliveira H.P. & Costa M.M. 2017. [Solutions of Zinc oxide and silver nitrate as an alternative to bovine udder antisepsis.] Soluções de óxido de zinco e de nitrato de prata como alternativa para antissepsia de tetos de bovinos. Pesquisa Veterinária Brasileira 37(10):1049-1056. Curso de Pós-Graduação em Ciências Veterinárias no Semiárido, Universidade Federal do Vale do São Francisco, Rodovia BR-407, Lote 543, PSNC-C1, s/n, Petrolina, PE 56300-990, Brasil. E-mail: appatec@hotmail.com This study aimed to analyze the zinc oxide and silver nitrate solutions as an alternative antiseptic for cow teats (in situ), considering the lack in the literature about these compounds uses in mastitis prophylaxis. First microdilution tests med and MBC (Minimal Bactericidal Concentration were perfor in order to determine the antimicrobial activity of zinc oxide and silver nitrate solutions over 30 Staphylococcus spp. isolates, obtained from cows with mastitis. All strains tested showed sensitivity to both solutions, but the silver nitrate solution had lower MBC values (3,05 to 97,65ug/ml) compared with zinc oxide solution  MBCs (97,65 to 6,250 ug/ml). Subsequently, the antiseptic teat tests were conducted (in situ) by immersing the teats in same antimicrobial solutions tested in the first experiment. Therefore, 40 teats were used (n = 40) originating from slaughtered cows were divided into 4 groups of 10 teats, to test test zinc oxide 3% (30mg/mL) and silver nitrate 1% (10mg/mL) solutions and their respective controls. The teats were submitted to mesophilic count on the teat surface (CFU/cm2) before and after immersion in tested solutions. As a result, all the solutions (zinc oxide and silver nitrate) had a significant reduction in CFU/cm2 until 60 minutes after immersion (M 0’ to 60 M’). Silver nitrate solution showed a reduction of CFU/cm2 significantly higher compared to the group treated with zinc oxide solution. These results validate the potential use of zinc oxide and silver nitrate solutions in dairy cows as a pre- and post-dipping antiseptic.

• Teats antisepsis zinc oxide silver nitrate cattle antissepsia de tetos óxido e zinco nitrato de prata bovinos

Abstract in Portuguese:

RESUMO.- Alves A.P.P., Amorim V.S., Vieira D.S., Peixoto R.M., Oliveira H.P. & Costa M.M. 2017. [Solutions of Zinc oxide and silver nitrate as an alternative to bovine udder antisepsis.] Soluções de óxido de zinco e de nitrato de prata como alternativa para antissepsia de tetos de bovinos. Pesquisa Veterinária Brasileira 37(10):1049-1056. Curso de Pós-Graduação em Ciências Veterinárias no Semiárido, Universidade Federal do Vale do São Francisco, Rodovia BR-407, Lote 543, PSNC-C1, s/n, Petrolina, PE 56300-990, Brasil. E-mail: appatec@hotmail.com Este trabalho teve como objetivo analisar o potencial das soluções de óxido de zinco e de nitrato de prata como alternativa para antissepsia de tetos de bovinos (in situ), considerando a escassez de literatura a respeito do uso destes compostos na profilaxia de mastites. Primeiramente foram realizados ensaios de microdiluição e CBM (Concentração Bactericida Mínima) a fim de verificar a atividade antimicrobiana das soluções de óxido de zinco e de nitrato de prata sobre 30 isolados de Staphylococcus spp., obtidos de casos de mastite. Todos os isolados apresentaram sensibilidade às duas soluções testadas, mas a solução de nitrato de prata apresentou menores valores de CBMs (3,05 a 97,65 μg/mL), quando comparada as CBMs da solução de óxido de zinco (97,65 a 6.250μg/mL). Posteriormente, foram conduzidos os ensaios de antissepsia dos tetos (in situ) através da imersão dos mesmos nas soluções antimicrobianas testadas. Para isso, foram utilizados 40 tetos (n=40) oriundos de vacas abatidas, os quais foram divididos em 4 grupos de 10 tetos, destinados ao teste das solução de óxido de zinco a 3% (30mg/mL), de nitrato e prata 1% (10mg/mL) e seus respectivos controles. Os tetos foram submetidos à contagem de microrganismos mesófilos na superfície dos tetos (UFC/cm2) antes e após a imersão nas soluções testadas. Como resultado, todas as soluções (de óxido de zinco e de nitrato de prata) apresentaram significativa redução de UFC/cm2 até aos 60 minutos após a imersão (M 0’ a M 60’). A solução de nitrato de prata apresentou redução de UFC/cm2 significativamente maior, quando comparado ao grupo testado com solução de óxido de zinco. Tais resultados validam o potencial das soluções de óxido de zinco e nitrato de prata para utilização no pré e pós-dipping em vacas leiteiras.

Abstract in English:

ABSTRACT.- Alves E.G.L., Serakides R., Boeloni J.N., Rosado I.R., Ocarino N.M., Oliveira H.P. & Rezende C.M.F. 2016. [Comparative study of the osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells from bone marrow and adipose tissue of adult dogs.] Estudo comparativo da diferenciação osteogênica das células tronco mesenquimais da medula óssea e do tecido adiposo de cães adultos. Pesquisa Veterinária Brasileira 36(Supl.1):21-32. Departamento de Clínica e Cirurgia, Escola de Veterinária, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Antônio Carlos 6627, Belo Horizonte, MG 30123-970, Brazil. E-mail: endrigogabellini@yahoo.com.br The aim of this study was to compare the osteogenic potential of mesenchymal stem cells obtained from bone marrow (BM-MSC) with those extracted from adipose tissue (AT-MSC) of adult dogs. The cells were phenotypically categorized according to the expression of CD29, CD90, CD34 and CD45, and submitted to adipogenic and chondrogenic differentiation for 21 days and osteogenic differentiation for 7, 14 and 21 days. Four groups were formed: BM-MSC in osteogenic medium (1), BM-MSC in basal medium (2), AT-MSC in osteogenic medium (3) and ATMSC in basal medium (4). On days 7, 14 and 21 of osteogenic differentiation, the cultures were submitted to evaluations of MTT conversion in formazan, of alkaline phosphatase activity (AP), of collagen and mineralized matrix synthesis, evaluation of the number of cells per field and there was quantification of the gene transcripts for osterix, bone sialoprotein (BSP), osteonectin (ON) and osteocalcin (OC). Both the cells obtained from bone marrow and those from adipose tissue showed high expression of stem cells markers and low expression of hematopoietic cells markers (lower than 2%). Besides, they were able to differentiate into osteoblasts, chondrocytes and adipocytes. AT-MSC submitted to osteogenic differentiation showed higher MTT conversion in formazan than BM-MSC, under the same conditions on days 7 and 21. The number of cells per field, the AP activity, the collagen and mineralized matrix synthesis were higher in AT-MSC en differentiation, in relation to BM-MSC under the same conditions in all evaluated times. Expressions of osterix, BSP and OC were predominantly higher in differentiated BMMSC, however the expression of ON was higher AT-MSC differentiated on days 7, 14 and 21. In conclusion, AT-MSC present higher osteogenic potential than BM-MSC when extracted from adult dogs.

• Stem cells osteogenic differentiation dogs células tronco mesenquimais diferenciação osteogênica cães

Abstract in Portuguese:

RESUMO.- Alves E.G.L., Serakides R., Boeloni J.N., Rosado I.R., Ocarino N.M., Oliveira H.P. & Rezende C.M.F. 2016. [Comparative study of the osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells from bone marrow and adipose tissue of adult dogs.] Estudo comparativo da diferenciação osteogênica das células tronco mesenquimais da medula óssea e do tecido adiposo de cães adultos. Pesquisa Veterinária Brasileira 36(Supl.1):21-32. Departamento de Clínica e Cirurgia, Escola de Veterinária, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Antônio Carlos 6627, Belo Horizonte, MG 30123-970, Brazil. E-mail: endrigogabellini@yahoo.com.br O objetivo deste estudo foi comparar o potencial osteogênico das células tronco mesenquimais extraídas da medula óssea (CTM-MO) com as do tecido adiposo (CTM-AD) de cães adultos. As células foram caracterizadas fenotipicamente quanto à expressão de CD29, CD90, CD34 e CD45 e submetidas à diferenciação adipogênica e condrogênica por 21 dias e osteogênica por 7, 14 e 21 dias. Foram constituídos quatro grupos: 1) CTM-MO em meio osteogênico, 2) CTM-MO em meio basal, 3) CTM-AD em meio osteogênico e 4) CTM-AD em meio basal. Aos 7, 14 e 21 dias de diferenciação osteogênica as culturas foram submetidas às avaliações da conversão de MTT em formazan, da atividade da fosfatase alcalina (FA), da síntese de colágeno e de matriz mineralizada, avaliação do número de células por campo e foram quantificados os transcritos gênicos para osterix, sialoproteina óssea (BSP), osteonectina (ON) e osteocalcina (OC). Tanto as células extraídas da medula óssea quanto do tecido adiposo mostraram elevada expressão de marcadores para células tronco e baixa expressão de marcadores de células hematopoiéticas (menor que 2%). Além disso, foram capazes de se diferenciar em osteoblastos, condrócitos e adipócitos. As CTM-AD submetidas à diferenciação osteogênica mostraram maior conversão do MTT em formazan que as CTM-MO, sob mesmas condições aos 7 e 21 dias. O número de células por campo, a atividade da FA, a síntese de colágeno e de matriz mineralizada foram superior nas CTM-AD em diferenciação, em relação às CTM-MO sob as mesmas condições, em todos os tempos estudados. As expressões de osterix, BSP e OC foram predominantemente superiores nas CTM-MO diferenciadas, mas a expressão de ON foi superior nas CTM-AD diferenciadas aos 7, 14 e 21 dias. Conclui-se que as CTM-AD apresentam maior potencial osteogênico que as CTM-MO quando extraídas de cães adultos.