International Microbiology

Current trends in cosmetic microbiology

Evolução e natureza do tempo

The concept of time is critical in evolutionary thought, but rarely has it been considered as an object of theoretical research by evolutionary biologists. Evolution is an organism's possibility of access to the future; in other words, evolutionary reward is paid out as increased time. Replicating entities are granted time, but for them, time only serves to allow replication and evolution, and to further expand the frontier of time. The present review discusses the possible influence of considering time not as a pure dimension (or an a priori intuitive condition of human experience) but as an object in itself. At least as a metaphor, time can be considered as a self-replicating entity rooted in physical (including biological) beings, with the result of producing dimensional time. Time self-replication forces beings to replicate, which, in turn, further sustains the replication of time. In that sense, time-replication may constitute the driving force, i.e., the basic engine, providing directional energy to the evolutionary process. The philosophical roots, caveats, and perspectives of this hypothesis are presented here. The metaphor of replicating-time plays with the possibility of viewing time not as a merely regulatory component of scientific inquiry but instead, as a real and creative constituent of nature and, for this reason, an object worthy of research in the natural sciences.

En el pensamiento evolutivo, el concepto de tiempo es crítico, pero los biólogos evolutivos raramente lo consideran como un objeto de investigación teórica. La evolución significa una posibilidad de acceder al futuro de los organismos replicativos; es decir, la recompensa evolutiva se paga con la extensión del tiempo. La entidades replicativas obtienen tiempo, pero para ellas el tiempo sólo sirve para replicarse, para evolucionar y para expandir más allá la frontera del tiempo. Revisamos y tratamos aquí la posible influencia de considerar el tiempo, no como una mera dimensión (o una condición intuitiva a priori para la experiencia humana), sino como un objeto en sí mismo. Al menos como una metáfora, podemos considerar el tiempo como una entidad autorreplicativa enraízada en los seres físicos (entre ellos, los biológicos) que acaba produciendo tiempo dimensional. La autorreplicación del tiempo fuerza a los seres a replicarse para sostener la subsiguiente replicación del tiempo. En este sentido, el conjunto tiempo-replicación puede constituir la fuerza motriz, el motor básico que proporciona energía direccional al proceso evolutivo. Se presentan aquí las raíces filosóficas, los caveat y perspectivas de esta hipótesis. La metáfora del tiempo replicativo juega con la posibilidad de devolver el tiempo desde su función meramente reguladora de la investigación científica a una posición de constituyente de la naturaleza real y creativo y por ello objeto de investigación para las ciencias naturales.

No pensamento evolutivo, o conceito de tempo é crítico, mas os biólogos evolutivos raramente o consideram como um objeto de pesquisa teórica. A evolução significa uma possibilidade de acessar ao futuro dos organismos replicativos; ou seja, a recompensa evolutiva é paga com a extensão do tempo. A entidades replicativas obtêm tempo, mas para elas o tempo só serve para se replicar, para evolucionar e para expandir além a fronteira do tempo. Revisamos e tratamos aqui a possível influência de considerar o tempo, não como uma mera dimensão (ou uma condição intuitiva a priori para a experiência humana), mas como um objeto em si mesmo. Pelo menos como uma metáfora, podemos considerar o tempo como uma entidade autorreplicativa enraizada nas naturezas físicas (entre eles, os biológicos) que acaba produzindo tempo dimensional. A autorreplicação do tempo força as naturezas a se replicar para sustentar a subseqüente replicação do tempo. Neste sentido, o conjunto tempo-replicação pode constituir a força motriz, o motor básico que proporciona energia direcional ao processo evolutivo. Se apresentam aqui as raízes filosóficas, as advertências e as perspectivas destas hipóteses. A metáfora do tempo replicativo joga com a possibilidade de devolver o tempo desde sua função meramente reguladora da pesquisa científica a uma posição de constituinte da natureza real e criativo e por isso objeto de pesquisa para as ciências naturais.

Iniciativa Conjunta por uma Vacina contra a AIDS

AIDS, which twenty-five years ago no one even knew it existed, has become the most serious infectious disease worldwide. The development of an HIV vaccine is one of the most difficult challenges that modern biomedical science is confronting. To address this challenge, scientists may need to organize themselves in a more intense, targeted, and collaborative effort, such as the one proposed by the Global HIV/AIDS Vaccine Enterprise. The enterprise concept proposes to complement the creativity of individual investigators with a collaborative system that ensures a more effective use of human and financial resources to produce new scientific knowledge. It also implies that the scientific knowledge can be harnessed in a targeted way to develop practical solutions to urgent global health problems, including explicit product development activities. Different modalities of the enterprise concept are being explored for the development of drugs to treat tuberculosis and vaccines to prevent malaria.

El sida, cuya existencia era desconocida hace veinticinco años, se ha convertido en la enfermedad infecciosa más grave a escala planetaria. El desarrollo de una vacuna contra el virus de la inmunodeficiencia humana (HIV) es uno de lo retos más difíciles que afronta la moderna ciencia de la biomedicina. Para ello, la comunidad científica ha de organizarse realizando un esfuerzo conjunto intenso y con un objetivo concreto, como el que propone la Iniciativa Conjunta por una Vacuna contra el Sida. El concepto de “iniciativa” trata de complementar la creatividad del investigador individual con un sistema de colaboración que asegure un uso más eficaz de los recursos humanos y financieros para generar conocimiento científico nuevo. Actualmente se están explorando diferentes modalidades del concepto de “iniciativa” para el desarrollo de fármacos para el tratamiento de la tuberculosis y de vacunas para prevenir la malaria.

A aids, cuja existência era desconhecida há vinte e cinco anos, se transformou na doença infecciosa mais grave a escala planetária. O desenvolvimento de uma vacina contra o vírus da imunodeficiência humana (HIV) é um do desafios mais difíceis que enfrenta a moderna ciência da biomedicina. Para isso, a comunidade científica há de organizar-se realizando um esforço conjunto intenso e com um objetivo concreto, como o que propõe a Iniciativa Conjunta por uma Vacina contra a Aids. El conceito de “iniciativa” trata de complementar a criatividade do investigador individual com um sistema de colaboração que assegure mais um uso eficaz dos recursos humanos e financeiros para gerar conhecimento científico novo. Atualmente se estão explorando diferentes modalidades do conceito de “iniciativa” para o desenvolvimento de fármacos para o tratamento da tuberculose e de vacinas para prevenir a malaria.

Análise poligénico de cepas de bactérias oxidadoras de amoníaco através dos genes 16S rDNA, amoA e amoB

Finding a unique molecular marker capable of quickly providing rigorous and useful phylogenetic information would facilitate assessing the diversity of ammonia-oxidizing bacteria in environmental samples. Since only one of several available markers can be used at a time in these kinds of studies, the 16S rDNA, amoA and amoB genes were evaluated individually and then compared in order to identify the one that best fits the information provided by the composite dataset. Distance-based neighbor-joining and maximum parsimony trees generated using the sequences of the three mentioned genes were analyzed with respect to the combined polygenic trees. Maximum parsimony trees were found to be more accurate than distance-based ones, and the polygenic topology was shown to best fit the information contained in the sequences. However, the taxonomic and phylogenetic information provided by the three markers separately was also valid. Therefore, either of the functional markers (amoA or amoB) can be used to trace ammonia oxidizers in environmental studies in which only one gene can be targeted.

Encontrar un marcador molecular único capaz de proporcionar rápidamente información filogenética rigurosa y útil facilitaría evaluación de la diversidad de las bacterias oxidadoras de amoníaco en muestras ambientales. En esta clase de estudios no se puede utilizar simultáneamente más que uno de los marcadores disponibles. Los genes 16S rDNA, amoA y amoB se evaluaron individualmente para identificar el que se ajusta mejor a la información proporcionada por el conjunto de datos de los tres genes. Se compararon los árboles de Neighbor-Joining, basados en las distancias, y los árboles de máxima parsimonia basados en las secuencias conocidas de los tres genes mencionados, y se analizaron en relación con los árboles poligénicos construidos con la información combinada proporcionada por los tres genes. Los árboles de máxima parsimonia resultaron más fieles que los basados en las distancias, y la topología poligénica era la que mejor se ajustaba a la información contenida en las secuencias. Sin embargo, la información taxonómica y filogenética proporcionada por los tres marcadores por separado también resultó válida. Por tanto, cualquiera de los dos marcadores funcionales (amoA o amoB) se puede utilizar para detectar los oxidantes del amoníaco en estudios ambientales en los que solamente puede usarse un gen.

Encontrar um marcador molecular único capaz de proporcionar rapidamente informação filogenética rigorosa e útil facilitaria avaliação da diversidade das bactérias oxidadoras de amoníaco em amostras ambientais. Nesta classe de estudos não é possível utilizar simultaneamente mais que um dos marcadores disponíveis. Os genes 16S rDNA, amoA e amoB foram avaliadas individualmente para identificar o que se ajusta melhor à informação proporcionada pelo conjunto de dados dos três genes. Foram comparadas as árvores filogenéticas de Neighbor-Joining, baseadas nas distâncias, e as árvores de máxima parcimônia baseadas nas seqüências conhecidas dos três genes mencionados, e foram analisadas em relação com as árvores poligénicas construídas com a informação combinada proporcionada pelos três genes. As árvores de máxima parcimônia resultaram mais fiéis que as baseadas nas distâncias, e a topologia poligénica foi a que melhor se ajustou à informação contida nas seqüências. No entanto, a informação taxonômica e filogenética proporcionada pelos três marcadores separadamente também resultou válida. Portanto, qualquer dos dois marcadores funcionais (amoA ou amoB) pode-se utilizar para detectar os oxidantes do amoníaco em estudos ambientais nos quais somente pode-se usar um gene.

Inclusões intracelulares de bactérias magnetotáticas não cultivadas

Magnetotactic bacteria produce magnetic crystals in organelles called magnetosomes. The bacterial cells may also have phosphorus-containing granules, sulfur globules, or polyhydroxyalkanoate inclusions. In the present study, the ultrastructure and elemental composition of intracellular inclusions from uncultured magnetotactic bacteria collected in a marine environment are described. Magnetosomes contained mainly defect-free, single magnetite crystals with prismatic morphologies. Two types of phosphorus-containing granules were found in magnetotactic cocci. The most common consisted of phosphorus-rich granules containing P, O, and Mg; and sometimes also C, Na, Al, K, Ca, Mn, Fe, Zn, and small amounts of S and Cl were also found. In phosphorus-sulfur-iron granules, P, O, S, Na, Mg, Ca, Fe, and frequently Cl, K, and Zn, were detected. Most cells had two phosphorus-rich granules, which were very similar in elemental composition. In rod-shaped bacteria, these granules were positioned at a specific location in the cell, suggesting a high level of intracellular organization. Polyhydroxyalkanoate granules and sulfur globules were less commonly seen in the cells and had no fixed number or specific location. The presence and composition of these intracellular structures provide clues regarding the physiology of the bacteria that harbor them and the characteristics of the microenvironments where they thrive.

Las bacterias magnetotácticas producen cristales magnéticos en orgánulos llamados magnetosomas. Además, pueden contener gránulos de fósforo, glóbulos de azufre o inclusiones de polihidroxialcanoatos. En este estudio se describe la ultraestructura y la composición elemental de las inclusiones intracelulares de bacterias magnetotácticas no cultivables extraídas de un medio marino. Los magnetosomas contenían principalmente cristales de magnetita individuales de morfología prismática sin defectos. En los cocos magnetotácticos se encontraron dos tipos de gránulos que contenían fósforo. Los más frecuentes fueron los gránulos ricos en fósforo que contenían P, O, Mg y, a veces también, C, Na, Al, K, Ca, Mn, Fe, Zn y pequeñas cantidades de S y Cl. En los gránulos de fósforo-azufre-hierro se detectó P, O, S, Na, Mg, Ca, Fe, y con frecuencia Cl, K y Zn. La mayoría de las células tenían dos gránulos ricos en fósforo, cuya composición elemental era muy parecida. En las bacterias de forma bacilar, estos gránulos estaban situados en determinados lugares de la célula, sugiriendo un alto nivel de organización intracelular. Los gránulos de polihidroxialcanoatos y los glóbulos de azufre eran menos frecuentes y no mostraban ninguna localización especial dentro de la célula ni tenían un número fijo. La presencia y composición de estas estructuras intracelulares proporciona pistas sobre la fisiología de la bacteria que las hospeda y sobre las características de los microambientes donde se desarrollan.

Bactérias magnetotáticas produzem cristais magnéticos em organelas chamadas magnetossomos. As bactérias magnetotáticas também contêm grânulos ricos em fósforo, glóbulos de enxofre ou inclusões de polihidroxialcanoato. Neste trabalho, nós estudamos a ultraestrutura e composição de elementos de inclusões intracelulares de bactérias magnetotáticas de um ambiente marinho. Os magnetossomos continham principalmente cristais de magnetita, com morfologias prismáticas e livres de defeitos. Nós encontramos dois tipos de grânulos contendo fósforo em cocos magnetotáticos. O mais comum é o grânulo rico em fósforo que continha P, O, Mg e em algumas vezes também C, Na, Al, K, Ca, Mn, Fe, Zn e pequenas quantidades de S e Cl. Os grânulos de fósforo-enxofre-ferro continham P, O, S, Na, Mg, Ca, Fe e freqüentemente Cl, K e Zn. A maioria das células apresentou dois grânulos ricos em fósforo, muito semelhantes na composição de elementos. Em bactérias em forma de bastão, esses grânulos estavam posicionados em um local específico da célula, sugerindo um alto grau de organização intracelular. Grânulos de polihidroxialcanoato e glóbulos de enxofre foram menos comumente encontrados e não possuíam número fixo ou posição determinada nas células. A presença e composição dessas estruturas intracelulares fornecem pistas sobre a fisiologia das bactérias que os contém e sobre as características do microambiente onde elas crescem.

**Prevalência e resistência antimicrobiana de cepas de Escherichia coli e Klebsiella pneumoniae produtoras deb-lactamases de largo espetro isoladas em um hospital universitário de Split (Croácia)**

The prevalence of Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae that produce extended-spectrumb-lactamases (ESBL) was investigated in patients of a university hospital in Split, Croatia. Patients were grouped according to age (pediatric vs. adult), antibiotic type, and hospital ward. From Jan. 2001 to Dec. 2002, the susceptibility of E. coli and K. pneumoniae isolates to antimicrobials was tested. ESBL production was assayed using the double-disk synergy test. ESBL-producing E. coli and K. pneumoniae were detected in all sites of infection sampled. The percentages of ESBL-positive isolates were higher in the pediatric wards than in the adult wards. The antibiotics most commonly prescribed to patients in all hospital wards belonged to the third-generation cephalosporin group. Among ESBL producers, E. coli isolates were more resistant to aminoglycosides, but less resistant to ciprofloxacin and cotrimoxazole. Resistance of E. coli and K. pneumoniae to ciprofloxacin was exclusively found in isolates from adult patients. None of the isolates, regardless of ESBL production, was resistant to carbapenemes. In addition, the prevalence and antimicrobial resistance of ESBL-producing E. coli and K. pneumoniae isolates differed between pediatric and adult patients.

Se ha investigado la frecuencia de Escherichia coli y Klebsiella pneumoniae productoras deb-lactamasas de espectro extendido (ESBL) en pacientes de un hospital universitario de Split (Croacia). Los pacientes se agruparon en relación con la edad, el tipo de antibiótico recetado y la ubicación en el hospital. Desde enero de 2001 a diciembre de 2002 se realizaron ensayos de susceptibilidad a antimicrobianos en aislados de E. coli y K. pneumoniae. La producción de ESBL fue ensayada mediante tests de sinergia de disco doble. En todos los lugares de infección se detectaron aislados de E. coli y K. pneumoniae productores de ESBL. En las salas de pediatría se detectaron los porcentajes más elevados de ESBL-positivos. Los antibióticos más recetados en el hospital fueron las cefalosporinas de tercera generación. Entre los aislados productores de ESBL, los de E. coli fueron más resistentes a los aminoglicósidos, pero menos a ciprofloxacina y cotrimoxazol. Sólo se halló resistencia de E. coli y K. pneumoniae a la ciprofloxacina en aislados obtenidos de pacientes adultos. Ningún aislado, independientemente de la producción de ESBL, fue resistente a los carbapenemos. Se hallaron diferencias en la incidencia y resistencia antimicrobiana de los aislados de E. coli y K. pneumoniae productores de ESBL entre pacientes pediátricos y pacientes adultos.

A freqüência de Escherichia coli e Klebsiella pneumoniae produtoras deb-lactamasas de amplo espectro (ESBL) foi investigada em pacientes de um hospital universitário de Split (Croácia), em relação com a idade, o grupo de antibiótico receitado e a localização. Desde janeiro de 2001 a dezembro de 2002 foram realizados ensaios de suscetibilidade a diferentes antimicrobianos em isolados de E. coli e K. pneumoniae. A produção de ESBL foi ensaiada mediante testes de sinergia de disco duplo. Em todos os lugares de infecção foram detectados isolados de E. coli e K. pneumoniae produtores de ESBL. Nas salas de pediatria foram detectados os valores mais elevados de ESBL. Os antibióticos mais prescritos no hospital foram as cefalosporinas de terceira geração. Entre os isolados produtores de ESBL, os de E. coli foram mais resistentes aos aminoglicósidos, mas menos a ciprofloxacina e co-trimoxazol. Só foi achada resistência de E. coli e K. pneumoniae à ciprofloxacina em isolados obtidos de pacientes adultos. Nenhum isolado, independentemente da produção de ESBL, foi resistente aos carbapenemos. Foram encontradas diferenças na incidência e resistência antimicrobiana dos isolados de E. coli e K. pneumoniae produtores de ESBL entre pacientes pediátricos e pacientes adultos.

Atividade antibacteriana da cereina 8A, um peptídeo tipo bacteriocina produzido por Bacillus cereus

The mode of action of cerein 8A, a bacteriocin produced by the soil bacterium Bacillus cereus 8A, was investigated. The effect of cerein 8A was tested against Listeria monocytogenes and a bactericidal effect at 400 arbitrary units (AU)/ml was observed. In addition, cerein 8A was bactericidal against Bacillus cereus at 200 AU/ml, and inhibited the growth of Escherichia coli and Salmonella Enteritidis. Stronger inhibition of these gram-negative bacteria was achieved when the chelating agent EDTA was added together with bacteriocin. The effect of cerein 8A on B. cereus and L. monocytogenes was also investigated by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Treated cells had an important frequency increase at 2920 cm-1 and a decrease at 1400 cm-1, corresponding to assignments of fatty acids. Transmission electron microscopy showed damaged cell walls and loss of protoplasmic material. These results suggest that the mode of action of cerein 8A is to interfere with cell membranes and the cell wall.

Se investigó el modo de acción de la cereína 8A, una bacteriocina producida por la bacteria del suelo Bacillus cereus 8A. El efecto de la cereína 8A fue probado contra Listeria monocytogenes, obteniendo un efecto bactericida a concentraciones de 400 unidades arbitrarias (AU)/ml. La cereína 8A también tuvo un efecto bactericida contra Bacillus cereus a una concentración de 200 AU/ml. La bacteriocina inhibió el crecimiento de Escherichia coli y Salmonella Enteritidis. Mayor inhibición contra estas bacterias gram-negativas se consiguió cuando a la bacteriocina se le añadió el agente quelante EDTA. El efecto de la cereína 8A sobre B. cereus y L. monocytogenes también fue investigado por espectroscopía de infrarrojos de transformación de Fourier (FTIR). Las células tratadas mostraron un importante crecimiento en frecuencia de 2920 cm-1 y un decrecimiento de 1400 cm-1 de banda, correspondiéndose con la asignación de los ácidos grasos. La microscopía electrónica de transmisión mostró que las células habían padecido daños en la pared celular, con pérdida de material protoplásmico. Los resultados sugieren que el modo de acción de la cereína 8A se produce mediante su intervención en las membranas celulares y en la pared celular.

O modo de ação da cereina 8A, uma bacteriocina produzida pela bactéria do solo Bacillus cereus 8A, foi investigado. O efeito da cereina 8A foi testado contra Listeria monocytogenes, resultando em um efeito bactericida com uma concentração de 400 unidades arbitrárias (UA)/ml. A cereina 8A também foi bactericida contra Bacillus cereus à 200 UA/ml. A bacteriocina inibiu o crescimento de Escherichia coli e Salmonella Enteritidis. Uma maior inibição contra estas bactérias gram-negativas foi alcançada quando o agente quelante EDTA foi adicionado junto com a bacteriocina. O efeito da cereina 8A sobre B. cereus e L. monocytogenes também foi investigado por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). As células tratadas mostraram um importante aumento de frequência em 2920 cm-1 e uma diminuição na banda de 1400 cm-1, correspondendo a designações de ácidos graxos. A microscopia eletrônica de transmissão mostrou que as células apresentaram danos na parede celular com perda de protoplasma. Estes resultados sugerem que o modo de ação da cereina 8A é interferindo nas membranas celulares e parede celular.

**Broto de Shigella sonnei em um hotel rural da Gomera (as Ilhas Canárias, Espanha)**

Shigella sonnei is a significant cause of gastroenteritis in both developing and industrialized countries. Knowledge of the diversity and antimicrobial susceptibility of the bacterium may be helpful in the management of both individual cases and outbreaks. This study was undertaken to evaluate the molecular epidemiology of an outbreak of diarrhea due to S. sonnei. The outbreak involved 14 of 28 (50%) tourists in a small rural hotel in La Gomera, Canary Islands, Spain. All of the S. sonnei isolates recovered had the same antimicrobial susceptibility and pulsed-field gel electrophoresis patterns, suggesting that the outbreak was produced by a single strain.

Shigella sonnei es una causa significativa de gastroenteritis, tanto en países en desarrollo como industrializados. El conocimiento de la diversidad de esa bacteria y de su sensibilidad a los antimicrobianos puede ser una ayuda en el tratamiento de casos individuales y de brotes infecciosos. Este estudio se realizó para evaluar la epidemiología molecular de un brote de diarrea debido a S. sonnei. El brote afectó a 14 de los 28 (50%) turistas en un pequeño hotel rural en La Gomera, Islas Canarias, en España. Todos los aislados de S. sonnei recuperados presentaron el mismo patrón de sensibilidad a los antimicrobianos y el mismo patrón de electroforesis en gel de campo pulsado, lo cual indica que el brote fue causado por una sola cepa.

Shigella sonnei é uma causa significativa de gastrenterite, tanto em países em desenvolvimento como industrializados. O conhecimento da diversidade dessa bactéria e de sua sensibilidade aos antimicrobianos pode ser uma ajuda no tratamento de casos individuais e de surtos infecciosos. Este estudo se realizou para avaliar a epidemiologia molecular de um surto de diarréia devido a S. sonnei. O surto afetou 14 dos 28 (50%) turistas em um pequeno hotel rural na Gomera, as Ilhas Canárias, na Espanha. Todos os isolados de S. sonnei recuperados apresentaram o mesmo patrão de sensibilidade aos antimicrobianos e o mesmo patrão de electroforesis em gel de campo pulsado, o qual indica que o surto foi causado por uma só cepa.

Fundamental things apply: the case of Dehalococcoides ethenogenes

The Virtual Health Library of Spain: a tool to access and disseminate scientific and technical knowledge on health

Hans Ris (1914-2004): Genophore, chromosomes and the bacterial origin of chloroplasts