Antimicrobial and antibiofilm activity of highly soluble polypyrrole against methicillin-resistant Staphylococcus aureus.

AIMS: The purpose was to evaluate the antimicrobial activity of highly soluble polypyrrole (Hs-PPy), alone or combined with oxacillin, as well as its antibiofilm potential against methicillin-resistant Staphylococcus aureus strains. Furthermore, the in silico inhibitory mechanism in efflux pumps was also investigated. METHODS AND RESULTS: Ten clinical isolates of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and two reference strains were used. Antimicrobial activity was determined by broth microdilution, and the combination effect with oxacillin was evaluated by the checkerboard assay. The biofilm formation capacity of MRSA and the interference of Hs-PPy were evaluated. The inhibitory action of Hs-PPy on the efflux pump was evaluated in silico through molecular docking. Hs-PPy showed activity against the isolates, with inhibitory action between 62.5 and 125 µg ml-1 and bactericidal action at 62.5 µg ml-1, as well as synergism in association with oxacillin. The isolates ranged from moderate to strong biofilm producers, and Hs-PPy interfered with the formation of this structure, but not with mature biofilm. There was no in silico interaction with the efflux protein EmrD, the closest homolog to NorA. CONCLUSIONS: Hs-PPy interferes with biofilm formation by MRSA, has synergistic potential, and is an efflux pump inhibitor.

Reproductive biology, morphology, and morphometry of ovaries and oviducts of Trachemys scripta elegans in Brazilian Cerrado / Biologia reprodutiva, morfologia e morfometriade ovários e ovidutos de Trachemys scripta elegans no Cerrado Brasileiro

Although Trachemys scripta elegans is an exotic species popular as a pet in Brazil, studies on reproductive biology and capacity are non-existent in the Brazilian Cerrado. This study analyzed ovarian and oviduct characteristics and the egg production capacity of T. scripta elegans grown in this biome. The findings will associate with the size of the specimens and the sexual maturity, aiming at comparisons with native and exotic populations, as well as interspecific and contributing to the understanding of its impact on the invaded ecosystems and the establishment of eradication programs. Thus, 39 females had evaluated the body biometry and the morphology and morphometry of the ovaries and oviducts. G2 (N=20): with Class I (>5-10mm) follicles, with Class I and Class II (>10-fold) follicles, 25mm) and G3 (N=9) with Class I, Class II and Class III (>25mm) follicles. Analysis of variance, Scott-Knott's test, and Pearson's correlation analysis showed that there was no significant difference between the groups in body biometry; in the mean gonadosomatic index and gonadal morphometry, only the width of the oviducts in the right antimer and the mass and width in the left antimer were higher in G3, the only one that presented eggs. There was positive and harmonic development between body mass, carapace, and plastron, and gonadal growth occurred concomitantly with body growth, indicating a higher reproductive potential and a positive relationship between the size of the litter and the female litter. The gonadosomatic index proved to be an excellent reproductive indicator, and the ovarian evaluation was a better indicator of sexual maturity than the maximum carapace length. Ovaries were irregular structures, without delimitation between the cortical and medullary regions and filled with vitelogenic follicles of different diameters, atresic follicles, and corpora lutea, which reflected the ovarian complexity of the species and the presence of follicular hierarchy. In the scarce stroma, two germinative beds were observed per ovary and the presence of gaps very close to the follicles and associated with the blood vessels. Analysis of gonadal tissue revealed three types of oocytes according to cytoplasmic characteristics: homogeneous, vesicular or vesicular in the cortex with apparent granules. Oviducts were functional and separated, joining only in the final portion to form the cloaca and subdivided into infundibulum, tuba, isthmus, uterus, and vagina. The structure of the uterine tube was composed of serosa, muscular and mucous, which was full of glands. The presence of eggs in the oviducts indicated that the specimens can reproduce in the Brazilian Cerrado. This study provides necessary and relevant information on the reproductive biology and capacity of T. scripta elegans in the Brazilian Cerrado and can contribute to the understanding of its impact on the invaded ecosystems and the establishment of eradication programs. The extraction of females with capacity can reduce the annual reproductive yield of the species and decrease its effect on local biodiversity.(AU)

Embora Trachemys scripta elegans seja uma espécie exótica popular como animal de estimação no Brasil, estudos sobre biologia e capacidade reprodutivas são inexistentes no Cerrado brasileiro. Este estudo analisou características ovarianas e do oviduto e a capacidade de produção de ovos em T. scripta elegans criadas neste bioma, correlacionando estes achados ao tamanho dos espécimes e a maturidade sexual, visando comparações com populações nativas e exóticas, bem como interespecíficas e contribuir para a compreensão de seu impacto nos ecossistemas invadidos e com o estabelecimento de programas de erradicação. Assim, 39 fêmeas tiveram avaliadas a biometria corporal e a morfologia e morfometria dos ovários e ovidutos. De acordo com o tamanho dos folículos ovarianos as fêmeas foram separadas em G1 (N= 10): com folículos Classe I (>5-10 mm), G2 (N= 20): com folículos Classe I e Classe II (>10-25 mm) e G3 (N= 9) com folículos Classe I, Classe II e Classe III (>25 mm). À análise de variância, teste de Scott-Knott e à análise de correlação de Pearson verificou-se que não houve diferença significativa entre os grupos na biometria corporal; no índice gonadossomático médio e na morfometria gonadal, apenas a largura dos ovidutos no antímero direito e a massa e a largura no antímero esquerdo foram maiores no G3, o único que apresentou ovos. Houve desenvolvimento positivo e harmônico entre massa corporal, carapaça e plastrão e o crescimento gonadal ocorreu concomitante ao crescimento corporal, indicando maior potencial reprodutivo e relação positiva entre o tamanho da ninhada de ovos e o da fêmea. O índice gonadossomático mostrou-se um bom indicador reprodutivo e a avaliação ovariana um melhor indicador da maturidade sexual que o comprimento máximo da carapaça. Ovários foram estruturas irregulares, sem delimitação entre a região cortical e medular e repletos de folículos vitelogênicos de diferentes diâmetros, folículos atrésicos e corpos lúteos, que refletiram a complexidade ovariana da espécie e a presença de hierarquia folicular. No estroma escasso foram observados dois leitos germinativos por ovário e a presença de lacunas muito próximas aos folículos e associadas aos vasos sanguíneos. A análise do tecido gonadal revelou três tipos de oócitos de acordo com as características do citoplasma: homogêneo, vesicular ou vesicular no córtex com grânulos aparentes. Ovidutos eram funcionais e separados, unindo-se apenas na porção final para formar a cloaca e subdividiam-se em infundíbulo, tuba uterina, istmo, útero e vagina. A estrutura da tuba uterina era constituída de serosa, muscular e mucosa, a qual era repleta de glândulas. A presença de ovos nos ovidutos indicou que os espécimes podem se reproduzir no cerrado brasileiro. Este estudo fornece informações básicas e relevantes da biologia e capacidade reprodutivas de T. scripta elegans no Cerrado brasileiro e pode contribuir com a compreensão de seu impacto nos ecossistemas invadidos e com o estabelecimento de programas de erradicação, uma vez que a extração de fêmeas com capacidade reprodutiva pode contribuir com a diminuição do rendimento reprodutivo anual da espécie e diminuir seu efeito sobre a biodiversidade local.(AU)

Morphology and biometry of the reproductive organs of adult males of Trachemys scripta elegans reared in São Paulo state, Brazil / Morfologia e biometria dos órgãos reprodutivos de machos adultos de Trachemys scripta elegans criados em São Paulo, Brasil

Trachemys scripta elegans is an American underwater chelonian illegally marketed in Brazilian pet shops. When abandoned in nature, it compromises native species, threatening local biodiversity. However, little is known about the body development and structure of its reproductive tract. The objective of the present study was to investigate the morphology and biometry of testis, epididymis and penis, as well as the biometry of the body and secondary sexual characters in this species. Twenty-seven adult males were used aiming to contribute to preservation actions in captivity, population control, and scientific research, as well as to interspecific comparisons. Sex identification by the third claw length was effective, and the specimens presented harmonious and positive body development between mass, carapace, plastron, and height, with unimodal tendency and higher frequency of maximum carapace length at 15cm. The testes and epididymides presented biometric similarity between the antimeres and anatomical and histological structure similar to that of other species of chelonians and mammals, except for the type of epithelium. The findings suggest that there is conserved morphology between slider turtles and homology in relation to mammals. Histological similarity to the reproductive organs of other amniotes, including humans, may give rise to scientific and comparative studies, essential for the establishment of conservation strategies in reptiles.(AU)

Trachemys scripta elegans é um quelônio subaquático americano ilegalmente comercializado em pet shops brasileiros. Ao ser abandonado na natureza, compromete as espécies nativas, ameaçando à biodiversidade local. No entanto, pouco se conhece sobre o desenvolvimento corporal e a estrutura do seu aparelho reprodutor. O objetivo do presente trabalho foi investigar a morfologia e a biometria dos testículos, epidídimos e pênis, a biometria corporal e dos caracteres sexuais secundários. Foram utilizados 27 machos adultos desta espécie, visando contribuir com ações de preservação em cativeiro, controle populacional e pesquisas científicas, além de comparações interespecíficas. A identificação sexual pelo comprimento da terceira garra foi efetiva e os espécimes apresentaram desenvolvimento corporal harmônico e positivo entre massa, carapaça, plastrão e altura, com tendência unimodal e maior frequência de comprimento máximo de carapaça em 15,0cm. Testículos e epidídimos apresentaram semelhança biométrica entre os antímeros e estrutura anatômica e histológica semelhantes à de outras espécies de quelônios e mamíferos, excetuando-se pelo tipo de epitélio. Os achados sugerem haver morfologia conservada entre os cágados e homologia em relação aos mamíferos. A semelhança histológica com os órgãos reprodutivos de outros amniotas, incluindo os humanos, pode dar ensejo a estudos científicos e comparativos, essenciais para estabelecimento de estratégias de conservação em répteis.(AU)

Influência do polipirrol e dos níveis de salinidade na formação de biofilme em Aeromonas spp / Influence of polypyrrole and salinity levels on biofilm formation in Aeromonas spp

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.(AU)

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.(AU)

Análise morfológica e funcional do processo espermatogênico em cobaios (Cavia porcellus) da pré-puberdade até a pós-puberdade / Morphological and functional analysis of spermatogenesis in guinea pigs (Cavia porcellus) from pre-puberty to post-puberty

Este estudo descreveu as análises morfológica e funcional do processo espermatogênico em cobaios (Cavia porcellus) de cinco (S5); seis (S6); nove (S9) e onze (S11) semanas de idade (N=5/grupo). Os aspectos analisados incluíram a contagem das populações celulares presentes no estádio 1 do ciclo do epitélio seminífero (CES), eficiência das mitoses espermatogoniais (RMi), produção meiótica (RMe), rendimento geral da espermatogênese (RGE), índice de células de Sertoli (ICS) e capacidade de suporte das células de Sertoli (CSCS). Os resultados mostraram que número médio de espermatogônias A, espermatócitos primários em pré-leptóteno/leptóteno, espermatócitos primários em paquíteno, células espermatogênicas totais e células de Sertoli mostraram variações numéricas em função da idade, entretanto, não detectadas estatisticamente, enquanto espermátides arredondadas aumentaram significativamente na puberdade e depois se estabilizaram. A produção espermatogênica de cobaios de 5 a 11 semanas não atingiu o ponto de estabilização e o RMi, RMe, RGE, ICS e CSCS mostraram variação numérica significativa em função da idade. Os resultados demonstraram que Cavia porcellus na pós-puberdade 2 são um modelo experimental vantajoso para estudos de processos de reconhecimento homólogos, alinhamento, e sinapses durante a prófase meiótica; o rendimento intrínseco da espermatogênese em cobaios é semelhante ao relatado para ratos Wistar, pacas e cutias (Dasyprocta sp.) e menor do que em preás, enquanto que a eficiência funcional das células de Sertoli é superior a de cutias e ratos Wistar e inferior à de pacas, rato espinhoso e catetos. Concluiu-se que em cobaios a espermatogênese está completamente estabelecida na semana 6 de idade, indicando a fase púbere do desenvolvimento sexual, e até a semana 11 eles não atingiram a produção espermática diária máxima e, portanto, a maturidade sexual.

This study describes the morphological and functional analysis of spermatogenesis in guinea pigs (Cavia porcellus) with five (W5), six (W6), nine (W9) and eleven (W11) weeks of age (n=5/group). The aspects analyzed include counts of cell populations present in stage 1 of seminiferous epithelium cycle (SEC), efficiency of spermatogonial mitosis (EMi), meiotic production (EMe), overall yield of spermatogenesis (EOS), Sertoli cell index (SCI) and carrying capacity of Sertoli cells (CCSC). The results showed that the average number of spermatogonia type A, primary spermatocytes in pré-leptóteno/leptóteno, primary spermatocytes in pachytene, total spermatogenic cells and Sertoli cells showed numerical variations according to age; however they were statistically not detected, while round spermatids increased significantly at puberty and then stabilized. The spermatogenic production of 5 to 11-week-old guinea pigs did not reach the stabilization point, and the RMi, RME, EOS, SCI and CCSC showed significant number variation as a function of age. The results demonstrate that Cavia porcellus in post-pubertal stage 2 are an advantageous experimental model to address studies on the processes of homologous recognition, alignment, and synapsis during meiotic prophase; intrinsic yield of spermatogenesis in guinea pigs is similar to Wistar rats, paca and agouti (Dasyprocta sp.) and lower than in cavies, whereas the functional efficiency of Sertoli cells is higher than in agouti and Wistar rats, and lower than in pacas, spiny rat and collared peccaries. We conclude that in guinea pigs the spermatogenesis is fully established at 6 weeks of age, indicating the pubertal stage of sexual development, and until week 11 they do not reach the maximum daily sperm production and therefore sexual maturity.