In recent years, the concern derived from the presence of emerging contaminants in the environment and the possible effects on the One Health trilogy has increased. This study determined the ...concentration of pharmaceutical contaminants of emerging concern and their relationship with the extracellular enzymatic activity of microbial communities from two rivers in western Cuba. Two sampling stations were analyzed; one in the Almendares River (urban) and the other in the San Juan River (rural), taking into account the pollution sources that arrive at these stations and previous physicochemical characterizations. Extracellular protease, acid phosphatase, alkaline phosphatase, lipase, and catalase activities in water and sediments were determined and correlated with contaminants of emerging concern determined by liquid chromatography with mass spectrometry. This study evidenced the presence of different pharmaceutical contaminants found in the categories of antihypertensives, stimulants, anti-inflammatories, and antibiotics in both rivers. Concentrations of contaminants of emerging concern were greater in the Almendares River compared to the San Juan River. In addition, through the canonical redundancy analysis, the influence of these contaminants on the extracellular enzymatic activities of microbial communities was documented, where in most cases they inhibit protease, phosphatase, and lipase activities and enhance catalase activity in response to oxidative stress. The present investigation constitutes the first report in Cuba of the presence of pharmaceutical contaminants of emerging concern and one of the few works that exist in the Latin American region.
Display omitted
•First determination of pharmaceutical emerging contaminants in Cuban rivers.•Antihypertensives, stimulants, antiinflammatories and antibiotics where detected.•Contaminants of emerging concern inhibit protease, phosphatases and lipase activity.•Contaminants of emerging concern enhance catalase activity.
Antimicrobial resistance is one of the biggest problems facing global public health. The emergence of resistant clinical and environmental strains worsens the situation. Among the microorganisms with ...antimicrobial resistance, Escherichia coil species stands out due to its dual role as fecal contamination indicator and pathogen.
To isolate and identify Escherichia coil isolates from water samples from polluted rivers located in La Habana, and to determine their antimicrobial in vitro susceptibility.
One hundred thirteen isolates of coliform bacteria isolated from 10 sampling stations in the capital's urban areas near Almendares, Quibú and Luyanó rivers were studied in the period of February 2008 to June 2010. The identification of isolates, the determination of antimicrobial susceptibility and the search for extended-spectrum beta-lactamase were all performed using VITEK automated method.
One hundred thirteen environmental strains of Escherichia coli were identified. It showed that 23% of the isolates were resistant to at least one of the tested antimicrobials. The highest percentages of resistance were observed to ampicilline, sulfamethoxazole-trimethoprim and ciprofloxacin.
The presence of E. coil isolates with multiple antimicrobial resistances in these rivers clearly indicates the biological risk involving the use of their waters.
Enzyme activity plays an important role in the functioning of aquatic ecosystems. It is sensitive to changes in environmental conditions such as pH, temperature, and nutrient concentration. The ...objective of this work was to determine the acid phosphatase activity (AcPA) in the Almendares and San Juan rivers (western Cuba) and its relationship with physicochemical and microbiological indicators. For this purpose, AcPA, temperature, pH, total dissolved solids, electrical conductivity, dissolved oxygen, concentration of nitrates, nitrites, ammonium, phosphates, total heterotrophs, enterococci,
Escherichia coli
, thermotolerant coliforms, chlorophyll
a
, and chemical oxygen demand (COD) were determined at three sampling stations on the Almendares River and at three sampling stations on the San Juan River. In addition, the nutrient pollution index (
NPI
) and the
N:P
ratio were calculated. In both ecosystems, spatio-temporal variability was observed in the enzymatic activity. In the Almendares River (polluted ecosystem), AcPA was positively correlated with nitrate concentration and COD, while in the San Juan River (slightly contaminated ecosystem), the AcPA correlated negatively with the pH and
NPI
and positively with the concentrations of total heterotrophs,
Escherichia coli
, chlorophyll
a
, and the
N:P
ratio. These results show the impact of anthropogenic pollution on AcPA in freshwater ecosystems with a tropical climate.
Escherichia coli es miembro de la microbiota normal del intestino de los mamíferos y debido a su versatilidad metabólica puede sobrevivir en ecosistemas naturales. La supervivencia de E. coli en ...ecosistemas acuáticos requiere que este microorganismo se sobreponga al estrés ambiental. Aunque se realizan múltiples investigaciones para la evaluación de la prevalencia de E. coli en el ambiente como indicador de contaminación fecal, son pocas las que se enfocan en el estudio de las características fenotípicas de las cepas ambientales de este importante microorganismo. Teniendo en cuenta estos aspectos, la presente investigación tuvo como objetivo determinar los perfiles bioquímicos de cepas de E. coli aisladas de ambientes acuáticos mediante el uso de pruebas convencionales y el sistema comercial Entero Well D-One. Se trabajó con 61 aislados de E. coli procedentes de muestras de agua de los ríos Almendares, Quibú y Luyanó, en La Habana, tomadas desde septiembre de 2017 hasta enero de 2018. El 90,1% de las cepas se confirmó como E. coli por ambas metodologías. Se obtuvieron un total de 27 perfiles bioquímicos diferentes entre las cepas. El 63,6% presentó perfiles atípicos debido a la reacción negativa de las pruebas bioquímicas producción de la enzima beta-D-galactosidasa, descarboxilación de los aminoácidos lisina y ornitina y utilización del sorbitol. La presencia de cepas de E. coli con perfiles bioquímicos atípicos pone de manifiesto que en las aguas de los ríos de La Habana se podrían encontrar patotipos de E. coli y por tanto el uso de estas aguas implica un riesgo higiénico-sanitario.
Genotypic and phenotypic characterization of
Bacillus
spp. from polluted freshwater has been poorly addressed. The objective of this research was to determine the diversity and enzymatic ...potentialities of
Bacillus
spp. strains isolated from the Almendares River.
Bacilli
strains from a polluted river were characterized by considering the production of extracellular enzymes using API ZYM. 14 strains were selected and identified using 16S rRNA,
gyrB
and
aroE
genes. Genotypic diversity of the
Bacillus
spp. strains was evaluated using pulsed field gel electrophoresis. Furthermore, the presence of genetic determinants of potential virulence toxins of the
Bacillus cereus
group and proteinaceous crystal inclusions of
Bacillus thuringiensis
was determined. 10 strains were identified as
B. thuringiensis
, two as
Bacillus megaterium
, one as
Bacillus pumilus
and one as
Bacillus subtilis
. Most strains produced proteases, amylases, phosphatases, esterases, aminopeptidases and glucanases, which reflect the abundance of biopolymeric matter in Almendares River. Comparison of the typing results revealed a spatio-temporal distribution among
B. thuringiensis
strains along the river. The results of the present study highlight the genotypic and phenotypic diversity of
Bacillus
spp. strains from a polluted river, which contributes to the knowledge of genetic diversity of
Bacilli
from tropical polluted freshwater ecosystems.
La combinación de indicadores físico-químicos y microbianos con la estructura de la comunidad bacteriana puede ser útil en la evaluación de la calidad del agua. En el presente estudio, se analizaron ...tres estaciones de muestreo del río Almendares en La Habana y tres estaciones del río San Juan, Las Terrazas, Artemisa, con el objetivo de evaluar la calidad físico-química y microbiológica del agua de ambos ríos, analizar la estructura de la comunidad bacteriana mediante electroforesis en gel con gradiente desnaturalizante (DGGE) y determinar la relacion entre la estructura de la comunidad bacteriana y la calidad físico-química y microbiológica del agua. Se determinaron las variables temperatura, pH, concentraciónes de nutrients inorgánicos, demanda química de oxígeno, oxígeno disuelto, sólidos totales disueltos, precipitaciones, concentraciónes de coliformes termotolerantes, E. coli y enterococos. Mediante la DGGE del 16S rDNA, se detectaron diferencias en la estructura de la comunidad bacteriana de las estaciones del río Almendares con respecto a las estaciones del río San Juan. La variabilidad temporal en la estructura de la comunidad bacteriana se observó en ambos ríos. La contaminacion fecal fue el principal factor que influyó en la estructura de la comunidad bacteriana en el río Almendares. Sin embargo, el oxígeno disuelto y las precipitaciones fueron los principales factores que influyeron sobre la estructura de la comunidad bacteriana en el río San Juan.
Por más de medio siglo de uso, la vacunación con el toxoide tetánico ha mostrado un elevado porcentaje de eficacia en la prevención del tétanos. Este trabajo pretende introducir un ensayo ...inmunoenzimático en fase sólida (ELISA) como método alternativo a la prueba de seroneutralización in vivo utilizada en la evaluación de la potencia de las vacunas antitetánicas.Se desarrolló un ELISA de tipo indirecto para la cuantificación de antitoxina tetánica en suero de curiel a partir de un estándar con 29 UI/mL, previamente calibrado. Se determinó la precisión, exactitud y linealidad del ensayo. Se analizó la correlación entre el ELISA y la prueba biológica mediante la evaluación de un total de 75 muestras de sueros por ambos métodos. Por último, se estudió la respuesta individual de un grupo de animales contra 15 lotes de toxoide tetánico. El ensayo demostró ser preciso y exacto, con imprecisiones inferiores al 20% y valores de recuperación entre el 90-110%. Las desviaciones del paralelismo mostraron coeficientes de variación alrededor del 10%. El análisis por regresión lineal mostró una buena correlación entre el ELISA y el ensayo biológico (R2= 0,989). El método alternativo desarrollado probó ser una herramienta útil para la determinación de la potencia de vacunas antitetánicas a partir de la evaluación independiente de la respuesta de cada animal contra el toxoide tetánico.Los niveles de seroprotección alcanzados se encontraron entre el 83-100%.
La contaminación de los ecosistemas acuáticos y la presencia de microorganismos patógenos para el ser humano en estos ecosistemas es uno de los problemas más serios que afronta la humanidad en la ...actualidad. Teniendo en cuenta estos aspectos el objetivo del presente trabajo fue determinar los biotipos y la susceptibilidad antimicrobiana in vitro de cepas de Escherichia coli aisladas de muestras de agua procedentes de ríos contaminados y no contaminados del occidente de Cuba. De los 16 biotipos primarios descritos por Chrichton y Old (1982), el 42% de las cepas aisladas en los ríos de La Habana presentaron los biotipos 3 y 9 mientras que 67% que las cepas aisladas en el río San Juan (Artemisa) presentaron los biotipos 1 y 3. Todos los biotipos mayoritarios (1, 3 y 9) se asocian a cepas patógenas (patotipos) de la especie E. coli. El 14% de las cepas aisladas en los ríos de La Habana fueron multirresistentes, situación que no se observó en las cepas aisladas del río San Juan donde solo se aisló una cepa multirresistente. La presencia de cepas de E. coli con multirresistencia y biotipos relacionados a los patotipos de esta especie en las aguas de los ríos evaluados indica claramente el riesgo biológico que implica el uso de las mismas en diferentes actividades por parte de la población.
El presente artículo tiene como objetivo demostrar la pertinencia de la Disciplina Integradora "Métodos Experimentales en Microbiología y Virología", en el proceso de formación profesional, mediante ...el análisis de su contribución, en el plan de estudio "D", a la formación integral del microbiólogo. Se diseñaron e implementaron diferentes estrategias metodológicas que abarcaron desde los colectivos de asignaturas hasta talleres metodológicos, así como recopilación y análisis de resultados de encuestas a estudiantes. Todos estos elementos permitieron constatar una mayor preparación integral en los estudiantes y, en particular, mayor adquisición de habilidades a través del vínculo de la integración de conocimientos teóricos y prácticos, complementado con el refuerzo en los valores humanos, lo que potencia el desarrollo de los profesionales en actividades de servicios, producción e investigaciones científicas alineadas a las prioridades del país.
La resistencia antimicrobiana constituye uno de los mayores problemas que afronta la salud pública mundial. La aparición de cepas resistentes en el ambiente clínico es cada vez mayor. Escherichia ...coli es miembro de la microbiota normal del tracto gastrointestinal de los humanos y animales. Sin embargo, cepas patógenas de esta especie pueden causar infecciones intestinales y extraintestinales entre las que se incluyen gastroenteritis, meningitis, septicemias e infecciones del tracto urinario. Teniendo en cuenta estos aspectos, los objetivos del presente trabajo fueron identificar las cepas de Escherichia coli causantes de infecciones del tracto urinario (ITU) en la provincia de Huambo, Angola así como determinar su sensibilidad antimicrobiana in vitro. La identificación de los aislados se realizó mediante nueve pruebas bioquímicas convencionales y la determinación de la resistencia antimicrobiana se llevó a cabo mediante el método de Bauer y Kirby. Se procesaron 387 urocultivos, de los cuales el 35,1% fue positivo para el crecimiento de uropatógenos. El microorganismo más frecuentemente aislado fue Escherichia coli (83%) a partir de los urocultivos positivos. El 100% de las cepas de E. coli aisladas resultaron resistentes al menos a uno de los antimicrobianos evaluados. Los mayores porcentajes de resistencia fueron frente a ampicilina (96,5%), cefalexina (59,6%) y sulfametoxazol-trimetropim (52,6%) y mostró sensibilidad alta para imipenem (97,4%), amikacina (95,6%), nitrofurantoina (76,3%), ciprofloxacino (73,7%), norfloxacino (73,7%) y ácido nalidíxico (70,2%).
