Microbiología

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    Re-emergence of Cochliomyia hominivorax in Costa Rica: Report of a human myiasis case 23 years after its elimination
    (2024) Venegas Montero, Daniela Patricia; Alfaro Vellanero, María José; Rojas Araya, Diana; Calderón Arguedas, Ólger; Vargas Castro, Cinthya M.; Baldioceda Villarreal, Andrés; Chaves González, Luis Enrique; Camacho Leandro, Jacqueline; Troyo Rodríguez, Adriana
    The New World screwworm, Cochliomyia hominivorax Coquerel (Diptera: Calliphoridae) was officially eliminated from Costa Rica in 2000, but it was reintroduced in 2023. A myiasis by C. hominivorax in a 71-year-old male with a four-month history of foot hyperkeratosis and interdigital ulcers is reported. The myiasis was detected before sampling for bacterial culture. Approximately 160 first and second-instar larvae were recovered and identified as C. hominivorax. Morphological identification was based mainly on characteristics of the cephalopharyngeal skeleton, spiracles, and pigmented dorsal tracheal trunks. Sequencing of a cytochrome c oxidase subunit I (MT-CO1) gene fragment confirmed the identity. The ulcers healed after extraction of the larvae and ciprofloxacin treatment for a concurrent Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa infection. Given the reintroduction of C. hominivorax in Costa Rica and the risk of northward expansion, this report highlights its impact on public health and calls for awareness among clinicians and healthcare practitioners.
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    The virus-induced cytopathic effect
    (2023-12-31) Arias Arias, Jorge Luis; Céspedes Tenorio, Daniel
    The cytopathic effect comprises the set of cellular alterations produced by a viral infection. It is of great relevance since it constitutes a direct marker of infection. Likewise, these alterations are often virus-specific which makes them a phenotypic marker for many viral species. All these characteristics have been used to complement the study of the dynamics of virus-cell interactions through the kinetic study of the progression of damage produced by the infection. Various approaches have been used to monitor the cytopathic effect, ranging from light microscopy, immunofluorescence assays, and direct labeling with fluorescent dyes, to plaque assay for the characterization of the infection over time. Here we address the relevance of the study of cytopathic effect and describe different experimental alternatives for its application.
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    Assessing target specificity of the small molecule inhibitor MARIMASTAT to snake venom toxins: a novel application of thermal proteome profiling
    (2024) Smith, Cara F.; Modahl, Cassandra M.; Galindo, David Ceja; Larson, Keira Y.; Maroney, Sean P.; Bahrabadi, Lilyrose; Brandehoff, Nicklaus P.; Perry, Blair W.; McCabe, Maxwell C.; Petras, Daniel; Lomonte, Bruno; Calvete Chornet, Juan José; Castoe, Todd A.; Mackessy, Stephen P.; Hansen, Kirk C.; Saviola, Anthony J.
    New treatments that circumvent the pitfalls of traditional antivenom therapies are critical to address the problem of snakebite globally. Numerous snake venom toxin inhibitors have shown promising cross-species neutralization of medically significant venom toxins in vivo and in vitro. The development of high-throughput approaches for the screening of such inhibitors could accelerate their identification, testing, and implementation and thus holds exciting potential for improving the treatments and outcomes of snakebite envenomation worldwide. Energetics-based proteomic approaches, including thermal proteome profiling and proteome integral solubility alteration (PISA) assays, represent “deep proteomics” methods for high throughput, proteome-wide identification of drug targets and ligands. In the following study, we apply thermal proteome profiling and PISA methods to characterize the interactions between venom toxin proteoforms in Crotalus atrox (Western Diamondback Rattlesnake) and the snake venom metalloprotease (SVMP) inhibitor marimastat. We investigate its venom proteome-wide effects and characterize its interactions with specific SVMP proteoforms, as well as its potential targeting of non-SVMP venom toxin families. We also compare the performance of PISA thermal window and soluble supernatant with insoluble precipitate using two inhibitor concentrations, providing the first demonstration of the utility of a sensitive high-throughput PISA-based approach to assess the direct targets of small molecule inhibitors for snake venom.
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    Ticks infesting humans in Central America: A review of their relevance in public health
    (2023) Bermúdez Castillero, Sergio Eduardo; Lillian Domínguez A; Troyo Rodríguez, Adriana; Montenegro Hidalgo, Víctor Manuel; Triana Ortiz, Manuel Alfonso
    Ticks are blood-sucking arthropods that parasitize most groups of terrestrial or semiaquatic vertebrates. Humans are accidental hosts to the ticks; however, in humans the ticks can cause damages varying from simple irritation to severe allergies, toxicosis, paralysis, and the transmission of pathogens, some of which can be fatal. Central America represents a narrow isthmus between North and South America and is considered a biodiversity hotspot. The importance of tick-borne diseases in this region is manifested by fatal outbreaks caused by Rickettsia rickettsii, severe and mild cases of other rickettsioses, ehrlichiosis, and tick-borne relapsing fevers, in addition to cases paralysis and strong allergic reactions. Even so, this information is scarce in most countries of this region, and there are no epidemiological data. In this article we present a review of the ticks that parasitize humans in Central America, covering data from the 19th Century to the present day. Of nearly 80 tick species reported in Central America, 28 species are reported on humans. This list includes species that thrive within homes, grazing areas and, to a lesser extent, in wild environments, both in lowland and high mountain forests. The most important genus in this region is Amblyomma, followed by Rhipicephalus and Ornithodoros, and to a lesser extent Haemaphysalis, Ixodes and Dermacentor. These data provide information on the tick species most commonly associated with humans in Central America, and highlight the potential for tick-borne diseases in wild, rural and urban regions.
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    Assessment of mathematical approaches for the estimation and comparison of efficiency in qPCR assays for a prokaryotic model
    (2024) Molina Mora, José Arturo; Sibaja Amador, Meriyeins; Rivera Montero, Luis; Chacón Arguedas, Daniel; Guzmán Verri, Caterina; García Santamaría, Fernando
    Quantitative PCR is a molecular technique for DNA quantification that depends on reaction efficiency and the Ct value (“cycle threshold”). However, the results are dependent on laboratory conditions and mathematical approaches. Thus, the data of 16 genes from Pseudomonas aeruginosa strain AG1 were generated using qPCR to assess the effect of DNA concentration and three mathematical methods (a standard curve and two individual-curve-based approaches called exponential and sigmoidal models) on efficiency and DNA quantification. Differences in efficiency were revealed depending on the mathematical method used; the values were 100% in three out of the four standard curves, but estimations of the expected fold change in DNA serial dilutions were not achieved, indicating the possible overestimation of efficiency. Moreover, when efficiency was compared to DNA concentration, a decreasing trend in efficiency as DNA concentration increased in the reaction was observed in most cases, which is probably related to PCR inhibitors. For all 16 genes at a single DNA concentration, the efficiencies for the exponential model were found in the range of 1.5–2.79 (50–79%), and for the sigmoidal approach, the range was 1.52–1.75 (52–75%), with similar impact on normalized expression values, as indicated by the genes for standard curves. Jointly, DNA concentration and mathematical model choice were demonstrated to impact the estimation of reaction efficiency and, subsequently, DNA quantification when using qPCR.
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    Exploring venom diversity in Mixcoatlus browni and Mixcoatlus barbouri: A comparative analysis of two rare Mexican snake species with crotoxin-like presence.
    (2024-05-16) Neri Castro, Edgar; Zarzosa, Vanessa; Lomonte, Bruno; Zamudio, Fernando; Hernandez Orihuela, Lorena; Olvera Rodríguez, Alejandro; Rodríguez Solís, Audrey Michelle; Borja, Miguel; García Vázquez, Uri O.; Jones, Jason M.; Parkinson, Chistopher L.; Alagón, Alejandro
    The genus Mixcoatlus is composed of three species: Mixcoatlus barbouri, M. browni, and M. melanurus, of which the venom composition of M. melanurus, the most common species of the three, has only recently been described. However, very little is known about the natural history of M. barbouri and M. browni, and the venom composition of these two species has remained thus far unexplored. In this study we characterize the proteomic profiles and the main biochemical and toxic activities of these two venoms. Proteomic data obtained by shotgun analysis of whole venom identified 12 protein families for M. barbouri, and 13 for M. browni. The latter venom was further characterized by using a quantitative 'venomics' protocol, which revealed that it is mainly composed of 51.1 % phospholipases A (PLA), 25.5 % snake venom serine proteases (SVSP), 4.6 % l-amino oxidases (LAO), and 3.6 % snake venom metalloproteases (SVMP), with lower percentages other six protein families. Both venoms contained homologs of the basic and acidic subunits of crotoxin. However, due to limitations in M. barbouri venom availability, we could only characterize the crotoxin-like protein of M. browni venom, which we have named Mixcoatlutoxin. It exhibited a lethal potency in mice like that described for classical rattlesnake crotoxins. These findings expand knowledge on the distribution of crotoxin-like heterodimeric proteins in viper snake species. Further investigation of the bioactivities of the venom of M. barbouri, on the other hand, remains necessary.
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    Proteomic analysis and lethality of the venom of Aegaeobuthus nigrocinctus, a scorpion of potential medical significance in the Middle East
    (2024) Borges, Adolfo; Lomonte, Bruno
    The scorpion Aegaeobuthus nigrocinctus inhabits areas in Turkey and the Levant region of the Middle East where severe/lethal envenomings have been reported. Previous research indicated its extreme venom lethality to vertebrates and distinct envenomation syndrome. We report on the composition of A. nigrocinctus venom from Lebanese specimens using nESI-MS/MS, MALDI-TOF MS, SDS-PAGE and RP-HPLC. Venom lethality in mice was also assessed (LD50 = 1.05 (0.19–1.91) mg/kg, i.p), confirming A. nigrocinctus venom toxicity from Levantine populations. Forty-seven peaks were resolved using RP-HPLC, 25 of which eluted between 20 and 40 % acetonitrile. In reducing SDS-PAGE, most predominant components were <10 kDa, with minor components at higher molecular masses of 19.6, 26.1, 46.3 and 57.7 kDa. MALDI-TOF venom fingerprinting detected 20 components within the 1,000–12,000 m/z range. Whole venom ‘shotgun’ bottom-up nLC-MS/MS approach, combined with in-gel tryptic digestion of SDS-PAGE bands, identified at least 67 different components belonging to 15 venom families, with ion channel-active components (K+ toxins (23); Na+ toxins (20); Cl− toxins (2)) being predominant. The sequence of a peptide (named α-KTx9.13) ortholog to Leiurus hebraeus putative α-KTx9.3 toxin was fully determined, which exhibited 81–96 % identity to other members of the α-KTx9 subfamily targeting Kv1.x and Ca2+-activated K+ channels. Chlorotoxin-like peptides were also identified. Our study underscores the medical significance of A. nigrocinctus in the region and reveals the potential value of its venom components as lead templates for biomedical applications. Future work should address whether available antivenoms in the Middle East are effective against A. nigrocinctus envenoming in the Levant area.
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    Efecto de distintas concentraciones de aditivos y condiciones de procesamiento en la germinación y crecimiento de esporas de Clostridioides difficile in vitro y en un modelo cárnico
    (2024-04-12) González Vargas, Marcy; Redondo Solano, Mauricio
    Clostridiodes difficile es uno de los principales agentes infecciosos causantes de la diarrea nosocomial, la cual se asocia con altas tasas de morbilidad y mortalidad, además de altos costos en atención médica. Las esporas son la forma infectante de C. difficile y se transmiten por medio de la ruta fecal-oral. Diversos estudios en América del Norte y otras partes del mundo (incluyendo Costa Rica) han demostrado niveles importantes de contaminación de carne cruda con esta bacteria. Lo anterior podría representar un riesgo de contagio para el consumidor a nivel comunitario. Una problemática en los estudios de prevalencia son las diferentes técnicas utilizadas para el aislamiento de C. difficile y ningún estudio se ha dado a la tarea de realizar una evaluación sistemática de los factores que pueden afectar el crecimiento de este microorganismo en los medios de enriquecimiento. En este estudio se optimizó la concentración de taurocolato el cual es el componente más importante en la germinación de la espora de esta bacteria y cuya respuesta puede estar relacionada con la cepa involucrada. La dosis infectante de este microorganismo sigue siendo desconocida y su prevalencia es cada vez mayor y, tomando en cuenta que la ruta de infección es fecal- oral, este estudio determinó la capacidad de este microorganismo de crecer en un alimento procesado de origen cárnico, en el cual se utiliza materias primas que contienen este microorganismo. Para todos los estudios se utilizaron 3 cepas aisladas en Costa Rica de muestras clínicas y una cepa de referencia lo que permitió determinar si hay diferencias en su capacidad de germinar y crecer en cada una de las condiciones que se evaluaron en este trabajo. Las condiciones utilizadas fueron aquellas propias de los procesos productivos de embutidos a nivel nacional y de esta forma se pudo tener un panorama más claro de si esta bacteria podría ser un riesgo en productos de origen cárnico. Entre los principales resultados, al optimizar la cantidad de taurocolato y temperatura de activación para las cepas C30 y NAP7/RT078, se encontró que el modelo es significativo, para NAP1/RT027 el modelo no lo fue y para el VP1 10463 sí se presenta un modelo significativo y presenta significancia en los efectos cuadráticos por lo que el valor predicho de 0,7182 se puede alcanzar con varias combinaciones dentro del modelo. Al analizar el efecto de la adición de nitrito, sal, eritorbato y lactato, la combinación de los cuatro ingredientes cárnicos resultó en una inhibición significativa del crecimiento y para el caso del efecto de los ingredientes individuales, se reportó inhibición significativa para nitrito, lactato y sal en el caso de todas las cepas a excepción del aislado de referencia VPI/104693; para esta cepa de referencia se encontró una inhibición significativa solo en el caso del lactato. Al analizar efecto del tiempo de congelación previo en el crecimiento de esporas de C. difficile se observa que las cepas de los genotipos NAP1/RT027, NAP7/RT078 y C30 no presentan diferencia significativa en los diferentes tiempos de congelación y para el caso de la cepa de referencia VPI 10463 no se encontró un resultado lógico. En lo que respecta al tiempo de prerreducción del medio en el crecimiento de esporas de C. difficile todas las cepas crecieron aun cuando el medio no estaba prereducido (0 horas) y no se encontró diferencia significativa para los tiempos de 0 y 3 horas para ninguna de las cepas con excepción de la C30. Por último, se realizó un modelo secundario con la cepa del genotipo NAP1/RT027 con las tasas de crecimiento a diferentes concentraciones de nitritos se obtuvo una ecuación polinómica de segundo orden que mejor tuvo el ajuste y donde se puede observar una relación directamente proporcional (p < 0,05) entre la tasa de crecimiento y la concentración de nitrito (ppm). Todos los resultados indican que C. difficile es una bacteria que, no solo puede ser un patógeno de origen alimentario, sino que resiste condiciones típicas de la industria de cárnicos listos para consumir.
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    Desarrollo de un formulado biológico para controlar colonias de hormigas zompopas de la especie Atta cephalotes
    (2024-02-27) Mesén Porras, Esteve Alonso; Pinto Tomás, Adrián A.
    Las hormigas zompopas del género Atta son insectos eusociales prolíficos y dominantes en los ecosistemas terrestres de las regiones tropicales del continente americano. Debido a su estructura jerárquica en castas y su comportamiento polífago que genera defoliación masiva en cultivos para mantener su cultivar fúngico, conocido como jardín fúngico (JF), y crecer la densidad colonial, las zompopas son una plaga agrícola relevante en Centro y Sudamérica. Aunque se han creado programas de Manejo Integrado de Plagas para controlarlas, su manejo ha sido difícil porque los agroquímicos son ineficientes debido a los hábitos crípticos y comportamiento adaptativo de las hormigas para remover componentes peligrosos mediante mecanismos de inmunidad social y respuesta inmune innata. Para proporcionar una posible solución a este problema económico y sanitario, se desarrolló un formulado biológico que integró una mezcla de microorganismos antagonistas microencapsulados y un lipopolicomplejo conteniendo moléculas sustrato de ARN pequeño interferente funcional para la molécula Dicer (DsiRNA) para inhibir la respuesta de las hormigas de la especie A. cephalotes a la infección. Para optimizar el inóculo de los antagonistas microbianos, se realizaron cultivos duales y se seleccionó una mezcla compatible de 3 microorganismos compuesta por un parásito del jardín fúngico, Escovopsis sp. y dos patógenos de las hormigas, Bacillus thuringiensis y Metarhizium pinghaense. Luego, la mezcla microbiana se almacenó en microcápsulas de alginato (MCs) resistentes a temperatura y luz UV, mejorando su vida media en >6 semanas al adicionar pectina. Posteriormente se ejecutaron análisis transcriptómicos de enriquecimiento funcional para identificar genes que se sobre-expresan al enfrentar a las hormigas a patógenos, utilizando datos de acceso libre obtenidos con hormigas zompopas del género Acromyrmex expuestas a esporas de Metarhizium brunneum. Estos análisis permitieron seleccionar a la defensina-2 (Def) como gen-diana para ser silenciado con el fin de reducir la capacidad de las zompopas de combatir la infección generada por los microorganismos del formulado. Se diseñaron dos DsiRNA sintéticas basadas en Def para activar la vía siRNA, las cuales fueron atrapadas en nanopartículas (NPs) conteniendo un liposoma catiónico y alginato para potenciar su vida media. Se ejecutaron ensayos de laboratorio y campo con formulados que incluyeron MCs y NPs para determinar algunos parámetros tales como concentración media efectiva (EC50) y tiempo mediano de supervivencia (ST50) y evaluar la eficiencia del producto para colapsar el JF cultivado por las hormigas. Los resultados obtenidos fueron promisorios, puesto que el formulado logró colapsar el JF a nivel de laboratorio y reducir la expectativa de vida de las colonias en el campo. Sin embargo, se requiere alcanzar una mayor letalidad para que el producto sea efectivo en sistemas agrícolas, por ejemplo, aumentando la concentración microbiana adicionando más MCs o la cantidad de moléculas de ARNi. Por lo tanto, este trabajo representa un avance importante en la búsqueda de alternativas de bajo costo y amigables con el ambiente para el control de hormigas zompopas y otros insectos que constituyen plagas agrícolas en Costa Rica.
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    Identificación de regiones moleculares en metaloproteinasas hemorrágicas tipo PI y PIII de venenos de serpientes que interaccionan con proteínas de la membrana basal
    (2024-05) Apú Leitón, Navilla Johanna; Herrera Arias, Cristina
    Las metaloproteinasas de venenos de serpientes (MPVS) son enzimas dependientes de zinc presentes en los venenos de la familia Viperidae, que se caracterizan por provocar hemorragia local y sistémica. Se ha propuesto que la degradación de componentes de la membrana basal (MB) es un paso esencial en el mecanismo de hemorragia inducido por MPVS, ya que debilita la microvasculatura. Dentro de las proteínas de la MB involucradas se puede encontrar el colágeno IV y laminina, cuya degradación por parte de las MPVS se ha demostrado que posee un papel importante en el desarrollo de hemorragia. Sin embargo, aún no se conocen los exositios de las MPVS que podrían mediar la interacción con proteínas de la MB, y en cuales dominios de las MPVS podrían estar presentes estos exositios. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo fue evaluar la interacción del colágeno IV y la laminina con metaloproteinasas hemorrágicas de venenos de serpientes tipo PI, PIII y el fragmento DC con el fin de identificar regiones moleculares que participan en esta interacción. Se demostró mediante ensayos in vitro que la CsH1, una MPVS de tipo PIII, es capaz de unirse al colágeno IV y la laminina, siendo esta interacción independiente de su actividad proteolítica pero dependiente de su estructura terciaria. En contraste, la BaP1, una MPVS tipo PI, mostró muy leve interacción con estas proteínas de la MB. En el caso del fragmento DC de la CsH1 no se observó interacción con el colágeno IV y la laminina en las condiciones estudiadas, lo que sugiere que esta interacción puede estar dada principalmente por el dominio metaloproteinasa. Además, se encontró que la unión previa del colágeno IV a la CsH1 o a la BaP1 reduce la actividad proteolítica y la capacidad de causar hemorragia de estas toxinas, indicando que el sitio de unión del colágeno a las MPVS es cercano a su sitio catalítico. Por otro lado, en ensayos ex vivo la CsH1 se distribuyó en la MB de los vasos sanguíneos, mientras que el fragmento DC se localiza de manera más difusa en el tejido, respaldando los resultados obtenidos en los ensayos de unión in vitro. Finalmente, los estudios de interacción mediante péptidos sintéticos derivados de regiones moleculares de la CsH1 y la BaP1 no arrojaron conclusiones definitivas, principalmente debido a limitaciones del diseño del estudio de docking y la falta de estructura tridimensional en los péptidos sintetizados. Estos resultados aportan nuevo conocimiento acerca de las regiones de las MPVS que interactúan con el colágeno IV y la laminina, así como las diferencias en la unión de las MPVS de tipo PI y PIII a estas proteínas.
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    Criptococosis: actualización de un patógeno oportunista
    (2024) Rojas Hidalgo, Erick; Jaikel-Víquez, Daniela
    Los miembros del género Cryptococcus pertenecen al filo Basidiomycota y a la clase Tremellomycetes. En este género se encuentran los complejos de especies Cryptococcus neoformans el cual incluye dos especies (C. neoformans y C. deneoformans) y el complejo Cryptococcus gattii que incluye cinco especies (C. gattii, C. bacillisporus, C. deuterogattii, C. tetragattii, y C. decagattii). Ambos complejos son conocidos por ser los agentes etiológicos principales de la criptococosis. La criptococosis es una micosis con un curso subagudo o crónico, la mayoría de las infecciones se dan por inhalación de blastosporas que pueden llegar a alojarse en los alvéolos y bronquios de los pacientes por lo que este es el sitio de infección primaria para la mayoría de los casos. El agente causal tiene una serie de factores de virulencia que hacen que se dé una predilección por la diseminación al sistema nervioso central, en estos casos los pacientes pueden presentar síntomas de una meningitis severa y son estos casos los que se asocian a una mortalidad más elevada, esta es la complicación más frecuente que da como resultado el 15 % de las muertes relacionadas con el SIDA lo que resalta la importancia del estudio en esta materia. Las técnicas de laboratorio desarrolladas son una valiosa herramienta que permite un diagnóstico rápido y eficiente, se han desarrollado nuevas técnicas que han sido especialmente útiles para tamizar poblaciones de alto riesgo. Su tratamiento debe ser integral e incluir terapia antimicótica prolongada, junto con el manejo de los síntomas y el restablecimiento del sistema inmunológico del paciente. Esto es necesario para abordar eficazmente la infección y sus complicaciones asociadas. Esta revisión pretende compilar el conocimiento actual sobre los miembros de Cryptococcus causantes de criptococosis en el ser humano, incluyendo la descripción de sus morfologías macro y microscópicas, su clasificación taxonómica, la ecología de los agentes causales, la epidemiología de la enfermedad, el proceso de patogénesis, las manifestaciones clínicas observadas, los métodos diagnósticos disponibles, los criterios para establecer el diagnóstico y los regímenes de tratamiento posibles de acuerdo a la condición del paciente De forma tal que la información sobre el tema quede disponible en una sola fuente de fácil acceso.
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    Prevalencia, distribución y caracterización molecular de los virus de las encefalitis equinas del este, oeste y venezolana en Costa Rica
    (2023) León Rodríguez, Bernal Alberto; Jiménez Sánchez, Carlos
    Los virus de las encefalitis equinas del Este (EEEV), Oeste (WEEV) y Venezolana (VEEV) pertenecen al género Alfavirus, familia Togaviridae, son agentes zoonóticos, que ocasionan infecciones importantes desde Norte América, Centro América, las islas del Caribe y Sudamérica (Aguilar et al., 2011; Figueiredo, 2007; Strauss & Strauss, 1994). En Costa Rica producen brotes periódicos en diferentes regiones del país. Estos brotes afectan principalmente a equinos y esporádicamente a seres humanos Este estudio se centró en los dos Alfavirus que mostraron estar presentes en el país, el EEEV y el VEEV. En la primera parte del proyecto se confirmó la presencia, prevalencia y distribución geográfica de estos virus, así como la frecuencia con que se presentan los casos o brotes y posibles patrones de estacionalidad y factores de riesgo asociados a estas infecciones, basados en dos estudios serológicos uno de tipo transversal y otro longitudinal. Ambos estudios se llevaron a cabo a partir de ELISAs para la detección de IgG, IgM y pruebas de neutralización viral. En la segunda parte del proyecto realizó un análisis filogenético, para conocer las relaciones evolutivas entre los diferentes subtipos del complejo I del VEEV, se estableció el origen y el tiempo de los ancestros comunes más recientes (TMRCA), además de identificar posibles mutaciones asociadas con la patogénesis del VEEV. Para ello se compararon pruebas de RT-PCR universales descritas previamente para seleccionar el mejor RT-PCR en términos de sensibilidad y especificidad, se implementaron métodos de secuenciación de Sanger y de nueva generación, y se utilizaron programas bioinformáticos y bases de datos. Finalmente, en la tercera etapa del estudio se generó un modelo de nicho usando el programa MaxEnt que permitió identificar áreas geográficas dónde pueden ocurrir nuevos brotes del VEEV a partir de datos de presencia de VEEV establecidos en este estudio.
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    Estado del desarrollo de vacunas contra malaria
    (2023) Rodríguez Fallas, Adler Moisés; Prado Porras, Mónica
    El 6 de octubre de 2021 quedó marcado en la historia de la lucha por el control y erradicación de la malaria, ya que la Organización Mundial de la Salud aprobó y recomendó el uso en la población pediátrica de la primera vacuna contra la malaria, la RTS, S/AS1. (World Health Organization, 2021b) Esta aprobación se da en un contexto en el cual, durante el año 2020, se registraron 241 millones de casos de malaria y 627,000 muertes en 85 países endémicos debido a esta enfermedad, lo que representa un incremento de 14 millones de casos y 69,000 muertes con respecto al año anterior. Estos números demuestran que la lucha por la erradicación de la malaria está más vigente que nunca. (World Health Organization, 2021b) La vacuna contra la malaria se administra como medida preventiva contra la infección por Plasmodium falciparum en la población infantil que reside en áreas con transmisión moderada a alta. Esto se debe a que la malaria grave y, por consiguiente, las muertes, se concentran principalmente en niños menores de 5 años en condiciones de vulnerabilidad. (World Health Organization, 2021b) Esta revisión bibliográfica examina el estado actual del desarrollo de las vacunas contra la malaria con el propósito de evaluar su impacto en el control y erradicación de la enfermedad. Para lograrlo, se exploran los antecedentes históricos, la epidemiología y la patogénesis de la malaria. Se presentan las características biológicas del patógeno causante de la malaria y las particularidades del parásito que complican el desarrollo de una vacuna eficaz. Por último, se detallan los antecedentes y ensayos llevados a cabo durante el desarrollo de diversos tipos de vacunas contra la malaria.
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    Providing an in vitro depiction of microglial cells challenged with immunostimulatory extracellular vesicles of Naegleria fowleri
    (2024) Retana Moreira, Lissette; Cornet Gómez, Alberto; Sepúlveda Justo, María del Rosario; Molina Castro, Silvia Elena; Alvarado Ocampo, Johan; Chaves Monge, Frida; Jara Rojas, Mariana; Osuna Carrillo de Albornoz, Antonio; Abrahams Sandí, Elizabeth
    Naegleria fowleri is the causative agent of primary amoebic meningoencephalitis, a rapid and acute infection of the central nervous system with a fatal outcome in >97% of cases. Due to the infrequent report of cases and diagnostic gaps that hinder the possibility of recovering clinic isolates, studies related to pathogenesis of the disease are scarce. However, the secretion of cytolytic molecules has been proposed as a factor involved in the progression of the infection. Several of these molecules could be included in extracellular vesicles (EVs), making them potential virulence factors and even modulators of the immune response in this infection. In this work, we evaluated the immunomodulatory effect of EVs secreted by two clinic isolates of Naegleria fowleri using in vitro models. For this purpose, characterization analyses between EVs produced by both isolates were first performed, for subsequent gene transcription analyses post incubation of these vesicles with primary cultures from mouse cell microglia and BV-2 cells. Analyses of morphological changes induced in primary culture microglia cells by the vesicles were also included, as well as the determination of the presence of nucleic acids of N. fowleri in the EV fractions. Results revealed increased expression of NOS, proinflammatory cytokines IL-6, TNF-α, and IL-23, and the regulatory cytokine IL-10 in primary cultures of microglia, as well as increased expression of NOS and IL-13 in BV-2 cells. Morphologic changes from homeostatic microglia, with small cellular body and long processes to a more amoeboid morphology were also observed after the incubation of these cells with EVs. Regarding the presence of nucleic acids, specific Naegleria fowleri DNA that could be amplified using both conventional and qPCR was confirmed in the EV fractions. Altogether, these results confirm the immunomodulatory effects of EVs of Naegleria fowleri over microglial cells and suggest a potential role of these vesicles as biomarkers of primary acute meningoencephalitis.
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    Protocolo nacional para la vigilancia de enfermedades transmitidas por alimentos y agua
    (2024) Badilla Mora, Albin; Caravaca Rodríguez, Ivannia; Castro Córdoba, Roberto; Chaverri Esquivel, Alejandra; Delgado Jiménez, Sandra; Quesada Rojas, Carolina; Salguero Mendoza, Carlos; Torres Alvarado, Danny; Torres Moreno, Adriana; Benitez Rodríguez, Daisy; Hidalgo Balarezo, Blanca Rosa; Madrigal Vega, Alberto José; Smith Cabezas, Randall; Villalobos Ugalde, Juan Carlos; Wong Zúñiga, Lumen; Alfaro Calvo, Thelma; Barquero Ureña, Guillermo; Chanto Chacón, Grettel; Duarte Martínez, Francisco; Umaña Valverde, Ericka; Oropeza Barrios, Gletty; Chacón Jiménez, Luz María; Rivera Navarro, Pablo César; Cruz Vázquez, Olivet; Sánchez Hernández, Cristian; Jiménez Solis, Ana María
    Las enfermedades transmitidas por los alimentos (ETA) constituyen un importante problema de salud a nivel mundial. Son provocadas por el consumo de agua o alimentos contaminados con microorganismos o parásitos, o bien por las sustancias tóxicas que estos producen. La preparación y manipulación de los alimentos son factores clave en el desarrollo de estas enfermedades, por lo que las prácticas de higiene resultan muy importantes para prevenirlas. El Ministerio de Salud, junto con las instituciones competentes en inocuidad de alimentos, han desarrollado el proceso de revisión, actualización e implementación de este protocolo con los lineamientos para la vigilancia de eventos relacionados con enfermedades transmitidas por alimentos y agua que pueden afectar a la población. A fin de orientar las políticas de salud en la prevención, reducción de la morbilidad y mortalidad por causas prevenibles, se pone a disposición de la población la actualización del “Protocolo nacional para la vigilancia de enfermedades transmitidas por alimentos y agua”. Agradecemos a todos los profesionales y equipos de trabajo que brindaron información y valiosos aportes para la actualización de este protocolo. La puesta en práctica de los conceptos y procedimientos contenidos en este documento, son condiciones clave que permitirán prevenir, detectar, atender y controlar las enfermedades transmitidas por alimentos.
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    Pesticide occurrence and water quality assessment from an agriculturally influenced Latin-American tropical region
    (2021-01) Ramírez Morales, Didier Daniel; Pérez Villanueva, Marta Eugenia; Chin Pampillo, Juan Salvador; Aguilar Mora, Paula; Arias Mora, Víctor; Masís Mora, Mario Alberto
    A monitoring study was carried out in three agriculturally influenced microcatchments in Costa Rica during 2012e2014, for pesticides and water quality parameters. A total of 42 pesticides were analyzed, detecting the following in water samples: two herbicides (oxyfluorfen, diuron), four insecticides (car bofuran, chlorpyrifos, oxamyl, ethion), and two fungicides (thiabendazole, carbendazim); while in sediment samples only the insecticides, chlorpyrifos and cypermethrin were found. Water quality was also assessed by the Canadian Council of Ministers of the Environment Water Quality Index and the National Sanitation Water Quality Index, the first one classified most of the sampling point as marginal and poor quality while the second one classified most of them as good quality, the most affected pa rameters were nitrate, phosphorous, suspended solids and organic matter content. The results suggest that the water quality in the microcatchments seems to be affected by the nearby agricultural and urban activities in the region.
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    Terapias de modulación de la microbiota intestinal eficaces en la restauración inmunológica en conjunto con terapias anti-retrovirales en pacientes con VIH: Una revisión sistemática
    (2023) Serrano Campos, Alma Daliana; Une, Clas Allan
    La inflamación crónica observada en los pacientes con virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) es una problemática en el curso de la enfermedad y a pesar del tratamiento anti-retroviral (ART), la persistencia de la inflamación crónica genera complicaciones en la calidad de vida del paciente. En los últimos años, estudios han demostrado que una de las principales causas de la inflamación se debe a la disbiosis intestinal del paciente. Por lo cual, se ha investigado sobre nuevas terapias combinadas enfocadas en restituir la homeostasis de la microbiota intestinal en pacientes con VIH para determinar si la modulación de la microbiota logra reconstituir el sistema inmunológico y disminuir la inflamación crónica de estos pacientes. En esta investigación se realizó una revisión bibliográfica de literatura sobre como varia la composición de la microbiota intestinal en pacientes con VIH dependiendo de varios factores como nivel de viremia, tipo de tratamiento y estado inmunológico, así como estudios clínicos de evaluación de la eficacia del uso de terapia combinada como probióticos y trasplante fecal en pacientes con VIH, con el fin de recopilar información biomédica actualizada, que pretende orientar a nuevos estudios clínicos que pretendan abordar el tema de eficacia de las terapias combinadas en conjunto con el tratamiento anti-retroviral para un posterior abordaje terapéutico. Por lo cual, se determinó la composición de la microbiota intestinal en pacientes con VIH, las variaciones en comparación con personas no infectadas y la composición según factores dentro del curso de la enfermedad que contribuyan con cambios en la disbiosis intestinal, con el fin de analizar los efectos de las terapias de probióticos y trasplante fecal en conjunto con el ART, así como su eficacia según los cambios en parámetros inmunológicos, marcadores de translocación microbiana, marcadores inflamatorios solubles y cambios en la composición de la microbiota intestinal.
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    Presencia de los genes de toxigenicidad nheA, nheBy nheC en cepas de Bacillus cereus aisladas de leches deshidratadas en Costa Rica
    (2014) Rojas, Jonathan; Rodríguez Rodríguez, Carlos E.; Pérez Corrales, Cristian; Chaves Ulate, Evelyn Carolina; Arias Echandi, María Laura
    La leche en polvo es un producto de alto consumo humano que no precisa de ser conservado en frío, no obstante, diversos microorganismos pueden deteriorarlo. En la población costarricense, también se observa este alto consumo, por la facilidad del alimento para transporte, preparación y su costo competitivo. Bacillus cereus es una bacteria potencialmente patógena asociada a este tipo de producto, capaz de desarrollar toxinas dependiendo de la presencia o ausencia de los respectivos genes codificantes. En este estudio se determinó la presencia de los genes toxigénicos nheA, nheB y nheC en cepas de B. cereus aisladas de leche deshidratada vendida en el mercado nacional costarricense.Se examinaron cinco lotes diferentes, de diez marcas comerciales de leche en polvo distribuidos en el área metropolitana de San José Costa Rica. Se procedió a cuantificar B. cereus en las muestras de leche en polvo mediante la técnica de Número Más Probable (NMP) e identificar los aislamientos utilizando el equipo automatizado Vitek®. Adicionalmente, se determinó la presencia de los genes nheA, nheB y nheC mediante la técnica de PCR. La frecuencia de aislamiento de Bacillus cereus en las muestras de leche en polvo analizadas alcanzó un 50%, con cantidades que oscilaron entre 3 y >100 NMP/g. Se recuperaron 19 cepas de B. cereus aisladas, cinco fueron positivas para los tres genes toxigénicos, lo cual revela la presencia de B. cereus potencialmente toxigénico en leches deshidratadas del mercado nacional, lo que representa un riesgo para la salud pública.
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    Degradation of carbofuran by Trametes versicolor in rice husk as a potential lignocellulosic substrate for biomixtures: From mineralization to toxicity reduction
    (2014-12) Ruiz Hidalgo, Karla María; Chin Pampillo, Juan Salvador; Masís Mora, Mario Alberto; Carazo Rojas, Elizabeth; Rodríguez Rodríguez, Carlos E.
    Biopurification systems for the treatment of pesticide-containing wastewaters contain a biomixture constituted by low-cost materials (soil, lignocellulosic substrates and humic components). In particular, the use of bioaugmented lignocellulosic materials as part of the biomixture components has been scarcely studied. The use of the fungus Trametes versicolor grown in rice husk (RH) was evaluated as an option of lignocellulosic bioaugmented substrate of potential application in biomixtures for carbofuran (CFN) elimination. RH supported growth and activity ofthe fungus, as evidenced visually and by laccase activity. The system was able to degrade 55.1% CFN in 34 d with a half-life of 29.9 d, and produced 3-hydroxycarbofuran (but not 3-ketocarbofuran) as a transformation product. This metabolite was successfully eliminated during the process. Moreover, a small fraction of CFN was mineralized (7.4%) within 64 d. Toxicological evaluation revealed a marked detoxification during the process, achieving an 89% decrease in the toxicity after 34 d. Overall performance of the bioaugmented substrate indicates that RH/T. versicolor is an interesting option to take into account in the design of biomixtures for pesticide degradation.
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    Estudio de asociación entre el gen candidato DISC1 y la psicosis en la población del Valle Central de Costa Rica
    (2023-12-07) Rodríguez Rodríguez, Esteban José; Raventos, Henriette
    Disrupted in Schizophrenia 1 (DISC1) es un gen originalmente identificado como afectado por una translocación cromosómica en miembros de una familia escocesa con una alta prevalencia de trastornos psiquiátricos. La translocación se reportó asociada a la presencia de trastornos psiquiátricos en la familia y desde entonces múltiples estudios se han realizado en otras poblaciones para buscar asociación entre este tipo de padecimientos y el gen, así como diversos estudios celulares y moleculares para tratar de entender los mecanismos en los que participa. Desde un enfoque genético, múltiples variantes se han reportado asociadas para DISC1 en diferentes poblaciones, aunque pocas se han repetido entre estudios. En contraparte, los análisis moleculares concuerdan en la participación de la proteína dentro de vías neurológicamente relevantes y el uso de modelos en líneas celulares y ratones ha mostrado que la afectación de la proteína genera déficit en el neurodesarrollo, procesos neurodegenerativos y fenotipos tipo trastornos psiquiátricos. En este estudio se realizó un llamado de variantes para la secuencia completa del gen, en genomas de 114 personas pertenecientes a una familia multigeneracional costarricense con alta prevalencia de trastornos psiquiátricos para detectar evidencias de asociación entre las variantes del gen y el fenotipo de psicosis en Costa Rica. Además, se utilizó un enfoque de biología de sistemas para profundizar en los roles moleculares de regulación transcripcional que DISC1 ejerce sobre la transcripción de PDE4 al formar un complejo regulador con ATF4, esto para identificar los puntos de mayor control en la vía que permitan regular la expresión de DISC1 y de PDE4. Como resultados se encontraron 10 variantes con valores nominales de significancia (sin corrección) asociadas a psicosis, nueve de ellas dentro de la misma región del gen (el intrón 9-10) siendo rs5781671 la más asociada con un valor nominal p = 0,0088. Además, se logró identificar a miR-Let- 7a2 como potencial punto de control para la expresión de DISC1 y a miR103-a2 y CREB1-TF como potenciales puntos de control para regular la expresión de PDE4D identificándolos como posibles blancos terapéuticos in silico para promover procesos neuroprotectores.