Academic literature on the topic 'Microorganismes patògens'

Aquesta tesi s'ha focalitzat en el desenvolupament de noves eines immunoquímiques per al diagnòstic de malalties infeccioses amb l'objectiu d'incrementar l'eficiència dels actuals mètodes de diagnòstic. Concretament, aquesta tesi s'ha centrat en el desenvolupament de tècniques immunoquímiques per a la detecció de Staphylococcus aureus i Pseudomones aeruginosa en mostres biològiques. L'estratègia ha consistit a seleccionar dianes específiques de cadascun dels microorganismes i, mitjançant el disseny racional d'haptens d'immunització, desenvolupar anticossos policlonals específics. Els anticossos han estat avaluats mitjançant assajos de tipus ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) i posteriorment s'han implementat en immunoassajos ELISA en microplaca o de micromatrius (microarrays) fluorescents per a l'anàlisi de mostres biològiques (bacteris en medi de cultiu) i mostres clíniques d'origen respiratori (esput, rentats broncoalveolars i broncoaspirats). Els immunoassajos obtinguts per ambdós bacteris són capaços de detectar les dianes seleccionades amb nivells de detecció útils per a la seva implementació en l'àmbit de diagnòstic, oferint una alternativa prometedora al diagnòstic de malalties causades per aquests bacteris. Com a resultat de la investigació realitzada, s'han generat dues patents (PCT/ES2014/070161 i P201530780), les quals es troben en fase de negociació amb empreses de l'àmbit del diagnòstic. A més s'ha publicat un article de revisió que descriu l'estat de la qüestió pel que fa al potencial de la nanobiotecnologia en el diagnòstic de microorganismes patogen, un article de recerca original, que ja ha estat publicat en la revista Analytica Chimica Acta i que descriu el treball realitzat pel que fa a la detecció immunoquímica de S. aureus, i un tercer article que es troba sota avaluació pels revisors i editors de la revista Analytical Chemistry i que reporta la recerca realitzada pel que fa al desenvolupament d'eines immunoquímiques per al diagnòstic de malalties causades per P. aeruginosa. Per aquest motiu, la tesi s'ha estructurat en format de compendi de publicacions. La tesi també inclou un annex fruit d'una estada predoctoral al grup del Prof. Kim Janda de The Scripps Research Institute (TSRI, CA, EEUU). L'objectiu de l'estada era l'avaluació com a eines terapèutiques dels anticossos produïts en aquesta tesi contra la P. aeruginosa. En aquest sentit, es pretenia investigar el potencial dels anticossos generats per neutralitzar els efectes citotòxics causats per factors de virulència d'aquest microorganisme sobre línies cel•ulars de macròfags. Tot i l'interès d'aquests estudis, aquest treball no es va poder concloure, i no es descarta reprendre'l més endavant.
This thesis has focused on the development of immunochemical new tools for the diagnosis of infectious diseases with the aim of increasing the efficiency of current diagnostic methods. Specifically, this work has focused on the development of immunochemical techniques for the detection of Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa in biological samples. The strategy consisted in selecting specific targets for each of the microorganisms and, specific polyclonal antibodies were developed through rational design of immunization haptens. The antibodies were evaluated by ELISA tests (enzyme-linked immunosorbent assay) and later implemented in microplate ELISA immunoassays and fluorescent microarrays for the analysis of biological samples (bacteria in culture medium) and clinical samples of respiratory origin (sputum and broncoalveolars lavages and broncoaspirats). The immunoassays obtained for both bacteria are capable of detecting the selected targets with detection levels useful for its implementation in the diagnosis field, offering a promising alternative for diagnosing diseases caused by these bacteria. As a result of the research carried out two patents have been generated (PCT/ES2014/070161 and P201530780), which are under negotiation with companies in the field of diagnosis. It has published a review article that describes the state of the art regarding the potential of nanobiotechnology in the diagnosis of pathogenic microorganisms, an original research paper, which was published in the Analytica Chimica Acta journal describing the work regarding the immunochemistry detection of S. aureus, and a third article that is under evaluation by the reviewers and editors of the Analytical Chemistry journal and reporting research conducted regarding the development of immunochemistry tools to diagnose diseases caused by P. aeruginosa.

En aquest treball s’ha caracteritzat una col·lecció de 150 soques de C. jejuni de diferents orígens: 50 aïllaments provinents d’humans, 50 aïllaments provinents de pollastres d’engreix i 50 aïllaments provinents de diferents espècies d’aus salvatges. L’objectiu general d’aquesta caracterització és proporcionar informació sobre els factors de virulència i l‘impacte de la transferència horitzontal en l’aparició de variants de C. jejuni amb capacitat patogènica en humans. Per la caracterització de la col·lecció s’han contemplat dos objectius principals dels que en deriven altres específics. 1. Determinar la prevalença de 10 gens relacionats amb la virulència de C. jejuni en la nostra col·lecció (cdtABC, cadF, ciaB, htrA, hcp, virB11, wlaN i cgtB) i determinar possibles diferències entre les poblacions. 1.1. Determinar les diferents variants presents als gens wlaN i cgtB, si existeix una regulació dependent de temperatura i si presenten alguna relació amb la capacitat d’invasió de C. jejuni. 1.2. Determinar si existeix una regulació dependent de temperatura en l’expressió del sistema de secreció de tipus VI mediada pel gen hcp. 2. Caracteritzar la presència d’ADN plasmídic en els aïllaments de C. jejuni de la nostra col·lecció. 2.1. Determinar si existeixen plasmidis altament distribuïts atenent a la similaritat en el perfil de restricció. 2.2. Determinar la localització del gen tet(O), responsable de la resistència a tetraciclina, en aquelles soques aïllades d’humans que presenten plasmidis. 2.3. Estudiar la mobilització del determinant de resistència tet(O) per conjugació, i si existeix una regulació dependent de temperatura en aquest procés.

P. aeruginosa es uno de los principales patógenos nosocomiales y posee una gran capacidad de desarrollar resistencias a los antimicrobianos con la emergencia de cepas multirresistentes (MDR) y extremadamente resistentes (XDR). En las últimas décadas se ha producido un incremento de las infecciones por cepas multirresistentes que plantea la necesidad de desarrollar estrategias de control de infección y un uso prudente de los antimicrobianos. En este contexto se desarrolla la presente tesis doctoral en la que se incluyen ocho trabajos publicados en revistas científicas, que están encaminados tanto a mejorar el conocimiento epidemiológico de P. aeruginosa como a evaluar el impacto de la multirresistencia en la patogenicidad y virulencia de P. aeruginosa desde una perspectiva clínica, epidemiológica y experimental. La posible existencia de un coste biológico asociado a la multirresistencia supondría una menor virulencia de las cepas multirresistentes y podría justificar un uso más selectivo de las antibioticoterapias empíricas. Este proyecto doctoral incluye un estudio retrospectivo de neumonías asociada a ventilación mecánica por P. aeruginosa en el que se demostró que la mortalidad precoz era superior en las causadas por cepas no multirresistentes que en aquellas causadas por cepas multirresistentes. En un segundo estudio retropectivo, se identificó el consumo de fluoroquinolonas como principal factor de riesgo para el desarrollo de bacteriemia por P. aeruginosa XDR. Esta tesis incluye un estudio observacional prospectivo en el que se realizó vigilancia activa de colonización intestinal y de infección por P. aeruginosa. Gracias a este estudio se demostró que: 1) la colonización intestinal por cepas de P. aeruginosa MDR es más tardía que la colonización por cepas sensibles; 2) el consumo previo de fluoroquinolonas y carbapenémicos son los principales factores de riesgo para la colonización por P. aeruginosa multirresistente; 3) la colonización intestinal es un requerimiento clave para el desarrollo posterior de infección por P. aeruginosa; 4) la invasividad clínica fue mayor en las cepas no multirresistentes que en las multirresistentes, desarrollando los pacientes colonizados por cepas de P. aeruginosa no multirresistente con más frecuencia y precocidad infección que aquellos colonizados por cepas multirresistentes policlonales; 5) la intensidad de la respuesta inflamatoria se asoció con la severidad de la infección por P. aeruginosa, especialmente en infecciones bacteriémicas y 6) la respuesta inflamatoria fue superior en las infecciones por P. aeruginosa XDR en las que había un mayor porcentaje de infecciones bacteriémicas. En esta tesis también se incluye un estudio multicéntrico de pacientes con bacteriemia por P. aeruginosa se investigaron los genotipos del sistema de secreción tipo III y su relación con el pronóstico de los pacientes; demostrándose que el genotipo exoU+ es uno de los principales determinantes de virulencia de P. aeruginosa y se asocia a una mayor mortalidad precoz. Este genotipo fue más frecuente en los fenotipos no multirresistentes que en los multirresistentes. Finalmente, mediante un modelo experimental in vitro e in vivo se evaluó el impacto de la multirresistencia en la patogenicidad y virulencia de P. aeruginosa. En el modelo de peritonitis-sepsis murino se observó que las cepas multirresistentes presentaron menor capacidad de producir infección localizada y diseminada, menor capacidad de producir respuesta inflamatoria y menor mortalidad que las cepas sensibles. En conjunto, nuestros resultados sugieren que las cepas de Pseudomonas aeruginosa multirresistente producen una colonización más tardía y sufren un coste biológico, manifestado con una menor tasa de crecimiento in vitro, una menor invasividad clínica, una menor capacidad de producir respuesta inflamatoria y una menor mortalidad atribuible de las cepas multirresistentes. Esto permite considerar un mayor margen en el abordaje empírico de estas situaciones clínicas y una utilización más ajustada de la antibioterapia.
Pseudomonas aeruginosa is one of the most common nosocomial pathogens worldwide, and continuously evolving resistance to multiple antimicrobial agents has become a significant health problem. However, the biological implications of antibiotic resistance on the pathogenicity and virulence of P. aeruginosa are not clearly established. It is believed that acquisition of resistance mechanisms may have a negative impact on bacterial fitness (a fitness cost), resulting in impaired bacterial physiology and, in turn, a loss of virulence. Improve knowledge about the possible biological cost associated with resistance may help to implement infection control strategies as well as improve antibiotic prescription. In this context, this doctoral thesis evaluates the impact of multidrug resistance on the pathogenicity of P. aeruginosa through epidemiological, clinical and experimental studies. Using clinical and epidemiological data, we investigated if there were differences in the outcome, in the ability to develop colonization and infection between multidrug resistant (MDR) and non-MDR P. aeruginosa strains. In a retrospective study we observed that early mortality was higher in ventilator-associated pneumonia caused by non-MDR P. aeruginosa than those caused by MDR strains. In a prospective study we demonstrated that intestinal colonization occurred more prematurely for non-MDR P. than for MDR isolates. The ability to produce infection (clinical invasiveness) was also higher in patient colonized by non-MDR isolates than those colonized by MDR strains. Furthermore, using in vitro and in vivo models we demonstrated that MDR profiles were associated with a reduction in virulence of P. aeruginosa. In vitro growth rate was shorter in non-MDR than in MDR isolates. In a mice peritonitis/sepsis model we observed that non-MDR P. aeruginosa isolates had a greater ability to produce infection, to elicit inflammatory response and to cause mortality than MDR strains. Overall, our data suggest that multidrug resistance is associated with a biological cost in P. aeruginosa.

Mycoplasma genitalium es un patógeno humano considerado uno de los organismos autorreplicativos más pequeños que existen. Su genoma fue completamente secuenciado en 1995, y actualmente, se ha convertido en un intenso objeto de estudio porque ha sido descrito como modelo ideal de célula mínima. M. genitalium presenta una morfología celular caracterizada por una extensión de la membrana en uno de los polos de la célula, conocido como Organela Terminal (OT). La OT está involucrada en procesos celulares tales como adhesión, división celular y motilidad con implicaciones directas en patogenicidad y virulencia. La chaperona molecular DnaK forma parte de uno de los sistemas procariotas de chaperonas (DnaK-DnaJ-GrpE) más estudiados pero su mecanismo alostérico aún no ha sido completamente esclarecido. Se resolvió la estructura cristalina de DnaK de un constructo al que le faltan los últimos 74 residuos del C-terminal, por difracción de rayos-X a una resolución de unos 2 Å. Este constructo contiene un dominio de unión a nucleótido y un dominio de unión a sustrato unidos entre sí por un enlazador muy flexible. En la estructura de DnaK el NBD se encuentra unido a un cofactor (ADP o AMP-PNP) y el SBD a un péptido que mimetiza un sustrato sin plegar, esta estructura corresponde a una conformación cerrada. Para estudiar desde un punto de vista estructural el mecanismo alostérico de DnaK, se determinó la estructura tridimensional del NBD en su forma apo, en presencia de AMP-PNP, ATP o ADP. La comparación de estas estructuras indicó que los cambios estructurales consecuencia de la hidrólisis de nucleótido son sutiles. Sin embargo, se apreciaron diferencias importantes en la coordinación del ión magnesio, que es imprescindible en el mecanismo de hidrólisis del nucleótido. Se estudiaron las interacciones de DnaK con sus posibles co-chaperonas (MG200 y MG019) y el factor intercambiador de nucleótido GrpE, tanto por la técnica de Resonancia Superficial por Plasmón como por cromatografía de gel filtración. No se detectó ninguna interacción entre DnaK y sus posibles co-chaperonas, debido a que las condiciones experimentales en las que se realizó el ensayo no fueron las idóneas. Se detectó una fuerte interacción entre DnaK y GrpE. La estequiometria de este complejo fue determinada por MALS y fue confirmada por Espectrometría de Masas Nativa y corresponde a una molécula de DnaK para dos de GrpE (1:2). Se estudió tanto este complejo como sus variantes por la técnica de difracción de rayos-X a bajo ángulo acoplada a una columna de gel filtración. Esta técnica permitió obtener modelos a baja resolución de los componentes del complejo MgNBD y MgDnaKΔCt y de MgGrpE. La estructura en solución de MgNBD es un dominio rígido y globular idéntico a su forma cristalina. MgDnaKΔCt presenta una conformación cerrada en solución que equivale a la conformación encontrada en el cristal, aunque existen variaciones en la orientación espacial entre los subdominios NBD y SBD. Este resultado refuerza la posible existencia de un paso intermedio extra en el modelo alostérico de DnaK propuesto hasta el momento. El modelo a baja resolución de MgGrpE fue validado por un modelo teórico tri-dimensional de MgGrpE puesto que las estructuras de otras GrpEs resueltas hasta el momento no se ajustaban al modelo en solución. Este modelo teórico de GrpE muestra una elevada flexibilidad de los dominios α-hélice de las dos subunidades que componen el dímero siendo el N-terminal de la proteína desestructurado pero con tendencia a formar estructuras helicales lo que parece confirmar la posibilidad de que el N-terminal desestructurado interaccione con el subdominio SBD de MgDnaKΔCt mientras se efectúa el intercambio de nucleótidos en el subdominio NBD MgDnaKΔCt.
The human pathogen Mycoplasma genitalium, one of the smallest self-replicating microorganisms, is characterized by the presence of a unique cytoskeleton protrusion called the Terminal Organelle (TO) which is known to be involved in key cellular processes such as cell division, adhesion to host cells, motility and virulence. The structure of the TO is composed by three main parts: the terminal button (distal with respect to the cell body), the electrodense core and the wheel complex (proximal with respect to the cell body. We have characterized the chaperone DnaK system from M. genitalium and investigated its possible role in the formation and functioning of the TO. Here we present the X-ray crystal structures, at about 2 Å resolution, of a construct of DnaK including the Nucleotide and the Substrate Binding Domains (respectively, NBD and SBD) bound to a putative substrate and to the nucleotidic co-factors ADP or AMP-PNP. Moreover, we also present the structures of NBD, at about 1.5 Å resolution, in its apo form and in complex with ADP, ATP or AMP-PNP, which helped to better understand nucleotide hydrolysis. Surface Plasmon Resonance (SPR), and Small Angle X-ray Scattering (SAXS) coupled to HPLC (a relatively new and powerful variant of the technique) allowed, respectively, to detect the interaction between DnaK and the nucleotide exchange factor GrpE and to model DnaK in solution alone and in complex with GrpE.

El consum de fruites fresques tallades i sucs de fruites no pasteuritzats s'ha
incrementat significativament en els darrers anys degut a la creixent demanda de
productes sans de baix contingut calòric i característiques similars a les del producte
fresc. Tot i això, aquests productes poden contaminar-se amb microorganismes
patògens o deterioratius per una inadequada manipulació o emmagatzematge, donant
lloc a riscs de malalties microbianes i deteriorament del producte. De fet, el nombre
de brots i casos de malalties causades pel consum d'aquests productes ha augmentat
notablement, motiu pel qual l'ús de composts naturals que garanteixin la seguretat i
qualitat de les fruites fresques tallades i sucs de fruites no pasteuritzats ha
augmentat. L'objectiu principal d'aquesta recerca ha estat avaluar l'efectivitat de
diferents antimicrobians per a controlar microorganismes patògens tals com Listeria
monocytogenes, Salmonella Enteritidis i Escherichia coli O157:H7 i allargar la vida
útil de fruites fresques tallades. Inicialment les concentracions mínimes inhibitòries
(CMI) i bactericides (CMB) d'àcid màlic i diferents olis essencials (EOs) i els seus
compostos actius van ser determinats en sucs de poma, pera i meló. Després
aquestes substàncies han estat aplicades en combinació amb composts
estabilitzadors de la qualitat directament per immersió o indirectament a través de
recobriments comestibles a base d'alginat a pomes, peres i melons frescs tallats per a
garantir la seva seguretat i qualitat. Els sucs de poma, pera i meló van ser inhibitoris
per a L. monocytogenes, S. Enteritidis i E. coli O157:H7 a 5ºC, no obstant a 20 i
35ºC concentracions mínimes d'àcid màlic de 0,2% per a L. monocytogenes i S.
Enteritidis i 0,4% per a E. coli O157:H7 van ser requerides per a inhibir els seus
creixements en suc de meló. En general, concentracions d'àcid màlic de 2% en sucs
de poma i pera i de 2,5% en suc de meló van ser requerits per a reduir les poblacions
de L. monocytogenes, S. Enteritidis i E. coli O157:H7 en més de 5 cicles log a 5ºC,
mentre a 20 i 35ºC concentracions més baixes van ser suficients per a aconseguir
aquest efecte. D'altra banda, els olis essencials de canyella, clan, herba de llimona i
palmarosa així com també els seus compostos actius van mostrar activitat
antimicrobiana sobre els microorganismes patogènics però en diferents graus. Així
l'efectivitat d'aquestes substàncies va dependre del tipus de microorganismes, tipus
de suc i concentració de la substància. Una combinació d'àcid màlic al 2,5%, Nacetil-
L-cisteina a l'1% glutatione a l'1% i lactat de calci a l'1% aplicada per
immersió va reduir les poblacions de L. monocytogenes i S. Enteritidis inoculades en
pomes i peres fresques tallades en més de 5 cicles log el mateix dia de la preparació
de les mostres (t = 0 dies), mentre que la població de E. coli O157:H7 va mostrar
una major àcid-resistència, aconseguint aquesta reducció a partir dels 3 i 14 dies en
aquestes fruites respectivament. A més a més, aquesta combinació de substàncies va
originar una disminució en la tasa de creixement i una prolongació de la fase lag de
les poblacions d'aerobis mesòfils, psicròfils i floridures i llevadures, allargant la
vida útil des d'un punt de vista microbiològic fins a 23 dies en peces de poma i per
més de 30 dies en peces de pera. Així mateix, un menor consum d'O2 i una menor
producció de CO2, etilé i etanol, com també un millor manteniment de la textura i el
color foren aconseguits amb l'ús d'aquesta combinació de substàncies, aconseguint
així un allargament de la vida útil fisicoquímica. D'altra banda, la incorporació
d'àcid màlic junt amb composts estabilitzadors de la qualitat en recobriment
comestibles a base d'alginat va ser efectiva per a reduir les poblacions d'E. coli
O157:H7 i S. Enteritidis inoculades en peces de poma i meló així com també per a
inhibir el creixement de la flora nativa, tot i això un major efecte sobre aquells
microorganismes es va aconseguir quan ambdós àcids màlic i EOs o els seus
principals composts actius van ser incorporats en els recobriments, mostrant ser l'oli
essencial d'herba de llimona la substància antimicrobiana més efectiva. Aquest
efecte antimicrobià fou a més a més potenciat amb l'augment de les concentracions
d'EOs. Una extensió de la vida útil microbiològica de peces de poma i meló fou
també aconseguida amb la incorporació d'aquestes substàncies, no obstant algunes
característiques fisicoquímiques i sensorials de les fruites com textura, color, olor i
gust van ser afectades. Els resultats demostraven que l'ús d'antimicrobians naturals
per immersió o a través de la seva incorporació en recobriments comestibles a base
d'alginat és una bona alternativa per a garantir la seguretat i qualitat de fruites
fresques tallades.
El consumo de frutas frescas cortadas y zumos de frutas no pasteurizados
ha incrementado significativamente en los últimos años debido a la creciente
demanda de productos sanos con bajo contenido calórico y características similares
a las del producto fresco. No obstante, estos productos pueden contaminarse con
microorganismos patógenos o deteriorativos por una inapropiada manipulación o
almacenamiento, dando lugar a riesgos de enfermedades microbianas y deterioro del
producto. De hecho, el número de brotes y casos de enfermedades causadas por
consumo de esos productos ha aumentado notablemente, razón por la cual el uso de
compuestos naturales que garanticen la inocuidad y calidad de las frutas frescas
cortadas y zumos de frutas no pasteurizados ha aumentado. El objetivo principal de
esta investigación fue evaluar la efectividad de diferentes antimicrobianos para
controlar microorganismos patógenos tales como Listeria monocytogenes,
Salmonella Enteritidis y Escherichia coli O157:H7 y extender la vida útil de frutas
frescas cortadas. Primeramente se determinaron las concentraciones mínimas
inhibitorias (CMI) y bactericidas (CMB) de ácido málico y diferentes aceites
esenciales (EOs) y sus compuestos activos en zumos de manzana, pera y melón.
Después, esas sustancias fueron aplicadas en combinación con compuestos
estabilizadores de la calidad directamente por inmersión o indirectamente a través de
recubrimientos comestibles a base de alginato a manzanas, peras y melones frescos
cortados para garantizar su inocuidad y calidad. Los zumos de manzana, pera y
melón fueron inhibitorios para L. monocytogenes, S. Enteritidis y E. coli O157:H7 a
5ºC, sin embargo a 20 y 35ºC, se necesitaron concentraciones mínimas de ácido
málico de 0,2% para L. monocytogenes y S. Enteritidis y 0,4% para E. coli O157:H7
para inhibir su crecimiento en zumo de melón. En general, concentraciones de ácido
málico de 2% en zumos de manzana y pera y 2,5% en zumo de melón fueron
requeridas para reducir las poblaciones de L. monocytogenes, S. Enteritidis y E. coli
O157:H7 en más de 5 ciclos log a 5ºC, mientras a 20 y 35ºC concentraciones más
bajas fueron suficientes para alcanzar ese efecto. Por otra parte, los aceites
esenciales de canela, clavo, hierba de limón y palmarosa así como también sus
compuestos activos mostraron actividad antimicrobiana sobre los microorganismos
patogénicos pero en diferentes grados. Así la efectividad de esas sustancias dependió
del tipo de microorganismo, tipo de zumo y concentración de la sustancia. Una
combinación de ácido málico al 2,5%, N-acetíl-L-cisteína al 1% glutatione al 1% y
lactato de calcio al 1% aplicada por inmersión redujo las poblaciones de L.
monocytogenes y S. Enteritidis inoculadas en manzanas y peras frescas cortadas en
más de 5 ciclos log el mismo día de la preparación de las muestras (t = 0 días),
mientras que la población de E. coli O157:H7 mostró una mayor ácido-resistencia,
alcanzando esa reducción a partir de los 3 y 14 días en esas frutas respectivamente.
Además esa combinación de sustancias causó una disminución en la tasa de
crecimiento y una prolongación de la fase lag de las poblaciones de aerobios
mesófilos, psicrófilos y mohos y levaduras, extendiendo la vida útil desde un punto
de vista microbiológico hasta 23 días en piezas de manzanas y por más de 30 días en
piezas de peras. Así mismo, un menor consumo de O2 y una menor producción de
CO2, etileno y etanol, así como también un mejor mantenimiento de la textura y el
color fueron logradas con el uso de esa combinación de sustancias, alcanzándose así
una extensión de la vida útil fisicoquímica. Por otra parte la incorporación de ácido
málico junto con compuestos estabilizadores de la calidad en recubrimientos
comestibles a base de alginato fue efectiva para reducir las poblaciones de E. coli
O157:H7 y S. Enteritidis inoculadas en piezas de manzana y melón así como
también para inhibir el crecimiento de la flora nativa, sin embargo un mayor efecto
sobre esos microorganismos fue logrado cuando ambos ácido málico y EOs o sus
principales compuestos activos fueron incorporados en los recubrimientos,
mostrando ser el aceite esencial de hierba de limón la sustancia antimicrobiana más
efectiva. Este efecto antimicrobiano fue además potenciado con el aumento de las
concentraciones de EOs. Una extensión de la vida útil microbiológica de piezas de
manzana y melón también fue alcanzada con la incorporación de estas sustancias,
sin embargo algunas características fisicoquímicas y sensoriales de las frutas como
textura, color, olor y sabor fueron afectadas. Los resultados demostraron que el uso
de antimicrobianos naturales por inmersión o a través de su incorporación en
recubrimientos comestibles a base de alginato es una buena alternativa para
garantizar la inocuidad y calidad de frutas frescas cortadas.
The consumption of fresh-cut fruits and unpasteurized juices has
substantially risen over the last years mostly due to the increasing demand of healthy
food with low caloric contents and fresh-like characteristics. Nonetheless, those
products can contaminate with pathogenic and deteriorative microorganisms as a
consequence of inappropriate manipulation and storage conditions, resulting in risks
of microbial diseases and spoilage of the product. In fact, the number of outbreaks
and cases of illness caused by consumption of fresh-cut fruits and unpasteurized
juices has notably increased reason by which, the use of natural compounds that
assure the safety and quality of fresh-cut fruits and unpasteurized fruit juices has
increased. To evaluate the effectiveness of different antimicrobials to control
pathogenic microorganisms such as Listeria monocytogenes, Salmonella Enteritidis
and Escherichia coli O157:H7 and extend the shelf-life of fresh-cut fruits was the
main objective of this research. Minimal inhibitory (MIC) and bactericidal
concentrations (MBC) of malic acid and essential oils (EOs) and their active
compounds against those pathogens were firstly determined in apple, pear and
melon juices. Then, those substances were applied in combination with quality
stabilizing compounds directly by dipping treatments or indirectly through the
alginate-based edible coatings to fresh-cut apple, pear and melon to assure their
safety and quality. Apple, pear and melon juices were inhibitory for L.
monocytogenes, S. Enteritidis and E. coli O157:H7 at 5ºC, however at 20 and 35ºC
minimal concentrations of 0.2% of malic acid for L. monocytogenes and S.
Enteritidis and 0.4% for E. coli O157:H7 were required to inhibit their growth in
melon juice. In general, concentrations of malic acid of 2% in apple and pear juices
and 2.5% in melon juice were necessary to reduce more than 5 log cycles of L.
monocytogenes, S. Enteritidis and E. coli O157:H7 at 5ºC, whereas at 20 and 35ºC
lower concentrations were enough to reach that effect. On the other hand, EOs of
cinnamon, clove, lemongrass and palmarosa as well as their active compounds
showed antimicrobial activity over pathogenic microorganisms but in different
grade. Thus, the effectiveness of those substances depended on the microorganism
type, kind of juice and concentration of the substance, thus resulting, the essential oil
of lemongrass the substance more effective to inactivate those microorganisms. A
combination of 2.5% D-L malic acid, 1% N-acetyl-L-cysteine, 1% glutathione and
1% calcium lactate applied through dipping treatment reduced the populations of L.
monocytogenes and S. Enteritidis inoculated in fresh-cut apples and pears in more
than 5 log cycles the same day of sample preparation (t = 0 days), whereas the
population of E. coli O157:H7 showed a higher acid-resistance, reaching that
reduction from 3 and 14 days in those fruits respectively. In addition, that
combination provoked a decrease of the growth rate and prolonged the lag phase of
mesophilic aerobic, psychrophilic and yeast and molds populations, extending the
shelf-life from a point of view microbiological until 23 days in apple pieces and by
more than 30 days in fresh-cut pears. Likewise, a lower consumption of O2 and a
lower production of CO2, ethylene and ethanol, as well as a better maintenance of
the firmness and color were achieved with the use of that substances combination,
thus reaching a physicochemical shelf-life extension. On the other hand, the
incorporation of malic acid with quality stabilizing compounds into alginate-based
edible coatings was effective to reduce the populations of E.coli O157:H7 and S.
Enteritidis inoculated in apple and melon pieces as well as to inhibit the native flora
growth. However, a higher effect over those microorganisms was achieved when
both malic acid and EOs or their main active compounds were added into coatings,
showing the essential oil of lemongrass to be the most effective antimicrobial
substance. That antimicrobial effect was also intensified with the increase of the
EOs concentrations. An extension of the microbiological shelf-life of apple and
melon pieces was also reached with the incorporation of those substances.
Nonetheless, some physicochemical and sensory characteristics of the fruits such as
firmness, color, flavour and taste were affected. The results demonstrated that the
use of natural antimicrobials by immersion or through their incorporation into
alginate-based edible coatings is a good alternative to assure the safety and quality
of the fresh-cut fruits.

Infectious diseases have affected humanity since its apparition in Africa 300,000 years ago. Demographic changes associated to the Neolithic transition, and ensuing population movements, have facilitated the emergence and expansion of those diseases around the world. The usage of ancient DNA has allowed us to have a snapshot of ancient pathogens’ genomes. In this thesis I present the genomes of different ancient pathogens associated to a global disease, to an historical individual case and to past epidemics. In the first case, we retrieve the partial genome of a European Plasmodium falciparum strain, which hints the arrival of the parasite to Europe during antiquity. We also take a look at French revolutionary Jean-Paul Marat’s condition, in order to shed light to his mysterious condition. Finally, we analyse an ancient Salmonella enterica Paratyphi C strain, which suggests that, although infections by this particular serovar are fairly scarce in the present, in the past could have been the responsible agent of epidemics around the globe.
Les malalties infeccioses han afectat a l’ésser humà des de la seva aparició a Àfrica fa 300,000 anys. Canvis demogràfics associats a la transició neolítica, i posteriors moviments poblacionals, han afavorit l’aparició i dispersió d’aquestes malalties al voltant del mon. L’ús de ADN antic permet obtenir una finestra temporal des d’on observar com eren aquests patògens en el passat. En aquesta tesi presento els genomes d’una sèrie de patògens antics associats a malalties, casos individuals històrics i epidèmies. En el cas de la malaltia, recuperem un genoma parcial d’una soca Europea erradicada de Plasmodium falciparum, la qual dóna indicis de l’arribada del paràsit a Europa durant l’antiguitat. Fem una ullada també al cas del revolucionari francès Jean Paul Marat amb la intenció d’esbrinar l’origen de la seva condició. Finalment analitzem una soca de Salmonella enterica Paratifoide C que podria suggerir que aquest patogen, actualment escàs, era el responsable d’epidèmies al voltant del mon.