Plethora of Resistance Genes in Carbapenem-Resistant Gram-Negative Bacteria in Greece: No End to a Continuous Genetic Evolution

Carbapenem-resistant Gram-negative bacteria are a public health threat that requires urgent action. The fact that these pathogens commonly also harbor resistance mechanisms for several other antimicrobial classes further reduces patient treatment options. The present study aimed to provide information regarding the multidrug resistance genetic background of carbapenem-resistant Gram-negative bacteria in Central Greece. Strains from a tertiary care hospital, collected during routine practice, were characterized using a DNA microarray-based assay. Various different resistance determinants for carbapenems, other beta-lactams, aminoglycosides, quinolones, trimethoprim, sulfonamides and macrolides were detected among isolates of the same sequence type. Eighteen different multidrug resistance genomic profiles were identified among the twenty-four K. pneumoniae ST258, seven different profiles among the eight K. pneumoniae ST11, four profiles among the six A. baumannii ST409 and two among the three K. oxytoca. This report describes the multidrug resistance genomic background of carbapenem-resistant Gram-negative bacteria from a tertiary care hospital in Central Greece, providing evidence of their continuous genetic evolution.

Sustainable Ecotourism through Cutting-Edge Technologies

Tourism is a phenomenon that dates back to ancient times. Ancient Greek philosophers recognised, adopted, and promoted the concept of rest-based tourism. Ecotourism is a particular type of tourism that connects with activities that take place in nature, without harming it, along with the herbal and animal wealth. According to estimates, the global ecotourism industry is currently booming due to various reasons, and it is becoming an important factor of sustainable regional development. This article presents the vision, work, and outcomes of project AdVENt, a project focusing natively in sustainable ecotourism through natural science and technological innovation. AdVENt’s study area includes the National Parks of Oiti (or Oeta) and Parnassus in Central Greece, where there is a remarkable native flora with a high endemism rate integrated with areas of cultural value and national and European hiking routes and paths of varying difficulty.

Assessing Post-Fire Effects on Soil Loss Combining Burn Severity and Advanced Erosion Modeling in Malesina, Central Greece

Earth’s ecosystems are extremely valuable to humanity, playing a key role ecologically, economically, and socially. Wildfires constitute a significant threat to the environment, especially in vulnerable ecosystems, such as those that are commonly found in the Mediterranean. Due to their strong impact on the environment, they provide a crucial factor in managing ecosystems behavior, causing dramatic modifications to land surface processes dynamics leading to land degradation. The soil erosion phenomenon downgrades soil quality in ecosystems and reduces land productivity. Thus, it is imperative to implement advanced erosion prediction models to assess fire effects on soil characteristics. This study focuses on examining the wildfire case that burned 30 km2 in Malesina of Central Greece in 2014. The added value of remote sensing today, such as the high accuracy of satellite data, has contributed to visualizing the burned area concerning the severity of the event. Additional data from local weather stations were used to quantify soil loss on a seasonal basis using RUSLE modeling before and after the wildfire. Results of this study revealed that there is a remarkable variety of high soil loss values, especially in winter periods. More particularly, there was a 30% soil loss rise one year after the wildfire, while five years after the event, an almost double reduction was observed. In specific areas with high soil erosion values, infrastructure works were carried out validating the applied methodology. The approach adopted in this study underlines the significance of using remote sensing and geoinformation techniques to assess the post-fire effects of identifying vulnerable areas based on soil erosion parameters on a local scale.

Palaeoenvironmental and taphonomical study based on the microvertebrate assemblages of three Upper Pleistocene cave sites from Mani and central Greece

Η παρούσα διατριβή αποτελεί συζήτηση για τις παλαιοπεριβαλλοντικές συνθήκες της ευρύτερης περιοχής του Κυθρού (Λευκάδα) και της Μάνης (Πελοπόννησος) κατά τα τελευταία εκατό χιλιάδες χρόνια, με βάση τον ταξινομικό προσδιορισμό απολιθωμένου μικροπανιδικού υλικού από τρία σπήλαια της Άνω Πλειστόκαινου: σπήλαιο του Πάνθηρα (νησίδα Κυθρός, Εσωτερικό Αρχιπέλαγος Ιονιίου, Κεντρική Ελλάδα), σπήλαιο Καλαμάκια και σπήλαιο Μελιτζιά (Χερσόνησος της Μάνης, Πελοπόννησος). Η ταφονομική ιστορία κάθε σπηλαίου, επίσης, ανακατασκευάστηκε σε σχέση με τους παράγοντες συσσώρευσης των συναθροίσεων και τις μεταποθετικές διεργασίες τις οποίες υπέστησαν. Σε αυτό το πλαίσιο, εξετάστηκαν 74916 δόντια και σκελετικά στοιχεία από αμφίβια, σαύρες, φίδια, εντομοφάγα και τρωκτικά από τα τρία σπήλαια στα πλαίσια της πρώτης προσπάθειας εφαρμογής ταφονομικών δεικτών για την αναγνώριση θηρευτών και η πραγματοποίηση παλαιοπεριβαλλοντικών αναλύσεων χρησιμοποιώντας τον Ταξονομικό Δείκτη Οικοτόπων (THI) σε μικροπανιδικό παλαιοντολογικό υλικό σπονδυλοζώων από την Ελλάδα και τα νότια Βαλκάνια. 62 τάξα και 2388 άτομα εντοπίστηκαν συνολικά και στις τρεις τοποθεσίες, με τη Μελιτζιά να είναι η πλουσιότερη και το σπήλαιο του Πάνθηρα το φτωχότερο τόσο σε ό,τι αφορά στον ταξονομικό πλούτο όσο και στην αφθονία ατόμων. Η ερπετοπανίδα ήταν η ομάδα ζώων με τη μεγαλύτερη ταξονομική ποικιλία, αλλά τα τρωκτικά ήταν η πιο άφθονη αριθμητικά ομάδα ζώων σε όλα τα σπήλαια. Από τα τάξα που αναγνωρίστηκαν και στις τρεις θέσεις, 16 αναφέρονται για πρώτη φορά στο ελληνικό αρχείο απολιθωμάτων, 2 αναφέρονται για πρώτη φορά στην ηπειρωτική Ελλάδα και 10 αναφέρονται για πρώτη φορά σε αποθέσεις του Ανωτέρου Πλειστόκαινου.Όσον αφορά την παλαιοπεριβαλλοντική ανάλυση, τα αποτελέσματα αποκάλυψαν την ύπαρξη μικτών οικοτόπων που ποίκιλαν μεταξύ διαφορετικού μεγέθους εκτάσεων κυρίως θάμνων, λιβαδιών, φυλλοβόλων δασών και βραχωδών περιοχών με περιστασιακή παρουσία υδάτινων σωμάτων τοπικού χαρακτήρα στην ευρύτερη περιοχή των σπηλαίων. Δε φαίνεται να υπήρξαν σημαντικές μεταβολές μεταξύ των ποσοστών των διαφόρων οικοτόπων, παρά διαφοροποιήσεις που μπορούσαν να συσχετιστούν με κλιματικά γεγονότα όταν εντάσσονταν σε συγκεκριμένο γεωχρονολογικό πλαίσιο (Καλαμάκια, Μελιτζιά). Ωστόσο, τοπικοί παράγοντες αλλά και/ ή η ταφονομία της κάθε θέσης πιστεύεται επίσης ότι επηρέασαν τις αναλύσεις σε κάποιο βαθμό. Κατά συνέπεια, προτείνεται στο μέλλον τέτοιες παλαιοπεριβαλλοντικές αναλύσεις να συνοδεύονται από παλαιοκλιματικές αναλύσεις και να ερμηνεύονται συμπληρωματικά μ’ αυτές.Όσον αφορά την ταφονομία, ο πιο συνηθισμένος παράγοντας συσσώρευσης μικροσπονδυλωτών ήταν η θήρευση, καθώς ίχνη πέψης ήταν πάντα παρόντα σε κάθε στρώμα κάθε θέσης που μελετήθηκε στην παρούσα διατριβή. Διαφορετικά αρπακτικά εντοπίστηκαν σε κάθε τοποθεσία ενώ, σε ορισμένες περιπτώσεις, θήρευση από πολλά αρπακτικά πιστεύεται ότι πραγματοποιούνταν ταυτόχρονα ή διαδοχικά. Στο σπήλαιο του Πάνθηρα, οι συναθροίσεις πιστεύεται ότι σχηματίστηκαν από αρπακτικά θηλαστικά της κατηγορίας 3-4 στο χαμηλότερο στρώμα, ενώ τα ανώτερα στρώματα φαίνεται να έχουν επηρεαστεί σημαντικά από διεργασίες μετά την απόθεση που είτε επηρέασαν την ανίχνευση της χαρακτηριστικής «υπογραφής» των θηρευτών (στρώμα 1) ή προκάλεσαν την ίδια τη συσσώρευση του υλικού (μεταφορά από νερό στο στρώμα 0). Στην περίπτωση του σπηλαίου Καλαμάκια, οι ανθρωπόγλαυκες φαίνεται να ήταν οι θηρευτές που προκάλεσαν το σχηματισμό της συνάθροισης, ενώ για τη Μελιτζιά φαίνεται πως αρπακτικά κατηγορίας 3 και 4 ήταν υπεύθυνα για τη συσσώρευση των μικροσπονδυλωτών (πιθανά σε συνδυασμό με αρπακτικά της κατηγορίας 1-2 σε ορισμένα από τα στρώματα).Εκτός από τα ίχνη πέψης, εντοπίστηκαν επιπλέον αλλοιώσεις που σχετίζονται με φυσικές διαδικασίες που μπορεί να λάβουν χώρα σε ένα σπήλαιο μετά την εναπόθεση υλικού (μαύρα ίχνη από ροή νερού, φθορά λόγω αποσάθρωσης, φθορά λόγω διάβρωσης, σημάδια από ρίζες φυτών) ή που προκλήθηκαν από ανθρώπους ή ζώα που κατοικούσαν στα σπήλαια (ίχνη καύσης, ίχνη από κίνηση στο εσωτερικό του σπηλαίου). Αυτές οι διαδικασίες φαίνεται να επηρέασαν σημαντικά ορισμένα από τα αποτελέσματα και τις προσπάθειες ερμηνείας της παρούσας μελέτης, είτε άμεσα μεταβάλλοντας την κατάσταση διατήρησης του υλικού είτε έμμεσα παράγοντας αποτελέσματα που δεν ήταν ξεκάθαρα. Και στις δύο περιπτώσεις, τα πιθανά σφάλματα λήφθηκαν υπόψη κατά τη διάρκεια της ερμηνείας.Επιπλέον, εξετάστηκαν και συνέπειες για την παλαιοζωογεωγραφία 10 τάξων που αναγνωρίστηκαν και τα οποία βρίσκονταν εκτός των περιοχών της σύγχρονης γεωγραφικής τους εξάπλωσης, σε σχέση και με προηγούμενες αναγνωρίσεις τους στο ελληνικό αρχείο απολιθωμάτων. Προτάθηκαν, έτσι, πιθανοί διάδρομοι διασποράς με βάση το ελληνικό ανάγλυφο αλλά και τα υδάτινα σώματα που θα μπορούσαν να λειτουργήσουν ως εμπόδια κατά τη μετακίνηση των ζώων προς νότο ή προς βορρά.Τέλος, εντοπίστηκαν σπάνιες φαινοτυπικές ανωμαλίες στη μασητική επιφάνεια γομφίων Microtus οι οποίοι θα μπορούσαν να θεωρηθούν ως στοιχεία περιορισμένου εύρους αναπαραγωγής και φαινομένου στενωπού στην αρχή και στο τέλος της τελευταίας παγετώδους περιόδου, προσθέτοντας (με επιφύλαξη) περισσότερες πληροφορίες στην ήδη πολύπλοκη φυλογεωγραφική ιστορία του γένους, μιας κι αυτά τα σπάνια χαρακτηριστικά είναι μόνο μια ένδειξη των εν λόγω διαδικασιών.

Monitoring Potentially Toxic Element Pollution in Three Wheat-Grown Areas with a Long History of Industrial Activity and Assessment of Their Effect on Human Health in Central Greece

Agricultural lands, especially those where wheat is cultivated, in the vicinity of intense anthropogenic activities may be laden with potentially toxic elements (PTEs), resulting in increased risk for human health. In this study we monitored three regions located in central Greece, currently cultivated with wheat: Domokos and Eretria, two areas with abandoned chromium mines, but never studied before, and the industrial area of Volos, near a major steel factory. All soils were alkaline with medium CaCO3 content. As expected, Cr was extremely high in the first two areas (705.2 in Eretria and 777.5 mg kg−1 in Domokos); Ni was also found elevated (1227 in Eretria, 1315 in Domokos and 257.6 mg kg−1 in the steel factory), while other harmful metals (Cd, Cu, Pb and Zn) were rather low. As a result, pollution load index, a cumulative index showing the contamination level of an area, was higher than 1.0 in all three areas (Eretria = 2.20, Domokos = 2.28, and steel factory = 1.61), indicating high contamination and anthropogenic inputs. As for the wheat parts (shoots and grains), they were found to have no elevated concentrations of any of the measured metals in all three study areas, probably due to the alkaline soil pH that decelerates metal mobility. This was also confirmed by the very low soil-to-plant transfer coefficient values for all metals. In assessing the possible risk concerning human health, we found that the soil-to-human pathway would induce no significant risk (exhibited by hazard index of less than 1.0), while the risk from grain-to-human resulted in considerable risk for human health in the steel factory of Volos (where HI > 1.0). Our findings suggest that rural areas never studied before with a history in some offensive anthropogenic activity can prove to be a contamination hotspot; we regard this study as a pivotal for similarly never-visited-before areas casually cultivated with wheat (or other important crops for human nutrition). We further recognize the need for a more in-depth study that would acknowledge the geochemical speciation of the studied metals and also monitor other important crops and their possible uptake of PTEs.

Chemical and biological activity of: Calea sp. from Panama; Centaurea spp. from Algeria; Hypericum spp. from Crete; Euphorbia spp. from Central Greece

Τα φάρμακα φυσικής προέλευσης παίζουν καίριο ρόλο τόσο στην παραδοσιακή όσο και στην σύγχρονη ιατρική, καθώς η φύση παρέχει μια ανεξάντλητη πηγή βιοδραστικών συστατικών, και ο ρόλος των φυσικών προϊόντων στην εύρεση καινούργιων μορίων-οδηγών για την ανακάλυψη αποτελεσματικών φαρμάκων για μία πληθώρα ασθενειών καθημερινώς ενισχύεται. Με βάση σύγχρονα βιβλιογραφικά δεδομένα, η μελέτη είχε ως στόχο την αναζήτηση και τον εντοπισμό σεσκιτερπενικών λακτονών (από τα ενδημικά είδη Centaurea και Calea), φαινολικών παραγώγων και αιθερίων ελαίων (από ενδημικά είδη Hypericum), καθώς και διτερπενίων (από ενδημική Euphorbia), με έμφαση στην αντιφλεγμονώδη και κυτταροτοξική δράση. Αναφορικά με τα τέσσερα υπό εξέταση είδη, αν και διαφέρουν τόσο στην βοτανική κατάταξη, όσο και στο χημικό προφίλ, εμφανίζουν ομοιότητες, που αφορούν στη βιολογική δράση. Το Κενταύριο, το Υπερικό και η Ευφορβία αναφέρονται απο τον Ιπποκράτη (5ος αιώνας π.Χ.) και παρατηρούμε επίσης ότι έχουν καταγραφεί κοινές χρήσεις και για τα τέσσερα γένη στην παραδοσιακή λαϊκή θεραπευτική μέχρι σήμερα, και συγκεκριμένα αναφέρονται ως επουλωτικά, αντιπυρετικά, αντιφλεγμονώδη, διουρητικά, εμμηναγωγά, για γαστρεντερικές διαταραχές. Είναι σημαντικό ότι τα ενδημικά είδη με στενή εξάπλωση αποτελούν δυνητικά σημαντικές πηγές νέων βιοδραστικών δευτερογενών μεταβολιτών, δεδομένου ότι τα αντίστοιχα φυτικά είδη από τα ίδια γένη ευρείας όμως εξάπλωσης εμφανίζουν πληθώρα εθνοφαρμακολογικών αναφορών.Συνολικά 84 δευτερογενείς μεταβολίτες απομονώθηκαν από ενδημικά φυτά που φύονται ανά τον κόσμο, και συγκεκριμένα 26 από την Calea jamaicensis, 12 από την Centaurea papposa, 24 από το Hypericum jovis, και 22 από την Euphorbia deflexa. Η ανίχνευση και απομόνωση μεταβολιτών, που ανήκουν στις κατηγορίες των σεσκιτερπενικών λακτονών, φλορογλουκινών και διτερπενίων ήταν κατευθυνόμενη μέσω 1Η NMR (Φασματοσκοπία Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμού). Οι πορείες απομόνωσης περιελάμβαναν μία πληθώρα χρωματογραφικών τεχνικών, όπως στήλης με διαφορετικά πληρωτικά υλικά (πχ. silica, diaion, sephadex), παρασκευαστική χρωματογραφία λεπτής στιβάδας, καθώς και υγρή χρωματογραφία υψηλής απόδοσης (HPLC) με ανιχνευτές RI και DAD και κατάλληλες στήλες (RP-C18, RP-Biphenyl, NP). Οι χημικές δομές αποδώθηκαν με συνδυασμό από δεδομένα NMR, φασματομετρία μάζης (HRESIMS) και κρυσταλλογραφίας (X-ray). Απομονώθηκαν και ταυτοποιήθηκαν 28 σεσκιτερπενικές λακτόνες, 14 φλορογλουκινόλες, 22 διτερπένια και 20 άλλα συστατικά, μεταξύ αυτών 14 σεσκιτερπενικές λακτόνες, 2 φλορογλουκινόλες, 16 διτερπένια και 3 χρωμένια αποτελούν νέα φυσικά προϊόντα, που περιγράφονται για πρώτη φορά στη παρούσα εργασία, όπως και τα κρυσταλλογραφικά δεδομένα από δύο διτερπένια. Παράλληλα, περισσότερα από 120 πτητικά συστατικά ταυτοποιήθηκαν με την τεχνική της αεριοχρωματογραφίας συζευγμένης με φασματομετρία μάζης (GC-MS) από φυτά του γένους Hypericum (H. jovis, H. empetrifolium, H. amblyocalyx, H. triquetrifolium και H. perforatum), κυρίως μονοτερπενικοί και σεσκιτερπενικοί υδρογονάνθρακες. Οι απομονωμένες σεσκιτερπενικές λακτόνες αξιολογήθηκαν in vitro σε καρκινικές σειρές, παρουσιάζοντας IC50 ≤ 10 μM, τιμές που κατατάσσουν τα μόρια σε δραστικά και πιθανά αντικαρκινικά φάρμακα με βάση τις οδηγίες από το Εθνικό Ινστιτούτο Καρκίνου (National Cancer Institute). Συγκεκριμένα, ο carbetolide C απέδωσε τιμές IC50 για τις καρκινικές σειρές HeLa, SK-MEL-28 και HePG2 παρόμοιες με αυτές του παρθενολιδίου (2.9, 7.5, 12.6 μΜ και 2.1, 4.9, 10.0 μΜ, αντίστοιχα), που αποτελεί ισχυρή αντικαρκινική σεσκιτερπενική λακτόνη και η οποία χρησιμοποιήθηκε ως πρότυπη ουσία-μάρτυρας (positive control). Είναι σημαντικό πως στο σύνολό τους οι σεσκιτερπενικές λακτόνες δεν παρουσίασαν τοξικότητα στα φυσιολογικά/μη καρκινικά κύτταρα HMEC-1, παρότι οι αντιδράσεις τύπου Michael του λακτονικού δακτυλίου συνήθως περιλαμβάνουν και φαινόμενα μη ειδικής τοξικότητας. Στην κυτταρρική σειρά HMEC-1, οι σεσκιτερπενικές λακτόνες οδήγησαν σε δοσοεξαρτώμενη αντιφλεγμονώδη δράση αναστέλλοντας την επαγόμενη μέσω TNF-α έκφραση του μορίου ICAM-1. Ισχυρή αντιφλεγμονώδη δράση παρουσίασαν επίσης και οι φλορογλουκινόλες τόσο στην in vitro βιοδοκιμασία του ICAM-1, όσο και στην ex vivo βιοδοκιμασία COX/LOX. Πολύ λίγες μελέτες περιγράφουν τις αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες αυτών των ουσιών, καταδεικνύοντας την ανάγκη για περαιτέρω διερεύνηση της δυναμικής τους ως αντιφλεγμονώδεις παράγοντες. Όσον αφορά στα διτερπένια από την Euphorbia, αν και άφθονα με εξαιρετικό ενδιαφέρον στην περίπλοκη απόδοση δομών, τα περισσότερα από αυτά δεν παρουσίασαν αξιόλογες βιολογικές δράσεις. Περαιτέρω, αν και είναι γνωστή η επουλωτική δράση του βαλσαμέλαιου (Oleum Hyperici), δεν είχαν μελετηθεί προηγουμένως οι επουλωτικές ιδιότητες των αιθερίων ελαίων από φυτά του γένους Hypericum, παρότι πτητικά συστατικά συνεκχυλίζονται κατά την παρασκευή του βαλσαμέλαιου. Για να καλυφθεί αυτό το κενό, διερευνήθηκαν in vivo πέντε αιθέρια έλαια και έδειξαν σημαντική επουλωτική δράση, ενισχύοντας τη γνώση για τις θεραπευτικές ιδιότητες του γένους Hypericum. Επιπλέον, ο μεταβολισμός των φυσικών προϊόντων είναι πολύ λιγότερο μελετημένος σε σχέση με τα βιοσυνθετικά τους μονοπάτια, οπότε ένας τελικός στόχος της παρούσας διατριβής αποτέλεσε η διερεύνηση του in vitro μεταβολισμού των σεσκιτερπενικών λακτονών χρησιμοποιώντας μικροσώματα ανθρώπινου ήπατος και οι μεταβολίτες ανιχθεύθηκαν με LC-MS/MS. Οι σεσκιτερπενικές λακτόνες οδήγησαν σε ποικίλους μεταβολίτες λόγω της δομικής τους ποικιλομορφίας, αν και ο εξαιρετικά ενεργός δακτύλιος λακτόνης παρέμεινε η πιο κοινή μεταβολική θέση.Συμπερασματικά, αναφέρθηκε υψηλή κυτταροτοξική, αντιφλεγμονώδης και επουλωτική δράση από φυσικά προϊόντα που προέρχονται από τα φυτά που μελετήθηκαν, i.e. Calea jamaicensis, Centaurea papposa, Hypericum jovis, H. empetrifolium και Euphorbia deflexa. Για αυτά τα είδη, υπήρχαν ελάχιστες αναφορές στη βιβλιογραφία. Στη παρούσα διδακτoρική διατριβή μελετήθηκαν αυτά τα είδη χρησιμοποιώντας σύγχρονες τεχνικές και διερευνώντας τις βιολογικές επιδράσεις των συστατικών τους. Η φύση θα συνεχίσει να αποτελεί μια πηγή νέων φαρμάκων στο μέλλον και τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης συμβάλλουν στην ανακάλυψη δραστικών ουσιών βασισμένων στα φυσικά προϊόντα, υποστηρίζοντας περαιτέρω τη στρατηγική χρήση φυσικών προϊόντων ως αφετηρία για τη διερεύνηση νέων δομών ως δυνητικών παραγόντων για ποικίλες ανθρώπινες παθήσεις.

The Vigor of Confederacies

The chief way in which the Greeks united in the third century in order to be able to offer resistance to Macedon was by forming large federal states. The two greatest of these were based in Achaea and in Aetolia, but both quickly spread well beyond these ethnic borders. “Aetolia” came to mean almost all of central Greece, and “Achaea” much of the Peloponnese. I discuss the differences between confederacies and the most familiar form of ancient Greek polity, the polis, and show how confederacies gained their strengths, before focusing on the structures set up by the Aetolians and Achaeans. By the time Antigonus came to the Macedonian throne, the Achaeans were on the rise, but the Aetolians were already a powerful threat. They had spearheaded the Greek repulsion of the Celts from central Greece, thus preserving Delphi, the most important of the Greeks’ common religious centers, and they used this as a springboard for further expansion. Antigonus treated them warily throughout his reign.