ABSTRACT
Enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) is the most common cause of diarrhea in children in developing countries and among travelers to ETEC endemic areas. ETEC diarrhea is caused by colonization of the small intestine mediated by colonization factor (CF) antigens, and subsequent elaboration of enterotoxins. Breast feeding has been related to protection against enteric infections. The protective effect of human milk can be ascribed to its immunoglobulin content, specially secretory immunoglobulin A (sIgA), and to non-immunoglobulin components such as free oligosaccharides, glycoproteins and glycolipids. In this study we investigated the effect of whole human milk and its fractions immunoglobulin and non-immunoglobulin on the adherence of ETEC strains possessing different CFs to Caco-2 cells, as well as the ability of sIgA and free secretory component (fSC) to bind to bacterial superficial proteins. Pooled human milk from three donors were fractionated by gel filtration and analyzed by SDS-PAGE. Our results revealed that whole human milk and its proteins fractions, containing sIgA and fSC, inhibited adhesion ETEC strains harboring different colonization factors antigens. We also verified that sIgA and fSC, using immunoblotting and immunogold labeling assays, bound to some fimbrial proteins and other material present in bacterial surface. Our findings suggest that whole human milk and its fractions may contribute to protection against ETEC infections by blocking bacterial adhesion mediated by different colonization antigens.
Escherichia coli enterotoxigênica (ETEC) é uma importante causa de diarréia infantil em países em desenvolvimento e entre os viajantes em áreas endêmicas. A diarréia por ETEC é causada pela colonização do intestino delgado, mediada pelos fatores antigênicos de colonização (CFs), e a subseqüente elaboração de enterotoxinas. A amamentação tem sido relacionada com a proteção contra infecções entéricas. O efeito protetor do leite humano pode ser atribuído ao seu conteúdo imunoglobulínico, especialmente a imunoglobulina A secretória (sIgA), e aos componentes não imunoglobulínicos tais como oligossacarídeos livres, glicoproteínas e glicolipídeos. Neste estudo nós investigamos o efeito do leite humano total e suas frações imunoglobulínica e não imunoglobulínica sobre a adesão de cepas ETEC possuidoras de diferentes fatores de colonização as células Caco-2, bem como a habilidade da sIgA e do componente secretor livre (fSC) de se ligarem as proteínas da superfície bacteriana. Uma mistura de leite de três doadoras foi fracionada por filtração em gel e analisada por SDS-PAGE. Nossos resultados revelaram que o leite humano total e suas frações protéicas, contendo sIgA e fSC, inibiu a adesão de cepas ETEC albergando diferentes fatores antigênicos de colonização. Nós também verificamos que a sIgA e o fSC, usando ensaios de imunoeletrotransferência e imunomarcação, ligaram-se a algumas proteínas fimbriais e a outro material presente na superfície bacteriana. Nossos dados sugerem que o leite humano total e suas frações podem contribuir para proteção contra as infecções por ETEC bloqueando a adesão bacteriana mediada pelos diferentes antígenos de colonização.
Subject(s)
Humans , Adhesins, Bacterial , Diarrhea , Escherichia coli , Escherichia coli Infections , Immunoglobulins , In Vitro Techniques , Milk, Human , Food Samples , Immunoelectrophoresis , MethodsABSTRACT
A frequência de isolamento de Escherichia coli enterotoxigênica (ETEC), verotoxigênica (VTEC) e necrotizante (NTEC) foi determinada em 167 crianças com diarréia de uma área central do Brasil. Cepas de E. colli produtoras de verotoxina (VT), fator citotóxico necrotizante (CNF) e enterotoxina termo lábil (LT) foram encontradas, respectivamente, em 3 por cento, 3,6 por cento e 7,2 por cento dos casos. As cepas de E. coli foram também testadas quanto à capacidade de induzir hemaglutinaçäo manose resistente (MRHA) de eritrócitos humanos e bovinos. Cepas MRHA+ foram observadas em 42 por cento dos casos e os fatores de colonizaçäo I e II foram identificados em 32 por cento dos casos MRHA+. Após longo período de estocagem e temperatura ambiente, a estabilidade dos fatores de virulência produzidos por 28 cepas selecionadas foram reavaliados. A produçäo de citotoxinas foi mantida em 3 de 5 cepas VT+ e em 5 de 6 cepas CNF+. A expressäo de LT foi mantida em 9 de 12 cepas LT+. De 23 cepas CFA+ somente 7 mantiveram o padräo de hemaglutinaçäo. Expressäo de ST foi detectada em 4 cepas. Usando o método de hibridizaçäo de colônias além das 4 cepas que expressaram ST, outras 4 cepas ST+ foram detectadas. O genótipo LT foi encontrado em 11 das cepas selecionadas. Em conclusäo, através do estudo de cepas NTEC foram identificadas pela primeira vez no Brasil. Este estudo também confirma a grande importância das condiçöes de estocagem para a detecçäo de fatores de virulência de ETEC e ainda mostra que VTEC e NTEC podem perder a capacidade de produzir citotoxinas após longos períodos de estocagem