An Stx-EAEC O59:NM[H19] strain isolated from a hemolytic uremic syndrome case in Argentina / Cepa EAEC-Stx O59:NM[H19] aislada de un caso de síndrome urémico hemolítico en Argentina

Abstract Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) are a heterogeneous group of foodborne pathogens causing a broad spectrum of human disease, from uncomplicated diarrhea to hemolytic uremic syndrome (HUS). In this study, we report an HUS case associated with an O59:NM H19 mstrain, harboring stx2a, iha, lpfAO26, lpfAO113 genes associated with STEC, and aatA, aap, pic, sigA, agg4A genes associated with enteroaggregative E. coli (EAEC), named Stx-EAEC. The strain showed low toxicity on Vero cells, and was resistant to streptomycin and trimethoprim/sulfonamides. The child carried the bacteria for more than 100 days. Since the large outbreak associated with Stx-EAEC O104:H4, many strains with similar profiles have been described. In Germany, an O59:NM[H19] strain, with comparable characteristics to the Argentine strain, was isolated from a bloody diarrhea case. In Argentina, this is the first report of an HUS case associated with a Stx-EAEC infection, and represents a new challenge for the surveillance system. © 2019 Published by Elsevier Espana, S.L.U. on behalf of Asociacion Argentina de Microbiolog´a. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license (https://creativecommons.org/ licenses/by-nc-nd/4.0/).

Resumen Escherichia coli productor de la toxina Shiga (STEC) es un grupo heterogéneo de patógenos transmitidos por alimentos que causan un amplio espectro de enfermedades humanas, desde diarrea no complicada hasta síndrome urémico hemolítico (SUH). Nosotros informamos de un caso de SUH por O59:NM[H19], que portaba los genes stx2a, iha, lpfAo26, lpfAoii3 asociados con STEC, y los genes aatA, aap, pic, sigA, agg4A de E. coli enteroagregativo (EAEC), llamado EAEC-Stx. La cepa mostró baja citotoxicidad en las células Vero, y fue resistente a estreptomicina y trimetoprima/sulfonamidas. El niño excretó la bacteria durante más de 100 días. Desde el brote asociado con EAEC-Stx O104:H4, se describieron muchas cepas con perfiles similares. En Alemania se aisló una cepa O59:NM[H19] de una diarrea sanguinolenta, con características comparables a la cepa argentina. Este es el primer informe de un caso de SUH asociado a una infección por EAEC-Stx, y representa un nuevo desafío para el sistema de vigilancia. © 2019 Publicado por Elsevier Espana, S.L.U. en nombre de Asociación Argentina de Microbiología. Este es un artículo Open Access bajo la licencia CC BY-NC-ND (http://creativecommons. org/licenses/by-nc-nd/4.0/).

Infecciones por Escherichia coli productora de toxina Shiga O121: H19 en pacientes atendidos en Mar del Plata / Infections caused by Escherichia coli producing Shiga O121: H19 toxin in patients treated in Mar del Plata

Escherichia coli productora de toxina Shiga (STEC) O157:H7 es el serotipo más frecuentemente identificado como agente causal de colitis hemorrágica y síndrome urémico hemolítico (SUH), aunque se han descripto más de 100 serotipos con potencial patogénico similar. El objetivo del trabajo fue describir casos de enfermedad humana asociados a la infección por STEC O121:H19, atendidos en la ciudad de Mar del Plata y establecer la relación genética de los aislamientos mediante técnicas de epidemiología molecular. Se observó un amplio espectro en la severidad clínica de los ocho casos estudiados: dos fueron asintomáticos (contactos de SUH), un paciente tuvo diarrea sanguinolenta, y cinco presentaron SUH. Uno de los pacientes con SUH falleció. Las cepas O121:H19 portadoras del genotipo stx2a/eae/ehxA fueron sensibles a los antibióticos ensayados y presentaron por electroforesis en gel de campo pulsado (Xbal-PFGE) distintos patrones de macrorrestricción, con similitud del 84,25%. El patrón AREXKX01.0072, detectado en un SUH y en su contacto, es nuevo en la Base de Datos Nacional de STEC no-O157 de la Argentina. La utilización de métodos estandarizados de detección y tipificación de STEC permite a los laboratorios de referencia monitorear la frecuencia temporal y la distribución geográfica de las cepas circulantes para la prevención y control de estos patógenos asociados a enfermedad humana.

Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) O157:H7 is the most frequent serotype identified as causative agent of sporadic cases and outbreaks of diarrhea with or without blood, hemorrhagic colitis and hemolytic uremic syndrome (HUS), although more than 100 serotypes have been described of similar pathogenic potential. The aim of the study was to describe cases of human disease associated with STEC O121:H19 infections, assisted in Mar del Plata City, and to establish the genetic relationship of the isolates by molecular epidemiology techniques. A wide spectrum was observed in the clinical severity of the eight cases studied: two were asymptomatic (contacts of HUS), one patient had bloody diarrhea, and five cases presented HUS. One HUS case died. All STEC O121:H19 strains carried the stx2a/eae/ehxA genotype, were sensitive to all antibiotics tested and showed different macrorestriction patterns by pulsed-field gel electrophoresis (Xbal-PFGE), with 84.25% similarity. The pattern AREXKX01.0072, detected in a HUS case and in his contact, is new in the Argentine National Database of non-O157 STEC. The use of standardized methods for detection and typing of STEC allows reference laboratories to monitor the temporal frequency and geographical distribution of circulating strains for the prevention and control of these pathogens associated with human diseases.

Escherichia coli produtora de toxina Shiga (STEC) O157:H7 é o sorotipo mais frequentemente identificado como o agente causador de colite hemorrágica e síndrome hemolítica urêmica (SHU), embora tenham sido descritas mais de 100 sorotipos com potencial patogênico semelhantes. O objectivo foi o de descrever os casos de doença humana associadas com a infecção por STEC O121:H19, assistido, na cidade de Mar del Plata e estabelecer relação genética de isolados utilizando epidemiologia molecular. Um amplo espectro foi observado na severidade clínica dos oito casos estudados, dois eram assintomáticos (contacto SHU), uma paciente teve diarreia com sangue, e cinco tiveram SHU. Um caso de SHU faleceu. As cepas O121:H19 portaram o genótipo stx2a/eae/ehxA, foram sensíveis aos antibióticos testados e apresentaram, por eletroforese em gel de campo pulsado (Xbal-PFGE), diferentes padrões de macrorestrição, com similaridade de 84,25%. O padrão AREXKX01.0072 detectado em SHU e em seu contato, é novo para a Base de Dados Nacional de STEC não-O157 na Argentina. O uso de métodos padrão de detecção e tipagem de STEC permite os laboratórios de referência monitorar frequência temporal e distribuição geográfica de estirpes circulantes para a prevenção e controlo destes agentes patogénicos associados com a doença humana.

Frecuencia, caracterización y análisis genotípico de Escherichia coli productor de toxina Shiga en frigoríficos de carne bovina de Argentina / Frequency, characterization and genotypic analysis of Shiga toxin-producing Escherichia coli in beef slaughterhouses of Argentina

The objectives of this study were: (1) to estimate STEC frequency in hide and carcass samples taken from beef slaughterhouses supplying the domestic market in Argentina, (2) to establish the pheno-genotypic characteristics of STEC and non-toxigenic Escherichia coli of serogroups O26, O45, O103, O121, O111, O145 or O157 isolated from the analyzed samples and, (3) to study their clonal relatedness. Sixty hides and 60 carcasses were analyzed. At the screening step, 48% of hide and 80% of carcass samples tested positive for the stx gene by endpoint PCR. The STEC isolation rate was 5% for hides and 8% for carcasses. The isolation rate of STEC-positive for O26, O45, O103, O111, O145 or O157 serogroups was 0% for hides and 2% for carcasses. With the purpose of studying the clonal relatedness of isolates, macrorestriction fragment analysis by pulsed-field gel electrophoresis was performed. The results indicated cross-contamination between hides and between carcasses of animals in the same lot and, that the origin of carcass contamination was their own hide, or the hides of other animals in the same lot. The high detection rate at the screening step, especially in carcasses, and the evidence of cross-contamination show the need to apply additional in-plant intervention strategies aimed at preventing carcass contamination.

Los objetivos del presente estudio fueron tres: 1) estimar la frecuencia de Escherichia coli productor de toxina Shiga (STEC) en muestras de cuero y carcasa de bovinos en frigoríficos de consumo interno de Argentina; 2) realizar la caracterización feno-genotípica de las cepas STEC y de Escherichia coli no toxigénicas pertenecientes a los serogrupos O26, O45, 0103, O121, O145 u O157 aisladas a partir de las muestras analizadas; 3) establecer la relación clonal de ese conjunto de cepas. Se analizaron 60 cueros y 60 carcasas. En la etapa de tamizaje, el gen stx se detectó en el 48% de las muestras de cuero y en el 80% de las muestras de carcasa por una PCR de punto final. La frecuencia de recuperación de cepas STEC fue del 5% en cueros y del 8% en carcasas, y la de cepas STEC positivas para los serogrupos O26, O45, O103, O121, O111, O145 u O157 fue del 0% en los cueros y del 2% en las carcasas. La relación clonal de las cepas aisladas se investigó a través de electroforesis de campo pulsado y análisis de los patrones de macrorrestricción generados. Los resultados demostraron la existencia de contaminación cruzada entre cueros y carcasas de animales pertenecientes a un mismo lote, y también que el origen de la contaminación fue el propio cuero del animal o el cuero de otros animales pertenecientes al mismo lote. Los altos porcentajes de detección en la etapa de tamizaje, especialmente en carcasas, y la evidencia de contaminación cruzada ponen de manifiesto la necesidad de evaluar la implementación de estrategias de intervención tendientes a evitar la contaminación de carcasas.

Aislamiento de Escherichia coli enteropatógeno 0157: H16 de un caso de diarrea infantil y sus contactos familiares en La Pampa, Argentina / Isolation of enteropathogenic Eschjerichia coli0157:H16 identified in a diarrhea case in a chil and his household contacts in La Pampa Province, Argentina

Escherichia coli enteropatógeno (EPEC) es uno de los principales agentes de diarrea infantil aguda en los países en desarrollo. Se clasifica en típico (tEPEC) y atípico (aEPEC) sobre la base de la presencia del factor bfp, asociado a la adherencia y codificado en el plásmido pEAF. Se describe el aislamiento de E. coli O157:H16, de la categoría aEPEC, en un caso de diarrea sanguinolenta infantil y en sus contactos familiares. De las muestras de materia fecal del niño, de la madre, del padre y de la hermana se aisló E. coli O157:H16 eae-??-positivo, sorbitol-positivo, ß-glucuronidasa-positivo, sensible a los antimicrobianos ensayados, y negativo para los factores stx1, stx2, ehxA y bfp. Por XbaI-PFGE, todos los aislamientos presentaron el patrón de macrorrestricción AREXHX01.1040, con 100% de similitud. Es importante la vigilancia epidemiológica de los casos de diarrea asociados a E. coli O157 y sus contactos familiares, y la incorporación de técnicas para detectar los distintos patotipos de E. coli

Enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) is a major causative agent of acute diarrhea in children in developing countries. This pathotype is divided into typical EPEC (tEPEC) and atypical EPEC (aEPEC), based on the presence of the bfp virulence factor associated with adhesion, encoded in the pEAF plasmid. In the present study, the isolation of aEPEC O157:H16 from a bloody diarrhea case in a child and his household contacts (mother, father and sister) is described. The strain was characterized as E. coli O157:H16 eae-??-positive, sorbitol fermenter with ß-glucuronidase activity, susceptible to all antimicrobials tested, and negative for virulence factors stx1, stx2, ehxA and bfp. XbaI-PFGE performed on all isolates showed the AREXHX01.1040 macrorestriction pattern, with 100% similarity. These results highlight the importance of epidemiological surveillance of E. coli O157-associated diarrhea cases identified in children and their family contacts, as well as the incorporation of molecular techniques that allow the detection of the different E. coli pathotypes

Primer aislamiento de Escherichia coli enteroagregativo 0104: H4 de un caso de diarrea en Argentina / First isolation of enteroaggregative Escherichia coli 0104:H4 from a diarrhea case in Argentina

Se describe el primer aislamiento de una cepa de Escherichia coli enteroagregativo (EAEC) O104:H4 de un caso de diarrea aguda en Argentina. Se realizaron dos PCR múltiples como tamizaje: mPCR1 para los genes eae, lt y st, y mPCR2 para los genes IpaH, aggR, stx1y stx2. Se incluyó una mPCR para detectar los genes rfbO104, fliCH4 y terD, además de PCR simples para los genes del plásmido pCVD432, aaiC y lpfO113. Se realizaron ensayos bioquímicos, de sensibilidad a los antimicrobianos y de serotipificación. La cepa de E. coli identificada fue sensible a todos los antimicrobianos ensayados y presentó los genes aggR, aaiC, plásmido pCVD432, lpfO113, rfbO104, fliCH4 y terD. Si bien EAEC O104:H4 es un serotipo poco común, se han comunicado casos esporádicos, pero la preocupación global aumentó después del brote masivo ocurrido en Europa en 2011. El hallazgo de EAEC O104:H4 refuerza la necesidad de mejorar las metodologías para la detección de todos los patotipos de E. coli en Argentina

We describe the first isolation of an enteroaggregative Escherichia coli (EAEC) O104:H4 strain associated with an acute diarrhea case in Argentina. Two multiplex PCRs (mPCR) were performed as screening of genes mPCR1 (eae, lt, and st) and mPCR2 (IpaH, aggR, stx1 and stx2). A mPCR to detect the rfbO104, fliCH4 and terD genes, and PCR assays for the detection of pCVD432 plasmid, aaiC and lpfO113 genes were included. Biochemical and antimicrobial susceptibility assays as well as serotyping were performed. The identified E. coli strain was susceptible to all antimicrobials tested and harbored the aggR, aaiC, pCVD432 plasmid, lpfO113, rfbO104, fliCH4 and terD genes. Although serotype EAEC O104:H4 rarely spreads and sporadic cases have been reported, global concern increased after the large-scale outbreak in Europe in 2011. The finding of EAEC O104:H4 reinforces the need for improved methodologies for the detection of all E. coli pathotypes

Aislamiento de Escherichia coli O145: NM en casos de síndrome urémico hemolítico / Escherichia coli 0145-. NM isolated from hemolytic uremic syndrome cases

En Argentina se notifican más de 500 nuevos casos de síndrome urémico hemolítico (SUH) anuales. El objetivo del trabajo fue investigar epidemiológicamente casos de SUH y contactos de los que se aislaron cepas de STEC O145:NM que pertenecían a un mismo cluster. Para detectar STEC se realizó PCR-múltiple para amplificar genes de toxinas Shiga 1 y 2, y otros marcadores de virulencia como eae y ehxA. Se subtipificó STEC por separación por electroforesis de campos pulsados (XbaI-PFGE). Entre enero y febrero de 2006, en tres casos de SUH y un contacto familiar conviviente se identificó STEC O145:NM. Genotípicamente se caracterizaron como productores de stx2, eae+ y ehxA+. Todas las cepas presentaron el mismo patrón por XbaI-PFGE (AREXSX0 1.0207) y por B/nI-PFGE (AREXSA26.0018). Estas cepas pertenecieron a un mismo cluster, diseminado en distintos barrios de la ciudad de Mar del Plata. Los datos de la investigación epidemiológica fueron incompletos para establecer un nexo entre los casos. Sin embargo, no se descarta la posibilidad de ocurrencia de un brote difuso. Se destaca la importancia que tiene el sistema de vigilancia de laboratorio en tiempo real mediante PFGE como mecanismo de alerta que sirve para afianzar los resultados con los datos de epidemiología.

More than 500 new cases of hemolytic uremic syndrome (HUS) are annually reported in Argentina. The aim of this work was to carry out epidemiological studies on cases of HUS and their household contacts that were isolated from STEC O145 strains: NM belonging to the same cluster. In order to detect STEC, Multiplex PCR was performed to amplify Shiga toxin 1 and 2 genes and other virulence markers like eae and ehxA. STEC was subtypified by means of separation by pulsed field electrophoresis (PFGE-XbaI). Between January and February 2006, STEC O145:NM strains were identified in three cases of HUS and one household contact. Genotypically, they were characterized as producing stx2, eae+ and ehxA +. All strains showed the same pattern by PFGE-XbaI (AREXSX01.0207) and BlnI-PFGE (AREXSA26.0018). These strains belonged to the same cluster, scattered in different areas of the city of Mar del Plata. Data from epidemiological research were not enough to establish a link between the cases. However, the possibility of occurrence of a diffuse outbreak. is not ruled out The importance of a laboratory surveillance system in real time by PFGE is stressed, as a warning mechanism that serves to strengthen the results with epidemiologic data.

Epidemiologia del síndrome urémco hemolítico en Argentina: diagnóstico del agente etiológico, reservorios y vías de transmissión / The epidemiology of hemolytic uremic syndrome in Argentina. Diagnosis of the etiologic agent, reservoirs and routes of transmission

Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) cause sporadic cases and outbreaks of nonbloody and bloody diarrhea, and hemolytic uremic syndrome (HUS). E. coil O157:H7 is the most prevalent STEC serotype. However, other serotypes (O26:H11; O103:H2; O111:NM; O121:H19; O145:NM, among others) can cause a similar disease spectrum. Shiga toxins (Stx1, Stx2, and their variants), intimin, and enterohemolysin are the main virulence factors. Three different diagnostic criteria are used to determine the frequency of STEC infection: 1) isolation and characterization of STEC strains; 2) detection of specifically neutralizable free fecal Stx; and 3) Serological tests to detect Stx-antibodies. The surveillance of the STEC strains is performed using subtyping techniques: a) genotyping of Stx and eae by PCR-RFLP; b) phage typing of E. coil O157 strains; and c) pulsed-field gel electrophoresis. STEC O157 and non-O157 strains are recovered from clinic, animal, food and environmental samples, and E. coli O157:H7, a Stx2 and Stx2c producer, harboring eae and ehxA genes, is the most common serotype. During a prospective case-control study conducted to evaluate risk factors for sporadic STEC infection in Mendoza Province and Buenos Aires City and its surroundings during 2001-2002, exposures associated with risk included eating undercooked beef, contact with a child < 5 years with diarrhea and living in or visiting a place with farm animals. Both washing hands after handling raw beef, and eating fruits and vegetables were frequently protective. Strategies of prevention and control are necessary to decrease the incidence of STEC infections in Argentina.