Detección y caracterización de Escherichia coli productor de toxina Shiga a partir de casos clínicos y de alimentos en Uruguay / Detection and characterization of Shiga toxin - producing Escherichia coli from clinical cases and food in Uruguay

Establecimos la frecuencia de aislamiento de Escherichia coli productor de toxina Shiga (STEC) a partir de muestras clínicas y de alimentos, así como las características fenotípicas y genotípicas de las cepas recuperadas. Se analizaron 198 muestras fecales de niños con diarrea sanguinolenta (DS), 14 muestras fecales de niños con síndrome urémico hemolítico (SUH) y 220 muestras de carne picada. También se estudiaron 4 cepas STEC aisladas de alimentos embutidos. Se recuperó STEC de 3 (1,5%) de los niños con DS, de 1 (7%) niño con SUH y de 4 (1,8%) de las muestras de carne picada. Todas las cepas fueron eae y ehxA positivas. Los serotipos detectados fueron: O157:H7 (9 cepas), O26:H11 (2 cepas), O111:NM (1 cepa) y O145:HNT (1 cepa). Todas las cepas O157:H7 portaron el subtipo eae-g1; las cepas O26:H11 y O145:HNT portaron el subtipo eae-b1 y la cepa O111:NM portó el subtipo eae-g2/q. Las cepas STEC del mismo serogrupo mostraron alta diversidad genética. En Uruguay STEC no sería agente frecuente de diarrea con sangre en niños. Sin embargo, las cepas recuperadas presentaron los genes asociados con enfermedad severa y 2 de los 3 niños infectados con STEC evolucionaron a SUH. La carne picada y otros alimentos serían vehículos importantes de O157:H7.

We have assessed the frequency of Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) in clinical and food samples as well as studied the genotypic and phenotypic characteristics of the recovered strains. One hundred ninety eight fecal samples from children with bloody diarrhea (BD), 14 from children with hemolytic uremic syndrome (HUS), 220 ground beef samples and 4 STEC isolates from other beef-derived products were analyzed. The STEC strains were isolated from 3 (1.5%) children with bloody diarrhea, 1 (7%) from a child with HUS and 4 (1.8%) from ground beef samples. All strains were eae and ehxA positive. The serotypes found were: O157:H7 (9 strains), O26:H11 (2), O111: NM (1) and O145:HNT (1). All O157:H7 STEC strains harbored the eae subtype g1, O26:H11 and O145:HNT strains, subtype b1 and O111:NM strain, subtype g2/q. The STEC strains of the same serogroup showed high genetic diversity. In Uruguay, STEC is not frequently isolated from cases of bloody diarrhea in children. However, all the recovered STEC strains carried the genes associated with severe disease and 2 out of 3 children infected with STEC developed HUS. Ground beef and other food products might be important vehicles for O157:H7 strains.

Análisis in silico de la capacidad de dos técnicas de PCR para la detección del gen stx / In silico analysis of the capability of two polimerase chain reaction techniques for stx gene detection.

Escherichia coli productor de toxina Shiga es un patógeno emergente cuyo principal factor de virulencia son las toxinas Shiga (Stx), codificadas por los genes stx. Estas toxinas se clasifican en 6 tipos (1, 2, 2c, 2d, 2e y 2f) que agrupan a 22 variantes. En Argentina se validaron dos técnicas de PCR para la detección de los genes stx, PCR-MK y PCR múltiple. Los objetivos del trabajo fueron analizar mediante el uso de herramientas bioinformáticas la capacidad de dichas técnicas para detectar las variantes del gen stx y demostrar experimentalmente la amplificación de 8 variantes stx. Se recopilaron 25 secuencias nucleotídicas de la base de datos GenBank correspondientes a 21 variantes de stx. Se utilizó el programa BLAST 2 sequences para analizar la complementariedad de las bases nucleotídicas entre las secuencias de las variantes y las secuencias de los cebadores utilizados en las PCR estudiadas. La técnica de PCR-MK permite detectar los tipos stx1, stx2, stx2c, stx2d y stx2f, aunque no permite detectar el tipo stx2e y tres variantes del tipo stx2c. La PCR múltiple permite detectar los tipos stx1, stx2, stx2c, stx2d, pero no los tipos stx2e y stx2f. Se demostró experimentalmente que ambas técnicas de PCR son apropiadas para la detección de las variantes que están asociadas a enfermedad grave en el hombre.

Shiga toxin-producing Escherichia coli is an emergent pathogen, being the Shiga toxin (Stx) the main virulence factor. These toxins are classified into 6 types (1, 2, 2c, 2d, 2e and 2f) and 22 variants. In Argentina, two PCR for stx gene detection, PCR-MK and multiplex-PCR, were validated. The aim of this work was to analyze, by using bioinformatic tools, the stx variants that could be amplified by these PCRs, and to experimentally show the amplification of 8 stx variants. Twentyfive nucleotide sequences were collected from GenBank corresponding to 21 stx variants. The BLAST 2 sequences program was used to analyze the complementarities between the nucleotide sequence of the variants and the primers corresponding to the PCR studied. PCR-MK could detect types stx1, stx2, stx2c, stx2d and stx2f, but not type stx2e and three type stx2c variants. On the other hand, the multiplex-PCR could detect types stx1, stx2, stx2c, stx2d, but not stx2e and stx2f types. It was experimentally determined that both PCRs can detect those variants that cause severe disease in humans.