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.

Aislamiento, caracterización y subtipificación de cepas de Escherichia coli O157:H7 a partir de productos cárnicos y leche / Isolation, characterization and typing of Escherichia coli O157:H7 strains from beef products and milk

Escherichia coli productor de toxina Shiga (Stx) (STEC) O157:H7 es un patógeno asociado a enfermedades transmitidas por alimentos, fundamentalmente de origen animal. Se investigó la presencia de E. coli O157 en 250 muestras de carne picada y hamburguesas obtenidas de comercios de las ciudades de Santa Fe y Santo Tomé (Pcia. de Santa Fe) y en 150 muestras de leche provenientes de tanques de enfriado de tambos de la región, utilizando enriquecimiento selectivo y separación inmunomagnética. A partir de 3 muestras de carne (1,2%) se aislaron cepas E. coli O157:H7 stx2, eae, y ehxA positivas, que pudieron ser diferenciadas mediante electroforesis de campo pulsado, fagotipificación y genotipificación de stx. No se aislaron cepas STEC O157:H7 a partir de las muestras de leche. Estos hallazgos confirman la participación de los alimentos de origen animal en la epidemiología de las enfermedades producidas por E. coli O157:H7.

Shiga toxin (Stx)-producing Escherichia coli (STEC) is an emergent pathogen associated with foodborne diseases, especially foodstuffs of animal origin. A total of 250 beef samples (ground beef and hamburgers) obtained from retail outlets in Santa Fe and Santo Tomé cities, and 150 milk samples from bulk tank milk from dairy barns of the region were analyzed by selective enrichment and immunomagnetic separation. Escherichia coli O157:H7 stx2, eae and ehxA positive strains were isolated from three (1.2%) beef samples. The strains could be differentiated by pulsed-field gel electrophoresis, phagetyping and genotyping of stx. The milk samples were negative for STEC O157. These findings confirm the role of food of animal origin in the epidemiology of E. coli O157:H7 - associated diseases.

Aislamiento de Escherichia coli productor de toxina Shiga durante un brote de gastroenteritis en un Jardín Maternal de la Ciudad de Mar del Plata / Isolation of Shiga toxin-producing Escherichia coli strains during a gastrointestinal outbreak at a day care center in Mar del Plata City

Entre el 15 de octubre y el 8 de noviembre de 2003 ocurrió un brote de gastroenteritis en un Jardín Maternal de un Hospital de la ciudad de Mar del Plata. Catorce de un total de 80 niños (17,5%), edad promedio 23,6 ± 13,9 meses, presentaron diarrea, y un caso evolucionó a síndrome urémico hemolítico. La madre de uno de los afectados presentó diarrea simultáneamente. No se pudo establecer el origen del brote, pero probablemente la transmisión haya sido fundamentalmente persona a persona. Las prácticas habituales en el lactario del jardín maternal, y las condiciones inadecuadas de infraestructura y hábitos de higiene de la cocina del Hospital fueron señalados como factores de riesgo. En un caso se detectó Escherichia coli productor de toxina Shiga (STEC) O103:H2, y STEC O26:H11 en otro. En el niño infectado por STEC O26:H11, la excreción se extendió por un período de 37 días. La no detección de STEC en aquellos casos en los cuales el intervalo entre el inicio de los síntomas y la toma de muestra fue mayor a 6 días, enfatiza la necesidad de la recolección temprana de especímenes. Las principales conclusiones de este estudio fueron la necesidad de establecer normas óptimas de higiene, informar rápidamente la ocurrencia de casos de gastroenteritis y confirmar la negativización de la excreción del patógeno.

From October 15 to November 8, 2003, a gastrointestinal outbreak occurred at a day care center in a Hospital in Mar del Plata City. Fourteen out of 80 (17.5%) children, mean age 23.6 ± 13.9 months, and the mother of one of them had diarrhea. One case developed hemolytic uremic syndrome. No conclusive evidence of the origin of the outbreak was found, but the epidemic curve suggested person-to-person spread. The usual practices at the place where infant milk formula was prepared at the day care center, together with the inadequate infrastructure conditions and hygiene practices at the kitchen of the hospital, were considered risk factors. One case had Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) O103:H2 infection and other STEC O26:H11.The duration of shedding for the child with O26:H11 infection was 37 days. In the other symptomatic children, the pathogen was not recovered from fecal samples collected 6 or more days after the onset of the illness. This emphasizes that the collection of early samples is necessary to recover STEC strains. In order to prevent and control enteric diseases in day care facilities the following measures are necessary: optimal hygiene standards, early case reporting, and exclusion of those who remain culture-positive.

Validación de una técnica de PCR múltiple para la detección de Escherichia coli productor de toxina Shiga / Validation of a multiplex PCR for detection of Shiga toxin-producing Escherichia coli

La infección por Escherichia coli productor de toxina Shiga (STEC) es causa de diarrea con o sin sangre, colitis hemorrágica y síndrome urémico hemolítico (SUH) en humanos. El objetivo de este trabajo fue validar una técnica de PCR múltiple para el diagnóstico de STEC basado en la detección de los genes stx1, stx2 y rfbO157. La validación de la técnica se realizó en dos laboratorios independientes, en forma paralela. Se determinó rango de trabajo, selectividad y robustez. Se evaluó el desempeño de la técnica al combinar distintas concentraciones de dos cepas con diferentes factores de virulencia. El rango de trabajo dependió de la cepa analizada, los valores máximos y mínimos fueron 6,6 x 107 y 1,0 x 104 UFC/50 µl. El límite de detección fue de 1,0 x 104 UFC/50 µl y el límite de corte de 1,0 x 105 UFC/50 µl. La robustez fue óptima al modificar diferentes variables. Se obtuvo 100% de inclusividad, exclusividad, precisión analítica, valor predictivo positivo y valor predictivo negativo. No se observó interferencia al combinar distintas concentraciones de los factores de virulencia blanco de la reacción. La técnica validada es una alternativa apropiada para la detección y confirmación de STEC O157 y no-O157 a partir de cultivos bacterianos.

Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) cause non-bloody or bloody diarrhea, hemorrhagic colitis and hemolytic uremic syndrome (HUS) in humans. The aim of the present study was to validate a multiplex PCR for the STEC diagnosis based on the detection of stx1, stx2 and rfbO157 genes. The multiplex PCR validation was carried out in two independent laboratories in a parallel way. Work range, selectivity and robustness were established. The PCR performance was evaluated using different concentrations of two STEC strains harboring different target genes. The work range depended on the strain analyzed, the maximum and the minimum values were 6.6 x 107 and 1.0 x 104 CFU/50 µl. The detection limit was 1.0 x 104 CFU/50 µl and the cut limit 1.0 x 105 CFU/50 ml. A good robustness was observed when different variables were introduced. Inclusivity, exclusivity, positive predictivity, negative predictivity and analytical accuracy were of 100%. Interference was not shown when different concentrations of STEC strains, carrying different genes, were used. The validated technique is an appropriate alternative for detection and confirmation of STEC O157 and non-O157 strains from bacterial cultures.

Aislamiento de Escherichia coli O157: H7 en desagües pluviales de la ciudad de Mar del Plata con contaminación bacteriana de origen fecal / Isolation of Escherichia coli O157: H7 in storm drains in the city of Mar del Plata with bacterial contamination of fecal origin

The present study was focused on the isolation and characterization of Escherichia coli, particularly the serotype O157:H7, from five combined-sewer outflows waters, which drain into the beaches of Mar del Plata. Seventeen hemolytic uremic syndrome cases were reported in Mar del Plata during the sampling period (May 1995-April 1996) in children between 9 month- and 5 year-old, and 3 deaths were recorded. E. coli identification was carried out by biochemical tests. E. coli was detected in 75 of the samples and a total of 98 strains were selected, with 11 sorbol non-fermenting strains. The strains belonged to the O1, O6, O44, O86a, O119 and O168 serogroups. As none of the known virulence factors was detected, strains could not be grouped within any of the diarrheagenic E. coli categories. None of the E. coli strains belonged to the O157:H7 serotype, but E. coli isolation showed fecal contamination in the combined-sewer outflows. Since their waters drain into beaches for recreational use, it is necessary to emphasize the detection of E. coli that would cause severe human illness. Bacterial pollution in combined-sewer outflows draining into Mar del Plata coasts might represent a high risk for human health.

Differential kinetic patterns for Shiga toxin production by Escherichia coli

El objetivo de este trabajo fue estudiar la cinetica de produccion de los distintos tipos de toxinas Shiga (Stx1; Stx2c) asociadas a Escherichia coli, en cepas de referencia y aisladas de pacientes con Sindrome Uremico Hemolitico (SUH). Las cepas fueron cultivadas en caldo Penassay e incubadas a 37§ con agitacion (200 rpm), tomandose muestras a distintos tiempos (1,5; 3; 9 y 24 horas) para determinar el crecimiento bacteriano y la citotoxicidad libre y asociada a celulas. Para Stx1, a las 3 horas de incubacion, la relacion entre la concentracion intracelular y la extracelular (ic/ec), estuvo comprendida entre 32 y 200 veces. A las 24 horas, ambas concentraciones se igualaron o (ec) resulto 2 veces mayor, dependiendo de la cepa estudiada. Sin embargo, tanto la actividad citotoxica libre como la asociada a celulas presentaron titulos muy bajos. Esto indico una perdida de actividad durante la fase estacionaria que podria deberse al cese de la sintesis de Stx1 o la accion de enzimas proteoliticas. Para Stx2, a las 3 horas (ic) fue igual o 2 veces superior a (ec), a las 34 horas (ec) fue 16 a 32 veces superior a (ic). Para Stx2c, (ec) aumento logaritmicamente con un rendimiento maximo a las 5 horas, permaneciendo luego constante hasta las 24 horas. En ese tiempo (ic) fue dos veces superior a (ec). El estudio de la cinetica de produccion de Stx por cepas de E. coli aisladas de pacientes con SUH demostro que correspondian al tipo Stx2. Estos resultados fueron confirmados por ensayos de citotoxicidad especifica en celulas Vero y por hibridacion con sondas geneticas. El tipo de Stx es considerado uno de los mayores factores de riesgo en la evolucion a SUH en pacientes infectados con E. coli enterohemorragicos. Por lo tanto, la disminucion de la citotoxicidad de Stx1, durante la fase estacionaria de crecimiento, podria explicar la mayor frecuencia de accion entre SUH y cepas de E. coli productoras de Stx2 en distintos paises, incluyendo Argentina

Casos de gastroenteritis asociados a Vibrio cholerae no O1 en Orán, Salta / Non- O group 1 Vibrio cholerae gastroenteritis in Oran, Salta

Entre febrero de 1992 y 1995 se detectaron 41 casos de gastroenteritis asociada a Vibrio cholerae no O1 en Orán, Salta. La frecuencia de aislamiento fue del 0,9 o/o, entre los casos de diarrea. El 51,2 o/o de los casos correspondió a mayores de 15 años y el 60,9, al sexo masculino. Todos los pacientes tuvieron diarrea, en 24 (58,5 o/o) fue líquida y en 6 (14,5 o/o) con aspecto coleriforme. Diez (24,4 o/o) de los pacientes presentaron vómitos y 12 (29,3 o/o) deshidratación leve o moderada. Seis pacientes pediátricos, desnutridos de 2§ y 3§ grado, que presentaron diarrea de más de una semana de evolución y deshidratación moderada, requirieron hospitalización durante 7 días. Durante el primer brote, en un paciente se aisló simultáneamente V. cholerae no O1 y Shigella flexneri y en el cuarto brote en otro se detectó la asociación V. cholerae no O1 y Salmonella subespecie IV 50: b:-. Una mujer de 72 años falleció durante el segundo brote. El cuadro clínico estuvo caracterizado por diarrea líquida, vómitos, fiebre y deshidratación moderada. De su coprocultivo se recuperó V. cholerae O5 negativo para los siguientes factores de virulencia: toxina de cólera (CT), enterotoxina termoestable, hemolisina (El Tor) y hemaglutinina asociadas a células resistentes a D-manosa y L-fucosa. La caracterización bioquímica de los 41 aislamientos correspondió a V. cholerae con serología negativa para los serogrupos O1 y O139. Ningún aislamiento produjo CT. El 19,5 o/o presentó resistencia a la ampiclina y 4,9 o/o, a trimetoprimasulfametoxazol. La vigilancia activa de las diarreas en Orán, ha demostrado que V. cholerae no O1 no es un agente causal importante de las mismas