Efectos del medio de cultivo y de la metodología aplicada sobre la formación de biopelículas de 2 cepas de Escherichia coli diarreagénicas / Effects of the culture medium and the methodology applied on the biofilm formation of 2 diarrheagenic Escherichia coli strains

La capacidad de formar biopelículas de los microorganismos patógenos en gran variedad de ambientes, superficies y condiciones trae consigo un importante riesgo, tanto para la industria alimentaria como para la salud pública. Este trabajo tuvo como objetivo evaluar y comparar los efectos de la metodología empleada y de los medios de cultivo utilizados, sobre la capacidad de una cepa de Escherichia coli verotoxigénica no O157 y una enteropatogénica de formar biopelículas sobre una superficie de poliestireno. Se ensayaron 2 variantes metodológicas en cultivo estático y se utilizaron medios de cultivo con diferente composición. Los resultados mostraron que ambas cepas formaron una mayor cantidad de biopelícula en cultivo en LB suplementado con glucosa, con recambio del medio a las 24 h y la cuantificación de la biopelícula realizada a las 48 h de incubación. Dichas condiciones podrían ser utilizadas en futuros estudios sobre formación de biopelícula.

The ability to form biofilms of pathogenic microorganisms in a wide variety of environments, surfaces and conditions constitute an important risk, both for the food industry and for public health. The aim of this work was to evaluate and to compare the effects of the methodology applied and the culture medium used on the ability of a non-O157 verotoxigenic Escherichia coli strain and an enteropathogenic strain to form biofilm on polystyrene surface. Two methodological variants were tested in static culture and culture mediums with different composition were used. The results showed that both strains were able to form a greater biofilm under culture in LB supplemented with glucose, with medium replacement at 24 h and the quantification of the biofilm carried out at 48 h of incubation. These conditions could be used in future studies on biofilm formation.

Placental and colostral transfer of antibodies reactive with enteropathogenic Escherichia coli intimins α, ß, or γ / Transferência placentária e colostral de anticorpos reativos a Escherichia coli enteropatogênica com expressão das intiminas α, ß, or γ

Abstract Objective: Intimins are protein adhesins of enteropathogenic Escherichia coli and enterohemorrhagic E. coli capable of inducing attachment and effacement lesions in enterocytes. Anti-intimin antibodies are important for the protection from enteropathogenic E. coli and enterohemorrhagic E. coli infections because these antibodies inhibit bacterial adhesion and impair the initial step of the pathogenesis. We studied the transfer of maternal anti-intimin antibodies from healthy Brazilian mothers to their newborns through the placenta and colostrum. Methods: Serum immunoglobulin G and secretory immunoglobulin A antibodies against conserved and variable regions of intimins α, β, and γ were analyzed using an enzyme linked-immunosorbent assay in the blood and colostrum from 45 healthy women as well as cord blood serum samples from their newborns. Results: The concentrations of antibodies reactive with α intimin were significantly lower than those of anti-γ and anti-conserved intimin antibodies in the colostrum samples. IgG serum antibodies reactive with all the subtypes of intimins were transferred to the newborns, but the concentrations of anti-conserved intimin serum antibodies were significantly higher in mothers and newborns than concentrations of antibodies against variable regions. The patterns of IgG transfer from mothers to newborns were similar for all anti-intimin antibodies. These values are similar to the percentage transference of total IgG. Conclusions: Anti-intimin antibodies are transferred from mothers to newborns through the placenta, and reinforce the protection provided by breastfeeding against diarrheagenic E. coli infections.

Resumo Objetivo: As intiminas são adesinas proteicas de Escherichia coli enteropatogênicas (EPEC) e enterro-hemorrágicas (EHEC) capazes de induzir as lesões attaching and effacing nos enterócitos. Anticorpos anti-intiminas são importantes para a proteção contra infecções por EPEC e EHEC porque esses anticorpos inibem a adesão bacteriana e impedem o passo inicial do mecanismo patogênico dessas bactérias. Nós estudamos a transferência de anticorpos maternos anti-intiminas de mães brasileiras saudáveis para os seus recém-nascidos através da placenta e do colostro. Métodos: Anticorpos séricos da classe IgG e secretórios da classe IgA (SIgA) reativos com as porções conservada (cons) e variáveis das intiminas α (vα), β (vβ) e γ (vγ) foram analisados pelo teste de ELISA no sangue e no colostro de 45 parturientes saudáveis e no sangue de cordão umbilical dos seus respectivos recém-nascidos. Resultados: As concentrações de anticorpos reativos com intimina vα foram significativamente mais baixas que as dos anticorpos anti-vγ e anti-cons nas amostras de colostro. Anticorpos IgG séricos reativos com todas as intiminas foram transferidos para os recém-nascidos, mas as concentrações de anti-cons foram significativamente mais altas tanto nas mães como nos recém-nascidos do que os anticorpos reativos com as regiões variáveis das intiminas. O padrão de transferência de IgG das mães para os recém-nascidos foi muito semelhante para todos os anticorpos anti-intiminas. Os valores de porcentagem de transferência foram semelhantes à transferência de IgG total. Conclusões: Anticorpos anti-intimina são transferidos das mães para os recém-nascidos pela placenta e corroboram a proteção contra infecções por Escherichia coli diarreiogênicas (DEC) conferida pelo aleitamento materno.

Antimicrobial susceptibility profile of enterotoxigenic and enteropathogenic Escherichia coli isolates obtained from fecal specimens of children with acute diarrhea / Perfil de suscetibilidade a drogas antimicrobianas de amostras de Escherichia coli enterotoxigênica e enteropatogênica isoladas de espécimes fecais de crianças com doença diarreica aguda

ABSTRACT Among the diseases which etiopathogenesis is associated with Escherichia coli, acute diarrhea stands out. Studies on the characterization of the antimicrobial susceptibility profile contribute to the selection of appropriate empirical antimicrobial therapy. In this study, the antimicrobial susceptibility profile of 98 enterotoxigenic E. coli (ETEC) and enteropathogenic E. coli (EPEC) strains isolated from fecal specimens of children with acute diarrhea was evaluated. The resistance rates to ampicillin, sulfamethoxazole/trimethoprim, amoxicillin/clavulanate, and nalidixic acid were high, ranging from 34.7% to 10.2%. The result of this research recommends the use of cefotaxime and ceftriaxone for the empirical treatment of children with acute diarrhea which the etiology suggested is ETEC or EPEC.

RESUMO Entre as doenças cuja etiopatogenia está associada à Escherichia coli, destaca-se a doença diarreica aguda. Estudos que visam à caracterização do perfil de suscetibilidade antimicrobiana contribuem para o delineamento de antibioticoterapia empírica eficaz. Neste estudo, foi avaliado o perfil de suscetibilidade a antimicrobianos de 98 amostras de E. coli enterotoxigênica (ETEC) e E. coli enteropatogênica (EPEC) isoladas de crianças com doença diarreica. As frequências de resistência a ampicilina, sulfametoxazol-trimetoprima, amoxicilina-clavulanato e ácido nalidíxico foram elevadas, variando entre 34,7% e 10,2%. Esta pesquisa recomenda o emprego de cefotaxima e ceftriaxona para o tratamento empírico de crianças com quadro de diarreia cuja etiologia sugerida seja ETEC ou EPEC.

Avaliação do transporte transmembrânico de glicose, glutamina e alanil-glutamina em íleo decamundongos nutridos e desnutridos infectados por Escherichia coli enteropatogênica

A Escherichia coli enteropatogênica (EPEC) e a desnutrição são uma das maiores causadorasde morbidade e mortalidade infantil em países subdesenvolvidos. Este estudo propõe avaliar otransporte de Na+-glicose, Na+-glutamina e H+-alanil-glutamina através da medida da correntede curto circuito (CCC) e da resistência transepitelial (Rt) no íleo de camundongos nutridos edesnutridos infectados com EPEC. Camundongos albinos de 28 a 35 dias de idade foramsubmetidos a uma dieta padrão ou a uma dieta multideficiente em proteínas, lipídeos eminerais, a DBR. Parte desses animais foi submetida à infecção aguda por 3 horas de contatodireto com a bactéria em alça ligada. Para comparações, o mesmo foi feito utilizando abactéria comensal Escherichia coli HS...

Enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) and malnutrition are a major cause of morbidityand mortality in developing countries. The purpose of this study was to evaluate the transportof Na+-glucose, Na+-glutamine and H+-alanyl-glutamine by measurement of short circuitcurrent (Isc) and transepithelial resistance (TR) in the ileum of nourished and malnourishedmice infected with EPEC. Albino mice of approximately 35 days of age were subjected to astandard diet or a diet deficient in proteins, lipids and minerals, the Regional Basic Diet(RBD). Of these animals was submitted to acute infection for 3 hours of direct contact withbacteria in isolated intestinal loop. For comparison, the same was done using the commensalbacterium Escherichia coli HS...

Isolamento de bactérias potencialmente patogênicas emindivíduos da comunidade indígena Xavante do estado doMato Grosso, Brasil / Isolation of potentially pathogenic bacteria of individuals from the Xavante indigenous community of Mato Grosso state, Brazil

Neste estudo, são apresentados os resultados obtidos em uma pesquisa para bactérias entéricas conduzida entre os Xavantes, grupo indígena de Mato Grosso, Brasil, a partir de fezes conservadas em meio de transporte. Os resultados mostraram, por meio datécnica clássica de isolamento, bioquímica e sorologia, a presença de duas espécies bacterianas importantes, causadoras de diarreia: Salmonella enterica e Escherichia coli enteropatogênica (EPEC). Essas mesmas amostras, pesquisadas para outros agentes não bacterianos, indicaram também, em 40% dos casos, associação com parasitos, sugerindo uma relação direta com a baixa salubridade da comunidade e a necessidade da implementação de saneamento básico...

Infecção experimental com Escherichia coli enteropatogênicas, identificadas por PCR utilizando cápsulas com revestimento entérico em filhotes da raça boxer / Experimental infection with enteropathogenic Escherichia coli identified by PCR using enteric-coated capsules in boxer pups

PURPOSE: To verify the possibility of an experimental infection with enteropathogenic Escherichia coli and to confirm by PCR that the symptoms manifested after infection were due to the virulence factors of the studied bacteria. METHODS: Experimental units were 14 healthy pups of Boxer breed, aged 60 days. The animals were divided into three groups. One animal from each litter was included in a control group and the remaining animals were divided into two groups: one inoculated with strain 4083, and another one inoculated with strain SPA14. Gelatinous capsules coated with enteric-coating solution were used for the inoculation of strains. E. coli isolation from feces was performed for all tested animals, and the extracted DNA was subjected to Polymerase Chain Reaction (PCR). RESULTS: All infected animals presented diarrhea and had the gene eae amplified by PCR. CONCLUSION: The efficiency of PCR for the studied strains indicates that this technique can be recommended for the diagnosis of enteropathogenic Escherichia coli as a differential from other pathogens causing diarrhea. It may also be used in the future to verify whether other virulence factors (bfpA gene and EAF plasmid) persist after infection and to assess the pathogenicity of these bacteria.

OBJETIVO: Verificar a possibilidade de uma infecção experimental com Escherichia coli enteropatogênicas e confirmar por PCR que os sintomas manifestados após a infecção foram decorrentes dos fatores de virulência da bactéria estudada. MÉTODOS: As unidades experimentais foram 14 filhotes saudáveis com idade de 60 dias da raça Boxer. Os animais foram divididos em três grupos, sendo um controle de cada ninhada e o restante dividido em dois grupos, um de animais inoculados com a cepa 4083 e o outro de animais inoculados com a cepa SPA14. Para inoculação das cepas, utilizaram-se cápsulas gelatinosas revestidas com solução de revestimento entérico. O isolamento de E. coli das fezes foi realizado em todos os animais testados, e o DNA extraído foi submetido à técnica de PCR. RESULTADOS: Todos os animais infectados apresentaram diarréia e tiveram a gene eae amplificado por meio de PCR. CONCLUSÃO: Através da eficiência da PCR das amostras, a técnica seria recomendada para diagnóstico da Escherichia coli enteropatogênicas como diferencial de outros patógenos que causam diarréia, e, no futuro, verificar se outros fatores de virulência (gene bfpA e plasmídeo EAF) permaneceriam após a infecção, podendo avaliar a patogenicidade das EPEC.

Genetic analysis of Escherichia coli strains carrying enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) markers, isolated from children in Rio de Janeiro city, Brazil

In the present study, 47 enteropathogenic Escherichia coli strains identified according to serotyping, presence of eae, bfp and EAF sequences, adherence phenotype and ability to induce attaching-effacing lesions were analyzed by pulsed-field gel electrophoresis (PFGE), multilocus enzyme electrophoresis (MLEE), and the presence of LEE genes (eae, espA, espB, tir) as well as the respective alleles. Amplification of LEE genes subtypes revealed 18 different pathotypes. Typing of the eae gene showed that most strains contained nontypable intimin (42%) followed by beta (35%), gamma and alpha genes (12% each). PFGE analysis revealed a variable degree of polymorphism among isolates and, in general, no clear correlation was observed among PFGE profiles and the virulence markers identified. Otherwise, grouping based on MLEE analysis showed a close association between eae allele and clonal cluster distribution leading us to indicate the eae profile as a promising marker to establish relatedness among such microorganisms.

No presente estudo, 47 amostras enteropatogênicas de Escherichia coli, previamente caracterizadas pelo sorotipo, fenótipo de aderência, habilidade de induzir a formação da lesão histopatológica e presença das seqüências genéticas eae, bfp e EAF, foram analisadas de acordo com o perfil de fragmentação do DNA cromossômico pela técnica de eletroforese em campo pulsado (PFGE), as variantes isoenzimáticas através da eletroforese de isoenzimas (MLEE) e a presença de seqüências específicas da região LEE (eae, espA, espB, tir) e respectivos alelos. A amplificação destas seqüências mostrou a presença de 18 padrões genéticos distintos. A tipagem do gene eae revelou que a maior parte das amostras apresentou intimina não-tipável (42%) seguida dos tipos alélicos beta (35%), gama e alfa (12% cada). A fragmentação do DNA cromossômico detectou um elevado polimorfismo genético entre as amostras estudadas e não foi observada uma correlação com os marcadores de virulência investigados. Por outro lado, a análise das variantes isoenzimáticas sugeriu uma distribuição clonal específica de variantes genéticas do locus eae, o que nos leva a indicar a sua utilização como um marcador promissor para definir as relações genéticas neste grupo de microrganismos.

Genetic analysis of Escherichia coli strains carrying enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) markers, isolated from children in Rio de Janeiro city, Brazil

In the present study, 47 enteropathogenic Escherichia coli strains identified according to serotyping, presence of eae, bfp and EAF sequences, adherence phenotype and ability to induce attaching-effacing lesions were analyzed by pulsed-field gel electrophoresis (PFGE), multilocus enzyme electrophoresis (MLEE), and the presence of LEE genes (eae, espA, espB, tir) as well as the respective alleles. Amplification of LEE genes subtypes revealed 18 different pathotypes. Typing of the eae gene showed that most strains contained nontypable intimin (42%) followed by beta (35%), gamma and alpha genes (12% each). PFGE analysis revealed a variable degree of polymorphism among isolates and, in general, no clear correlation was observed among PFGE profiles and the virulence markers identified. Otherwise, grouping based on MLEE analysis showed a close association between eae allele and clonal cluster distribution leading us to indicate the eae profile as a promising marker to establish relatedness among such microorganisms.

No presente estudo, 47 amostras enteropatogênicas de Escherichia coli, previamente caracterizadas pelo sorotipo, fenótipo de aderência, habilidade de induzir a formação da lesão histopatológica e presença das seqüências genéticas eae, bfp e EAF, foram analisadas de acordo com o perfil de fragmentação do DNA cromossômico pela técnica de eletroforese em campo pulsado (PFGE), as variantes isoenzimáticas através da eletroforese de isoenzimas (MLEE) e a presença de seqüências específicas da região LEE (eae, espA, espB, tir) e respectivos alelos. A amplificação destas seqüências mostrou a presença de 18 padrões genéticos distintos. A tipagem do gene eae revelou que a maior parte das amostras apresentou intimina não-tipável (42%) seguida dos tipos alélicos beta (35%), gama e alfa (12% cada). A fragmentação do DNA cromossômico detectou um elevado polimorfismo genético entre as amostras estudadas e não foi observada uma correlação com os marcadores de virulência investigados. Por outro lado, a análise das variantes isoenzimáticas sugeriu uma distribuição clonal específica de variantes genéticas do locus eae, o que nos leva a indicar a sua utilização como um marcador promissor para definir as relações genéticas neste grupo de microrganismos.