Aislamiento de Escherichia coli productora de toxina Shiga (STEC) en heces de ganado y detección de factores de virulencia asociados con su patogénesis / Isolation of Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) in cattle stool and detection of virulence factors associated with its pathogenesis

Resumen Objetivo: Aislar STEC en las heces del ganado bovino en el municipio de Ulloa, Valle del Cauca y detectar factores de virulencia asociados con la patogénesis. Materiales y métodos: Se tomaron 21 muestras provenientes de bovinos, las cuales fueron tomadas directamente del recto del animal mediante hisopos. Las muestras se procesaron hasta obtener colonias puras a las cuales se les evaluó la presencia de los genes stx1, stx2, eae, saa y hlyA mediante PCR y posteriormente, se evaluó el efecto citotóxico de las muestras positivas sobre células Vero (ATCC-CCL-81.4). Resultados: De las 21 muestras de heces de bovinos,12 presentaron bacterias con uno o ambos genes stx. Se obtuvieron 106 aislamientos totales de STEC y se observaron diferencias en cuanto a la presencia y ausencia de los genes de virulencia evaluados en los aislamientos de cada bovino, obteniendo cinco combinaciones de genes. 48 aislamientos presentaron únicamente el gen stx2 y 58 presentaron tanto el gen stx1 como el gen stx2; de los 106 aislamientos, se detectaron 44 con el gen hlyA y 57 con el gen saa. Conclusiones: Todos los sobrenadantes de STEC analizados mostraron actividad citotóxica sobre las células Vero, mientras que en ausencia de STEC las células formaron monocapa después de 48 h de incubación. Este trabajo es el primer reporte en Colombia que aporta información sobre la presencia de STEC en el ganado bovino, la presencia de factores de virulencia y el potencial efecto citotóxico que poseen estas cepas nativas.

Abstract Objective: To isolate STEC in stool samples from cattle in Ulloa, Valle del Cauca, and to detect virulence factors associated with its pathogenesis. Materials and methods: We took 21 samples from cattle, which were taken directly from the rectum of the animal using swabs. The samples were processed until obtaining pure colonies and evaluated for the presence of the stx1, stx2, eae, saa and hlyA genes by PCR. Afterward, the cytotoxic effect of positive samples were evaluated on Vero cells (ATCC-CCL- 81.4). Results: We observed that from the 21 stools samples, 12 presented bacteria with one or both stx genes. A total of 106 isolates of STEC were obtained and differences among each other were observed regarding the presence and absence of the virulence genes, obtaining five combinations of genes. We found that 48 isolates presented only stx2 gene and 58 presented both the stx1 and stx2 gene. Regarding the other virulence genes, the hlyA gene was detected in 44 isolates and the saa gene was detected in 57 isolates. Conclusions: All the STEC supernatants showed cytotoxic activity on Vero cells, while in its absence the cells formed monolayer after 48 h of incubation. This work is the first report in Colombia that provides information about the presence of STEC in stool cattle, virulence genes and its potential cytotoxic effect in native strains.

Caracterización molecular de aislamientos de Escherichia coli productores de toxina Shiga obtenidos en 2 establecimientos ganaderos del Paraguay Caracterización molecular de aislamientos de STEC de ganado bovino paraguayo / Molecular characterization of Shiga toxin producing Escherichia coli isolated from 2 livestock establishments of Paraguay

Resumen Escherichia coli productora de toxina Shiga (STEC) es un patógeno de importancia alimentaria en los humanos, el bovino es su principal reservorio. El objetivo de este estudio fue determinar la portación de STEC en bovinos del Paraguay y analizar el perfil de virulencia y los serotipos de los aislados reunidos. Se estudiaron 197 muestras de hisopado rectal de bovinos y un promedio de 5 a 50 colonias por bovino positivo a genes stx 1 /stx 2. Se amplificaron por PCR los genes stx 1, stx 2, saa, ehxA y eae. El 84,8% de los bovinos resultaron portadores de STEC. Los perfiles de virulencia predominantes fueron stx 2 y stx 2 /saa/ehxA. La serotipificación se realizó por reacciones de aglutinación en 60 aislamientos seleccionados, se encontró un aislamiento del serogrupo O103, capaz de producir infecciones en humanos. Este trabajo muestra los primeros datos de portación de STEC de ganado bovino paraguayo y señala la necesidad de efectuar otros estudios con mayor cobertura territorial, para lograr una visión completa de este fenómeno.

Abstract Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) is a food-borne pathogen in humans, with cattle being the main reservoir. The objective of this study was to determine the carrying of STEC in Paraguayan bovines and to analyze the virulence profile and serotypes of these isolates. A total of 197 samples of bovine fecal samples and an average of 5 to 50 colonies from stx 1 /stx 2 positive samples were studied. The stx 1 , stx 2 , saa, ehxA and eae genes were amplified by PCR. 84.8% of the cattle were carriers of STEC. The predominant virulence profiles were stx 2 and stx 2 /saa/ehxA. The serotyping was performed by agglutination reactions for 60 selected isolates, resulting in isolation of serogroup O103, which could produce infections in humans. This work shows the first data of STEC carriers in Paraguayan cattle, and indicates the need for other studies with greater territorial coverage for a complete vision of this phenomenon.

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.