Escherichia coli enterotoxigénica y enteroagregativa: prevalencia, patogénesis y modelos múridos / Enterotoxigenic and enteroaggregative Escherichia coli: prevalence, pathogenesis and murine models

Resumen Los patotipos de Escherichia coli enterotoxigénica (ETEC) y enteroagregativa (EAEC) son importantes agentes etiológicos causantes de diarrea en niños menores de cinco años de México y países en desarrollo, en quienes causan numerosas muertes. Ambos se han asociado con retraso en el crecimiento infantil y son los principales agentes causales de la "diarrea del viajero". La patogénesis de ambas bacterias se inicia cuando estas se adhieren al epitelio intestinal mediante fimbrias, denominadas factores de colonización en las cepas ETEC aisladas de humano y fimbrias de adherencia agregativa en las cepas de EAEC. Una vez que ETEC se adhiere al enterocito produce una o ambas de sus toxinas e induce la secreción de iones de cloruro, sodio y agua al lumen intestinal, produciendo su característica diarrea acusa. EAEC se une al epitelio intestinal formando una biopelícula, induce la producción de moco, libera sus toxinas y promueve inflamación. Modelos de infección de EAEC y ETEC con ratones C57BL/6 silvestres y deficientes del ligando de CD40 (con microbiotas intactas), respectivamente, revelaron que la desnutrición y la dieta baja en cinc incrementan la infección de EAEC causando retraso en el crecimiento y que ETEC coloniza, persiste e induce respuesta inmune humoral local y sistémica.

Abstract Enterotoxigenic (ETEC) and enteroaggregative Escherichia coli (EAEC) pathotypes are important etiological agents causative of diarrhea in children younger than 5 years of age in Mexico and in developing countries, where they cause numerous deaths. Both have been associated with delayed growth in children and are the main causative agents of traveler's diarrhea. The pathogenesis of both bacteria starts by adhering to the intestinal epithelium by means of fimbriae, called colonization factors in human ETEC isolates and aggregative adherence fimbriae in EAEC isolates. Once ETEC adheres to the enterocyte, it produces one or both of its toxins and induces the secretion of chloride and sodium ions and water into the intestinal lumen, producing its characteristic watery diarrhea. EAEC binds to the intestinal epithelium forming a biofilm, induces the production of mucus, releases its toxins and promotes inflammation. EAEC and ETEC infection models with wild-type C57BL/6 and CD40 ligand-deficient mice (with intact microbiota), respectively, revealed that undernutrition and low-zinc diet increases EAEC infection, causing growth retardation, and that ETEC colonizes, persists and induces local and systemic humoral immune response.

Efecto de lactoferrina bovina en la formación de biofilms en cepas clínicas de E. coli enteroagregativa / Effect of bovine lactoferrin biofilms in the formation of clinical strains of enteroaggregative E. Coli

Objetivos. Determinar el efecto de lactoferrina bovina (bLf) en la formación de biofilms en cepas clínicas de Escherichia coli enteroagregativa (EAEC), y si este efecto es independiente del hierro. Materiales y métodos. Se utilizaron dos métodos: (a) cualitativo, mediante observación directa por microscopia óptica, y (b) cuantitativo, lecturas de los valores de absorbancia mediante lector de ELISA en presencia de bLf en concentraciones de 0,01mg/mL y 1mg/mL, con y sin hierro, y no bLf (control), en 122 cepas de EAEC para el método cuantitativo (60 cepas de niños con diarrea y 62 de niños sanos) y 31 cepas para el método cualitativo. Resultados. (a) Método cualitativo: se evaluaron 31 cepas, con y sin hierro. Sin hierro la formación de biofilms fue de 77% (24/31) en el grupo control versus 58% (14/31) con bLf de 0,01 mg/mL y 4% (1/31) con 1 mg/mL. Con hierro la formación de biofilms fue 90% (28/31) en el grupo control versus 55% (17/31) con bLf de 0,01 mg/mL y 4% (1/31) a 1 mg/mL. (b) Método cuantitativo: sin hierro la absorbancia medida a OD 560 nm del grupo control fue 0,7 ± 0,5 versus 0,4 ± 0,3 con bLf 0,01mg/mL y 0,3 ± 0,2 con bLf de 1 mg/mL (p<0,0001). Esta disminución en presencia de bLf incluso se dio con hierro. Conclusiones. La bLf tiende a disminuir la formación de biofilms, mostrando un efecto inhibitorio en las cepas clínicas de EAEC, este efecto no es hierro-dependiente...

Objectives. To determine the effect of bovine lactoferrin (BLF) in the formation of biofilms in clinical enteroaggregative Escherichia coli (EAEC) strains and whether this effect is independent of iron. Materials and methods. Two methods were used: (a) qualitative, by direct observation of optical microscopy, and (b) quantitative readings of the absorbance values using ELISA reader in the presence of bLf in concentrations of 0.01 mg mL and 1 mg/mL, with and without iron and no bLf (control). Analysis occurred in 122 strains of EAEC (60 strains from children with diarrhea and 62 healthy children) previously collected in a previous study of passive surveillance of diarrhea in the Southern Cone Lima. 31 strains of the same method were used for the qualitative study. Results. (A) Qualitative method: 31 strains were evaluated with and without iron. Without iron biofilm formation was 77% (24/31) in the control group versus 58% (14/31) with bLf of 0.01 mg/mL and 4% (1/31) with 1 mg/ml. Iron biofilm formation was 90% (28/31) in the control group versus 55% (17/31) with bLf of 0.01 mg/mL and 4% (1/31) with 1 mg/mL. (B) Quantitative method: without iron absorbance measured at OD 560 nm of the control group was 0.7 ± 0.5 versus 0.4 ± 0.3 with bLf 0.01 mg/mL and 0.3 ± 0.2 with bLf of 1 mg/mL (p<0.0001). This decrease in the presence of bLf included iron. Conclusions. bLf tends to decrease the formation of biofilms, showing an inhibitory effect in clinical isolates of EAEC; this effect is not iron-dependent...