Diversity and distribution of lepidopteran-specific toxin genes in Bacillus thuringiensis strains from Argentina / Diversidad y distribución de genes de toxinas insecticidas Lepidoptera-específicos en cepas de Bacillus thuringiensis de Argentina

A total of 268 Bacillus thuringiensis strains obtained from different sources of Argentina were analyzed to determine the diversity and distribution of the cryl, cry2, cry8, cry9 and vip3A genes encoding for lepidopteran-specific insecticidal proteins. Twin strains were excluded. Ten different profiles were detected among the 80 selected B. thuringiensis strains. Two of these profiles (cry1Aa, cry1Ac, cry1Ia, cry2Aa, cry2Ab and vip3Aa (35/80), and cry1Aa, cry1Ab, cry1Ac, cry1Ia, cry2Aa, cry2Ab and vip3Aa (25/80)) pooled 75% of the strains. The existence of this low diversity is rare, since in most of the studied collections a great diversity of insecticidal toxin gene profiles has been described. In addition, the most frequently detected profile was also most frequently derived from soil (70%), stored product dust (59%) and spider webs (50%). In contrast, the cry1Aa, cry1Ab, cry1Ac, cry1Ia, cry2Aa, cry2Ab and vip3Aa profiles were mainly detected in strains isolated from leaves (40%) and dead insect larvae (50%). Six of the identified insecticidal toxin gene profiles were discovered in strains isolated from stored product dust and leaves indicating higher diversity of profiles in these kinds of sources than in others. Some strains with high insecticidal activity against Epinotia aporema (Lepidoptera) larvae were identified, which is important to explore future microbial strategies for the control of this crop pest in the region.

Se analizaron 268 cepas de Bacillus thuringiensis obtenidas de diferentes fuentes de Argentina con el objeto de determinar la diversidad y distribución de genes cryl, cry2, cry8, cry9 y vip3A, que codifican proteínas insecticidas lepidóptero-específicas. Se excluyeron las cepas gemelas. Se detectaron solo diez perfiles diferentes entre los 80 B. thuringiensis seleccionados. Dos de estos perfiles, el cry1Aa, cry1Ac, crylIa, cry2Aa, cry2Ab y vip3Aa (35/80) y el cry1Aa, cry1Ab, cry1Ac, crylIa, cry2Aa, cry2Ab y vip3Aa (25/80), comprendieron el 75% de las cepas seleccionadas. La existencia de esta baja diversidad es una rareza, ya que en la mayor parte de las colecciones estudiadas se ha descrito una gran diversidad de perfiles de genes de toxinas insecticidas. El perfil detectado con mayor frecuencia se obtuvo principalmente de cepas procedentes de suelo (el 70% de los de esa fuente lo tenían), también fue mayoritario entre los procedentes de polvo de producto almacenado (59%) y en los que procedían de telas de arana (50%). En cambio, el perfil cry1Aa, cry1Ab, cry1Ac, crylIa, cry2Aa, cry2Ab y vip3Aa se detectó principalmente en las cepas aisladas de hojas (40%) y de larvas de insectos muertos (50%). Seis de los perfiles identificados fueron encontrados en cepas aisladas de polvo de producto almacenado y de hojas, lo que indica una mayor diversidad de perfiles en estas fuentes que en otras. Se identificaron algunas cepas con alta actividad insecticida contra larvas de Epinotia aporema (Lepidoptera), hallazgo importante para explorar en el futuro estrategias microbianas para el control de esta plaga en la región.

Mecanismo de acción de la toxina alfa hemolisina de Escherichia coli / Action mechanism of Escherichia coli alpha-hemolysin toxin / Mecanismo de ação da toxina alfa-hemolisina de Escherichia coli

Escherichia coli es una de las bacterias anaerobias facultativas más predominantes en el intestino, siendo, en la mayoría de los casos, inocua para el huésped. Existen cepas que traslocan al torrente sanguíneo causando enfermedades extraintestinales como infecciones urinarias, septicemia y meningitis. Dentro de éstas se encuentran las cepas uropatogénicas (Uropathogenic Escherichia coli: UPEC), que secretan varios factores de virulencia. Estos últimos incluyen: toxinas, sistemas de adquisición de hierro, adhesinas y antígenos capsulares. Las principales toxinas secretadas son: alfa-hemolisina (HlyA) y el factor necrotizante citotóxico 1 (CNF-1). En esta revisión se presenta una descripción exhaustiva de HlyA, incluyendo su síntesis, maduración y exportación desde la bacteria. La acilación de la proteína en dos residuos internos de lisina la convierte en una toxina muy virulenta al exponer regiones intrínsecamente desordenadas que son esenciales en diferentes pasos del mecanismo de acción de la misma. Específicamente, la exposición de estas regiones está involucrada en interacciones proteína-proteína dentro del proceso de oligomerización. La formación del oligómero es responsable de la permeabilidad inducida en las células blanco. Finalmente, basado en los conocimientos acerca de las características estructurales y funcionales de HlyA, se presentan potenciales usos de HlyA en terapias basadas en toxinas.

Escherichia coli is one of the predominant species of facultative anaerobes in the human gut, and in the majority of the cases it is harmless to the host. Some strains of this species can translocate to blood and cause infection such as urinary infection, septicemia and meningitis. These are the uropathogenic E. coli strains (UPEC) that secrete a number of virulence factors. The latter include a number of secreted toxins, iron-acquisition systems, adhesins, and capsular antigens. Secreted toxins include HlyA, the cytotoxic necrotizing factor-1 (CNF-1). In this review an exhaustive description of the toxin has been delineated, including its synthesis, maturation, and export from the bacteria. The acylation of the protein at two internal lysine residues gives the toxin its virulence, by exposing intrinsic disordered regions that are essential in different steps of the toxin's mechanism of action. The further exposure of regions involved in the protein-protein interaction within the oligomerization process is responsG-ible for the permeability induced in all the target cells. Based on the already known structural and functional characteristics of HlyA, the potential use in toxin-based therapy is presented.

Escherichia coli é uma das bactérias anaérobias facultativas mais predominantes no intestino, sendo na maioria dos casos inócua para o hóspede. Há cepas que passam ao torrente sanguíneo causando doenças extraintestinais como infecção urinária, septicemia e meningite. Dentro destas se encontram as cepas uropatogênicas (Uropathogenic Escherichia coli: UPEC) que secretam varios fatores de virulência. Estos últimos incluem: toxinas, sistemas de aquisição de ferro, adesinas e antígenos capsulares. As principais toxinas secretadas são: alfa hemolisina (HlyA) e o fator necrotizante citotóxico 1 (CNF-1). Nesta revisão apresenta-se uma descrição exaustiva de HlyA incluindo sua sintese, seu amadurecimento e exportação a partir da bactéria. A acilação da proteína em dois residuos internos de lisina a transforma numa toxina muito virulenta ao expor regiões intrinsecamente desordenadas que são essenciais em diferentes passos do mecanismo de ação da mesma. Especificamente, a exposição destas regiões esta envolvida em interações proteína-proteína dentro do processo de oligomerização. A formação do oligômero é responsável pela permeabilidade induzida nas células alvo. Finalmente, com base nos conhecimentos acerca das características estruturais e funcionais de HlyA, apresentam-se potenciais usos de HlyA em terapias baseadas em toxinas.

Factores de virulencia de Staphylococcus aureus asociados con infecciones mamarias en bovinos: relevancia y rol como agentes inmunógenos / [Virulence factors of Staphylococcus aureus associated with intramammary infections in cows: relevance and role as immunogens].

Staphylococcus aureus is the most prevalent mastitis pathogen in Argentina and worldwide. Lack of effectiveness of traditional control measures based on milking hygiene and antibiotic therapy against this organism has led to the development of alternatives directed to prevent the disease. Among them, the manipulation of host immune mechanisms through vaccination has been explored. The identification of virulence factors able to stimulate host immune defenses is key to developing a rational vaccine. S. aureus has multiple virulence factors that interact with the host at different stages of an intramammary infection. The use of some of these factors as immunogens has been shown to elicit protective responses in the host. The structure, function, and use as immunogens of S. aureus virulence factors considered to be relevant at different stages of intrammamary infections caused by this organism are reviewed in this article.

Virulence factors of non-O1 non-O139 Vibrio cholerae isolated in Córdoba, Argentina / Factores de virulencia de Vibrio cholerae no-O1 no-O139 aislados en Córdoba, Argentina

V. cholerae non-O1 non-O139 serogroups isolated from clinical and environmental sources in Córdoba, Argentina, were analyzed for the presence and expression of virulence genes. Most of the strains studied contained the genes toxR and hlyA, but lacked ctxA, zot, ace, tcpA and stn. The culture supernatants were tested for hemolytic and cytotoxic activity. The enterotoxic potential of the strains was studied in a rabbit ileal loop assay and their genetic profiles were compared by PFGE. The environmental strains varied in their virulence phenotype and showed no-clonal relationships. The clinical strains were highly enterotoxic, hemolytic, proteolytic and showed indistinguishable PFGE profiles, although they differed in their cytotoxic activity. This is the first description, using cell culture and “in vivo” studies, of the virulence properties of non-O1 non-O139 V. cholerae from Argentina.

En este trabajo se analizó la presencia y expresión de genes de virulencia en V. cholerae no-O1 no-O139 de origen clínico y ambiental, aislados en Córdoba, Argentina. La mayoría de las cepas estudiadas contiene los genes toxR y hlyA, pero no ctxA, zot, ace, tcpA y stn. Se analizó la actividad hemolítica y citotóxica de estas cepas en los sobrenadantes de cultivo, así como su potencial enterotóxico en ensayos de asa ileal ligada de conejo. Además, los aislamientos fueron comparados por sus perfiles genéticos en PFGE. Las cepas del medio ambiente mostraron variación en su fenotipo de virulencia y no mostraron relación clonal. Las cepas clínicas fueron muy enterotóxicas, hemolíticas, proteolíticas y mostraron perfiles indistinguibles de PFGE, aunque mostraron diferencias en su actividad citotóxica. En este trabajo se describen por primera vez, utilizando ensayos de cultivo celular e “in vivo”, propiedades de virulencia de V. cholerae no-O1 no-O139 aislados en Argentina.

Efecto de polimixina B sobre el mecanismo hemolítico del género Listeria / Effect of polymyxin B on the hemolytic mechanism of the genus Listeria

El contacto de polimixina B, sobre hematíes humanos produjo un efecto sobre la actividad hemolítica de las hemolisinas del género Listeria. A bajas concentraciones de antibiótico, se observó un efecto promotor de la hemólisis; verificándose una inhibición de la lisis eritrocitaria a altas concentraciones de polimixina B. Este comportamiento permitió definir perfiles hemolíticos para cada una de las especies hemolíticas del género en estudio. Listeria monocytogenes y Listeria seeligeri presentaron perfiles superponibles con un máximo hemolítico a 1.000 U/ml de polimixina B. Listeria ivanovii presentó dos picos hemolíticos: uno coincidente con aquél presentado por Listeria monocytogenes y Listeria seeligeri a 1.000 U/ml y un segundo pico a 4.000 U/ml de polimixina B