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.

Placental and colostral transfer of antibodies reactive with enteropathogenic Escherichia coli intimins α, ß, or γ.

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, ß, 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.

Anticorpos anti-intimina: análise da reatividade dos anticorpos policlonal e monoclonal, clonagem e expressão do fragmento variável de cadeia simples (scFv) do anticorpo monoclonal / Anti- intimin antibodies: polyclonal and monoclonal reactivity analyses, cloning and expression of single chain fragment variable ( scFv) of monoclonal antibodies

Intimina é o principal fator de virulência envolvido na patogênese de Escherichia coli enteropatogênica (EPEC) e Escherichia coli enterohemorrágica (EHEC). A detecção de EHEC e EPEC típica ou atípica é de fundamental importância na definição da conduta terapêutica das infecções promovidas por E.coli, que ainda são a principal causa da diarreia aguda em crianças e adultos em muitos países desenvolvidos e em desenvolvimento. Anticorpos são ferramentas importantes na detecção de diversos patógenos. Neste trabalho avaliou-se a sensibilidade e especificidade dos anticorpos policlonal e monoclonal anti intimina frente a isolados de EPEC E EHEC por immunobloting...

Intimin is the major virulence factor involved in the pathogenesis of enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) and enterohemorragic Escherichia coli (EHEC).The detection of EHEC and typical and atypical EPEC has fundamental importance in defining the therapeutic management of caused by E. coli, wich are still the leading cause of acute diarrrhea in children and adults in many developed and developing countries. Antibodies are important tools in the detection of several pathogens. In this study it was evaluated the sensitivity and specifity of polyclonal and monoclonal antibodies against intimin in the detection of EPEC and EHEC by immunoblotting...

Anticorpos anti-intimina: análise da reatividade dos anticorpos policlonal e monoclonal, clonagem e expressão do fragmento variável de cadeia simples (scFv) do anticorpo monoclonal / Anti-intimin antibodies: polyclonal and monoclonal reactivity analyzes, cloning and expression of single chain fragment variable (scFv) of monoclonal antibodies

Intimina é o principal fator de virulência na patogênese de Escherichia coli enteropatogênica (EPEC) e de Escherichia coli enterohemorrágica (EHEC). A detecçãode EHEC e EPEC típica ou atípica é de fundamental impotância na definição da conduta terapêutica das infecções promovidas por E. coli, que ainda são a principal causa de diarreia aguda em crianças e adultos em muitos paises desenvolvidos e em desenvolvimento. Anticorpos são ferramentas importantes na detecção de diversos patógenos. Neste trabalho avaliou-se a sensibilidade e especificidade dos anticorpos policlonal e monoclonal anti-intimina frente a isolados de EPEC e EHEC por immunoblotting. Os anticorpos apresentam 100% de especificidade e a sensibilidade foi de 97%, 92% e 78%, quando se utilizou a fração enriquecida em IgG do soro de coelho, antissoro de rato e anticorpo monoclonal, respectivamente. Esse anticorpo monoclonal anti-intimina foi caracterizado como IgG2b e 1 μg desse corpo reconheceu 0,6 μg de intimina purificada com uma constante de dissociação de 1.3 x 10&sup-8; M. A menor reatividade do anticorpo monoclonal em relação aos anticorpos policlonais levou-nos à clonagem e expressão do fragmento variável de cadeia simples desse anticorpo (scFv). Para isto, o mRNA do hibridoma anti-intimina foi extraído, reversamente transcrito para cDNA e amplicadas as cadeias leve e pesada da fração variável do anticorpo, utilizando iniciadores aleatórios comerciais. As cadeias amplificadas foram ligadas ao vetor pGEM-T Easy e sequenciadas. Iniciadores específicos foram desenhados e utilizados em uma estratégia de amplificação e união das cadeias, formando o scFv, que por sua vez foi clonado no vetor de expressao pAE. Linhagem E. coli BL 21(DE3)pLys foi transformada com o plasmídeo pAE-scFv anti-intimina e submetida a indução proteíca. O scFv anti-intimina foi expresso de forma insolúvel, solubilizado, purificado e submetido ao ensaio de refolding. O rendimento obtido foi de 1 mg de proteina por 100mL...

Intimin is the major virulence factor involved in the pathogenesis of enteropathogenic Escherichia coli(EPEC) and enterohemorrhagic Escherichia coli(EHEC). The detection of EHEC and typical or atypical EPEC has fundamental importance in defining the therapeutic management of infections causes by E. Coli, which are still the leading cause of acute diarrhea in children and adults in many developed and developing countries. Antibodies are important tools in the detection of several pathogens. In this study it was evaluated the sensitivity and specificityit of polyclonal and monoclonal antibodies against intimin in the detection of EPEC AND EHEC by immunobloting. All employed antibodies showed 100% specifity and sensitivity was 97%, 92% and 78% for rabbit anti-intimin IgG-enriched fraction, rat antisera and monoclonal antibody, repectively. This anti-intimin monoclonal was characterized as IgG2b and 1 μg recognized 0.6 μg of purified intimin with a dissociation constant of 1.3 x 10&sup-8;M. The less extend reactivity of monoclonal led us to clone and express the single chain fragment variable of this antibody (scFV). Thus, the anti-intimin hybridoma mRNA was extrated, reverse transcribed to cDNA and the light and heavy chains of variable fragment of the antibody were amplified using commercial random primers. The chains were amplified, ligated to the pGEM-T Easy vector and the insert was sequenced. Specific primers were designed and used in strategy to amplify and link the chains, obtaining the scFv, wich was cloned into the pAE expression vector. E. coli BL21(DE3)plys was transformed with the pAE-scFv anti-intimin plasmid and subjected to induction to protein expression. The scFv anti-intimin, expressed in the insoluble fraction, was purified and submitted to refolding. The yield was 1 mg of protein per 100 mL of bacterial culture. To test the functionalityof scFv, ELISA and immunofluorescence assays were performed. The results showed 275 ng of scFv...

Caracterización geno-fenotípica de aislados de Escherichia coli AEEC de pacientes pediátricos con procesos diarreicos infecciosos en la ciudad de La Paz: implicancias para el diagnóstico y epidemiología de las enfermedades diarreicas agudas / Geno-Phenotypic characterization of aeec Escherichia coli isolated from children with infectious diarrheal diseases in La Paz: relevancy for the diagnosis and epidemiology of acute diarrheal diseases

En el presente estudio se realizó la caracterización de Escherichia coli Enteropatogénica (EPEC) y Escherichia coli Enterohemorrágica (EHEC), dos categorías patogénicas de E. Coli, causantes de la lesión de adherencia y esfacelación (EAEE), en muestras de heces diarreicas de niños menores a 5 años. El perfil patogénico de EAEE se realizo mediante el análisis por PCR, de los genes intimina (eae), bundlina (bfpA) y toxinas siga (stx1 y stx2). Estas pruebas, se complementaron con ensayos fenotípicos de la resistencia a antibióticos, fermentación de sorbitol y producción de b-D-glucoronidasa. La prevalencia de EAEE fue del 7% con preponderancia de las cepas EPEC (95%) sobre EHEC. Se encontró una mayor proporción (83%) de cepas EPEC atípicas que típicas. Un alto porcentaje de los aislados de EPEC es resistente a más de 5 antibióticos analizados. La frecuencia de multiresistencia a bloques de 5 y 2 antibióticos sugiere que la resistencia es transmisible por vía horizontal. La correlación entre la pertenencia a un serogrupo particular de EPEC y las características genotípicas, mostró heterogeneidad en el perfil de patogenicidad tanto entre un mismo como entre diferentes serogrupos, demostrando que el diagnostico de DEC mediante serotipificación no es útil en nuestro medio. Los aislados de EHEC, se caracterizan por presentar una marcada susceptibilidad a los antibióticos. Se reporta la presencia de los serogrupos O157 y O6. Este estudio, constituye el primer reporte en nuestro medio sobre la determinación y caracterización geno-fenotípica de EPEC y EHEC por métodos moleculares. En conjunto, los datos obtenidos tienen relevancia para el diagnostico, tratamiento y estudio de la epidemiología de AEEC en las EDA en Bolivia.

In this study, enteropathogenic (EPEC) and enterohemorrhagic (EHEC) E. Coli, two E. Coli categories causing attaching and effacing lesions, were isolated and characterized from children with diarrhea less than 5 years of age. The AEEC pathogenic profile was analyzed by PCR for the presence of the intimin (eae), bundle-forming pilus (bfpA) and Shiga toxin (stx, stx2) genes. Phenotypic analysis for the presence of antibiotic multi-resistance, sorbitol fermentation and B-D glucoronidase were also performed. AEEC prevalence was 7%. EPEC accounted for 95% of the isolates of which 83% were atypical. A high percentage of EPEC isolates is resistant to more than 5 antibiotics. The multi-resistance frequency to 5 and 2 antibiotics suggest antibiotic resistance transmission by lateral transfer. The lack of correlations between EPEC serogroups and genotypic strain profile demonstrates that serological DEC diagnosis is not useful for local isolates. EHEC isolates were remarkably susceptible to most of the antibiotics tested. The isolation of 0157 and 06 serogroups is reported. This is the first report of EPEC and EHEC molecular strain characterization. The results described are relevant for EAEE diagnosis, treatment and epidemiology of diarrheal diseases in Bolivia.

Polyclonal anti-intimin antibody: immunological characterization and its use in EPEC and EHEC diagnosis

Intimins are outer membrane proteins expressed by enteric bacterial pathogens capable of inducing intestinal attachment-and-effacement lesion (A/E). Through immunoblotting, immunofluorescence, flow citometry and immunogold we observed that the obtained polyclonal antibody against conserved intimin region recognizes the different intimin subtypes and suggests that it can be used as a tool for EPEC and EHEC detection. Besides, immuno-dot assay seems to be a possible alternative as a capture method.

EPEC e EHEC constituem um risco significativo para a saúde pública em diferentes partes do mundo. Ambas colonizam a mucosa intestinal e subvertem as funções celulares do epitélio intestinal ao produzirem uma lesão histopatológica característica, conhecida por lesão A/E (attaching-and-effacing), na qual a intimina é uma das proteínas envolvidas. A família das intiminas apresenta também uma região conservada, que compreende os aminoácidos de 388 a 667 (Int 388-667). O objetivo do presente trabalho foi a obtenção de um anticorpo policlonal contra a região conservada de intimina. A caracterização fenotípica das amostras de EPEC e EHEC utilizando este anticorpo permitiu observar-se a maneira variável que ele reconhece os diversos subtipos de intimina e sugere que ele seja uma ferramenta para detecção destes patógenos, sendo o ensaio de immuno-dot o método de captura de escolha.

Polyclonal anti-intimin antibody: immunological characterization and its use in EPEC and EHEC diagnosis

Intimins are outer membrane proteins expressed by enteric bacterial pathogens capable of inducing intestinal attachment-and-effacement lesion (A/E). Through immunoblotting, immunofluorescence, flow citometry and immunogold we observed that the obtained polyclonal antibody against conserved intimin region recognizes the different intimin subtypes and suggests that it can be used as a tool for EPEC and EHEC detection. Besides, immuno-dot assay seems to be a possible alternative as a capture method.

EPEC e EHEC constituem um risco significativo para a saúde pública em diferentes partes do mundo. Ambas colonizam a mucosa intestinal e subvertem as funções celulares do epitélio intestinal ao produzirem uma lesão histopatológica característica, conhecida por lesão A/E (attaching-and-effacing), na qual a intimina é uma das proteínas envolvidas. A família das intiminas apresenta também uma região conservada, que compreende os aminoácidos de 388 a 667 (Int 388-667). O objetivo do presente trabalho foi a obtenção de um anticorpo policlonal contra a região conservada de intimina. A caracterização fenotípica das amostras de EPEC e EHEC utilizando este anticorpo permitiu observar-se a maneira variável que ele reconhece os diversos subtipos de intimina e sugere que ele seja uma ferramenta para detecção destes patógenos, sendo o ensaio de immuno-dot o método de captura de escolha.