Identification of two new intimin types in atypical enteropathogenic Escherichia coli / Identificación de dos nuevos tipos de intiminas en Escherichia coli enteropatógenas atípicas

ABSTRACT

Stool specimens of patients with diarrhea or other gastrointestinal alterations who were admitted to Xeral-Calde Hospital (Lugo, Spain) were analyzed for the prevalence of typical and atypical enteropathogenic Escherichia coli (EPEC). Atypical EPEC strains (eae+ bfp-) were detected in 105 (5.2%) of 2015 patients, whereas typical EPEC strains (eae+ bfp+) were identified in only five (0.2%) patients. Atypical EPEC strains were (after Salmonella) the second most frequently recovered enteropathogenic bacteria. In this study, 110 EPEC strains were characterized. The strains belonged to 43 O serogroups and 69 OH serotypes, including 44 new serotypes not previously reported among human EPEC. However, 29% were of one of three serogroups (O26, O51, and O145) and 33% belonged to eight serotypes (O10H-, O26H11, O26H-, O51H49, O123H19, O128H2, O145H28, and O145H-). Only 14 (13%) could be assigned to classical EPEC serotypes. Fifteen intimin types, namely, alpha1 (6 strains), alpha2 (4 strains), beta1 (34 strains), xiR/b2 (6 strains), gamma1 (13 strains), gamma2/q (16 strains), delta/k (5 strains), epsilon1 (9 strains), nuR/e2 (5 strains), zeta (6 strains), iota1 (1 strain), muR/iota2 (1 strain), nuB (1 strain), xiB (1 strain), and o (2 strains), were detected among the 110 EPEC strains, but none of the strains was positive for intimin types mu1, mu2, lambda, or muB. In addition, in atypical EPEC strains of serotypes O10H-, O84H-, and O129H-, two new intimin genes (eae-nuB and eae-o) were identified. These genes showed less than 95% nucleotide sequence identity with existing intimin types. Phylogenetic analysis revealed six groups of closely related intimin genes (i) alpha1, alpha2, zeta, nuB, and o; (ii) iota1 and muR/iota2; (iii) beta1, xiR/beta2B, delta/beta2O, and kappa; (iv) epsilon1, xiB, eta1, eta2, and nuR/epsilon2; (v) gamma1, muB, gamma2, and theta; and (vi) lambda. These results indicate that atypical EPEC strains belonging to large number of serotypes and with different intimin types might be frequently isolated from human clinical stool samples in Spain (AU)

RESUMEN

En este estudio hemos analizado la prevalencia de Escherichia coli enteropatógenas (ECEP) típicas y atípicas en las muestras fecales de pacientes con diarrea y otras alteraciones gastrointestinales del Complexo Hospitalario Xeral-Calde de Lugo (España). Las ECEP atípicas (eae+ bfp-)se detectaron en 105 (5.2%) de los 2015 casos investigados, mientras que lasECEP típicas (eae+ bfp+) se identificaron en solamente cinco (0.2%) pacientes. Las ECEP atípicas fueron los segundos enteropatógenos más frecuentemente aislados después de Salmonella. Un total de 110 cepas de ECEP fueron caracterizadas en este estudio. Las cepas de ECEP pertenecían a 43 serogrupos O y 69 serotipos OH, entre los cuales había 44 nuevos serotipos no encontrados previamente entre ECEP humanas. No obstante, el 29% de las cepas se pudieron englobar en tres serogrupos (O26, O51 y O145) y el 33% pertenecían a 8 serotipos (O10H-, O26H11, O26H-, O51H49, O123H19,O128H2, O145H28 y O145H-). Únicamente 14 (13%) cepas presentaron serotipos de ECEP clásicos. Se detectaron 15 tipos de intiminas entre las 110 cepas de ECEP examinadas α1 (6 cepas), α2 (4 cepas), β1 (34 cepas), ξR/β2 (6 cepas), γ1 (13 cepas), γ2/θ (16 cepas), δ/κ (5 cepas), ε1 (9 cepas),νR/ε2 (5 cepas), ζ (6 cepas), ι1 (1 cepa), μR/ι2 (1 cepa), νB (1 cepa), ξB(1 cepa) y ο (2 cepas). No se encontró ninguna cepa con las intiminas η1,η2, λ, o μB. Además, en cepas de ECEP atípicas de los serotipos O10H-, O84H- y O129H- se identificaron dos nuevos tipos de genes que codifican intiminas (eae-νB y eae-ο) y que mostraron menos de un 95% de identidad en su secuencia nucleótidica con las de otros tipos de intiminas. El análisis filogenético reveló que los genes que codifican los diferentes tipos de intiminas se pueden englobar en seis grupos (i) α1, α2, ζ, νB, ο; (ii) ι1, μR/ι2;(iii) β1, ξR/β2B, δ/β2O, κ; (iv) ε1, ξB, η1, η2, νR/ε2; (v) γ1, μB, γ2, θ; (vi) λ. En conclusión, nuestros resultados indican que en muestras clínicas humanasen España podrían aislarse con frecuencia ECEP atípicas pertenecientes a un amplio margen de serotipos y con diferentes tipos de intiminas (AU)