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SLTEC AUTRES QUE O157 : H7 EN CHINE

E. coli O157 : H7 n’a pas été reconnu comme un grand problème de santé publique en Chine jusqu’à présent. Cependant, les STEC semblent être un problème sérieux. Dans les laboratoires de bactériologie clinique ou de santé publique, seuls les EPEC, ETEC et EIEC étaient diagnostiqués par des techniques de sérotypage. Néanmoins, il n’est pas rare que des cultures presque pures d’E. coli soient observées et que de nouvelles variétés d’E. coli soient isolées à partir de certains échantillons fécaux de patients diarrhéiques, qui ne pouvaient pas être sérotypés avec les types disponibles. La question de savoir si elles doivent être reconnues comme des E. coli pathogènes ou non reste posée. Nous avons supposé que certaines de ces souches isolées en tant qu’E. coli pouvaient être de nature pathogène, et qu’elles avaient été négligées en raison du manque de techniques d’identification appropriées. Afin de vérifier cette hypothèse, nous avons collecté 174 souches d’E. coli non pathogènes nommées à Pékin entre 1988 et 1990 et les avons détectées à l’aide de sondes ADN. Les sondes d’ADN couvraient presque tous les gènes de virulence signalés, tels que la toxine thermostable (ST), la toxine thermolabile (LT), le facteur d’adhérence EPEC (EAF), le gène d’adhérence diffuse (DA), la sonde spécifique EHEC pCVD419, la sonde spécifique EAggEC, la sonde spécifique 2.5 Kb pour le plasmide invasif (INV) des espèces EIEC et Shigella, la toxine 1 ou 2 de type shig a (SLT1 ou SLT2), les gènes d’attachement et d’effacement EPEC (eae). Il a été observé que 59,3% des souches testées se sont hybridées avec au moins une des sondes utilisées, avec un pourcentage plus élevé de (29,7%) souches d’E. coli hybridées avec les sondes SLT2 et INV.

En général, les souches d’EHEC et certaines d’EPEC s’hybrident avec la sonde SLT1 ou/et SLT2. La sonde INV est un fragment de 2,5 Kb dérivé du plasmide invasif de S.flexneri 2a, et utilisé comme outil de diagnostic spécifique des espèces de Shigella et des souches d’EHEC. Le fragment a ensuite été séquencé et nommé invasive associated locus (ial). Cependant, aucune des espèces connues d’EIEC ou de Shigella flexneri n’a été trouvée pour hybrider les sondes SLTs. Pour clarifier la relation entre EIEC et certaines de nos souches isolées, le plasmide invasif antigène BCD (ipaBCD), les gènes clés pour la capacité invasive de EIEC et Shigella, ont été synthétisés par PCR marqués par Digoxin et utilisés comme sonde. L’absence de signaux d’hybridation de l’ADN a indiqué une absence de gènes ipaBCD dans E. coli F171. Nous avons également constaté que E. coli F171 ne pouvait pas provoquer de kératoconjonctivite chez les cobayes. Le test de Sereny a été utilisé comme un marqueur critique de la virulence des espèces EIEC et Shigella. Cependant, avec le test des cellules HEp-2, l’E. coli F171 est capable d’envahir les cellules épithéliales. Les données suggèrent que les gènes encodant la capacité invasive d’E. coli-F171 diffèrent de ceux des EIEC, et E. coli F171 n’est donc pas un membre des EIEC.

L’adhérence des bactéries aux cellules épithéliales a été reconnue comme une caractéristique de virulence des agents pathogènes entériques. Trois modèles d’adhérence ont été définis c’est-à-dire l’adhérence localisée, l’adhérence diffuse et l’adhérence agrégative. Beaucoup de nos souches d’E. coli hybridées avec les sondes d’ADN SLT2 et INV ont montré un modèle d’adhérence agrégative aux cellules HEp-2. Cependant, aucune d’entre elles n’a été hybridée avec la sonde spécifique d’EAggEC, qui est dérivée des gènes codant pour le facteur I d’adhérence d’EAggEC (EAF/I), et utilisée comme marqueur d’identification d’EAggEC. Le modèle d’adhérence agrégative aux cellules HEp-2 est le trait caractéristique des souches EAggEC. Au microscope électronique, un type unique de fimbria a été observé à la surface des cellules d’E. coli F171. La taille de la sous-unité de la protéine fimbriae était de 19KDa, et les gènes codant pour les fimbriae étaient situés sur un plasmide de 60 MDa. Les cellules E. coli HB101 contenant les gènes clonés étaient capables d’adhérer aux cellules HEp-2. L’analyse de la séquence d’acides aminés N-terminale a indiqué que E. coli F171 a ses caractéristiques uniques.

Les toxines de type shiga ont été démontrées comme étant les facteurs de virulence de la souche E. coli, qui pourrait causer l’HC et le SHU. De nombreuses souches EPEC et EHEC contiennent des gènes pour SLT1 ou SLT2. La capacité de production de toxines d’E. coli F171 a été étudiée à l’aide du test sur cellules Vero, qui a été utilisé à l’origine pour étudier les SLT puisque E. coli F171 a été hybridé avec la sonde SLT2. Le filtrat de la culture cellulaire et une préparation de toxine brute de E. coli F171 se sont avérés toxiques pour les cellules Vero. La toxicité d’E. coli F171 pour les cellules Vero n’a pas pu être neutralisée par l’anticorps SLT2. Le fait que l’hybridation d’E. coli F171 avec la sonde SLT2 a suggéré qu’elle possède un fragment d’ADN homologue au gène SLT2 ou qu’elle possède un gène SLT2 entier.

L’invasivité, l’activité de production de toxines et la capacité d’adhérence des cellules épithéliales ont été décrites comme des caractéristiques clés pour EIEC, ETEC et EAggEC respectivement. E. coli F171 peut adhérer et envahir les cellules HEp-2 et produire des toxines. Elle combine de nombreuses caractéristiques clés de EIEC, EHEC, EPEC et EAggEC. Sur la base des données obtenues, il semble que E. coli F171 représente une nouvelle variété de STEC. C’est pourquoi le nom d’E. coli entérique producteur de STEC et invasif (ESIEC) a été proposé. Puisque 31,4 % des souches d’E. coli collectées ont été testées dans nos études partageaient des caractéristiques similaires à celles d’E. coli F171, les infections vraisemblablement causées par ce type d’E. coli pathogène semblent être un problème de santé publique important en Chine.

Afin de confirmer la virulence et la pathogénie pour les êtres humains, une étude chez des volontaires adultes a été réalisée. Par prise orale de 109-1010 unités formant colonie (UFC) d’E. coli F171, tous les 8 volontaires ont développé une diarrhée, 3 sur 8 ont développé une forte fièvre (39,8 °C). La période d’incubation a varié de 7 à 49 h. Les selles non formées ont été émises 3 à 6 fois par jour. Le volume des selles de 4 volontaires était supérieur à 1000 ml par jour. Une antibiothérapie a été administrée à 5 des 8 volontaires. Aucune diarrhée n’a été observée dans le groupe témoin composé de 4 volontaires, qui ont ingéré 109 UFC de la souche non pathogène E. coli-HB101. Les symptômes cliniques typiques de l’ESIEC chez les volontaires étaient les suivants : mouvements du bol, diarrhée, douleurs abdominales générales, fièvre modérée et selles non formées. Il a été révélé que l’E. coli F171 ingéré pouvait coloniser et se répliquer jusqu’à 7 jours. En examinant les échantillons de selles des volontaires, il a été observé que la bactérie pouvait atteindre une quantité de 2,74 × 1012 UFC. Les souches isolées des échantillons de selles de patients volontaires ont été confirmées comme étant E. coli F171 par un antisérum spécifique chez l’animal à son encontre.

Bien que le caractère pathogène pour l’homme d’E. coli F171 ait été reconnu, les facteurs clés de virulence de l’ESIEC n’ont pas été étudiés en détail. Le mécanisme pathogène de l’ESIEC, par exemple, n’a pas été compris. L' »île de pathogénicité », qui désigne le grand segment chromosomique portant les gènes impliqués dans la pathogénicité, a récemment révolutionné notre compréhension de la pathogénèse bactérienne. Le contenu en GC des îles de pathogénicité est différent de celui de l’autre chromosome hôte, ce qui suggère qu’elles peuvent provenir d’un transfert horizontal entre différents généraux bactériens. Le nombre d’espèces bactériennes gram-négatives connues pour abriter des îlots de pathogénicité n’a cessé de croître, notamment E. coli uropathogène (UPEC), EHEC, EPEC, Helicobacter pylori, salmonella typhimurium et Vibrio cholerae. On pense qu’il n’y a pas d’îlot de pathogénicité dans les E. coli non pathogènes. Nous devons étudier l’îlot de pathogénicité afin de confirmer l’importance médicale de l’ESIEC. Récemment, nous avons observé un gène irp2 dans de nombreuses souches d’ESIEC. Le gène irp2 est impliqué dans l’absorption du fer et a été considéré comme l’un des gènes de virulence situés sur l’île de haute pathogénicité (HPI) des espèces Yersinia. Ce gène a été observé dans de nombreuses souches d’E. coli adhérentes et dans des E. coli isolés du sang, mais rarement observé dans les EPEC, EIEC ou ETEC. Aucun gène-irp2 n’a été trouvé dans les souches EHEC, Shigella et Salmonella enterica. Il semble que l’île de pathogénicité existait dans les ESIEC. L’IPH de l’Y. pestis est disséminé parmi les espèces de la famille des Enterobacteriaceae qui sont pathogènes pour l’homme.