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SLTEC ALTRO CHE O157 : H7 IN CINA

E. coli O157 : H7 non è stato riconosciuto come un grande problema di salute pubblica in Cina fino ad ora. Tuttavia, STEC sembra essere grave. Nei laboratori batteriologici clinici o di salute pubblica, solo EPEC, ETEC e EIEC sono stati diagnosticati con tecniche di sierotipizzazione. Ciononostante, si è notato non di rado che colture quasi pure di E. coli sono state viste e nuove varietà di E. coli sono state isolate da alcuni campioni fecali di pazienti diarroici, che non potevano essere sierotipizzate con i tipiera disponibili. Se debbano essere riconosciuti come E. coli patogeni o meno rimane ancora una domanda. Abbiamo ipotizzato che alcuni di questi ceppi isolati come E. coli potrebbero essere patogeni in natura, che erano stati trascurati a causa della mancanza di tecniche adeguate per l’identificazione. Per verificare questa ipotesi, abbiamo raccolto 174 ceppi di E. coli non patogeni a Pechino dal 1988 al 1990 e li abbiamo individuati con sonde di DNA. Le sonde a DNA coprivano quasi tutti i geni di virulenza riportati, come la tossina stabile al calore (ST), la tossina labile al calore (LT), il fattore di aderenza EPEC (EAF), il gene dell’aderenza diffusa (DA), la sonda specifica EHEC pCVD419, la sonda specifica EAggEC, 2.5 Kb sonda specifica per plasmide invasivo (INV) di EIEC e Shigella-specie, shig a-like toxin 1 o 2 (SLT1 o SLT2), EPEC attaccare e effacing geni (eae). È stato osservato che il 59,3% dei ceppi testati si è ibridato con almeno una delle sonde utilizzate, con una percentuale più alta (29,7%) di ceppi di E. coli ibridati con le sonde SLT2 e INV.

In generale, i ceppi di EHEC e alcuni di EPEC si ibridano con la sonda SLT1 o/e SLT2. La sonda INV è un frammento di 2,5 Kb derivato dal plasmide invasivo di S.flexneri 2a, e utilizzato come strumento diagnostico specifico per le specie di Shigella e i ceppi EIEC. Il frammento è stato successivamente sequenziato e denominato locus associato invasivo (ial). Tuttavia, nessuna delle specie note di EIEC o Shigella flexneria è stata trovata per ibridare le sonde SLTs. Per chiarire la relazione tra EIEC e alcuni dei nostri ceppi isolati, il plasmide invasivo antigene BCD (ipaBCD), i geni chiave per la capacità invasiva di EIEC e Shigella, sono stati sintetizzati da PCR etichettati da Digoxin e utilizzati come sonda. L’assenza di segnali di ibridazione del DNA ha indicato una mancanza di geni ipaBCD in E. coli F171. Abbiamo anche scoperto che E. coli F171 non poteva provocare cheratocongiuntivite nelle cavie. Il test di Sereny è stato usato come marker critico per la virulenza delle specie EIEC e Shigella. Tuttavia, con il test delle cellule HEp-2, E. coli F171 è in grado di invadere le cellule epiteliali. I dati hanno suggerito che i geni che codificano la capacità invasiva di E. coli-F171 differiscono da EIEC, e E. coli F171 non è quindi un membro di EIEC.

L’aderenza dei batteri alle cellule epiteliali è stata riconosciuta come una caratteristica di virulenza del patogeno enterico. Sono stati definiti tre modelli di aderenza, cioè l’aderenza localizzata, l’aderenza diffusa e l’aderenza aggregativa. Molti dei nostri ceppi di E. coli ibridati con le sonde di DNA SLT2 e INV hanno dimostrato un modello di aderenza aggregativa delle cellule HEp-2. Tuttavia, nessuno di essi è stato ibridato con la sonda specifica EAggEC, che è stata derivata dai geni che codificano il fattore di aderenza EAggEC I (EAF/I), ed è stata utilizzata come marcatore di identificazione per EAggEC. Il modello di adesione aggregativa alle cellule HEp-2 è la caratteristica dei ceppi EAggEC. Al microscopio elettronico, è stato osservato un tipo unico di fimbria sulla superficie delle cellule di E. coli F171. La dimensione della subunità della proteina fimbriae era di 19KDa, e i geni che codificano le fimbrie erano situati su un plasmide di 60 MDa. Le cellule di E. coli HB101 contenenti i geni clonati erano in grado di aderire alle cellule HEp-2. L’analisi della sequenza aminoacidica terminale N ha indicato che E. coli F171 ha le sue caratteristiche uniche.

Le tossine shiga-like sono state dimostrate come i fattori di virulenza del ceppo di E. coli, che potrebbero causare HC e HUS. Molti dei ceppi EPEC e EHEC contengono geni per SLT1 o SLT2. La capacità di produrre tossine di E. coli F171 è stata studiata con il saggio sulle cellule Vero, che è stato originariamente utilizzato per studiare le SLT, poiché E. coli F171 è stato ibridato con la sonda SLT2. Sia il filtrato della coltura cellulare che una preparazione grezza della tossina di E. coli F171 sono risultati tossici per le cellule Vero. La tossicità per le cellule Vero di E. coli F171 non poteva essere neutralizzata dall’anticorpo SLT2. Il fatto che l’ibridazione di E. coli F171 con la sonda SLT2 ha suggerito che ha un frammento di DNA omologo al gene SLT2 o ha un intero gene SLT2.

L’invasività, l’attività di produzione di tossine e la capacità di adesione delle cellule epiteliali sono state descritte come caratteristiche chiave per EIEC, ETEC e EAggEC rispettivamente. E. coli F171 potrebbe aderire e invadere le cellule HEp-2 e produrre tossine. Combina molte caratteristiche chiave di EIEC, EHEC, EPEC e EAggEC. Sulla base dei dati ottenuti, sembra che E. coli F171 rappresenti una nuova varietà di STEC. Quindi è stato proposto il nome di E. coli enterico produttore di SLT e invasivo (ESIEC). Poiché il 31,4% dei ceppi di E. coli raccolti sono stati testati nei nostri studi condividendo caratteristiche simili a E. coli F171, le infezioni presumibilmente causate da questo tipo di E. coli patogeno sembra essere un importante problema di salute pubblica in Cina.

Al fine di confermare la virulenza e la patogenesi per gli esseri umani, è stato condotto uno studio su volontari adulti. Con l’assunzione per via orale di 109-1010 unità formanti colonie (CFU) di E. coli F171, tutti gli 8 volontari hanno sviluppato diarrea, 3 su 8 hanno sviluppato febbre alta (39,8 °C). Il periodo di incubazione variava da 7 a 49 h. Le feci non formate erano 3-6 volte al giorno. I volumi delle feci di 4 volontari erano superiori a 1000 mL al giorno. La terapia antibiotica è stata data a 5 degli 8 volontari. Nessuna diarrea è stata osservata per il gruppo di controllo composto da 4 volontari, che hanno ingerito 109 CFU di ceppo non patogeno E. coli-HB101. I sintomi clinici tipici per ESIEC nei volontari erano movimento della ciotola, diarrea, dolore addominale generale, febbre moderata e feci non formate. È stato rivelato che E. coli F171 ingerito poteva colonizzare e replicarsi fino a 7 giorni. Esaminando i campioni di feci dei volontari, è stato osservato che i batteri potevano raggiungere una quantità di 2,74 × 1012 CFU. I ceppi isolati dai campioni di feci dei volontari sono stati confermati come E. coli F171 da antisiero specifico nell’animale contro di esso.

Anche se la natura patogena umana di E. coli F171 è stata riconosciuta, i fattori chiave di virulenza di ESIEC non sono stati studiati in dettaglio. Il meccanismo patogeno di ESIEC, per esempio, non è stato compreso. L'”isola di patogenicità”, che si riferisce al grande segmento cromosomico che porta i geni coinvolti nella patogenicità, ha recentemente rivoluzionato la nostra comprensione della patogenesi batterica. Il contenuto di GC delle isole di patogenicità è diverso da quello dell’altro cromosoma dell’ospite, suggerendo che esse possono avere origine dal trasferimento orizzontale tra diversi batteri generali. Il numero di specie batteriche gram-negative note per ospitare isole di patogenicità è cresciuto costantemente, tra cui E. coli uropatogeni (UPEC), EHEC, EPEC, Helicobacter pylori, salmonella typhimurium e Vibrio cholerae. Si ritiene che non ci sia un’isola di patogenicità nell’E. coli non patogeno. Dobbiamo indagare l’isola di patogenicità in modo da confermare il significato medico di ESIEC. Recentemente, abbiamo osservato un gene irp2 in molti ceppi di ESIEC. Il gene irp2 è coinvolto nell’assorbimento del ferro ed è stato considerato come uno dei geni di virulenza situato sull’isola di alta patogenicità (HPI) delle specie Yersinia. Questo gene è stato osservato in molti ceppi di E. coli aderenti e in E. coli isolati dal sangue, ma raramente osservato in EPEC, EIEC o ETEC. No-irp2 è stato trovato in ceppi di EHEC, Shigella e Salmonella enterica. Sembra che l’isola di patogenicità sia esistita in ESIEC. L’HPI di Y. pestis è diffusa tra le specie della famiglia delle Enterobacteriaceae che sono patogene per l’uomo.