PMC

SLTEC ALTFEL DE O157 : H7 ÎN CHINA

E. coli O157 : H7 nu a fost recunoscută până în prezent ca o mare problemă de sănătate publică în China. Cu toate acestea, STEC pare a fi grav. În laboratoarele bacteriologice clinice sau de sănătate publică, doar EPEC, ETEC și EIEC obișnuiau să fie diagnosticate prin tehnici de serotipare. Cu toate acestea, s-a observat nu de puține ori că au fost observate culturi aproape pure de E. coli și au fost izolate noi varietăți de E. coli din anumite probe fecale ale pacienților diareici, care nu au putut fi serotipate cu ajutorul tipurilor disponibile. Rămâne încă o întrebare dacă acestea ar trebui să fie recunoscute ca E. coli patogene sau nu. Am presupus că unele dintre aceste tulpini izolate ca E. coli ar putea fi de natură patogenă, care au fost trecute cu vederea din cauza lipsei unor tehnici adecvate de identificare. Pentru a verifica această ipoteză, am colectat 174 de tulpini de E. coli numite nepatogene în Beijing între 1988 și 1990 și le-am detectat cu sonde ADN. Sondele ADN au acoperit aproape toate genele de virulență raportate, cum ar fi toxina termostabilă (ST), toxina termolabilă (LT), factorul de aderență EPEC (EAF), gena de aderență difuză (DA), sonda specifică EHEC pCVD419, sonda specifică EAggEC, 2.Sonda specifică de 5 Kb pentru plasmidul invaziv (INV) al speciilor EIEC și Shigella, toxina 1 sau 2 asemănătoare cu shig a (SLT1 sau SLT2), genele de aderare și ștergere ale EPEC (eae). S-a observat că 59,3% dintre tulpinile testate au fost hibridizate cu cel puțin una dintre sondele utilizate, cu un procent mai mare de tulpini de E. coli (29,7%) hibridizate cu sondele SLT2 și INV.

În general, tulpinile de EHEC și unele de EPEC se hibridizează cu sonda SLT1 sau/și SLT2. Sonda INV este un fragment de 2,5 Kb derivat din plasmidul invaziv al S.flexneri 2a și utilizat ca instrument de diagnostic specific pentru speciile Shigella și tulpinile EIEC. Fragmentul a fost ulterior secvențiat și denumit locus asociat invaziei (ial). Cu toate acestea, nu s-a constatat că niciuna dintre speciile cunoscute de EIEC sau Shigella flexneria nu a hibridizat sondele SLTs. Pentru a cl arifica relația dintre EIEC și unele dintre tulpinile noastre izolate, antigenul plasmidic invaziv BCD (ipaBCD), genele cheie pentru capacitatea invazivă a EIEC și Shigella, au fost sintetizate prin PCR marcate cu Digoxin și utilizate ca sondă. Absența semnalelor de hibridizare a ADN a indicat lipsa genelor ipaBCD în E. coli F171. De asemenea, am constatat că E. coli F171 nu a putut provoca keratoconjunctivită la cobai. Testul Sereny a fost utilizat ca un marker critic pentru virulența speciilor EIEC și Shigella. Cu toate acestea, cu ajutorul testului pe celule HEp-2, E. coli F171 este capabil să invadeze celulele epiteliale. Datele au sugerat că genele care codifică capacitatea de invazie a E. coli-F171 diferă de cele ale EIEC și, prin urmare, E. coli F171 nu este un membru al EIEC.

Aderarea bacteriilor la celulele epiteliale a fost recunoscută ca o caracteristică de virulență a agentului patogen enteric. Au fost definite trei modele de aderență, și anume, aderența localizată, aderența difuză și aderența agregatoare. Multe dintre tulpinile noastre de E. coli hibridizate cu sondele ADN SLT2 și INV au demonstrat un model de aderență agregată la celulele HEp-2. Cu toate acestea, niciuna dintre ele nu a fost hibridizată cu sonda specifică EAggEC, care a fost derivată din genele care codifică factorul I de aderență EAggEC (EAF/I) și a fost utilizată ca marker de identificare pentru EAggEC. Modelul de aderență agregativă la celulele HEp-2 este caracteristic pentru tulpinile EAggEC. La microscopul electronic, pe suprafața celulelor de E. coli F171 s-a observat un tip unic de fimbrie. Dimensiunea subunității proteinei fimbriae a fost de 19KDa, iar genele care codifică fimbriae au fost localizate pe o plasmidă de 60 MDa. Celulele E. coli HB101 care conțin genele clonate au fost capabile să adere la celulele HEp-2. Analiza secvenței de aminoacizi terminali N a indicat că E. coli F171 are caracteristicile sale unice.

Toxinele de tip shiga au fost demonstrate ca factori de virulență pentru tulpina E. coli, care ar putea provoca HC și SHU. Multe dintre tulpinile EPEC și EHEC conțin gene pentru SLT1 sau SLT2. Capacitatea de producere a toxinei de către E. coli F171 a fost studiată cu ajutorul testului pe celule Vero, care a fost utilizat inițial pentru studiul SLT-urilor, deoarece E. coli F171 a fost hibridizat cu sonda SLT2. Atât filtratul de cultură celulară, cât și un preparat brut de toxină din E. coli F171 s-au dovedit a fi toxice pentru celulele Vero. Toxicitatea celulei Vero a E. coli F171 nu a putut fi neutralizată de anticorpul SLT2. Faptul că hibridizarea E. coli F171 cu sonda SLT2 a sugerat că are un fragment de ADN omolog cu gena SLT2 sau că are o genă SLT2 întreagă.

Invazivitatea, activitatea de producere a toxinei și capacitatea de aderență la celulele epiteliale au fost descrise ca fiind caracteristici cheie pentru EIEC, ETEC și, respectiv, EAggEC. E. coli F171 ar putea adera și invada celulele HEp-2 și produce toxine. Acesta combină multe caracteristici cheie ale EIEC, EHEC, EPEC și EAggEC. Pe baza datelor obținute, se pare că E. coli F171 reprezintă o nouă varietate de STEC. Prin urmare, a fost propusă denumirea de E. coli enterică producătoare de SLTs și invazivă (ESIEC). Deoarece 31,4% din tulpinile de E. coli colectate au fost testate în studiile noastre au împărtășit caracteristici similare cu E. coli F171, infecțiile probabil cauzate de acest tip de E. coli patogen pare să fie o problemă importantă de sănătate publică în China.

Pentru a confirma virulența și patogeneza la om, a fost efectuat un studiu la voluntari adulți. Prin administrarea orală in take de 109-1010 unități formatoare de colonii (CFU) de E. coli F171, toți cei 8 voluntari au dezvoltat diaree, 3 din 8 au dezvoltat febră mare (39,8 °C). Perioada de incubație a variat între 7 și 49 h. Scaunele neformate au fost de 3-6 ori pe zi. Volumele scaunelor a 4 voluntari au fost de peste 1000 ml pe zi. Terapia cu antibiotice a fost administrată la 5 din cei 8 voluntari. Nu s-a observat diaree pentru grupul de control format din 4 voluntari, care au ingerat 109 UFC de tulpină nepatogenă E. coli-HB101. Simptomele clinice tipice pentru ESIEC la voluntari au fost mișcarea bolului, diaree, dureri abdominale generale, febră moderată și scaun neformat. S-a arătat că E. coli F171 ingerat putea coloniza și se putea replica timp de până la 7 zile. Prin examinarea probelor de scaun ale voluntarilor, s-a observat că bacteria putea atinge o cantitate de 2,74 × 1012 UFC. Tulpinile izolate din probele de scaun ale pacienților voluntari au fost confirmate ca fiind E. coli F171 prin antiserul specific la animale împotriva acesteia.

Deși a fost recunoscută natura patogenă pentru om a E. coli F171, factorii cheie de virulență ai ESIEC nu au fost studiați în detaliu. Mecanismul patogen al ESIEC, de exemplu, nu a fost înțeles. „Insula de patogenitate”, care se referă la segmentul cromozomal mare purtător de gene implicate în patogenitate, a revoluționat recent înțelegerea noastră privind patogeneza bacteriană. Conținutul de GC al insulelor de patogenitate este diferit de cel al celuilalt cromozom gazdă, ceea ce sugerează că acestea pot proveni din transferul orizontal între diferite generalități bacteriene. Numărul speciilor de bacterii gram-negative despre care se știe că adăpostesc insule de patogenitate a crescut în mod constant, inclusiv E. coli uropatogen (UPEC), EHEC, EPEC, Helicobacter pylori, Salmonella typhimurium și Vibrio cholerae. Se crede că nu există nicio insulă de patogenitate în E. coli nepatogenă. Trebuie să investigăm insula de patogenitate pentru a confirma semnificația medicală a ESIEC. Recent, am observat o genă irp2 în multe tulpini de ESIEC. Gena irp2 este implicată în absorbția fierului și a fost considerată ca fiind una dintre genele de virulență situate pe insula de înaltă patogenitate (HPI) a speciilor Yersinia. Această genă a fost observată la multe tulpini de E. coli aderente și la E. coli izolate din sânge, dar a fost observată rar la EPEC, EIEC sau ETEC. Nu-irp2-a fost găsită în tulpinile EHEC, Shigella și Salmonella enterica. Se pare că insula de patogenitate a existat în ESIEC. HPI a Y. pestis este diseminată printre speciile din familia Enterobacteriaceae care sunt patogene pentru om.

.