Diversidad en la virulencia de aislamientos STEC locales

Abstract

El ganado bovino es el principal reservorio de Escherichia coli productor de toxina Shiga (STEC). Por ello, desde el Lab. de Inmunoquímica y Biotecnología de la Facultad de Cs. Veterinarias (UNCPBA) hemos planteado como uno de nuestros objetivos caracterizar las cepas STEC presentes en bovinos, su ambiente y los alimentos cárnicos de nuestra región. La estrategia de búsqueda y aislamiento se centra en la detección de los genes codificantes de la toxina Shiga (stx) y nos ha permitido ir formando una colección de cepas de diversos serotipos. El estudio de los principales genes de virulencia con técnicas de tipificación molecular de una colección inicial de 186 cepas aisladas de bovinos y carne ya indicó variabilidad en presencia/ausencia y en subtipos de los genes: stx, eae y saa. Si bien se detectaron diferentes subtipos stx y combinaciones, la mayoría de las cepas presentaba un solo subtipo stx en su genoma y más del 40% portaba stx2a. Posteriores estudios de la colección más ampliada, y centrados en cepas seleccionadas por serotipos, también demostraron variabilidad en genes asociados a colonización, supervivencia y virulencia. Por ejemplo, el análisis de 34 cepas O113:H21 aisladas de bovinos y alimentos cárnicos evidenció diferencias entre cepas, principalmente en los subtipos de stx y saa y en la presencia/ausencia de cdt-V. La mayoría de este grupo (91%) portaban stx2a como único subtipo o en combinación con otros. Un estudio de 29 aislamientos O26:H11 obtenidos de bovinos, alimentos, ambiente y pacientes con diarrea identificó tres grupos principales en función de los genes evaluados. Los dos grupos mayoritarios estaban formados por cepas stx1a-positivas y stx2a-positivas, respectivamente. A su vez, los genes toxB, espI, y katP se distribuyeron de manera diferencial entre esos grupos. Diversos trabajos sugieren que tanto el subtipo como la cantidad de toxina Shiga producida influyen en la virulencia de STEC. En particular, Stx2a es el subtipo asociado a mayor severidad de enfermedad. La producción de toxina Shiga está codificada y regulada por bacteriófagos. En un estudio de 29 cepas stx2a-positivas de los serogrupos O26, O91, O145 y O157 aisladas de bovinos y humanos observamos que la mayoría de las cepas portaban fagos inducibles y expresaban stx2a. Sin embargo, los niveles de expresión de stx2a y de producción de fagos Stx2a fueron heterogéneos. Los análisis estadísticos identificaron una mayor expresión de stx2a en la respuesta a la inducción con mitomicina C en las cepas obtenidas de ganado que en las de humanos, así como un mayor incremento en la producción de fagos en cepas stx2a vs cepas stx2a/stx2c-positivas. Actualmente, estamos realizando estudios de análisis de genes y genomas de fagos Stx que indican variabilidad también a estos niveles. En conclusión, los distintos estudios realizados sobre factores asociados a virulencia reflejan un abanico de combinaciones en la población de las cepas STEC locales y destacan el rol de los elementos genéticos móviles, como plásmidos y fagos Stx, en dicha variabilidad.