Formación de biofilm en serogrupos de Escherichia coli productor de Toxina Shiga LEE-negativos

Abstract

Escherichia coli productor de toxina Shiga (STEC) es considerado un patógeno emergente transmitido por alimentos asociado a colitis hemorrágica (CH) y Síndrome Urémico Hemolítico (SUH). Si bien, dentro de STEC se han identificado a cepas del serotipo O157:H7 como responsables de enfermedad, en los últimos años el número de infecciones asociadas a STEC no-O157 ha aumentado. Este incremento ha generado en la actualidad preocupación a nivel mundial, representando nuevos desafíos para el diagnóstico y el control de STEC. Si bien se conoce que STEC coloniza y lesiona la mucosa intestinal mediante un mecanismo especifico produciendo la lesión “A/E”, hay cepas que no poseen esta capacidad. La lesión A/E es mediada por la isla de patogenicidad llamada Locus de borrado del enterocito (LEE), y en aquellas que son LEE negativas, henos identificado la presencia de otra isla de patogenicidad (LAA) asociada a enfermedad severa. Uno de los medios por los cuales los patógenos logran permanecer en el medio ambiente es a través de la formación de biofilms que son comunidades complejas de microorganismos que crecen embebidos en una matriz orgánica polimérica autoproducida y adherida a una superficie viva o inerte. Se conoce que STEC tiene la capacidad de formar biofilm y estudios previos indican que la formación de este tipo de estructuras le otorga a las bacterias que lo conforman mayor resistencia ante procedimientos de desinfección y limpieza y facilitan la propagación de este tipo de microorganismos. Es por ello que en este estudio nos propusimos analizar la capacidad de formar biofilm de serogrupos no-O157 que han sido asociados a enfermedad severa en el hombre. Para ello se seleccionaron 48 cepas STEC, tanto LEE-negativas como LAA-positivas, pertenecientes a los serogrupos O113 (n=10), O130 (n=10), O171 (n=9), O174 (n=9) y O178 (n=10). Se estudió la capacidad de formar biofilm in vitro de cada serogrupo. El ensayo se realizó sobre matrices de polietileno de 96 pocillos por triplicado en dos experimentos independientes. Se cultivaron las cepas en LB a 37°C 24h. Se sembró por pocillo 10ul de cultivo en 190ul de LB. La formación de biofilm se estimó mediante tinción con Cristal violeta (0,1%) y lectura de densidad óptica (DO570). De las DO570 obtenidas, se clasifico a las cepas según su capacidad de formar biofilm en 4 categorías: no formadoras de biofilm (NFB), débiles formadoras de biofilm (DFB), moderadas formadoras de biofilm (MFB), y fuertes formadoras de biofilm (FFB).Pudimos observar que todas las cepas O174 analizadas fueron clasificadas como FFB (100%), las cepas pertenecientes al serogrupo O178, fueron el 90% FFB y el 10% MFB. El 70% de las cepas pertenecientes al serogrupo O113 fueron FFB y el 30% restante MFB. Las cepas pertenecientes al serogrupo O171 fueron el 55.5% clasificadas como MFB y el 44.4% restante FFB. Por último, las cepas O130 fueron el 30% DFB, el 40% MFB y el 30% FFB. todas las cepas STEC LEE-negativas analizadas fueron formadoras de biofilm. Ninguna cepa se clasificó como NFB. Resaltamos la importancia de este estudio ya que los serogrupos analizados han sido reconocidos como patógenos emergentes asociados a SUH. A pesar de ello, O174 and O178 son serogrupos que no están incluidos en los protocolos internacionales de diagnóstico. En este estudio pudimos observar la gran habilidad de STEC para desarrollar estas matrices pudiendo ser uno de los medios por los cuales estos patógenos sobreviven en el medioambiente. Consideramos sumamente importante su estudio y la prevención de la formación de este tipo de biopeliculas para disminuir los daños producidos por estos patógenos en la salud pública.