Published January 1, 2013 | Version v1
Publication Open

Characterization of Shiga toxin-producing Escherichia coli O130:H11 and O178:H19 isolated from dairy cows

Creators

  • 1. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires
  • 2. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
  • 3. Comisión de Investigaciones Científicas
  • 4. Imperial College London
  • 5. University of Florida

Description

Shiga toxin-producing E. coli (STEC) are isolated from human patients with bloody diarrhea, hemorrhagic colitis (HC), and hemolytic uremic syndrome (HUS). In the last years, the infections with non-O157 serotypes are increasing their frequency of association with human disease. STEC produce Shiga toxin (Stx) and other virulence factors that could contribute to human pathogenesis. Cattle are the main reservoir and the transmission to humans is through the consumption of undercooked meat, non-pasteurized dairy products, and vegetables or water contaminated with feces. We have previously determined that O130:H11 and O178:H19 serotypes were the most prevalent in dairy cows from Argentina. In the present study, 37 and 25 STEC isolates from dairy cows belonging to O130:H11 and O178:H19 serotypes, respectively, were characterized regarding to their cytotoxicity on Vero cells, stx subtypes, presence of sab and typing by multiple-locus variable-number tandem repeat analysis (MLVA). All strains demonstrated a cytotoxic effect, and in O130:H11 isolates, stx2EDL933 was the predominant subtype. In O178:H19 isolates the main stx2 subtype was stx2vha. The sab gene was detected in 65 and 24% of the isolates belonging to O130:H11 and O178:H19, respectively. Only one MLVA profile was identified among the O130:H11 isolates meanwhile 10 MLVA profiles were detected among the O178:H19 isolates which were grouped in two main clusters. In conclusion, our data show that O130:H11 and O178:H19 STEC isolates encode virulence factors associated with severe human disease and both serotypes should be considered for routinely testing. Our subtyping experiments showed that isolates could be distinguished based on the stx2 subtype and the presence/absence of sab gene, and for isolates belonging to O178:H19, also when the MLVA type was considered. However, MLVA subtyping of O130:H11 isolates will require the development of more specific markers.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يتم عزل الإشريكية القولونية المنتجة لسموم الشيغا (STEC) عن المرضى البشريين الذين يعانون من الإسهال الدموي والتهاب القولون النزفي (HC) ومتلازمة انحلال الدم اليوريمي (HUS). في السنوات الأخيرة، زادت الإصابات بالأنماط المصلية غير O157 من تواتر ارتباطها بالأمراض البشرية. تنتج STEC توكسين الشيغا (STX) وعوامل الفوعة الأخرى التي يمكن أن تسهم في التسبب في الأمراض البشرية. الماشية هي الخزان الرئيسي والانتقال إلى البشر من خلال استهلاك اللحوم غير المطبوخة جيدًا ومنتجات الألبان غير المبسترة والخضروات أو المياه الملوثة بالبراز. لقد حددنا سابقًا أن الأنماط المصلية O130: H11 و O178: H19 كانت الأكثر انتشارًا في الأبقار الحلوب من الأرجنتين. في الدراسة الحالية، تم تمييز الأنماط المصلية 37 و 25 STEC من أبقار الألبان التي تنتمي إلى O130: H11 و O178: H19، على التوالي، فيما يتعلق بسمتها الخلوية على خلايا Vero، والأنواع الفرعية stx، ووجود sab والكتابة بواسطة تحليل التكرار الترادفي متعدد المتغيرات (MLVA). أظهرت جميع السلالات تأثيرًا سامًا للخلايا، وفي عزلات O130:H11، كان stx2EDL933 هو النوع الفرعي السائد. في O178:H19 يعزل النوع الفرعي الرئيسي stx2 كان stx2vha. تم اكتشاف جين ساب في 65 و 24 ٪ من العزلات التي تنتمي إلى O130: H11و O178: H19، على التوالي. تم تحديد ملف تعريف MLVA واحد فقط بين عزلات O130: H11 بينما تم اكتشاف 10 ملفات تعريف MLVA بين عزلات O178: H19 التي تم تجميعها في مجموعتين رئيسيتين. في الختام، تظهر بياناتنا أن O130:H11 و O178:H19 STEC يعزل عوامل الفوعة المشفرة المرتبطة بمرض بشري حاد ويجب النظر في كلا النمطين المصليين للاختبار الروتيني. أظهرت تجاربنا الفرعية أنه يمكن تمييز العزلات بناءً على النوع الفرعي stx2 ووجود/غياب جين sab، وبالنسبة للعزلات التي تنتمي إلى O178:H19، أيضًا عند النظر في نوع MLVA. ومع ذلك، سيتطلب النوع الفرعي MLVA لعزلات O130: H11 تطوير علامات أكثر تحديدًا.

Translated Description (French)

E. coli producteur de shigatoxines (STEC) sont isolés de patients humains atteints de diarrhée sanglante, de colite hémorragique (HC) et de syndrome hémolytique et urémique (Shu). Au cours des dernières années, les infections par des sérotypes non O157 augmentent leur fréquence d'association avec les maladies humaines. Les STEC produisent de la toxine Shiga (Stx) et d'autres facteurs de virulence qui pourraient contribuer à la pathogenèse humaine. Les bovins sont le principal réservoir et la transmission aux humains se fait par la consommation de viande insuffisamment cuite, de produits laitiers non pasteurisés et de légumes ou d'eau contaminés par des excréments. Nous avons précédemment déterminé que les sérotypes O130 :H11 et O178 :H19 étaient les plus répandus chez les vaches laitières d'Argentine. Dans la présente étude, 37 et 25 isolats STEC de vaches laitières appartenant aux sérotypes O130 :H11 et O178 :H19, respectivement, ont été caractérisés en ce qui concerne leur cytotoxicité sur les cellules Vero, les sous-types stx, la présence de sab et le typage par analyse répétée en tandem à nombre variable à localisations multiples (MLVA). Toutes les souches ont démontré un effet cytotoxique, et dans les isolats O130 :H11, stx2EDL933 était le sous-type prédominant. Dans les isolats O178 :H19, le sous-type stx2 principal était stx2vha. Le gène sab a été détecté dans 65 et 24% des isolats appartenant à O130 :H11 et O178 :H19, respectivement. Un seul profil MLVA a été identifié parmi les isolats O130 :H11 tandis que 10 profils MLVA ont été détectés parmi les isolats O178 :H19 qui ont été regroupés en deux groupes principaux. En conclusion, nos données montrent que les isolats STEC O130 :H11 et O178 :H19 codent pour des facteurs de virulence associés à une maladie humaine grave et que les deux sérotypes doivent être envisagés pour des tests de routine. Nos expériences de sous-typage ont montré que les isolats pouvaient être distingués en fonction du sous-type stx2 et de la présence/absence de gène sab, et pour les isolats appartenant à O178 :H19, également lorsque le type MLVA était considéré. Cependant, le sous-typage MLVA des isolats O130 :H11 nécessitera le développement de marqueurs plus spécifiques.

Translated Description (Spanish)

La E. coli productora de toxina Shiga (STEC) se aísla de pacientes humanos con diarrea sanguinolenta, colitis hemorrágica (HC) y síndrome urémico hemolítico (HUS). En los últimos años, las infecciones con serotipos no O157 están aumentando su frecuencia de asociación con enfermedades humanas. STEC produce la toxina Shiga (Stx) y otros factores de virulencia que podrían contribuir a la patogénesis humana. El ganado es el principal reservorio y la transmisión a los humanos es a través del consumo de carne poco cocida, productos lácteos no pasteurizados y verduras o agua contaminada con heces. Previamente hemos determinado que los serotipos O130:H11 y O178:H19 fueron los más prevalentes en vacas lecheras de Argentina. En el presente estudio, 37 y 25 aislados de STEC de vacas lecheras pertenecientes a los serotipos O130:H11 y O178:H19, respectivamente, se caracterizaron con respecto a su citotoxicidad en células Vero, subtipos de Stx, presencia de sab y tipificación por análisis de repetición en tándem de número variable de locus múltiple (MLVA). Todas las cepas demostraron un efecto citotóxico, y en los aislados O130:H11, stx2EDL933 fue el subtipo predominante. En los aislamientos O178:H19, el subtipo principal de stx2 fue stx2vha. El gen sab se detectó en el 65 y 24% de los aislados pertenecientes a O130:H11 y O178:H19, respectivamente. Solo se identificó un perfil de MLVA entre los aislados O130:H11, mientras que se detectaron 10 perfiles de MLVA entre los aislados O178:H19 que se agruparon en dos grupos principales. En conclusión, nuestros datos muestran que los aislados de STEC O130:H11 y O178:H19 codifican factores de virulencia asociados con enfermedades humanas graves y ambos serotipos deben considerarse para las pruebas de rutina. Nuestros experimentos de subtipificación mostraron que los aislados se podían distinguir en función del subtipo stx2 y la presencia/ausencia del gen sab, y para los aislados pertenecientes a O178:H19, también cuando se consideró el tipo MLVA. Sin embargo, la subtipificación MLVA de aislados O130:H11 requerirá el desarrollo de marcadores más específicos.

Files

pdf.pdf

Files (1.1 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:963ac4ff62b5bd309240e22e0ea299ba
1.1 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
توصيف الإشريكية القولونية المنتجة لسموم الشيغا O130:H11 و O178:H19 المعزولة عن الأبقار الحلوب
Translated title (French)
Caractérisation d'Escherichia coli O130 :H11 et O178 :H19 productrices de shigatoxines isolées de vaches laitières
Translated title (Spanish)
Caracterización de Escherichia coli productora de toxina Shiga O130:H11 y O178:H19 aislada de vacas lecheras

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2106646376
DOI
10.3389/fcimb.2013.00009

Is supplement to
https://openalex.org/W2333754558 (Other)
https://openalex.org/W2292080688 (Other)
https://openalex.org/W2152206521 (Other)
https://openalex.org/W2132877052 (Other)
https://openalex.org/W2118152759 (Other)
https://openalex.org/W2098057755 (Other)
https://openalex.org/W2070810653 (Other)
https://openalex.org/W1999429666 (Other)
https://openalex.org/W1964844457 (Other)
https://openalex.org/W104620880 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W142507464
  • https://openalex.org/W1571086457
  • https://openalex.org/W1964667273
  • https://openalex.org/W1973294370
  • https://openalex.org/W1984702361
  • https://openalex.org/W1996719637
  • https://openalex.org/W1999227983
  • https://openalex.org/W2011969644
  • https://openalex.org/W2024910392
  • https://openalex.org/W2047187675
  • https://openalex.org/W2070411155
  • https://openalex.org/W2088411900
  • https://openalex.org/W2094385829
  • https://openalex.org/W2101928155
  • https://openalex.org/W2107047460