Escherichia coli diarreigénicos Laboratorio de Bacteriologia Hospital Publico Materno-Infantil- Salta Laboratorio de Bacteriologia Bioq. Ana G.Bondoni de Bojarski Bioq. Vivian Torrejon junio/2015

El genero Escherichia incluye 7 especies E. adecarboxylata; E. alberti; E. blattae; E. fergusonii; E. hermanii; E. vulneris; E. coli. E. Coli fue aislada por primera vez en 1885 de heces de neonatos y niños sanos por el pediatra alemán Theodore Escherich, quien lo llamó Bacterium coli commune. En 1919 Castellani y Chalmers lo denominaron Escherichia coli . Es un bacilos Gram (-), de 1,1-1,5 m de diámetro por 2,0-6 m de largo, móvil o inmóvil, metabolismo fermentativo y respiratorio, oxidasa (-), reductor de nitratos, fermenta la glucosa con producción de ácido y gas, catalasa (+). Se adhiere al moco que recubre el intestino grueso y constituye aproximadamente el 0,1% de la población total de microorganismos. presentes.

Escherichia coli es la especie más común de la microbiota intestinal Es un comensal del intestino humano pocas horas después del nacimiento. Es necesario junto con otras bacterias para el funcionamiento correcto del proceso digestivo, además de ser responsable de producir vitaminas del grupo B y K. Es responsable, además de producir enfermedad diarreica (EDA), infecciones del tracto genito-urinario ( E. coli uropatogénica –UPEC) y sepsis /meningitis (MNEC).

E. coli presenta : Antigeno O: polisacárido del LPS de la M. Externa Antigeno K: polisacárido capsular Antigeno H: proteína flagelar Teniendo en cuenta el Ag O, y Ag H definimos: SEROTIPO: cuando se estudia el Ag O y el Ag H : Ej.: E. coli O157 H7 SEROGRUPO: cuando se estudia solamente Ag O: Ej.: E. coli O157 PATOTIPO: poblaciones de la misma especie que difieren en su capacidad patogénica.

El nombre de E. coli diarreigenico (DEC), se aplica a un grupo heterogeneo de cepas de E. coli que poseen distintos factores de virulencia y diferente interacción con la mucosa intestinal del huesped, causando diferentes sindromes diarreicos y presentando distinta epidemiología. Características generales de E. coli diarreigénico Inóculo alto (para sobrepasar el pH acido del estómago) Colonización intestinal previa Adhesión Expresión de estrategias de virulencia relacionadas con islas de patogenicidad cromosomal y/o plásmidos, adquiridas interespecie, intraespecie o por mutación.

De acuerdo al patotipo, aparecen las cepas de E De acuerdo al patotipo, aparecen las cepas de E. coli diarreigenicos (DEC) , Escherichia coli enteropatógeno (EPEC: tEPEC y aEPEC, tengan o no el factor de adherencia plasmidica p EAF) Escherichia coli enterotoxigenico (ETEC) Escherichia coli enteroinvasivo (EIEC) Escherichia coli productor de toxina “shiga” (STEC) -(EHEC) Escherichia coli enteroagregativo (EAEC : tEAEC y aEAEC tengan o no el factor de enteroagregacion , aggr ) Escherichia coli de adherencia difusa (DAEC) Escherichia coli productor de tox. Shiga enteroadherente ( STEAEC) Escherichia coli enteroadherente invasivo (AIEC)

Distintos estudios filogenéticos y genéticos demostraron que Shigella spp pertenece a la especie Escherichia coli enteroinvasivo, y ambos microorganismos, EIEC y Shigella spp forman un mismo patotipo dentro de Escherichia coli.

Caracteristicas de los patotipos de E Caracteristicas de los patotipos de E. coli diarreigenicos ( en el humano) pppppppppp www.facmed.unam.mx/microbiologia/bacteriologia/e. coli

Diagnóstico En nuestro Laboratorio se lo aísla de heces, sembrando en Mc Conkey agar, Mc Conkey - sorbitol agar, Levine agar, SSagar, Cled agar; donde se utiliza su afinidad metabólica por la lactosa (o sorbitol). Para identificarlo a nivel de especie se utilizan: Métodos automatizados (Vitek) Métodos fenotípicos (propiedades bioquímicas: utilización de citrato, Kliger o TSI, producción de indol, movilidad, lisina decarboxilasa, etc.) La determinación serológica para establecer el serogrupo y/o serotipo se realiza con Antisueros específicos para el Ag O, K, H . Las técnicas moleculares (PCR), se las utiliza para amplificar secuencias específicas para un factor de virulencia determinado (toxinas, citotoxinas, adherencia, invasividad, etc. ) de una cepa en particular (EPEC; ETEC; EIEC; STEC; EAEC)

Desde Set/2011 a Nov/2014 cepas y otros materiales para estudiar TRABAJO REALIZADO Desde Set/2011 a Nov/2014 cepas y otros materiales para estudiar E. coli fueron enviados al ANLIS- INEI para su caracterización, como referentes jurisdiccionales de la Red de Diarreas . Las muestras correspondían a niños hasta 10 años ( la mayoría correspondieron de 0-2 años). El diagnóstico por el que ingresaron era: “ diarrea infecciosa invasiva”, “cuadro diarreico”, “diarrea prolongada”

Resultados Cepas derivadas a la División “Sueros y Antígenos” Se hizo seroagrupamiento de E. coli para conocer los serogrupos que están circulando en nuestra provincia ( en su mayoría capital), estudiándoles Ag O y Ag H y factores de invasividad ( gen eae, stx1, hlyA). De las 74 cepas enviadas, el 54% ( 40) no arrojaron resultados por estar rugosas o el Ag O y/o H fue ND ó NR ó NM(no determinado, no reactivo, no móvil); el 46% (34) mostraron que los serotipos mayormente encontrados fueron: O157, O145, O111, O126, O127, O125, O55, O26, O6. Se hallaron también: O114, O119, O128, O119, O80, O15, O1. La mayoría contenía el gen eae y 2 cepas: O145HNM y O26H11 dieron (+) para los genes stx1, eae, y hlyA, ( corresponden a STEC).

Cepas derivadas a la División Fisiopatogenia Se enviaron desde Junio/2012-Enero/2015, 27 muestras de MF y/o suero, y/o hisopado rectal, y/o cepa aislada, de pacientes pediátricos que desarrollaron SHU. A las 27 muestras se les realizó: Serotipificación (O157 H7) en el caso que se aisló el E. coli. ( Salta) Detección de Toxina “shiga” libre en MF (stx MF) x caracterización en células Vero. Caracterización genotípica de factores de virulencia x PCR y/o hibridación con sondas genéticas para: gen toxina Shiga 1 (stx1), gen toxina shiga 2 (stx2), gen rfb o157, fliCh7, eae, hlyA . Detección de Ac anti Stx (suero). Detección de Ac anti LPS O157 x ELISA (suero)

Resultados 1.- se aísla O157H7; stx2(+); eae(+); HlyA(+); MF: stx2; Ac-anti LPS O157 2.- stx2 x PCR múltiple 3.- Ac-anti LPS O157 4.- stx2 –rfbO157; Ac- anti LPS O157 5.-se aísla O157H7; stx2(+); eae(+); HlyA (+) 6.- Stx2 x PCR múltiple 7.- Stx1, stx2 MF 8.- stx2 x PCR múltiple

Conclusiones: De las 27 muestras enviadas: 8 (30%) dieron (+) para algun factor de patogenicidad de STEC. 19 muestras (70%) dieron (-). Los SHU desarrollados corresponden a otro agente infeccioso distinto del E. coli o157 u otra patología.

A la Division De Fisiopatogenia se enviaron : 55 cepas de E. coli para investigar a que patotipo de E. coli diarreigénico pertenecían. A estas cepas se les realizó la caracterización genotípica : -PCR múltiple para detección de STEC (stx1-stx2-rfbO157) -PCR múltiple para detección de ETEC ( gen toxina LT y ST) -PCR múltiple para detección de EPEC ( gen eae) PCR múltiple para detección de EIEC (gen ipa H) PCR múltiple para detección de EAEC ( gen plasmídico pCVD 432)

De las 55 cepas enviadas, 22 (40%) pertenecen a algún patotipo de E. coli diarreigénico. 11 cepas corresponden a EIEC 6 cepas corresponden a EAEC 5 cepas corresponden a EPEC . Las restantes, 33 (60%) son E. coli no diarreigenicos.

E. coli es responsable de aproximadamente 630 millones de casos de diarrea en el mundo y entre 5 a 6 millones de muertes al año, afectando principalmente a la población infantil de países en desarrollo. Además se ha reportado su participación en cerca del 50% de las infecciones intrahospitalarias y en el 90% de las infecciones de este tipo en pacientes ambulatorios. Dada la complejidad de sus mecanismos de ataque es fundamental el conocimiento de los mismos, ya que resulta un blanco difícil a la hora del diagnóstico debido a que no resulta fácilmente distinguible de las cepas que no portan factores de virulencia y que son habitantes normales del intestino humano y de los animales. Es necesario aplicar métodos de búsqueda complementarios (técnicas moleculares) a los que rutinariamente se utilizan en los laboratorios bacteriológicos y es imprescindible que los conozcamos para ponerlos en práctica; ya que de esa manera lograremos una correcta identificación.

Muchas gracias