Escherichia coli produtora de toxina Shiga ( STEC): marcadores de Virulência e análise clonal

Abstract

Forty eigth Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) strains, the majority from human origin, and thirty non-STEC strains carrying eae and belonging to the same serogroups of STEC strains, and isolated between 1976 and 2003 were studied. Phenotypical traits, virulence characteristics and genetic diversity were evaluated. The majority of STEC strains was isolated in two distinct periods: some strains were recovered from a retrospective study (1976-99), and other strains from a prospective study (2000-03). STEC and non-STEC strains from human origin were from sporadic and unrelated cases of infection, except for two strains isolated from one patient. STEC strains belonging to serotypes O111:H8(H-), O26:H11 e O157:H7 prevailed. Differences on the prevalence of serotypes during the two periods were observed; while O111:H8(H-) e O26:H11 STEC strains prevailed during the period 1976-99, only one O111:H- STEC strain was identified during the period 2000-03. The inability to ferment rhamnose and dulcitol was mostly associated with O26 and O118 strains, whereas O111 STEC strains failed to decarboxylate lysine. The majority of the STEC strains was susceptible to all drugs; however, multi-resistant strains were detected mainly among O111:H- and O111:H8 STEC strains. All O157:H7 STEC strains carried stx2. Strains belonging to O93:H19 and O77:H18 harbored stx1 and stx2 sequences, and the remaining STEC strains carried only stx1. Except for O93:H19, O77:H18 e O55:H19 serotypes, all STEC strains carried eae. A close relationship was seen between intimin types, serotypes and diarrheagenic groups of E. coli. The presence of ehxA gene varied according to the serotypes. Multiple PFGE patterns were found among STEC strains of distinct serotypes. Moreover, PFGE restriction patterns of STEC strains differed substantially from those observed among non-STEC strains of the same serogroup except for O26 strains. Based on the indistinguishable PFGE pattern seen in two O157:H7 STEC strains, it can be suggested the first probable occurrence of an O157:H7 outbreak in Brazil. Human infections caused by STEC strains of distinct phenotypical and genotypical features occurred in our setting since the late 1970.

Foi estudada uma coleção de 48 cepas de Escherichia coli produtoras de toxina Shiga (STEC), a maioria de origem humana, e 30 cepas de E. coli não STEC de origem humana, portadoras da seqüência eae e pertencentes aos mesmos sorogrupos de STEC, isoladas no período entre 1976-03. Foram analisadas as características fenotípicas, os fatores de virulência e a diversidade genética. A maioria das cepas STEC originou de estudos realizados em dois períodos distintos: um estudo retrospectivo incluindo o período 1976-99 e um estudo prospectivo desenvolvido no período 2000-03. Excetuando duas cepas isoladas do mesmo paciente durante o estudo prospectivo, todas as cepas de origem humana eram de infecções esporádicas e não relacionadas. Entre os diferentes sorotipos de STEC identificados, a maioria pertencia aos sorotipos O111:H-, O111:H8, O26:H11 e O157:H7. Observou-se, no entanto, uma variação em relação a ocorrência dos sorotipos STEC não-O157 no período estudado. Enquanto os sorotipos O111:H8 (H-) e O26:H11 predominaram entre aquelas isoladas no período 1976-99, no período 2000-03 foi identificada apenas uma cepa STEC O111:H-. A ausência de fermentação da ramnose e dulcitol estava mais associada às cepas STEC e não STEC pertencentes ao sorogrupo O26, enquanto que as cepas STEC do sorogrupo O111 se distinguiram por não descarboxilar a lisina. A maioria das cepas STEC foi sensível a todos os antimicrobianos testados; porém múltiplas marcas de resistência foram observadas, principalmente, em algumas cepas do sorogrupo O111. Todas as cepas STEC O157:H7 eram portadoras do gene stx2. Cepas pertencentes aos sorotipos O93:H19 e O77:H18, pertenciam ao genótipo stx1 stx2 , enquanto que os demais sorotipos STEC carreavam apenas a seqüência stx1. A seqüência eae foi identificada em todas as cepas STEC, exceto entre aquelas pertencentes aos sorotipos O93:H19, O77:H18 e O55:H19 e observou-se uma estreita relação entre os tipos de intimina, sorotipos e categoria diarreogênica. A presença da seqüência ehxA foi variável segundo os sorotipos. Com exceção do sorogrupo O26, as cepas STEC e não STEC do mesmo sorogrupo pertenciam a distintos grupos clonais determinado pela técnica de eletroforese em campo pulsado. Observou-se que cepas STEC com distintas características fenotípicas e genotípicas, estavam presentes em nosso meio desde a década de 70 e as características moleculares apontaram para uma provável ocorrência de um surto de infecção por O157:H7.