Αναζήτηση των εντερολοιμογόνων οροτύπων Escherichia coli στην περιοχή της Θράκης

Abstract

Diarrheagenic E.coli is an important cause of diarrhea worldwide and a comprised threat to public health. Currently, these organisms are classified into six categories EPEC (Enteropathogenic E.coli), EHEC (Enterohemorrhagic E.coli), ETEC (Enterotoxigenic E.coli), EIEC (Enteroinvasive E.coli), EAEC (Enteroaggregative E.coli) and DAEC (Diffusely adherent E. coli). The purpose of this study was to investigate the frequency of isolation of diarrheagenic E.coli in the region of Thrace. Methods. Two hundred fifty five stool specimens were examined. One hundred sixty five samples proceeded from patients with diarrhea (group A), 50 from healthy individuals (group B) and 40 from cattle. Stool specimens were enriched in Modified tryptone soya broth with Novobiocin, inoculated on MC agar, CT-SMAC agar and incubated at 37oC overnight in aerobic conditions. For the detection of enterohemolysin, five colonies E. coli from MC agar and sorbitol negative colonies from CT-SMAC were inoculated in WBΑ (Washed Blood Agar) with CaCl2. For the detection of MUG activity Tryptone X-glucuronide Agar (OXOID) was used. The biochemical identification of the strains was performed by the automated system VITEK1 (BioMerieux) and serotyping by slide-agglutination methods for serotypes O111, O55, O26, O86, O119, O127, O125, O126, O128, O124, O114, O142 (BioRad) and O157:H7(Wellcolex * E. coli 157: H7, ABBOTT). The presence of eae, ehx, stx1, stx2 elt, est, ipaH genes was detected by PCR. Results. From 255 stool specimens 1430 strains E.coli were examined and 1207 strains proceeded from groups A and B. EPEC serotypes were recovered from 22(10,2%) stool specimens, but these strains did not yielded the eae gene. However, one strain (0,6%) from group A yielded the eae gene. One strain (0,6%), wich isolated from stool of an adult patient (group A), belonged to serotype O157:H7 and did not yield the eae, ehx, stx1, stx2 genes. Two (1,2%) strains wich yielded stx toxin genes, were non - O157:H7 serotype and were isolated from two patients with diarrhea. One of them brought stx 1 and stx 2 toxins genes, and the other stx 1 and ehx genes. From 1207 strains 97 were categorized to group ETEC and 51 to group EIEC by phenotyping methods. However, these strains did not brought the pathogenic genes elt, est and ipaH. None of the 1207 strains belonged to the EAEC phenotype. Among strains proceeded from cattle, 2 strains possessed the genes stx 1, stx 2 and ehxA and one strain possessed only the genes stx 1, stx 2. These strains were non - O157:H7 E. coli serotype and were isolated from two samples (5%). The data showed that isolation rate of E.coli O157:H7 and EPEC in the region is low, while ETEC, EIEC and EAEC strains were not found. The percentage of isolation of E.coli non-O157:H7 from stool of patients with diarrhea is similar with that of other investigations in European countries. Cattle do not constitute reservoir of E.coli O157:H7 but are they carriers of E.coli non-O157:H7, which enables the transmission of strains via foods to human. Laboratory diagnosis should be completed with detection of pathogenic factors because the epidemiology of human infections caused by diarrheagenic E.coli has changed and they appear to play an increasingly important role.

Τα βακτήρια E.coli αποτελούν μέρος της φυσιολογικής μικροβιολογικής χλωρίδας του εντερικού σωλήνα του ανθρώπου και των ζώων. Ωστόσο, ορισμένα στελέχη έχουν την ικανότητα να προκαλούν γαστρεντερίτιδες, οι οποίες χαρακτηρίζονται από ευρύ φάσμα κλινικών εκδηλώσεων. Τα στελέχη αυτά, διακρίνονται στις ομάδες EPEC, EHEC, ETEC, EIEC, EAEC και DAEC, έχουν παγκόσμια γεωγραφική εξάπλωση και θεωρούνται απειλή για τη Δημόσια Υγεία. Στην παρούσα μελέτη αναζητήθηκαν εντερολοιμογόνα στελέχη E.coli σε δείγματα κοπράνων, που προερχόταν από ασθενείς με γαστρεντερίτιδα (ομάδα Α), υγιή άτομα (ομάδα Β) και βοοειδή (ομάδα Γ), στην περιοχή της Θράκης, με συμβατικές και νεότερες μεθόδους, με σκοπό τη διερεύνηση της συχνότητας της λοίμωξης και της φορείας στους ανθρώπους, καθώς και στα βοοειδή. Η απομόνωση και ταυτοποίηση των στελεχών έγινε με κλασικές μεθόδους και με το σύστημα μικροταυτοποίησης VITEK 1 (BioMerieux), με επακόλουθη τη φαινοτυπική και ορολογική τυποποίηση και ανίχνευση με τη μέθοδο PCR των γονιδίων eae, ehxΑ, stx1,2, elt, est, ipaH, που σχετίζονται με την παθογένεση των λοιμώξεων. 1430 στελέχη E.coli απομονώθηκαν και ταυτοποιήθηκαν. Από αυτά με βάση την ορολογική τυποποίηση, 22 στελέχη ταξινομήθηκαν στην ομάδα EPEC και ανήκαν στους οροτύπους Ο127(8), Ο26(5), Ο126(4), Ο125(4) και Ο55(1). Όμως κατά την αναζήτηση του γονιδίου παθογένεσης eae, που χαρακτηρίζει την ομάδα αυτή, δεν βρέθηκαν αυτά που έφεραν το γονίδιο. Ωστόσο στην ομάδα EPEC ταξινομήθηκε μόνο ένα (0,6%) στέλεχος, που έφερε το γονίδιο eae. Στην ομάδα EHEC ταξινομήθηκαν με βάση τις φαινοτυπικές ιδιότητες 39 στελέχη, από τα οποία ένα στέλεχος ανήκε στον ορότυπο Ο157:Η7(0,46%), στο οποίο όμως δεν ανιχνεύτηκαν τα γονίδια της SLT τοξίνης. Από τα υπόλοιπα 38 στελέχη, δύο (1,2%) βρέθηκαν να φέρουν τα γονίδια της SLT τοξίνης. Τα στελέχη αυτά δεν ανήκαν στον ορότυπο Ο157 και προερχόταν από τα δείγματα κοπράνων ασθενών με διαρροϊκό σύνδρομο. Το ένα στέλεχος έφερε τα γονίδια και των δύο τοξινών stx1 και stx2, ενώ το δεύτερο της τοξίνης stx1 και της εντεροαιμολυσίνης ehxΑ.Επίσης στην ομάδα EHEC ταξινομήθηκαν 8 στελέχη από δείγματα κοπράνων βοοειδών. Από αυτά δύο στελέχη έφεραν των γονίδια της τοξίνης stx1, stx2 και της εντεροαιμολυσίνης ehxΑ και ένα στέλεχος μόνο τα γονίδια της τοξίνης stx1 και stx2. Τα στελέχη αυτά ήταν non-O157 και προερχόταν από δύο δείγματα κοπράνων βοοειδών (5%). Όσον αφορά τις άλλες ομάδες των εντερολοιμογόνων E.coli, από 1207 στελέχη από τις ομάδες Α και Β, με βάση τις φαινοτυπικές ιδιότητες, ταξινομήθηκαν 97 στελέχη στην ομάδα ETEC και 51 στην ομάδα EIEC. Στα στελέχη αυτά δεν ανιχνεύθηκαν τα γονίδια παθογένεσης elt, est και ipaH. Τέλος, δεν βρέθηκε ο φαινότυπος EAEC. Συμπερασματικά, το ποσοστό απομόνωσης του οροτύπου non-Ο157:Η7 E.coli στα δείγματα κοπράνων ασθενών με οξεία γαστρεντερίτιδα ήταν 1,2% και των EPEC 0,6%. Στελέχη των ομάδων ETEC, EIEC δεν ανιχνεύθηκαν. Βρέθηκε ότι στη συγκεκριμένη περιοχή της Θράκης τα βοοειδή δεν αποτελούν δεξαμενή των στελεχών E.coli Ο157:Η7, ενώ είναι φορείς του οροτύπου non-Ο157:Η7 E.coli σε ποσοστό 5%, γεγονός που καθιστά εφικτή τη μόλυνση τροφίμων και κατ’ επέκταση τη μετάδοση στον άνθρωπο. Τα εντερολοιμογόνα στελέχη E.coli θα πρέπει να αναζητούνται στις περιπτώσεις οξείας γαστρεντερίτιδας και η εργαστηριακή διάγνωση της λοίμωξης πρέπει να ολοκληρώνεται με αναζήτηση των λοιμογόνων παραγόντων .