Propiedades hemaglutinantes de cepas de Escherichia coli aisladas de corderos diarreicos y su relación con su toxicidad (página 2)

Cuadro 1. Propiedades hemaglutinantes de las 84 cepas de E. coli aisladas. Hemagglutinating properties of 84 isolated E. coli strains.

E = Eritrocitos, HAMR = Hemaglutinación manosa resistente, HAMS = Hemaglutinación manosa sensible, NHA = No hemaglutinante.

Cuadro 2. Relación entre las cepas de E. coli tóxicas y sus propiedades hemaglutinantes. Relation between toxigenic E. coli strains and their hemagglutinating propert

G = Eritrocitos de gallina, B – Eritrocitos de bovino, C = Eritrocitos de cobayo, NHA = No hemaglutinante, HAMR = Hemaglutinación manosa resistente, HAMS = Hemaglutinación manosa sensible.

RESULTADOS

De las 107 muestras de fecas se lograron aislar 84 cepas de E. coli (78.5%), de las cuales 70 (83.3%) demostraron tener capacidad hemaglutinante, tal como se resume en el cuadro 1.

La prueba de ELISA pesquisó 18 cepas que eran productoras de ST; a su vez las lesiones citopáticas en línea celular Vero indicaron que 11 cepas eran productoras de Verotoxina. La relación entre las cepas toxigénicas y sus propiedades hemaglutinantes se resumen en el cuadro 2.

DISCUSIÓN

Un total de 70 (83.3%) cepas de E. coli presentaron propiedades hemaglutinantes, 69 (98.6%) de las cuales se detectaron con eritocitos de gallina, 51 (72.9%) con eritrocitos de cobayo y 34 (48.6%) con eritrocitos de bovino (cuadro 1). Consecuentemente, las hemaglutininas de las cepas aisladas –sean fímbricas o de otro tipo– reaccionaron preferentemente con los eritrocitos de gallina, correspondiendo mayoritariamente al tipo de HAMR, aunque 3 cepas resultaron ser sensibles a la manosa (HAMS), las que podrían pertenecer al biotipo A de Smyth (1982) que se caracterizan por no aglutinar los eritrocitos de gallina al ser tratadas con manosa.

Diferentes investigadores (Evans y col., 1980a y b; Isaacson, 1988; Gyles, 1993) sostienen que cepas HAMR juegan un importante papel en la adhesión a los enterocitos de la mucosa del intestino delgado evitando ser desplazadas por el peristaltismo intestinal y, por ende, con la consecuente colonización de la mucosa. A su vez, las cepas HAMS podrían corresponder a fimbrias tipo 1 (F1), las que según algunos autores corresponderían a E. coli de la flora normal (Evans y col., 1979). También se sostiene que tendrían un papel más significativo en infecciones extraintestinales, como sucede en las aves con infecciones del epitelio del aparato respiratorio (Dho-Moulin, 1993); no obstante, otros investigadores aseveran que la F1 sirve como factor de colonización en algunas cepas enterotóxicas y enteropatógenas (Levine y col., 1980; Wilson y Francis, 1986; Takahashi y col, 1990). Con todo, se debe recordar que diversos investigadores informan el aislamiento de cepas de E. coli K88, K99, F41 que fueron HAMR (Morris y col., 1977; Velázquez y col., 1991).

En cuanto a las cepas productoras de ST todas resultaron hemaglutinantes, relacionándose más bien con el tipo HAMR en eritrocitos de gallina, ya que 15 cepas son resistentes a la manosa y sólo 3 sensibles a este azúcar (cuadro 2). Los eritrocitos de cobayo pesquisan cepas que son HAMR y HAMS prácticamente en partes iguales. Por último, los eritrocitos de bovinos son aglutinados en menor proporción, puesto que únicamente 3 cepas presentan hemaglutininas.

Con las 11 cepas productoras de verotoxina se constató que todas ellas poseían hemaglutininas, predominando la de tipo HAMR al igual como sucedió con las ST (cuadro 2).

Al asociar estos resultados resumiéndolos en la secuencia gallina-bovino-cobayo e identificando por R los HAMR, por N los no hemaglutinantes y por S a los HAMS, se puede mencionar que en el caso de las cepas ST serían preferentemente RNR o RNS. En cuanto a las cepas productoras de verotoxinas corresponderían mayoritariamente a RNN o RNS. Con todo, no se puede concluir con un modelo de clasificación como lo han hecho Evans y col. (1979, 1980a) con cepas de origen humano, quienes utilizaron la tipificación hemaglutinante como prueba presuntiva de identificación de cepas ETEC que poseen las fimbrias CFA I (F2) y CFA II (F3) (Evans y col., 1979); además, estos investigadores dan a conocer en 1981 una alta y directa correlación existente entre la hemaglutinación que ellos denominan "tipo VI" y cepas aisladas en casos de bacteremia (Evans y col., 1981).

Se pretende construir en el futuro un esquema clasificatorio de las cepas E. coli hemaglutinantes, ya que no es posible hacerlo con los datos obtenidos en el presente trabajo, no sólo por el reducido número de cepas, sino que también porque es necesario considerar otras características, entre las que cabe mencionar antígenos O, H, K y fímbricos, presencia de cápsulas, elaboración de otras toxinas además de VT y ST, etc., lo que además se debe correlacionar con el origen de las cepas aisladas, con eritrocitos obtenidos de un mayor número diferentes especies animales y con la técnica hemaglutinante empleada (Aning y Thomlinson, 1983; Cox y Houvenaghel, 1987). En el intertanto, en atención a que las adhesinas fímbricas constituyen una importante herramienta en el diagnóstico de la diarrea neonatal, puesto que se presentan raramente en cepas E. coli no enterotóxicas (Thorn y Roeder, 1988), es dable concluir, coincidiendo con Evans y col. (1980a), que el test de hemaglutinación puede servir de base para seleccionar cepas que se someten posteriormente a examen serológico y clasificación antigénica de las fimbrias, ya que el estudio hemaglutinante es económico, rápido y fácil de realizar, por lo que está al alcance de laboratorios modestos.

BIBLIOGRAFÍA 

ANING,  K.G.,  J.R.  THOMLINSON.  1983.   Adhesion factor distinct from K88, K99, F41, 987P, CFAI and CFAII in porcine Escherichia coli ,   Vet. Rec.  112 :  251.

ARP,  L.H.  1988.   Bacterial infection of mucosal surfaces  :  an overwiew of cellular and molecular mechanisms. En:   J.A.  ROTH  (ed.).  Virulence mechanisms of bacterial pathogens. Am. Soc. Microbiol., Washington, USA, pp. 3-27.

BURROWS,  M.R.,  R.  SELLWOOD,  R.A.  GIBBONS.  1976.  Haemagglutinating and adhesives properties associated with the K99 antigen of bovine strains of Escherichia coli,  J. Gen. Microbiol.  96 :  269-275.

COX ,  E.,   A. HOUVENAGHEL.   1987.   In vitro adhesion of K88ab-, K88ac- and K88ad positive Escherichia coli to intestinal villi, to buccal cells and to erythrocytes of weaned piglets ,  Vet. Microbiol.   15 :  201-207.

DHO-MOULIN,  M.  1993.  Les Escherichia coli pathogènes des volailles,   Ann. Méd. Vét. 137 :  353-357 .

EVANS,  D.J.  Jr.,  D.G. EVANS,  H.L.  DUPONT.  1979.  Hemagglutination patterns of enterotoxigenic and enteropathogenic Escherichia coli determined with human, bovine, chicken, and guinea pig erytrocytes in the presence and abscence of mannose,  Infect. Immun .  23 :  336-346.

EVANS,   D.J.  Jr.,   D.G.  EVANS,   L.S.  YOUNG,    J.  PITT.  1980a.  Hemagglutination typing of Escherichia coli : Definition of seven hemagglutination types,  J. Clin. Microbiol.  12 :  235-242.

EVANS,  D.J. Jr.,  S. CLEGG,  D.G.  EVANS.  1980b.  Fimbrial antigens and pathogenic Escherichia coli,  Lancet, i:  201.

EVANS,  D.J. Jr.,  D.J.G.  EVANS,   C.  HÖHNE,   M.A.  NOBLE,  E.V.  HALDANE,  H.  LIOR,    L.S.   YOUNG.  1981.   Hemolysin and K antigens in relation to serotype and hemagglutination type of Escherichia coli isolated from extraintestinal infections,   J. Clin. Microbiol.  13  : 171-178.

EVANS, D.G.,  D.J. Jr.   EVANS.  1978.   New surface-associated heat-labile colonization factor antigen (CFA/II) produced by enterotoxigenic Escherichia coli of serogroup 06 and 08,  Infect. Immun.  21 :   638-647.

GYLES,  C.L.  1993.  Escherichia coli. En: C.L.   y  Ch. OTHOEN   (eds.).   Pathogenesis of bacterial infections in animals.   2ª  ed.,   Iowa State University Press,  Ames,  USA, pp.   164-187.

ISAACSON ,   R.E.   1988.  Molecular and genetic basis of adherence for enteric Escherichia coli in animals. En  J.A.  ROTH (ed.).   Virulence mechanism of bacterial pathogens.   Am. Soc. Microbiol.  Washington,  USA , pp.  28-44.

JONES,   G.W. ,  J. W.  RUTTER.  1974.  The association of K88 of K antigen with haemaggluinating activity in porcine strains of Escherichia coli,  J. Gen. Microbiol. 84 :  135-144.

LEVINE,  M.,  M.B.  RENNELS,  V.  DAYA,  T.P.  HUGHES.  1980.  Haemagglutination and colonization factors in enterotoxigenic and enteropathogenic Escherichia coli that cause diarrheae,  J. Infect. Dis.  141 :  733-737.

MORRIS,  J.A.,  A.E.  STEVENS,   W.J.  SOJKA.  1977.  Preliminary characterization of cell-free K99 antigen isolated from E. coli b41,   J. Gen. Microbiol.  9 :  353-357.

 SCHUDEL,  A.  1985 Manual de técnicas para la identificación de agentes infecciosos asociados a diarreas neonatales.  FAO Reg. Am. Lat.

SMYTH,  C.J.  1982. Two mennose-resistant haemagglutinins on enterotoxigenic Escherichia coli of serotype 06:K15:H16 or H-isolated from travellers and infantile diarrhoea,  J. Gen. Microbiol. 128 : 2081-2096.

TAKAHASHI, K.,  N. TAKAHASHI,  A. YAMAMOTO,  T. UEMURA ,  J.  IMOSE .  1990.  Isolation of Escherichia coli expressing 987P fimbrial antigen  from suckling piglets,  Jpn. J. Vet. Sci.  52 : 1113-111.

THORN,  C.J.,  P.L.   ROEDER.   1988.  Use of a monoclonal antibody to detected the F41 fimbrial adhesin of enterotoxigenic Escherichia coli,   Res. Vet. Sci.  44 :  394-395.

VELAZQUEZ, B., G. BARRETO, N. IZQUIERDO, L. PALACIO. 1991. Diagnóstico y tratamiento de la colibacteriosis porcina, Rev. Prod. Anim. 6: 139-144.

WILSON, R.A., D.H. FRANCIS. 1986. Fimbriae and enterotoxin associated with E. coli serogroups isolated from pig with colibacillosis, Am. J. Vet. Res. 47: 213-217.

ZAMORA, J., G. REINHARDT, N. TADICH, X. CABEZAS, J. TIRACHINI, M. FRITZ. 1994. Cepas de Escherichia coli productoras de enterotoxina termoestable (ST) y de verotoxina (VT) aisladas de terneros y corderos con diarrea, Arch. Med. Vet. 26: 41-47.  

J.  ZAMORA1, M.V.;  G.  REINHARDT1, M.V., Dr. med. vet.;  N.  TADICH2, M.V., PhD.;  M. POLETTE1, T.M.;  M.I.  JARAMILLO1, T.M. 1. Instituto de Microbiología, Facultad de Ciencias. 2. Instituto de Ciencias Clínicas Veterinarias, Fac. de Ciencias Veterinarias,  Universidad Austral de Chile, Casilla 167, Valdivia, Chile. * Proyectos  FONDECYT 92-0067  y  DID UACH S-94-16.