Journal of microbiology, epidemiology and immunobiologyJournal of microbiology, epidemiology and immunobiologyЖурнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии0372-93112686-7613Central Research Institute for Epidemiology13265ArticlesСтатьиResearch ArticleDIFFERENCES IN PATTERN OF PATHOGENICITY GENES IN ESCHERICHIA COLI STRAINS PRODUCING SHIGA-LIKE TOXINРАЗЛИЧИЯ ПО НАБОРУ ГЕНОВ ПАТОГЕННОСТИ У ШТАММОВ ESCHERICHIA COLI, ПРОДУЦИРУЮЩИХ ШИГА-ПОДОБНЫЕ ТОКСИНЫShabanovaN. AШабановаН. АBondarenkoV. MБондаренкоВ. МGamaleya Research Institute of Epidemiology and Microbiology, Moscow, RussiaНИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи, Москва15102009865NO5 (2009)№5 (2009)4809062023Copyright ©; 2009, Shabanova N.A., Bondarenko V.M.Copyright ©; 2009, Шабанова Н.А., Бондаренко В.М.2009Shabanova N.A., Bondarenko V.M.Шабанова Н.А., Бондаренко В.М.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://microbiol.crie.ru/jour/article/view/13265

Aim. The detection by PCR of virulence markers in clinical strains of Escherichia coli strains producing the shiga-like toxin. Materials and methods . Thirty-four strains of STEC isolated from patients with acute intestinal infection were studied. PCR with primers to following 10 genes of pathogenicity: rfbE, eaeA, iha, saa, stx1, stx2, cdt, cubA, ehx and espP was utilized. Susceptibility of isolated to antibiotics was determined. Presence of class I integrons in bacterial cells was assessed. Results . rfbE gene coding antigen of serogroup O157 was detected in 31 out of 34 isolates. Twenty-three (74.2%) strains of E.coli O157 had typical pattern of pathogenicity genes (rfbE, eaeA, stx1, stx2, ehx, and espP). In 12 out of 23 cultures (52.2%) sequence of iha gene was detected. Presence of cdt genes was revealed only in 2 clonical isolates belonging to serogroup O157 isolated in Moscow. Two out of 11 strains isolated in Tula region did not have rfbE and eaeA sequences but had sequences saa and subA, which were absent in other studied strains of STEC. Genes of class I integrons were not found in all studied strains although some of them were resistant to sulfonamides, tetracyclines, and aminoglycosides. Conclusion . Heterogeneity in pattern of pathogenicity genes was demonstrated in E.coli producing shiga-like toxin that points to circulation of different cultures among patients with acute intestinal infection, which is necessary to consider during analysis of clinical isolates.

Цель. Выявление с помощью ПЦР маркеров вирулентности у клинических штаммов Escherichia coli, продуцирующих шига-подобный токсин. Материалы и методы. Исследовано 34 штамма STEC, изолированных при острой кишечной инфекции. Использован метод ПЦР с праймерами к 10 генам патогенности: rfbЕ, eaeА, iha, saa, stx1, stx2, cdt, subA, ehx и espP. Составлена антибиотикограмма изолятов. Изучено наличие в бактериальных клетках интегронов I класса. Результаты. У 31 из 34 изолятов обнаружен rfbЕ ген, контролирующий синтез антигена серогруппы O157. Типичным набором генов патогенности (rfbE, еаеА, stx1,2, ehx и espP) обладали 23 штамма E.coli О157 (74,2% случаев). У 12 из этих 23 культур (52,2%) выявлена последовательность iha гена. Наличие сdt генов обнаружено только у 2 клинических изолятов серогруппы О157, выделенных в Москве. Два из 11 штаммов, изолированных на территории Тульской области, не имели rfbE и еаеА последовательностей, но обладали saa и subA, отсутствующими у остальных исследуемых штаммов STEC. Гены интегронов I класса не были обнаружены ни у одного из протестированных штаммов, хотя некоторые из них обла д а ли устойчивостью к сульфаниламидам, препаратам групп тетрациклинов и аминогликозидов. Заключение. Показана гетерогенность по составу генов патогенности у штаммов E.coli, продуцирующих шига-подобные токсины, что свидетельствует о циркуляции среди больны х острыми кишечными инфекциями различных культур, в том числе и не относящихся к серогруппе О157, что необходимо учитывать при анализе клинических изолятов.

shiga-like toxinEscherichia coliPCRpathogenicity genesidentificationшига-подобный токсинПЦРгены патогенноститипированиеБондаренко В.М., Шабанова Н.А. Инфекции, вызываемые энтерогеморрагическими эшерихиями. Вет.патология. 2004, 4 (11): 60-68.Воробьев А.А., Бондаренко В.М., Шабанова Н.А. и др. ПЦР-тест системы для геноиндикации энтерогеморрагических эшерихий. Журн.микробиол. 2000, 6: 90-94.Ряпис Л.А., Филатов Н.Н, Салова Н.Я. и др. Характеристика штаммов Еscherichia coli О157:Н7, изолированных на территориях центрального федерального округа. Там же. 2005, 1: 7-11.Степаншин Ю.Г., Светоч Э.А., Ерусланов Б.В. и др. Эпидемиологическая значимость и характеристика штаммов Escherichia coli О157:Н7. Эпидемиол. инфекц. бол. 2005, 2: 16-21.Bielaszewska M., Fell M., Greune L. et al. Characterization of cytolethal distending toxin genes and expression in Shiga toxin-producing Escherichia coli strains of non-O157 serogroups. Infect. Immun. 2004, 72 (3): 1812-1816.Chapman T.A. Wu X.Y., Barchia I. et al. Comparis on of virulence gene profiles of Escherichia coli strains isolated from healthy and diarrheic swine. Appl. Environ. Microbiol. 2006, 72 (7): 4782-4795.Desmarchelier P.M., Bilge S.S., Fegan N. et al. A PCR specific for Escherichia coli О157 based on the rfb locus encoding O157 lipopolysaccharide. J. Clin. Microbiol. 1998, 36 (6): 801—804.Germani Y., Begaud E., Le Bouguenec C. Detection of the Escherichia coli attaching and effacing gene (eaeA) in enteropathogenic strains by polymerase chain reaction. Res. Microbiol. 1997, 148: 177-181.Gyles C.L. Shiga toxin-producing Escherichia coli: an overview. J.Anim.Sci. 2007, 85: E45-E62.Meng J., Zhao S., Doyle M.P et al. Virulence genes of Shiga toxin-producing Escherchia coli isolated from food, animals and humans. Int. J. Food Microbiol. 1998, 45 (3): 229-235.Paton A.W., Srimanote P., Talbot U.M. et al. A new family of potent AB5 cytotoxins produced by shiga toxigenic Escherichia coli. J.Exp.Med. 2004, 200 (1): 35-46.Pollard D.R., Johnson WM., Lior H. et al. Rapid and specific detection of verotoxin genes in Escherichia coli by the polymerase chain reaction. J. Clin. Microbiol. 1990, 28 (3):540-545.Tarr P.I., Bilge S.S., Vary J.C. et al. Iha: novel Escherichia coli O157:H7 adherence-conferring molecule encoded on a recently acquired chromosomal island of conserved structure. Infect. Immun. 2000, 68 (3): 1400-1407.Welinder-Olsson, Badenfors M., Cheasty T. et al. Genetic profiling of enterohemorrhagic Escherichia coli strains in relation to clonality and signs of infection. J. Clin. Microbiol. 2002, 40 (3): 959-964.Zhao S., White D.G., Ge B. et al. Identification and characterization of integron-mediated antibiotic resistance among Shiga toxin-producing Escherichia coli isolates. Appl. Environ. Microbiol. 2001, 67 (4): 1558-1564.