Expresión de toxinas Shiga en STEC de origen ambiental, clínico y alimentario

Abstract

Escherichia coli productora de toxina Shiga (STEC) conforma un grupo de bacterias patógenas con un fuerte impacto en la salud pública mundial, debido a su asociación con enfermedades entéricas graves como la colitis hemorrágica o el síndrome urémico hemolítico. La expresión de sus toxinas Shiga (Stx1 y Stx2), factores de virulencia asociados a estas enfermedades y codificados por genes transportados por bacteriófagos, es influenciada por dos factores principales: la estructura genética bacteriana y su relación con las condiciones ambientales, siendo esta última, muchas veces subestimada. En este trabajo nos propusimos cuantificar la expresión de toxinas Shiga en cinco aislamientos de STEC obtenidos de cuatro ambientes distintos, utilizando diferentes secuencias involucradas en la producción de las toxinas. Se evaluó la supervivencia y viabilidad bacteriana de los aislamientos en distintas condiciones nutricionales, y se cuantificó la expresión de stx1 y stx2 mediante qPCR en presencia y ausencia de Ciprofloxacina (CIP) a una concentración subinhibitoria (CIM/2), la cual se evaluó actuando como inductor. Todos los aislamientos resultaron viables en los distintos medios, remarcando la capacidad de adaptación de STEC a diferentes condiciones nutricionales, aunque con un crecimiento significativamente menor en déficit nutricional. De un total de 30 condiciones evaluadas en el ensayo de expresión, 9 mostraron una amplificación positiva (4 para stx1 y 5 para stx2). En el caso de stx2, un único aislamiento de origen alimentario se encontró dentro del rango cuantificable, pero el estudio de la tendencia de amplificación entre los 5 aislamientos mostró variabilidad entre los aislamientos. Por otro lado, la expresión de stx1 en un aislamiento de origen animal cultivado en superávit nutricional aumentó más de 3 veces en presencia de CIP, confirmando la inducción mediada por este antibiótico. Estos resultados muestran variabilidad entre las cepas en cuanto a la expresión de los genes stx y confirman que la exposición a antibióticos es capaz de inducir la sobreexpresión de las toxinas Shiga.