Aplicación de la genómica comparativa para comprender aspectos de la virulencia, patogenicidad y adaptativos de cepas de E. coli productora de toxina Siga (STEC)

Abstract

Escherichia coli enterohemorrágica (EHEC) es un patógeno zoonótico que pertenece al grupo de E. coli productores de toxina Shiga (STEC). El serotipo O157:H7 es responsable de causar diferentes cuadros de diarrea en humanos y aquellos casos más severos desarrollan Síndrome Urémico Hemolítico (SUH). Argentina es el país con mayor número de casos de SUH en el mundo. El bovino es descrito como el principal reservorio de este patógeno. La alta plasticidad genómica de este patógeno es responsable de la variabilidad observada entre algunas cepas de EHEC O157:H7. Esta variabilidad tiene un impacto en la progresión de las enfermedades producidas por la infección de este patógeno. Gracias a la secuenciación de nueva generación (next generation sequencing – NGS) se han logrado secuenciar aislamientos de STEC para estudiar su variabilidad genética, comprender su epidemiologia y proporcionar información sobre sus bases moleculares de virulencia y patogenicidad. Por lo tanto, para comprender las bases moleculares de la virulencia y patogenicidad y de factores asociados a la variabilidad genética de aislamientos de EHEC O157:H7, el objetivo de este proyecto es realizar un análisis genómico comparativo entre diferentes cepas de EHEC O157:H7 aisladas de bovinos en la Argentina. Nuestro análisis demostró que los factores vinculados a la variabilidad genética están, en parte, asociados a genes de virulencia y genes de resistencia a antimicrobianos. Otra evidencia de variabilidad genética se observó al realizar un análisis del pangenoma, donde los genes que forman parte del genoma accesorio son aquellos que contribuyen a un mayor grado de variabilidad. Además, realizamos un análisis filogenómico cuyos resultados indican ausencia de una relación clonal debido a que los subtipos de toxina Shiga no se conservan, en función de la localidad de la cual fueron aisladas las muestras. Por otro lado, realizamos un análisis in vitro mediante la técnica de reacción en cadena de la polimerasa (PCR), utilizando primers específicos para determinar la presencia y el subtipo del principal factor de virulencia de este patógeno, la toxina Shiga. También realizamos ensayos de PCR para determinar la presencia del posible factor de virulencia ospB-like, observando que se encuentra altamente conservado en todas las cepas. Por último, se realizó un ensayo de expresión mediante PCR en tiempo real cuantitativa con transcriptasa inversa (RT-qPCR) para evaluar a nivel transcripcional la expresión de los genes stx y ospB-like.