Virulence factors of Escherichia coli isolated from diarrheic calves

Abstract

Cento e setenta e três cepas de Escherichia coli isoladas de bezerros com diarréia provenientes da região noroeste do estado de São Paulo foram examinadas para a produção de enterotoxinas termolábil (LT) e termoestável (ST), e examinadas quanto à presença de fatores de virulência associados a colibacilose bovina. Oitenta e cinco (49,1%) das cepas de E. coli produziram toxinas, 53 cepas foram detectadas como produtoras de toxina STa, e nove dessas cepas também produziam toxina LT. Foram identificadas pela reação em cadeia de polimerase 23 cepas portadoras do gene LT-II. Nove (5,2%) das cepas apresentavam os genes de toxina Shiga: quatro o gene stx 2, quatro o gene stx 1 e uma cepa apresentava os dois genes. Três das cepas que apresentavam o gene stx1 também possuiam o gene eae. Entre as cepas de E. coli examinadas quanto à susceptibilidade a 10 agentes antimicrobianos, a resistência à cefalotina (46,1%) foi a mais comumente observada, seguida pelas resistências a tetraciclina (45,7%), trimetropima-sulfadiazina (43,3%) e ampicilina (41,0%). Todas as cepas isoladas apresentaram resistência a pelo menos dois antimicrobianos, sendo a multirresistência detectada em elevada freqüência. Algumas toxinas e fatores de virulência, produzidos por essas cepas de E. coli podem estar envolvidos em doenças humanas. O alto nível de resistência a agentes antimicrobianos, apresentado pelas cepas isoladas, constitue motivo de preocupação em saúde pública.

One hundred seventy-three Escherichia coli strains isolated from calves from northwestern São Paulo State, having diarrhea were examined for the production of thermolabile (LT) and thermostable (ST) enterotoxins and for the presence of virulence factors associated with bovine colibacillosis. Eighty-five (49.1%) of the E.coli strains produced toxins; 53 isolates were detected as producing STa toxin, and 9 also produced LT toxin. By PCR, 23 isolates were shown to harbor only the LT-II gene. Nine (5.2%) isolates harbored Shiga toxin genes: four carried the stx2 gene, four the stx1 gene and one carried both. Three of the isolates showing stx1 also carried the eae gene. Among the E. coli isolates examined for susceptibility to 10 antimicrobial agents, resistance to cephalothin (46.1%), was most commonly observed, followed by resistances to tetracycline (45.7%), trimethoprim-sulfadiazine (43.3%) and ampicilin (41.0%). All isolates showed resistance to at least two antimicrobial agents; multidrug resistance was quite frequently encountered. Results showed that bovine E. coli produces some toxins and virulence factors, some of which may be involved in human disease. The isolates showed a high level of resistance to antimicrobial agents constituting a public health concern.