Enteropathogen Escherichia coli (EPEC) baktériumok genotípusa/fenotípusa és pathogenitása választott malacokban

Abstract

Az enteropathogen Escherichia coli (EPEC) baktériumok a gyermekek és kisnyulak jól ismert és megfelelően jellemzett enterális kórokozói, ugyanakkor igen keveset tudunk a malacokban előforduló EPEC baktériumok szerotípusáról, intimin (eae) típusáról, virulencia faktoraikról és kórtani jelentőségéről. A közelmúltig rendelkezésre álló publikációk többnyire csak az eae+ E. coli (EPEC) baktériumok szopós és választott malacokban való előfordulásáról adtak hírt, s csupán egy legfrissebb tanulmányt ismerünk, mely az egészséges vágósertésekből izolált eae+ E. coli törzsek O típusát és intimin típusát ismertette. A kórtani hatásokat illetően több publikációt is ismerünk, melyek egyes humán EPEC és Enterohemorrhagiás E. coli (EHEC) törzseket újszülött malacokban pathogénnek találtak, de nincsenek részletes vizsgálatokon alapuló adataink a sertés EPEC törzsek választott malacokra vonatkozó pathogenitásáról. A jelen vizsgálatok alapvető céljai voltak: hasmenéses és egészséges sertések EPEC hordozásáról statisztikailag értékelhető járványtani adatokat gyűjteni, összehasonlítva azok genotípusát és fenotípusát, a választott sertésekből izolált EPEC törzsek potenciális kórokozó képességének vizsgálata céljából megfelelő in vitro és in vivo modelleket kidolgozni, s végül, a választott sertések fertőzésével előidézhető bélboholy-károsító hatásukat — hajlamosító tényezőkkel ill. azok nélkül — vizsgálni. Ad 1.: Az eae gén PCR-es és a bélboholy károsító géncsoport DNS hibridizációs kimutatása alapján, 13 gazdaság 164 hasmenéses-, és 57 nem hasmenéses malacából: 20 béleredetű és 17 bélsár eredetű eae+ E. coli törzset izoláltunk és vetettünk részletes vizsgálat alá. Az izolált törzsek a hasmenéses malacok 12,8%-ából, s a nem-hasmenéses malacok 14,0%-ából származtak. Domináns típusként, az O123:H11, eae-β (a törzsek 40%-a) került — az irodalomban elsőként — megállapításra. A béleredetű törzsek 85%-a rendelkezett eae-β, 10% pedig eae-γ génnel, viszont szignifikánsan kevesebb (53%) bélsáreredetű törzs volt eae-β, míg 23%-uk volt eae-γ pozitiv.

Ad 2.: In vitro adhéziós próbákra a PK-15 sertésvese hámsejt tenyészet a sertés eredetű EPEC törzsek jelentős részénél alkalmasnak bizonyult (szemben az itt vizsgált HeLa, és a mások által vizsgált Hep2 sejtekkel). Ultrastruktúrális vizsgálatok az EPEC törzsek intim adhézióját mutatták, melyet azonban a sertés EPEC törzsek esetén az emelvény (pedestal) képződésének hiánya jellemzett. A törzsek in vivo adhéziós és bélboholy károsító (ún. „attaching effacing = AE) hatásának vizsgálata céljából 4 hetes választott malacokra alapozott bélkacs modellt dolgoztunk ki, melynek segítségével a vizsgált EPEC törzsek közül az eae-β típusúak (többnyire béleredetűek) jobban, az eae-γ típusúak (többnyire bélsáreredetűek) pedig kevésbé jól tapadtak és idéztek elő jellegzetes AE léziót, mely különbségek mindkét vonatkozásban szignifikánsnak bizonyultak (p0,001). E tekintetben a két intimin csoport képviselői fiatalabb (1 és 2 hetes) malacokban a fenti különbséget kevésbé mutatták, s a korral egyenes arányban csökkenő fogékonyság sem volt egyértelműen kimutatható. A humán EHEC törzsek — a fenti bélkacs modellben — a sertés EPEC törzsekhez képest jóval kisebb adhéziós és megtelepedési készséget mutattak.

Ad 3.: A sertés EPEC törzsek által a gyakorlati körülmények között előidézhető kórokozó hatást 4-5 hetes választott sertések gyomorszondás fertőzése által vizsgálva azt tapasztaltuk, hogy egyes társfertőzések (pl. ETEC), és dietetikus hajlamosító tényezők (pl. magas szójatartalmú takarmány) együttese mind a kísérletes EPEC fertőzést, mind a látens természetes fertőzöttséget aktiválni tudta, mely tényezők közül a dietetikus hajlamosítás (szója) látszott hatékonyabbnak. Ugyanakkor egyéb tényezők (pl. 5×103 PFU/ml TGE vírus, vagy 0,5mg/ttkg/nap FumonsinB1 gombatoxin) kellő mértékű hajlamosságot – s ez által kimutatható mértékű EPEC tapadást és AE léziót – nem idéztek elő.

Összességében: járványtani adataink az izolált atipikus EPEC törzsek választott malacokra vonatkozó pathogenitását  az eddigi irodalmi feltételezésekkel ellentétben  kétségbe vonták, s primer kórokozó hatásukat a 4-5 hetes választott malacokon végzett fertőzési kísérleteink sem igazolták. Ugyanakkor a törzsek in vitro és in vivo adhéziójának vizsgálatára alkalmas modelleket dolgoztunk ki, s új, domináns típusú sertés EPEC törzsekre mutattunk rá.