Relación genética, formación de biopelículas, movilidad y virulencia de Escherichia coli aislada de mastitis bovina

Autores/as

  • Alejandro Sergio Cruz-Soto Universidad de La Ciénega del Estado de Michoacán de Ocampo. Licenciatura en Genómica Alimentaria.
  • Valentín Toro-Castillo Universidad de La Ciénega del Estado de Michoacán de Ocampo. Licenciatura en Genómica Alimentaria.
  • Cristián Omar Munguía-Magdaleno Universidad de La Ciénega del Estado de Michoacán de Ocampo. Licenciatura en Genómica Alimentaria.
  • José Emmanuel Torres-Flores Universidad de La Ciénega del Estado de Michoacán de Ocampo. Licenciatura en Genómica Alimentaria.
  • Luis Enrique Flores-Pantoja Universidad de La Ciénega del Estado de Michoacán de Ocampo. Licenciatura en Genómica Alimentaria. https://orcid.org/0000-0002-7724-026X
  • Pedro Damián Loeza-Lara Universidad de La Ciénega del Estado de Michoacán de Ocampo. Licenciatura en Genómica Alimentaria. https://orcid.org/0000-0002-7953-5723
  • Rafael Jiménez-Mejía Universidad de La Ciénega de Estado de Michoacán de Ocampo. Licenciatura en Genómica Alimentaria. http://orcid.org/0000-0003-0121-3457

DOI:

https://doi.org/10.22319/rmcp.v11i1.4998

Palabras clave:

E. coli, mastitis bobina, diversidad, biopelículas, virulencia

Resumen

Escherichia coli es una de las bacterias ambientales que frecuentemente se ha visto implicada en infecciones de la glándula mamaria bovina. Aunque se desconocen los factores de virulencia específicos involucrados en dicho proceso, se ha observado que las bacterias formadoras de biopelículas se asocian con infecciones persistentes. De igual forma se ha planteado que las bacterias móviles pueden ser más patógenas. El propósito del presente trabajo fue analizar la relación genética, capacidad de formación de biopelículas y movilidad de E. coli aislada de casos de mastitis bovina, así como la virulencia in vivo de aislados representativos. De acuerdo a los datos obtenidos en este trabajo el 67.7% de las bacterias pertenece al grupo filogenético A, el 17.6% al grupo B1 y el 14.7% al D. El estudio de la relación genética mediante (GTG)5 reveló que solo dos bacterias son idénticas genéticamente, el resto de las bacterias se organizaron en siete grupos distintos con 70% de similitud. Por otro lado, el 76.5% de las bacterias estudiadas fue capaz de formar biopelículas de forma fuerte, moderada o débil. Además, los genes csgA y fimA se detectaron en el 52.9% de las bacterias formadoras de biopelículas. Por su parte, el análisis de movilidad arrojó que el 70.6% fue móvil. Mientras que, el análisis de patogenicidad en larvas de Galleria mellonella reveló que aquellas bacterias formadoras de películas y móviles fueron capaces de matar un mayor número de larvas a las 24 h que las no formadoras. Los datos presentados en este trabajo indican que las E. coli causantes de mastitis bovina son muy diversas y pertenecen principalmente al grupo filogenético A y que las formadoras de biopelículas y móviles son más patógenas.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Biografía del autor/a

Alejandro Sergio Cruz-Soto, Universidad de La Ciénega del Estado de Michoacán de Ocampo. Licenciatura en Genómica Alimentaria.

Estudiante

Licenciatura en Genómica Alimentaria

Valentín Toro-Castillo, Universidad de La Ciénega del Estado de Michoacán de Ocampo. Licenciatura en Genómica Alimentaria.

Estudiante

Licenciatura en Genómica Alimentaria

Cristián Omar Munguía-Magdaleno, Universidad de La Ciénega del Estado de Michoacán de Ocampo. Licenciatura en Genómica Alimentaria.

Estudiante

Licenciatura en Genómica Alimentaria

José Emmanuel Torres-Flores, Universidad de La Ciénega del Estado de Michoacán de Ocampo. Licenciatura en Genómica Alimentaria.

Estudiante

Licenciatura en Genómica Alimentaria

Luis Enrique Flores-Pantoja, Universidad de La Ciénega del Estado de Michoacán de Ocampo. Licenciatura en Genómica Alimentaria.

Técnico Académico

Licenciatura en Genómica Alimentaria

Pedro Damián Loeza-Lara, Universidad de La Ciénega del Estado de Michoacán de Ocampo. Licenciatura en Genómica Alimentaria.

Profesor Investigador

Licenciatura en Genómica Alimentaria

Rafael Jiménez-Mejía, Universidad de La Ciénega de Estado de Michoacán de Ocampo. Licenciatura en Genómica Alimentaria.

Profesor Investigador

Licenciatura en Genómica Alimentaria

Citas

Halasa T, Huijps K, Østerås O, Hogeveen H. Economic effects of bovine mastitis and mastitis management: A review. Vet Q 2007;29(1):18-31.

Wenz JR, Barrington GM, Garry FB, Ellis RP, Magnuson RJ. Escherichia coli isolates’ serotypes, genotypes, and virulence genes and clinical coliform mastitis severity. J Dairy Sci 2006;89(9):3408-3412.

Hagiwara S, Mori K, Okada H, Oikawa S, Nagahata H. Acute Escherichia coli mastitis in dairy cattle: diagnostic parameters associated with poor prognosis. J Vet Med Sci 2014;76(11):1431-1436.

Shpigel NY, Elazar S, Rosenshine I. Mammary pathogenic Escherichia coli. Curr Opin Microbiol 2008;11(1):60-65.

Blum SE, Heller ED, Sela S, Elad D, Edery N, Leitner G. Genomic and phenomic study of mammary pathogenic Escherichia coli. PLoS ONE 2015;10(9): e0136387.

Kempf F, Slugocki C, Blum SE, Leitner G, Germon P. Genomic comparative study of bovine mastitis Escherichia coli. PLoS ONE 2016;11(1):e0147954.

Goldstone RJ, Harris S, Smith DG. Genomic content typifying a prevalent clade of bovine mastitis-associated Escherichia coli. Sci Rep 2016;(6):30115.

Olson MA, Siebach TW, Griffitts JS, Wilson E, Erickson DL. Genome-wide identification of fitness factors in mastitis-associated Escherichia coli. Applied Environ Microbiol 2018;84(2):e02190-17.

Leimbach A, Poehlein A, Vollmers J, Görlich D, Daniel R, Dobrindt U. No evidence for a bovine mastitis Escherichia coli pathotype. BMC Genomics 2017:18(1):359.

Clermont O, Bonacorsi S, Bingen E. Rapid and simple determination of the Escherichia coli phylogenetic group. Appl Environ Microbiol 2000;66(10):4555-4558.

Suojala L, Pohjanvirta T, Simojoki H, Myllyniemi AL, Pitkälä A, Pelkonen S, Pyörälä S. Phylogeny, virulence factors and antimicrobial susceptibility of Escherichia coli isolated in clinical bovine mastitis. Vet Microbiol 2011;147(3-4):383-388.

Liu Y, Liu G, Liu W, Liu Y, Ali T, Chen W, Yin J, Han B. Phylogenetic group, virulence factors and antimicrobial resistance of Escherichia coli associated with bovine mastitis. Res Microbiol 2014;165(4):273-277.

Keane OM. Genetic diversity, the virulence gene profile and antimicrobial resistance of clinical mastitis-associated Escherichia coli. Res Microbiol 2016;167(8):678-684.

Dogan B, Rishniw M, Bruant G, Harel J, Schukken YH, Simpson KW. Phylogroup and lpfA influence epithelial invasion by mastitis associated Escherichia coli. Vet Microbiol 2012;159(1-2):163-170.

Lippolis JD, Brunelle BW, Reinhardt TA, Sacco RE, Nonnecke BJ, Dogan B, Simpson K, Schukken YH. Proteomic analysis reveals protein expression differences in Escherichia coli strains associated with persistent versus transient mastitis. J Proteomics 2014;(108):373-381.

Melchior MB, Vaarkamp H, Fink-Gremmels J. Biofilms: a role in recurrent mastitis infections?. Vet J 2006;171(3):398-407.

Atulya M, Mathew AJ, Rao JV, Rao CM. Influence of milk components in establishing biofilm mediated bacterial mastitis infections in cattle: a fractional factorial approach. Res. Vet Sci 2014;96(1):25-27.

Ramarao N, Nielsen-Leroux C, Lereclus D. The insect Galleria mellonella as a powerful infection model to investigate bacterial pathogenesis. J Vis Exp 2012;(70):e4392.

Nathan S. New to Galleria mellonella: modeling an ExPEC infection. Virulence 2014;5(3):371-374.

Alghoribi MF, Gibreel TM, Dodgson AR, Beatson SA Upton M. Galleria mellonella infection model demonstrates high lethality of ST69 and ST127 Uropathogenic E. coli. PLoS ONE 2014;9(7):e101547.

Morgan JK, Ortiz JA, Riordan JT. The role for TolA in enterohemorrhagic Escherichia coli pathogenesis and virulence gene transcription. Microb Pathog 2014;(77):42-52.

Ciesielczuk H, Betts J, Phee L, Doumith M, Hope R, Woodford N, Wareham D. W. Comparative virulence of urinary and bloodstream isolates of extra-intestinal pathogenic Escherichia coli in a Galleria mellonella model. Virulence 2015;6(2):145-151.

Jiménez-Mejía R, Gudiño-Sosa LF, Aguilar-López JA, Loeza-Lara PD. Caracterización molecular de Escherichia coli resistente a antibióticos aislada de mastitis bovina en Michoacán, México. Rev Mex Cienc Pecu 2017;8(4):387-396.

Madico G, Akopyants NS, Berg DE. Arbitrarily primed PCR DNA fingerprinting of Escherichia coli O157: H7 strains by using templates from boiled cultures. J Clin Microbiol 1995;33(6):1534-1536.

Stepanović S, Vuković D, Hola V, Bonaventura GD, Djukić S, Ćirković I, Ruzicka F. Quantification of biofilm in microtiter plates: overview of testing conditions and practical recommendations for assessment of biofilm production by staphylococci. APMIS 2007;115(8):891-899.

Silva VO, Soares LO, Júnior AS, Mantovani HC, ChangYF, Moreira MAS. Biofilm formation on biotic and abiotic surfaces in the presence of antimicrobials by Escherichia coli isolates from cases of bovine mastitis. Appl Environ Microbiol 2014;80(19):6136-6145.

Wilson K. Preparation of genomic DNA from bacteria. Curr Protoc Mol Biol 2001;56(1): 2.4.1–2.4.5.

Mohapatra BR, Broersma K, Mazumder A. Comparison of five rep-PCR genomic fingerprinting methods for differentiation of fecal Escherichia coli from humans, poultry and wild birds. FEMS Microbiol Lett 2007;277(1):98-106.

Heras J, Domínguez C, Mata E, Pascual V, Lozano C, Torres C, Zarazaga M. GelJ–a tool for analyzing DNA fingerprint gel images. BMC Bioinformatics 2015;(16):270.

Blum SE, Leitner G. Genotyping and virulence factors assessment of bovine mastitis Escherichia coli. Vet Microbiol 2013;163(3-4):305-312.

Burvenich C, Van Merris V, Mehrzad J, Diez-Fraile A, Duchateau L. Severity of E. coli mastitis is mainly determined by cow factors. Vet Res 2003;34(5):521-564.

Ghanbarpour R, Oswald E. Phylogenetic distribution of virulence genes in Escherichia coli isolated from bovine mastitis in Iran. Res Vet Sci 2010;88(1):6-10.

Milanov D, Prunić B, Velhner M, Todorović D, Polaček V. Investigation of Biofilm Formation and Phylogenetic Typing of Escherichia coli Strains Isolated from Milk of Cows with Mastitis. Acta Veterinaria 2015;65(2):202-216.

Dogan B, Klaessig S, Rishniw M, Almeida RA, Oliver SP, Simpson K, Schukken YH. Adherent and invasive Escherichia coli are associated with persistent bovine mastitis. Vet Microbiol 2006;116(4):270-282.

Moser A, Stephan R, Corti S, Lehner A. Resistance profiles and genetic diversity of Escherichia coli strains isolated from acute bovine mastitis. Schweiz Arch Tierheilkd 2013;155(6):351-357.

Fernandes JBC, Zanardo LG, Galvão NN, Carvalho IA, Nero LA, Moreira MAS. Escherichia coli from clinical mastitis: serotypes and virulence factors. J Vet Diagn Invest 2011;23(6):1146-1152.

Flemming HC, Wingender J, Szewzyk U, Steinberg P, Rice SA, Kjelleberg S. Biofilms: an emergent form of bacterial life. Nat Rev Microbiol 2016;14(9):563-575.

Naves P, Del Prado G, Huelves L, Gracia M, Ruiz V, Blanco J, Rodríguez-Cerrato V, Ponte MC, Soriano F. Measurement of biofilm formation by clinical isolates of Escherichia coli is method‐dependent. J Appl Microbiol 2008;105(2): 585-590.

Publicado

27.02.2020

Cómo citar

Cruz-Soto, A. S., Toro-Castillo, V., Munguía-Magdaleno, C. O., Torres-Flores, J. E., Flores-Pantoja, L. E., Loeza-Lara, P. D., & Jiménez-Mejía, R. (2020). Relación genética, formación de biopelículas, movilidad y virulencia de Escherichia coli aislada de mastitis bovina. Revista Mexicana De Ciencias Pecuarias, 11(1), 167–182. https://doi.org/10.22319/rmcp.v11i1.4998
Metrics
Vistas/Descargas
  • Resumen
    1074
  • PDF
    508
  • PDF
    218
  • Full text
    130

Número

Sección

Artículos

Métrica

Artículos similares

<< < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 > >> 

También puede Iniciar una búsqueda de similitud avanzada para este artículo.

Artículos más leídos del mismo autor/a