UDK 616-022.09:579.842.11

KARAKTERISTIKE SOJEVA VEROCITOTOKSINPRODUKUJU]IH ESCHERICHIA COLI IZOLOVANIH IZ

GOVEDA*

SOME TRAITS OF VEROTOXIN-PRODUCING STRAINS OF

ESCHERICHIA COLI ISOLATED FROM CATTLE

S. Lazi}, N. Stajkovi}, B. Dimi}, Zorica Lep{anovi}, Milena Krsti},R. ^ekanac, J. Mladenovi}, @. Jadranin, Sonja Radakovi}, Slavica Ra|en**

Verocitotoksi~na Escherichia coli (VTEC) jedna je od 6 grupa pa-togenih bakterija ove vrste, uzro~nika crevnih zaraznih bolesti ljudi i `iv-otinja. Dosada{nja istra`ivanja u svetu su pokazala da je osnovni rezer-voar VTEC intestinalni trakt doma}ih `ivotinja, pre svega pre`ivara. Nana{im prostorima su doma}e `ivotinje ~esto inficirane ovim patogenimagensima, ali kod nas su ovi bakterijski agensi redak uzro~nik spo-radi~nih enterokolitisa, dok epidemijske pojave oboljenja izazvanihVTEC do sada nisu registrovane. Zbog toga se postavlja pitanje kolikiprocenat VTEC, izolovanih iz intestinalnog trakta doma}ih `ivotinja nana{em geografskom podru~ju, ima osobine enterohemoragijskih E.coli, tj. sojeva patogenih za ljude. Cilj ovog istra`ivanja bio je da se ispi-taju fenotipske i genotipske karakteristike VTEC izolovanih iz intestinal-nog trakta goveda sa na{eg geografskog podru~ja te da se na osnovudobijenih rezultata identifikuju enterohemoragijske Escherichia coliEHEC i utvrdi njihova zastupljenost u okviru grupe ispitivanih VTEC. Uk-upno je ispitano 105 VTEC sojeva izolovanih iz intestinalnog traktagoveda poreklom sa farmi iz prigradskih i seoskih naselja u okoliniBeograda i kod svih je PCR metodom utvr|eno prisustvo gena zaverocitotoksin (vtx). Dokazano je da svi ovi sojevi poseduju jednu ilivi{e vtx genskih sekvenci.

Prema na{em istra`ivanju, svega se ~etiri (3,8%) soja, od ukupno105 ispitanih VTEC sojeva, mogu svrstati u grupu EHEC. Na osnovu do-bijenih rezultata mo`e se zaklju~iti da ve}ina VTEC, izolovanih iz intes-

339

ORIGINALNI RAD – ORIGINAL PAPER

* Rad primljen za {tampu 19. 05. 2010. godine** Dr sci. med. Sr|an Lazi}, docent, dr sci. med. Novica Stajkovi}, profesor, Institut za epidemi-

ologiju VMA; dr vet. med Bane Dimi}, Veterinarska stanica Beograd; dr sci. med. ZoricaLep{anovi}, dr sci. med. Milena Krsti}, dr sci. med. Radovan ^ekanac, docent, dr spec. epi-demiolog Jovan Mladenovi}, dr spec. epidemiolog @arko Jadranin, Institut za epidemiolo-giju VMA; dr sci. med. Sonja Radakovi}, docent, dr sci. med. Slavica Ra|en, docent, Institutza higijenu VMA, Beograd

tinalnog trakta goveda na na{em geografskom podru~ju, nema oso-bine sojeva patogenih za ljude – enterohemoragijskih E. coli, te sustoga oboljenja kod ljudi izazvana VTEC kod nas retka i pored toga {todoma}e `ivotinje predstavljaju znatan rezevoar ovih agensa.

Klju~ne re~i: Verocitotoksin, Eschericha coli, VTEC, EHEC, PCR,goveda

Verocitotoksi~na Escherichia coli (VTEC) jedna je od 6 grupa pato-genih bakterija ove vrste, uzro~nika crevnih zaraznih bolesti ljudi i `ivotinja. Nazivje dobila po glavnom faktoru virulencije – verocitotoksinu (VT) (Nataro, 2002).Zbog destrukcije epitela u crevima, usled dejstva VT, kod ljudi dolazi do profuznihkrvarenja i hemoragijskog kolitisa (HC). Ekstraintestinalne komplikacije VTEC in-fekcija su hemoliti~ko-uremijski sindrom (HUS) i tromboti~no-trombocitopeni~napurpura (TTP) (Griffin i Tauxe, 1991).

Na osnovu dosada{njih ispitivanja uo~eno je da sojevi VTEC, izo-lovani iz stolica obolelih ljudi, pored stvaranja VT, ispoljavaju i neke osobine kojese retko sre}u kod ostalih VTEC sojeva: svojstvo destrukcije – brisanja mikrovi-lusa enterocita (attaching and effacing lesions), stvaranje enterohemolizina, pose-dovanje plazmida veli~ine 60 megadaltona (MDa) i pripadnost karakteristi~nimserolo{kim grupama (O26, O55, O103, O111, O113, O128, O157). Sojevi saovakvim osobinama ozna~eni su terminom enterohemoragijske E. coli (EHEC). Ugrupi EHEC najpoznatije su one koje pripadaju serogrupi O157 (posebno sero-tipu O157:H7), jer su naj~e{}i uzro~nici sporadi~nih i epidemijskih enterokolitisazbog izrazitih virulentnih svojstava (Thorpe, 2004).

Osnovni rezervoar VTEC je intestinalni trakt doma}ih `ivotinja, presvega pre`ivara (Hussein, 2007). Utvr|eno je da su i na na{im prostorima doma}e`ivotinje ~esto inficirane ovim patogenim agensima, ali su, kod nas, ovi bakterijskiagensi redak uzro~nik sporadi~nih enterokolitisa, dok epidemijske pojave obolje-nja izazvanih VTEC nisu registrovane (Lazi} i sar., 2006; Lazi} i sar., 2005).

Zbog toga se postavlja pitanje koliki procenat VTEC izolovanih iz in-testinalnog trakta doma}ih `ivotinja na na{em geografskom podru~ju ima osobi-ne enterohemoragijskih E. coli, odnosno sojeva patogenih za ljude. Cilj ovog is-tra`ivanja bio je da se ispitaju fenotipske i genotipske karakteristike VTEC izolova-nih iz intestinalnog trakta goveda sa na{eg geografskog podru~ja i da se na os-novu dobijenih rezultata identifikuju EHEC i utvrdi njihova zastupljenost u okvirugrupe ispitivanih VTEC.

Ukupno je ispitano 105 VTEC sojeva izolovanih iz intestinalnog traktagoveda poreklom sa farmi iz prigradskih i seoskih naselja u okolini Beograda.

340

Vet. glasnik 64 (5-6) 339 - 348 (2010) S. Lazi} i sar.: Karakteristike sojeva verocitotoksinprodukuju}ih Escherichia coli izolovanih iz goveda

Uvod / Introduction

Metode rada / Methods

Svojstvo produkcije verocitotoksina na Vero kulturi tkiva provereno je kod svih so-jeva po metodi Karmali i sar. (1987).

Odre|ivanje serolo{ke pripadnosti izolovanih VTEC ra|eno je agluti-nacijom na plo~ici sa komercijalno dostupnim dijagnosti~kim serumima za karak-teristi~ne EHEC serogrupe (O26, O55, O111, O128 i O157). U slu~aju pozitivnognalaza potvrda odre|ene serogrupe ra|ena je aglutinacijom u epruvetama pometodi Edwardsa i Ewinga (1976). Sposobnost fermentacije sorbitola odre|ivanaje zasejavanjem ispitivanih sojeva na sorbitol-MacConkey agar (March i Ratnam,1986). Produkcija hemolizina (alfa hemolizina i enterohemolizina) detektovana jepo metodi Beutina i sar. (1989), a aerobaktina prema metodi Payne i sar. (1983).Test adherencije ispitivanih sojeva ra|en je na HEp-2 kulturi tkiva (Nataro i sar.,1985). Detekcija gena za VT i njegove varijante ra|ena je pomo}u lan~ane reak-cije polimeraze (PCR) sa specifi~nim prajmerima za VT1 (vtx1c, vtx1d), VT2 (vtx2c,vtx2d) i VT2v (vtx2v-1, vtx2v-2), a sa prethodno pripremljenom DNK po metodiBirch i sar. (1996). Rezistencija ispitivanih sojeva na antibiotike ra|ena je disk difu-zionom metodom pri ~emu su kori{}eni komercijalni diskovi (Institut Torlak, Beo-grad).

Smatralo se da ispitivani soj VTEC pripada EHEC ukoliko bi ispoljioslede}e osobine: pripadnost karakteristi~noj serogrupi (O26, O55, O111, O128 iliO157) uz ispoljavanje LA na HEp-2 kulturi tkiva i/ili svojstvo stvaranja enterohe-molizina.

Rezultati su prikazani tabelarno i grafi~ki u apsolutnim i relativnim bro-jevima. Statisti~ka zna~ajnost razlika utvr|ivana je pomo}u neparametrijskih tes-tova zna~ajnosti: x2 test, sa ili bez Yates-ove korekcije i Fi{erov ta~an test. Ako jevrednost p bila manja od 0,05 (p<0,05) razlika je smatrana statisti~ki zna~ajnom.

Kod 105 VTEC sojeva izolovanih iz goveda ra|en je PCR metod radiutvr|ivanja prisustva gena za verocitotoksin (vtx). Dokazano je da svi ovi sojeviposeduju jednu ili vi{e vtx genskih sekvenci. Pri tom je utvr|eno da 31 (29,5%) sojposeduje istovremeno vtx1 i vtx2 gene, a 18 sojeva (17,1%) vtx2 i vtx2v genskesekvence u sastavu svog genoma. Za 15 VTEC sojeva (14,3%) utvr|eno je dasadr`e vtx1, a za 14 (13,3%) vtx2 gene. Kombinacija gena vtx1, vtx2, vtx2v na|enaje kod 12 (11,4%) sojeva, dok je kod 10 (9,5%) sojeva potvr|eno prisustvo vtx1 ivtx2 gena. Svega 5 VTEC sojeva (4,8%) poseduje vtx2v gensku sekvencu (tab. 1).

Upore|ivanjem fenotipskih karakteristika VTEC sojeva sa razli~itomkombinacijom genskih sekvenci koje kodiraju produkciju verocitotoksina uo~enoje da postoje zna~ajne razlike izme|u pojedinih grupa u hemoliti~koj aktivnosti,kao i u vezi sa pripadno{}u serolo{kim grupama karakteristi~nim za EHEC (tabele2 i 2a). Tako su VTEC sojevi sa vtx1, vtx2, genskom kombinacijom zna~ajno ~e{}ehemolizirali eritrocite u pore|enju sa sojevima koji poseduju vtx1 gene (p=0,02).Sli~an rezultat dobijen je i pore|enjem sojeva sa vtx2, vtx2v, genskom sekvencom

341

Vet. glasnik 64 (5-6) 339 - 348 (2010) S. Lazi} i sar.: Karakteristike sojeva verocitotoksinprodukuju}ih Escherichia coli izolovanih iz goveda

Rezultati / Results

i grupa sojeva sa vtx1 (p<0,005), vtx1 vtx2 vtx2v, (p=0,01) i vtx2v genotipom(p=0,03). Hemolizin su, u pore|enju sa vtx1 sojevima, zna~ajno ~e{}e posedovalii vtx1, vtx2v sojevi (p<0,03) (tabela 2).

Tabela 1. Nalaz vtx gena u VTEC sojeva izolovanih iz goveda /

Kombinacija vtx gena / Broj (%) VTEC sojeva izolovanih iz goveda /

vtx1, vtx2 31 (29,5)

vtx2, vtx2v 18 (17,1)

vtx1 15 ( 14,3)

vtx2 14 (13,3)

vtx1, vtx2, vtx2v 12 (11,4)

vtx1, vtx2v 10 ( 9,5)

vtx2v 5 (4,8)

Ukupno / 105 (100)

VTEC – verocitotoksi~na Escherichia coli /

vtx1, vtx2, vtx2v – genske sekvence verocitotoksina /

Tabela 2. Fenotipske karakteristike VTEC sojeva iz goveda sa razli~itim kombinacijamagena za verocitotoksin /

Kombinacijavtx gena /

VTEC sojevi /Produkcijahemolizina

Produkcijaaerobaktina /

Fermentacijasorbitola /

broj / (%) broj / (%) broj / (%) broj / (%)

vtx1, vtx2 31 (29,5) 28 (90,3) / 21 (67,7)

vtx2, vtx2v 18 (17,1) 18 (100) 2 10 (5,5)

vtx1 15 (14,3) 9 (60) 2 9 (60)

vtx2 14 (13,3) 12 (85,7) / 8 (57,1)

vtx1, vtx2, vtx2v 12 (11,4) 8 (66,7) / 4 (33,3)

vtx1, vtx2v 10 (9,5) 10 (100) / 4 (40)

vtx2v 5 (4,8) 3 (60) / 4 (80)

Ukupno / 105 88 (83,8) 4 (3,8) 60 (57,1)

VTEC – verocitotoksi~na Escherichia coli /

Od 12 sojeva sa vtx1, vtx2, vtx2v genskom kombinacijom, 5 (41,7%) jepripadalo serogrupama karakteristi~nim za EHEC, {to se pokazalo statisti~kizna~ajnim u pore|enju sa vtx1, vtx2 (p<0,000), vtx2 (p=0,01), vtx1 (p=0,03), vtx2,vtx2v (p=0,05), vtx1, vtx 2v (p=0,03) sojevima (tabela 2a).

342

Vet. glasnik 64 (5-6) 339 - 348 (2010) S. Lazi} i sar.: Karakteristike sojeva verocitotoksinprodukuju}ih Escherichia coli izolovanih iz goveda

Tabela 2a. Fenotipske karakteristike VTEC sojeva iz goveda sa razli~itim kombinacijamagena za verocitotoksin

Kombinacijavtx gena /

VTEC sojeva izgoveda EHEC serogrupa / Rezistencija* /

Adherencija naHEp-2 }elije /

broj / % broj/ % broj / % broj / %

vtx1, vtx2 31 (29,5) / 1 (3,2) 2 (6,6)

vtx2, vtx2v 18 (17,1) / 3 (16,7) 5 (27,8)

vtx1 15 (14,3) 1 (6,7) / 2 (13,3)

vtx2 14 (13,3) / / 1 (7,1)

vtx1, vtx2,vtx2v

12 (11,4) 5 (41,7) 2 (16,7) /

vtx1, vtx2v 10 (9,5) / / 2 (20)

vtx2v 5 (4,8) / / /

Ukupno / 105 (100) 6 (5,7) 6 (5,7) 12 (11,4)

*- rezistencija na antibiotike /EHEC - enterohemoragijska Escherichia coli /

HEp-2 - kultura tkiva /

Samo se 4 soja (3,8%), od ukupno 105 ispitanih VTEC sojeva, ukla-paju u postavljenu definiciju enterohemoragijskih E. coli – EHEC (tabela 3). SviEHEC sojevi izolovani iz zdravih goveda pripadaju serogrupi O157, produkuju en-terohemolizin, a PCR metodom utvr|eno je da poseduju vtx1, vtx2, vtx2v genskusekvencu koja kodira verocitotoksin. Samo jedan soj fermentuje sorbitol, dok jekod dva utvr|ena rezistencija na streptomicin (tabela 3).

Tabela 3. Fenotipske karakteristike EHEC sojeva /

Poreklo i brojEHEC sojeva /

Kombinacija vtxgena / Serogrupa /

Produkcijahemolizina /

Ffermentacijasorbitola /

Rezistencija naantibiotike /

Goveda (1) /vtx1, vtx 2, vtx 2v O 157 Enteroh. + Streptomicin /

Goveda (1) /vtx1, vtx 2, vtx 2v O 157 Enteroh. / Streptomicin /

Goveda (1) /vtx1, vtx 2, vtx 2v O 157 Enteroh. / /

Goveda (1) /vtx1, vtx 2, vtx 2v O 157 Enteroh. / /

EHEC – enterohemoragijska Escherichia coli /vtx1, vtx2, vtx2v – genske sekvence verocitotoksina /Enteroh. – enterohemolizin /

343

Vet. glasnik 64 (5-6) 339 - 348 (2010) S. Lazi} i sar.: Karakteristike sojeva verocitotoksinprodukuju}ih Escherichia coli izolovanih iz goveda

Po~etkom osamdesetih godina pro{loga veka VTEC su se pojavileprakti~no "niotkuda" i u razvijenim zemljama Zapada izazivaju veliki broj spo-radi~nih slu~ajeva enterokolitisa, kao i brojne epidemije, od kojih je najve}a za-bele`ena u Japanu. U siroma{nim regionima sveta ovi patogeni agensi su retkiuzro~nici crevnih zaraza, a postotak izolacije VTEC je nizak: 0% u Brazilu, u Indiji i1,1% u Tajlandu (Griffin i Tauxe, 1991).

I kod nas su slu~ajevi humanih infekcija ovim agensima izuzetno retki.U okviru ovog istra`ivanja ispitani su faktori virulencije VTEC sojeva poreklom izgoveda da bi se utvrdilo kolika je u~estalost sojeva sa fenotipskim i genotipskimkarakteristikama specifi~nim za EHEC.

U skladu sa rezultatima drugih autora (Guth i sar., 2003; Zschock i sar.,2000), utvr|eno je da preko 80% VTEC izolata poreklom iz goveda produkuje en-terohemolizin.

Adherencija in vitro nije se pokazala kao uobi~ajena karakteristikaVTEC sojeva u ovoj studiji. Adherencija na }elijama HEp-2 tkivne kulture manifes-tovala se kod svega 12 (11,4%) analiziranih VTEC sojeva, a da pritom nijedan sojnije ispoljio lokalizovanu adherenciju (LA). Ovakav nalaz mogao bi se objasniti i~injenicom da su neki autori dokazali da ovi patogeni agensi, poreklom iz `ivot-inja, retko poseduju adherentne piluse (bundle forming pili, BFP), kao i EAF plaz-mid (EPEC adherence factor – EAF), koji determini{e LA (Beutin i sar., 1995; Wiel-ler i sar., 1996).

Znatan procenat (40%) ispitivanih VTEC sojeva u ovoj studiji nije fer-mentovao sorbitol i pored ~injenice da ve}ina sojeva nije pripadala O157 sero-grupi, za koju je ina~e karakteristi~no da ne fermentuje ovaj {e}er. Ovakav rezultatu skladu je sa podacima iz jedne studije u Australiji (\or|evi} i sar., 2001).

Rezistencija na antibiotike dokazana je kod 6 sojeva (5,7%) i pri tomnije registrovana rezistencija na gentamicin, amikacin i ceftriakson. Jedno is-tra`ivanje u Indiji pokazalo je da je ~ak 49,2% sojeva VTEC rezistentno na antibio-tike (Kahan i sar., 2002), dok je u studiji objavljenoj u Francuskoj na ove lekove bilorezistentno 4% izolata poreklom iz goveda (Pradel i sar., 2000).

Metodom PCR je dokazano da svi izolovani sojevi poseduju jednu ilivi{e vtx genskih sekvenci. Na{i podaci u skladu su sa onima koji su objavljeni uvi{e razli~itih studija (Das i sar., 2005; Hornitzky i sar., 2005).

U vezi sa pripadno{}u serogrupama karakteristi~nim za EHEC rezul-tati na{e studije u saglasnosti su sa jednim ranijim doma}im istra`ivanjem (^obe-lji} i Dimi}, 1998), ali i sa rezultatima studija drugih autora (Pradeli sar., 2000; Or-den i sar., 1998; Orth i sar., 2009). Serogrupe karakteristi~ne za EHEC dokazanesu kod 6 sojeva (5,7%). Od toga 5 (4,7%) sojeva pripada serogrupi O157, dok jejedan soj pripadao serogrupi O26. Osim ~injenice da su izolovani VTEC sojeviveoma retko pripadali serogrupi O157 pokazalo se da jo{ manji procenat (3,8%)

344

Vet. glasnik 64 (5-6) 339 - 348 (2010) S. Lazi} i sar.: Karakteristike sojeva verocitotoksinprodukuju}ih Escherichia coli izolovanih iz goveda

Diskusija / Discussion

ispitivanih sojeva poseduje takve fenotipske osobenosti po kojima se mo`esvrstati u grupu enterohemoragijskih E. coli (EHEC).

Na osnovu dobijenih rezultata, mo`e se zaklju~iti da ve}ina VTECizolovanih iz intestinalnog trakta goveda na na{em geografskom podru~ju nemaosobine sojeva patogenih za ljude – enterohemoragijskih E. coli, te su stoga obol-jenja kod ljudi izazvana VTEC kod nas retka i pored toga {to doma}e `ivotinjepredstavljaju znatan rezevoar ovih agensa.

1. Beutin L, Geier D, Zimmermann S, Karch H. Virulence markers of Shiga like toxin pro-ducing Escherichia coli strains originating from healthy domestic animals ofdifferent species. J Clin Microbiol 1995; 33: 631-5.

2. Beutin L, Montenegro MA, Orskov IDA, Orskov F, Prada J, Zimmerman S & Stephan R.Close ssotiation of verotoxin (Shiga-like toxin)production with enterohemo-lysin production in strains of Escherichia coli. J Clin Microbiol 1989; 27: 2559-64.

3. Birch M, Denning D W, Law D. Rapid genotyping of Escherichia coli O157 isolates byrandom amplification of polymorphic DNA. Eur J Clin Microbiol Infect Dis1996; 15: 297-302.

4. ^obelji} M, Dimi} B. Properties of verocytotoxigenic Escherichia coli isolated from fe-ces of healthy bovines. Mikrobiologija 1998; 35: 93-101.

5. Das SC, Kahn A, Panja P, Sikdar A, Yamasaki S, Takeda Y, Bhattacharya SK, Ramamur-thy T, Nair GB. Dairy farm investigation on Shiga toxin-producing Escherichiacoli (STEC) in Calcutta, India with emphasis on molecular characterization.Epidemiol Infect 2005 Aug;133(4): 617-26.

6. \or|evi} SP, Hornitzky MA, Bailey G, Gill P, Vanselow B, Walker K, and Bettelheim A.Virulence properties and sertypes of Shiga toxin-producing Escherichia colifrom healthy australian slaughter-age sheep. J Clin Microbiol 2001; 39: 2017-21.

7. Edwards PR, Ewing WH. Identification of enterobacteriaceae, 3rd ed.Burgess Publish-ing Co. 1976.

8. Griffin P, Tauxe R. The epidemiology of infections caused by Escherichia coli O157: H7,other enterohemorrhagic E. coli, and the associated hemolitic uraemic syn-drome. Epidemiol Rev 1991; 13: 60-96.

9. Guth BE, Chinen I, Miliwebsky E, Cerqueira AM, Chillerni G, Andrade JR, Baschkier A,Rivas M. Serotypes and Shiga toxin-producing Escherichia coli isolated fromanimals and food in Argentina and Brasil. Vet Microbiol 2003; 92: 335-49.

10. Hornitzky MA, Mercieca K, Bettelheim KA, Djordjevic SP. Bovine feces from animals withgastrointestinal infections are a source of serologically diverse atypical en-teropathogenic Escherichia coli and Shiga toxin-producing E. coli strains thatcommonly possess intimin. Appl Environ Microbiol 2005; 71(7): 3405-12.

345

Vet. glasnik 64 (5-6) 339 - 348 (2010) S. Lazi} i sar.: Karakteristike sojeva verocitotoksinprodukuju}ih Escherichia coli izolovanih iz goveda

Zaklju~ak / Conclusion

Literatura / References

11. Hussein HS. Prevalence and pathogenicity of Shiga toxin- producing Escherichia coli inbeef cattle and their products. J Animal Science. Food safety symposium2007; 85: E36-E72.

12. Kahn A, Yamasaki S, Sato T, Ramamurthy T, Pal A, Datta S, Chowdhury NR, Das SC,Tsukamoto T, Bhattacharya SK, takeda Y, Nair GB. Prevalence and geneticprofiling of virulence determinants of non- O157 Shiga toxin-producingEscherichia coli isolated from cattle, beef, and humans, Calcuta, India. EmerInf Dis 2002; 8: 54-62.

13. Lazi} S, ^obelji} M, Dimi} B, Opa~i} D, Stojanovi} V. Epidemiolo{ki zna~aj ljudi idoma}ih `ivotinja kao rezervoara verocitotoksi~nih Escherichia coli. Vojno-sanit Pregl 2006; 63(6): 13-9.

14. Lazi} S, ^obelji} M, Dimi} B. Verotoksi~na Escherichia coli – patogeni agens kojiugro`ava zdravlje ljudi i `ivotinja. Veterinarski glasnik 2005; 59(5-6): 581-9.

15. March SB, Ratnam S. Sorbitol-MacConkey agar medium for detection of Escherichiacoli O157:H7 associated with hemorrhagic colitis. J Clin Micobiol 1986; 23:869-72.

16. Nataro JP. Diarrhoeagenic Escherichia coli. In: Sussman M, editor. Molecular MedicalMicrobiology. San Diego: Academic Press 2002; 1463-503.

17. Nataro JP, Scaletsky IC, Kaper JB, Levine MM, Trabulsi L.R. Plasmid mediated factorsconferring diffuse and localized adherence of enteropathogenic Escherichiacoli. Infect Immun 1985; 48: 378-83.

18. Orden JA, Ruiz-Santa-Quiteria JA, Cid D, Garcia S, Sanz R, de la Fuente R. Verotoxin-producing Escherichia coli (VTEC) and eae-positive non-VTEC in 1-30-days-old diarrhoeic dairy calves. Vet Microbiol 1998; 63: 239-48.

19. Orth D, Grif K, Zimmerhackl LB, Wurzner R.. Sorbitol-fermeting Shiga toxin-producingEscherichia coli O157 in Austria.Wien Klin Wochenschr 2009; 121(3-4): 108-12.

20. Payne SM, Niesel DW, Peixotipo SS, Lawlor KM. Expression of hydroxamate and phe-nolate siderophores by Shigella flexneri. J Bactriol 1983; 155: 949-55.

21. Pradel N, Livrelli V, De Champs C, Palcoux JB, Reynaud A, Scheuty F et al. Prevalenceand characterization of Shiga-toxin-producing Escherichia coli isolated fromcattle, food and children during one-year prospective study in France. J ClinMicrobiol 2000; 38: 1023-31.

22. Thorpe CM. Shiga toxin-producing Escherichia coli infection. Clin Infect Dis 2004; 38:1298-303.

23. Zschock M, Hamman HP, Wolter W. Shiga-toxin-producing Escherichia coli in faeces ofhealthy dairy cows, sheep and goats: prevalence and virulence properties.Lett Appl Microbiol 2000; 31: 203-8.

24. Wieller LH, Vieler E, Erpenstein C, Schlapp T, Steinruck H, Bauerfeind R, Byomy A, Bal-jer G. Shiga toxin-producing Escherichia coli strains from bovines: associa-tion of adhesion with carriage of eae and other genes. J Clin Microbiol 1996;34: 2980-4.

346

Vet. glasnik 64 (5-6) 339 - 348 (2010) S. Lazi} i sar.: Karakteristike sojeva verocitotoksinprodukuju}ih Escherichia coli izolovanih iz goveda

SOME TRAITS OF VEROTOXIN-PRODUCING STRAINS OF ESCHERICHIA COLI

ISOLATED FROM CATTLE

S. Lazi}, N. Stajkovi}, B. Dimi}, Zorica Lep{anovi}, Milena Krsti}, R. ^ekanac,J. Mladenovi}, @. Jadranin, Sonja Radakovi}, Slavica Ra|en

Verotoxin-producing Esherichia coli (VTEC) is one of six pathogenicity groupsof Eschericha coli.The reservoir for VTEC is the intestinal tract of domestic animals, primar-ily ruminants. Investigations in our geographic region have also demonstrated that domes-tic animals are a significant VTEC reservoir. In spite of this, sporadic diseases in humanscaused by these agents are rare, and no epidemics have been registered so far. The ques-tion is, therefore, what percentage of VTEC isolated in our region have the characteristics ofenterohaemorrhagic E. coli (EHEC) which cause intestinal diseases in humans.The aim ofthis study was to test the isolated bovine strains for some phenotypic and genotypic traitsand to determine the percent of strains that belong to EHEC. A total of 105 VTEC strainsisolated from cattle were tested for the presence of verotoxin (vtx) genes by PCR (po-lymerase chain reaction) method. All of them possessed one or more vtx genes. In accor-dance with our investigations, only four (3.8%) strains, of a total of 105 VTEC strains belongto groups of EHEC.

It may be concluded that the majority of strains isolated from cattle in this partof the world do not have phenotypic traits typical for EHEC. Therefore human VTEC-associated diseases in Serbia are rare, despite the fact that domestic animals frequentlyharbour VTEC.

Key words: Verotoxin, Escherichia coli, VTEC, EHEC, PCR, cattle

HARAKTERISTIKI [TAMMOV VEROCITOTOKSIN PRODUCIRUÁÇIHESCHERICHIA COLI, IZOLIROVANNÀH IZ KRUPNOGO ROGATOGO SKOTA

S. Lazi~, N. Staykovi~, B. Dimi~, Zorica Lep{anovi~, Milena Krsti~,R. ^ekanac, J. Mladenovi~, @. Jadranin, SonÔ Radakovi~, Slavica Rad`en

Verocitotoksi~eskaÔ Escherichia coli (VCES) odna iz grupp patogennìhbakteriy Ìtogo vida, vozbuditelÔ ki{e~nìh zaraznìh bolezney lÓdey i `ivotnìh.Bìv{ie do sih por issledovaniÔ v mire pokazali, ~to osnovnoy rezervuar VTESintestinalÝnìy trakt doma{nih `ivotnìh, pre`de vsego `va~nìh `ivotnìh. Nana{ih prostranstvah doma{nie `ivotnìe ~asto inficirovannìe Ìtimi patogen-nìmi agentami, no u nas Ìti bakterialÝnìe agentì redkiy vozbuditelÝ spora-di~eskih Ìterokolitov, poka Ìpidemi~eskie ÔvleniÔ zabolevaniy, vìzvannìhVTES do sih por ne registrirovanì. Vsledstvie Ìtogo stavitsÔ vopros kakoy pro-cent VTES, izolirovannìh iz intestinalÝnogo trakta doma{nih `ivotnìh nana{ey geografi~eskoy podvedomstvennoy oblasti, imeet svoystva Ìnterogemo-

ragi~eskih E. coli, to estÝ {tammov, patogennìh dlÔ lÓdey. CelÝ Ìtogo issledova-niÔ bìla ispìtatÝ fenotipi~eskie i genotipi~eskie harakteristiki VTES, izo-

347

Vet. glasnik 64 (5-6) 339 - 348 (2010) S. Lazi} i sar.: Karakteristike sojeva verocitotoksinprodukuju}ih Escherichia coli izolovanih iz goveda

RUSSKIY

ENGLISH

lirovannìh iz inteestinalÝnogo trakta krupnogo rogatogo skota s na{ey geogra-fi~eskoy podvedomstvennoy oblasti da na osnove polu~ennìh rezulÝtatov iden-tificirovatÝ ENES i utverditÝ ih redstavlennostÝ v ramkah gruppì, ispìtì-vannìh VTES. Vsego ispìtano 105 VTES {tammov, izolirovannìh iz intesti-nalÝnogo trakta krupnogo rogatogo skota proisho`deniem s ferm iz prigorodnìh iderevenskih posÒlkov v okrestnosti Belgrada i u vseh PCR metodom utver`danoprisuttvie genov dlÔ verotoksin (vth). Dokazano, ~to Ìti {tammì obladaÓt odnoyili bolÝ{e vth gennìmi sekvenciÔmi. Po na{emu issledovaniÓ, vsego ~etìre(3,8%) {tamma iz sovokupno 105, ispìtannìh VTES {tammov, mogut raspredelitsÔv gruppu ENES. Na osnove polu~ennìh rezulÝttov mo`no sdelatÝ vìvod, ~tobolÝ{instvo VTES, izolirovannìh iz intestinalÝnogo trakta krupnogo rogatogoskota na na{ey geografi~eskoy podvedomstvennoy oblasti, ne imeet svoystva

{tammov, patogennìh dlÔ lÓdey-Ìnterogemorragi~eskih E. coli, da ottogo zabole-vaniÔ lÓdey, vìzvanì VTES u nas redkie i vozle zna~itelÝnoy predstavlennostidoma{nih `ivotnìh kak rezervuara Ìtih agentov.

KlÓ~evìe slova: Verocitotoksin, Escherichia coli, VTES, ENES, PCR, krupnìyroggatìy skot

348

Vet. glasnik 64 (5-6) 339 - 348 (2010) S. Lazi} i sar.: Karakteristike sojeva verocitotoksinprodukuju}ih Escherichia coli izolovanih iz goveda