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Manual de Procedimientos Diagnóstico y caracterización de Escherichia coli O157 productor de toxina Shiga a partir de especimenes clínicos 2007

Manual de Procedimientos “Diagnóstico y caracterización de Escherichia coli O157 productor de toxina Shiga”

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Manual de ProcedimientosDiagnóstico y caracterización deEscherichia coli O157 productor de toxina Shigaa partir de especimenes clínicosBlog: http://ark461.wordpress.comLink Sourse: http://www.panalimentos.org/salmsurv/file/manuales/manualO157_FINAL.pdf

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Manual de Procedimientos

Diagnóstico y caracterización de

Escherichia coli O157 productor de toxina Shiga

a partir de especimenes clínicos

2007

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AUTORES

Marta Rivas

Elizabeth Miliwebsky

Natalia Deza

Departamento Bacteriología

Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas

A.N.L.I.S. “Dr. Carlos G. Malbrán”

Centro Regional de Referencia del WHO Global Salm Surv

para América del Sur

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INDICE

CAPITULO I - INTRODUCCION

1.- Antecedentes 1

1.1.- Marcadores de virulencia 1

1.2.- Patogénesis 6

1.3.- Evolución de Escherichia coli O157:H7 8

1.4.- Manifestaciones clínicas 9

1.5.- Reservorios y vías de transmisión 11

1.6.- Tratamiento 13

1.7.- Epidemiología 14

1.8.- Situación actual del SUH en Argentina 18

1.9.- Prevención 19

CAPITULO II - AISLAMIENTO Y CARACTERIZACION DE Escherichia coli O157 1.- Especimenes 21

2.-Procesamiento 21

2.1.A.-Aislamiento 21

2.1.B.-Aislamiento con separación inmunomagnética 24

2.2.-Métodos inmunocromatográficos 27

2.3.- Serotipificación 28

2.3.1- Detección del antígeno 0 28

A) Aglutinación en lámina con antisuero policlonal a-O157 28

B) Aglutinación con partículas de látex sensibilizadas con anticuerpos a-O157 31

2.3.2- Detección del antígeno flagelar H 32

A) Prueba y estimulación de la movilidad 33

B) Identificación del antígeno H: Aglutinación en tubo 34

C) Identificación del antígeno H7: Aglutinación en lámina 36 2.4- Caracterización de cepas hemolíticas 36

2.5- Identificación Bioquímica 39

2.5.1- Fundamento y procedimientos para pruebas bioquímicas 40

a) Agar hierro tres azúcares (TSI) 40

b) Utilización de Citrato 40

c) Sulfuro, indol, movilidad (SIM) 41

d) Movilidad, indol, ornitina (MIO) 42

e) Fermentación de hidratos de carbono (Medio Rojo Fenol) 43

f) Actividad β-glucuronidasa 43

g) Lisina, Hierro, Agar (LIA) 44

h) Producción de pigmento amarillo 45

2.6- Biotipificación de E. coli O157:H7 45

2.7- Sensibilidad a los antimicrobianos 46

CAPITULO II - APENDICE

Algoritmo para el diagnóstico y caracterización de Escherichia coli O157 con

tamizaje por PCR multiplex 49

Algoritmo para el diagnostico y caracterizacion de Escherichia coli O157 50

FIGURA 1: Esquema de detección de Escherichia coli O157:H7/NM 51

FIGURA 2: Aglutinación con partículas de látex sensibilizadas con anticuerpos a-O157 52

FIGURA 3: Prueba y estimulación de la movilidad bacteriana 53

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3A- Siembra del primer pasaje 53

3B- Lectura de la movilidad a las 18 – 24 h 54

3C- Siembra de pasajes sucesivos 55

FIGURA 4: Prueba de la Enterohemolisina (EHEC-Hly) 56

FIGURA 5: Pruebas Bioquímicas de E. coli 57

FIGURA 6: Actividad de β-glucuronidasa y Biotipificación de E. coli O157 58

PROTOCOLO: Caracterización de Escherichia coli O157 productor de toxina Shiga 59 TABLA 2A: Interpretación de resultados de antibiogramas según NCCLS 60

TABLA 3: Interpretación de resultados de antibiogramas según NCCLS 66

CAPITULO III - DETECCION DE FACTORES DE VIRULENCIA

1.- Detección genotípica de los factores de virulencia por la técnica de reacción en cadena

de la polimerasa (PCR) 68

A) Preparación de la muestra 69

B) Preparación de la mezcla de reacción 70

C) Carga de los templados y amplificación 72

D) Detección del producto de amplificación 72

1.1.- PCR multiplex stx1/stx2/rfbO157 75

1.1.1.-Protocolo PCR multiplex stx1/stx2/rfbO157 76

1.2.- PCR factor eae 78

1.2.1-Protocolo PCR factor eae 79

1.3.- PCR Enterohemolisina (EHEC-hlyA) 81

1.3.1-Protocolo PCR Enterohemolisina (EHEC-hlyA) 82

1.4.- PCR antígeno flagelar h7 84

1.4.1-Protocolo PCR antígeno flagelar h7 85

CAPITULO III - APENDICE

1.- Buffer PCR 10X 87

2.- Cl2Mg 25 ó 50 mM 87

3.- Nucleótidos trifosfatos 87

4.- Primers 87

5.- Buffer Tris-EDTA (TE) 88

6.- Buffer Tris-Acetato EDTA (TAE) 88

7.- Tritón X-100 al 1% en buffer TE 1X. 88

8.- Buffer de siembra 1 88

9.- Buffer de siembra 2 88

10.- BrEt (10mg/ml) 88

CAPITULO IV - TECNICAS DIAGNOSTICAS EN CELULAS VERO

1.- Detección de Stx en células Vero 89

1.1.- Obtención de la muestra 89

A) Extracción de Stx a partir de aislamientos de Escherichia coli 90

B) Extracción de Stx de Materia Fecal (StxMF) 92

1.2-Ensayo de citotoxicidad 92

A) Tamizaje para la detección de citotoxicidad por Stx de cepas STEC

y por StxMF 93

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B) Titulación de la actividad citotóxica por Stx de cepas con tamizaje

positivo 94

1.3. - Ensayo de especificidad para detectar StxMF 95

2.- Detección de Anticuerpos anti-toxina Shiga (a-Stx) 99

CAPITULO V - MEDIOS DE CULTIVO Y REACTIVOS

• Medio de transporte Cary Blair 103

• Agar MacConkey sorbitol (SMAC) 103

• Medio Cromogénico CHROMAgar O157 103

• Medio Cromogénico Agar O157:H7 ID (bioMerieux) 104

• Caldo Tripticasa de soja (CTS) 104

• Caldo Tripticasa de soja con cefixime-telurito (CT-CTS) 104

• Caldo GN, Hajna 105

• Agar Tripticasa de soja (TSA) 105

• Agar para conservación 105

• Solución salina buferada estéril (PBS) 106

• Solución fisiológica 106

• Buffer Tween 20 al 0,05% en buffer PBS 1X estéril 106

• Solución fisiológica formulada 1% V/V 107

• Medio de Craigie 107

• Agar base triptosa con glóbulos rojos lavados (AGRL) y sin lavar (AGRSL) 107

• Medio agar hierro tres azúcares (TSI) 109

• Agar citrato de Simmons 110

• Medio para sulfuro, indol, movilidad (SIM) 110

• Medio para movilidad indol ornitina (MIO) 110

• Solución al 1% del hidrato de carbono en el medio base Rojo Fenol 111

• Caldo Rojo Fenol 111

• Solución del hidrato de carbono (10% P/V) 111

• Lisina Hierro Agar (LIA) 112

• Agar Mueller Hinton (MH) 112

• Caldo Penassay (Antibiotic médium 3 – Difco) 112

REFERENCIAS 114

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CAPITULO I – INTRODUCCION

1.- Antecedentes

Desde hace más de dos décadas, Escherichia coli productor de toxina Shiga (STEC) es

considerado un patógeno emergente transmitido por alimentos asociado a casos esporádicos y brotes de

diarrea, colitis hemorrágica (CH) y síndrome urémico hemolítico (SUH). Escherichia coli O157:H7 es el

prototipo de más de 150 serotipos que comparten el mismo potencial patogénico. Las cepas STEC

asociadas a enfermedades severas en el hombre pertenecen a la categoría de E. coli enterohemorrágico

(EHEC) (Levine, 1987; WHO, 1997).

Si bien E. coli O157:H7 fue el primer serotipo reconocido en 1982 como agente causal de brotes

(Riley et al., 1983), otros serotipos no-O157 como O18, O26, O111 y O128 fueron descriptos en niños

con diarrea y aislados por Konowalchuck en 1977. A partir de esos estudios y durante toda la década del

80, otros serotipos fueron asociados a enfermedad humana incluyendo: O4:H-, O45:H2, O111:H- y

O145:H- en Estados Unidos (Tzipori et al.,1988), O4:H5 y O111:H2 en Australia (Gunzgurg et al. 1988),

O5:H-, O26:H11, O55:H7, O103:H2, O104:H2, O153:H25 y O163:H19 en Inglaterra (Scotland et

al.,1988; Dorn et al., 1989).

Dentro del grupo STEC, E. coli O157:H7 es el serotipo aislado más frecuentemente y es al que se

le atribuye la ocurrencia de la mayoría de los grandes brotes como el de la Costa Oeste de Estados Unidos

en 1993 (Barret et al., 1994) y el de Japón en 1996 (Watanabe et al., 1996). Las cepas STEC no-O157 no

tienen una característica bioquímica que los distinga del resto de los E. coli, a diferencia de lo que ocurre

con O157 que no fermenta el sorbitol y no posee actividad de β-glucuronidasa. Por lo tanto, para su

aislamiento se requiere la aplicación de estrategias más complejas. Si bien la mayoría de los estudios están

orientados a la detección de E. coli O157, en la actualidad han aumentado los esfuerzos para la detección

de los diferentes serotipos de STEC.

1.1.- Marcadores de virulencia

Los serotipos de E. coli definidos como EHEC poseen los siguientes marcadores de virulencia (Paton

et al., 1998):

1. Potentes citotoxinas, llamadas toxinas Shiga (Stx) (Calderwood et al., 1996), que poseen estructura de

subunidades A-B y están codificadas por bacteriófagos insertados en el cromosoma bacteriano. Las

cepas STEC de origen humano, animal o de alimentos pueden producir Stx1, Stx2 o variantes de Stx1

o Stx2, solas o en combinación de dos o más toxinas (Stx1/Stx2, Stx1/Stx2v, Stx1c/Stx2, Stx1c/Stx2d,

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Stx2/Stx2v) (Strockbine et al., 1986; Friedrich et al., 2003). Las Stxs se clasifican en dos grandes

tipos, Stx1 y Stx2, de acuerdo a la neutralización del efecto citotóxico sobre células Vero o HeLa con

anticuerpos específicos, o por la detección de los genes stx por técnicas de biología molecular como

hibridación con sondas genéticas o por la técnica de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) (Paton

et al., 1998). El grupo de las toxinas Stx1 es bastante homogéneo. Hasta el momento se ha

identificado la variente Stx1c asociada fundamentalmente al reservorio ovino (Zhang et al., 2002).

Stx1c también se detectó en combinación con Stx2d en aislamientos de origen clínico de casos menos

severos de diarrea (Beutin et al., 2004). Para Stx2 se han descrito numerosas variantes, entre ellas:

Stx2c (stx2vh-a y stx2vh-b), Stx2e, Stx2d y Stx2f [Tyler et al., 1991; Marques et al., 1987; Piérard et

al., 1998; Schmidt et al., 2000]. Stx2c y Stx2d, fueron identificadas en aislamientos humanos, la

primera de ellas en cepas O157 y no-O157, y la segunda solo en cepas STEC no-O157. Stx2e o SLT-

IIv, primera variante de Stx2 descripta, está asociada a la enfermedad del edema en cerdos, pero

raramente a enfermedad humana. Stx2f fue identificada en aislamientos de STEC de heces de paloma

y resultó ser idéntica a una variante de Stx2e descrita previamente como SLT-IIva, y asociada a un

caso de diarrea humana (Ganon et al., 1990).

Si bien los miembros de la familia de Stx muestran similitud en su estructura y función, cada uno de

los subtipos presenta grandes diferencias en su toxicidad en tejidos celulares y en animales. Stx2 tiene

una actividad citotóxica 100 veces superior a Stx1. Por otro lado, se ha determinado que Stx1 y Stx2

son más citotóxicas en células Vero que las variantes Stx2c y Stx2d no activable. Esto es debido

principalmente a la existencia de diferencias en la secuencia nucleotídica de la subunidad B

responsable de la unión de la toxina al receptor glicolipídico específico, globotriaosilceramida (Gb3).

(Melton et al., 1998)

Recientemente, se han realizado estudios que demuestran que cepas STEC Stx2vh-a son menos

virulentas y causan diarrea sanguinolenta menos frecuentemente que cepas Stx2 o Stx2/Stx2vh-a.

Otros estudios sugieren que individuos infectados con cepas Stx2 presentan un riesgo mayor de

desarrollar SUH (Nishikawa et al., 2000). Por lo tanto, la prevalencia de cepas STEC de determinados

genotipos stx, junto a otros factores de riesgo de evolución a SUH, podrían explicar la alta incidencia

de enfermedad humana y/o la severidad de los casos clínicos que se presentan en ciertas regiones.

2. Plásmido de 60 MDa (pO157) esta presente en todas las cepas de STEC O157:H7. Contiene diversos

genes que codifican para los siguientes factores de virulencia: espP (serina proteasa extracelular), katP

(catalasa-peroxidasa), hlyA (enterohemolisina), etp (sistema de secreción tipo II) y para una fimbria

que podría estar involucrada en la colonización inicial de los enterocitos.

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En algunos serotipos de STEC no-O157 se ha identificado, un plásmido con una secuencia similar al

pO157. Sin embargo, el rol preciso de los genes codificados en este plásmido aún no ha sido

totalmente dilucidado.

3. Factores de adherencia intestinal

A) Codificados en la región LEE (del inglés locus of enterocyte effacement) del cromosoma, entre

ellos el gen eae que codifica una proteína, intimina, responsable de la unión íntima de la bacteria

al enterocito y la desorganización de las microvellosidades con producción de la lesión AE (del

inglés attaching and effacing). La región LEE codifica además un receptor translocado (Tir) para

la intimina y el sistema de secreción tipo III. Ciertos serotipos de STEC-LEE positivos (O157:H7,

O26:H11, O111:NM y O145:NM) están considerados como altamente virulentos y más

comúnmente asociados a brotes y casos esporádicos de enfermedad severa en humanos (Jenkis et

al.,2003 y Paton et al., 1998). Sin embargo la presencia de la región LEE no sería esencial para la

patogénesis, dado que un gran número de cepas STEC-LEE negativas fueron capaces de causar

enfermedad severa y ocasionalmente brotes (Keskimaki et al., 1997; Paton et al., 1999). Por lo

tanto en estas cepas, otros factores de adherencia adicionales estarían involucrados en la

patogénesis.

B) Codificados fuera de la región LEE. Se han descripto un grupo de adhesinas putativas muy

relacionadas con la adherencia de las cepas STEC al enterocito. Las adhesinas Iha (adherence-

conferring chromosomal gene), (Tarr et al., 2001); Efa1 (EHEC factor for adherence), (Nicholls et

al., 2000); LPFO157/OI- 141; LPFO157/OI-154 y LPFO113/OI-154 (long polar fimbria) (Torres et al., 2002;

Doughty et al., 2002), están codificadas en islas genómicas únicas de E. coli EDL 933. Otras tres

adhesinas tales como Tox B (proteína identificada en pO157) (Tatsuno et al., 2001), Saa (STEC

autoaggutinating adhesin) (Paton et al., 2001) y Sfp (sorbitol-fermenting EHEC O157 fimbriaes)

(Jenkis et al., 2003) están codificadas en el megaplásmido de cepas STEC.

Si bien los diferentes serotipos difieren en su virulencia, la incidencia y la severidad de las infecciones por

STEC no pueden solo atribuirse a los factores de virulencia del patógeno sino que es el resultado de la

interacción de éstos con factores del huésped y el ambiente. La clasificación de los serotipos en cinco

seropatotipos (A-E) (Karmali et al., 2003) fue propuesta con el fin de esclarecer las diferencias en la

virulencia de las cepas STEC. La misma se basa en la incidencia de los serotipos en enfermedad humana y

la asociación con la ocurrencia de brotes y enfermedad severa en el hombre. A pesar de presentar ciertas

limitaciones, esta clasificación permite observar la relación de los diferentes serotipos con perfiles

genéticos característicos de factores de virulencia. (Tablas 1 y 2)

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Tabla 1. Clasificación de serotipos de STEC en seropatotipos

Seropatotipo Incidencia

relativa

Frecuencia en la

ocurrencia de

brotes

Asociación con

enfermedades

severas

Serotipos

A Alta Común Si O157:H7, O157:NM

B Moderada No común Si O26:H11, O103:H2,

O111:NM, O121:H19,

O145:NM

C Baja Rara Si O91:H21, O104:H21,

O113:H21; otros

D Baja Rara No Variados

E Nula en humanos Nula Nula Variados

Tabla 2. Seropatotipos y perfiles de factores de virulencia

Factores de virulencia Seropatotipo Serotipo Huesped

stx1 stx2 eae hlyA espP KatP

O157:H7 Humano + + + + + + A

O157:NM Humano - + + + + +

O26:H11 Humano + - + + + +

O103:H2 Humano + - + + + -

O103:H2 Humano + - + + - -

O103:H2 Humano + - + + - +

O111:NM Humano + - + - - -

O111:NM Humano + - + + - -

O121:H19 Humano - + + - + -

O145:NM Humano - + + + + +

O145:NM Humano + + + + + +

B

O145:NM Humano + - + + + +

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Tabla 2. Seropatotipos y perfiles de factores de virulencia (Continuación)

Factores de virulencia Seropatotipo Serotipo Huesped

stx1 stx2 eae hlyA espP KatP

O91:H21 Humano - + - - - -

O91:H21 Humano + + - - - -

O104:H21 Humano - + - + + -

O113:H21 Humano - + - + + -

O113:H21 Humano - + - - + -

O113:H21 Humano + + - - + -

O121:NM Humano + + + + + -

O121:NM Humano - + + + + -

C

O8:H19 Humano + + - + + -

O103:H25 Humano + - + + - -

O117:H7 Humano + - - - - -

O119:H25 Humano + - + + + -

O146:H21 Humano + + + + - -

D

O174:H8 Humano + + - - - -

O39:H49 Bovino + + - + + -

O46:H38 Bovino + + - + + -

O113:NM Bovino - + - - - -

E

O136:H12 Bovino + - - + - -

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1.2.- Patogénesis

STEC alcanza el intestino y se adhiere a la célula intestinal sin invadirla. La adherencia bacteriana

mediada por fimbrias, causa el alargamiento de las microvellosidades, y la intimina induce la unión íntima

de la bacteria al enterocito y la desorganización de las microvellosidades con producción de la lesión AE y

acumulación de filamentos de actina en el citoplasma. Esta reducción de la superficie absortiva causa una

diarrea sin sangre.

Mecanismo de patogenia de Escherichia coli productor de toxina Shiga

STECSTEC

STEC

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Mecanismo de patogenia de Escherichia coli productor de toxina Shiga – Lesión AE (Nataro and

Keper, 1998).

La toxina Shiga liberada se une, mediante el pentámero B, a la célula epitelial del intestino por

interacción con el receptor Gb3 que se encuentra en la membrana apical. La toxina es luego internalizada

en una vesícula endocítica y transportada al aparato de Golgi, donde la subunidad A es clivada

proteolíticamente liberando el fragmento A1 el cual actúa sobre la subunidad ribosomal 60S, inhibiendo la

síntesis proteica y provocando la muerte celular.

La toxina puede también ser translocada desde la membrana apical a la superficie basolateral, con

inducción de interleuquina-8 (IL-8), que contribuye a la acumulación de leucocitos en la pared intestinal.

Se produce un daño en las células endoteliales de los vasos sanguíneos provocando una colitis

hemorrágica.

Stx entra a la circulación sanguínea y es transportada, por un mecanismo no dilucidado

totalmente, a distintos órganos blanco cuyas células endoteliales poseen el receptor Gb3. El LPS

bacteriano y las citoquinas del huésped aumentan la sensibilidad a las Stxs incrementando la

disponibilidad de dichos receptores. Niveles altos de Gb3 se encuentran en el riñón, particularmente en la

región cortical, sitio principal de lesión renal en los pacientes con SUH. Las lesiones histopatológicas

principales ocurren por interacción de la Stx con las células endoteliales, las cuales se hinchan y se

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desprenden a nivel del glomérulo. Simultáneamente se produce un depósito de fibrina y plaquetas en la

microvasculatura renal, oclusión de los capilares y reducción del flujo sanguíneo lo que provoca la

insuficiencia renal y ruptura de los glóbulos rojos. También se observan lesiones trombóticas,

particularmente en la microvasculatura del intestino, cerebro y páncreas.

Mecanismo de patogenia de Escherichia coli productor de toxina Shiga

Células epiteliales

Células endoteliales

Microvasculatura

Lumen intestinalToxina Shiga

Toxina ShigaPlaquetas

Neutrófilos

Células epiteliales

Células endoteliales

Microvasculatura

Lumen intestinalToxina Shiga

Toxina ShigaPlaquetas

Neutrófilos

Acheston et al., 1998.

1.3.- Evolución de Escherichia O157:H7

Escherichia, Salmonella y Shigella, los microorganismos facultativos del tracto intestinal mejor

conocidos, son agentes causales de enfermedad humana. Estudios filogenéticos basados en la

secuenciación de las subunidades 16S y 5S del rRNA indican que Escherichia spp. y Salmonella spp. se

diferenciaron a partir de un ancestro común, hace aproximadamente 120-160 millones de años,

coincidiendo con la aparición de los mamíferos, mientras que Shigella sp se diferenció de E. coli hace 80

millones de años, coincidiendo con la evolución de los primates. Las cepas comensales de E. coli

colonizan el colon, mientras que las cepas patógenas ocupan fundamentalmente nichos extra-colon.

Salmonella spp. parasita reptiles, pájaros y mamíferos, y Shigella spp solo primates.

El ancestro de las bacterias entéricas fue probablemente una cepa de E. coli que tuvo que competir

con mas de 500 especies normales del intestino. La inserción de la isla de patogenicidad LEE en el

cromosoma de la bacteria comensal dio lugar a la aparición del clon de E. coli enteropatógeno (EPEC),

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fermentador del sorbitol (SOR+) y con actividad de β-glucuronidasa (GUD+). El modelo evolutivo de

Whittman (1998) hipotetiza sobre la aparición de E. coli O157:H7 a partir del ancestro EPEC por

adquisición del gen para la toxina Shiga 2 (Stx2) por transducción, posterior inserción del gen rfbO157 y

adquisición del plásmido EHEC que codifica las hemolisinas, y mas recientemente el gen stx1, con

pérdida de la capacidad de fermentación del sorbitol (SOR-) y la actividad de β-glucuronidasa (GUD-).

Ancestro EPEC con locus LEE

β-glu+ SOR+

unidA -10

A → T

fago

Stx1

región

rfb

fago

Stx2O55:H7

β-glu+ SOR+

O55:H7β-glu + SOR+

Stx2+O157:H7

β-glu+ SOR+Stx2+

O157:H7ββββ-glu- SOR-

Stx2+

Stx1+

O157:H-β-glu+ SOR+

Stx2+

O157:H7β-glu+ SOR-

Stx2+

Stx1+

unidA +92

T → G

Pérdida

Fermentación SORPerdida

motilidad

Emergencia de Escherichia coli O157:H7Modelo Evolutivo Propuesto

Ancestro común

Escherichia (1)

E. coli comensal

Salmonella (1)

Shigella (2)

(1) 120 ~ 160 millones de años(2) 80 millones de años

Whittan et al., 1998.

1.4.- Manifestaciones clínicas

La infección por STEC puede causar casos esporádicos o brotes de diarrea, colitis hemorrágica

(CH) o síndrome urémico hemolítico (SUH) (Remuzzi et al., 1995). Además, puede mimetizar desórdenes

no infecciosos como intususcepción, apendicitis, diverticulosis, colitis isquémica y ulcerativa, como así

también colitis infecciosas causadas por Salmonella, Shigella, Campylobacter, Clostridium difficile,

Yersinia enterocolítica o Entamoeba histolytica (Tarr, 1995).

El cuadro clínico de la infección por STEC incluye un período de 1 a 2 días de vómitos, fiebre

baja o ausente, dolores abdominales severos, diarrea sin sangre y evidencia de edema de la mucosa

colónica como síntomas iniciales, seguidos por diarrea sanguinolenta o colitis hemorrágica durante 4 a 6

días. Aunque en la mayoría de los casos la diarrea por STEC es autolimitada, aproximadamente 5 al 10 %

de los niños infectados evolucionan a SUH, para el cual no existe un tratamiento específico, sino de

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Manual de Procedimientos “Diagnóstico y caracterización de Escherichia coli O157 productor de toxina Shiga”

10

sostén. Los niños constituyen el grupo más vulnerable, con una mayor incidencia de infecciones

sintomáticas por STEC y riesgo alto de evolución a SUH (Mead et al., 1998).

El SUH, descripto por primera vez en 1955 por Gasser et al., es una enfermedad de comienzo

agudo con anemia hemolítica microangiopática, plaquetopenia y daño renal, que habitualmente puede

seguir o no a un episodio de diarrea con o sin sangre, en un niño previamente sano. Las manifestaciones

comunes son: palidez, petequias, hematomas, oliguria, edema, hipertensión arterial, y cambios

neurológicos como letargia o convulsiones (Comité de Nefrología, 1995).

Los criterios de laboratorio para el diagnóstico de SUH son:

1) Anemia de comienzo agudo, con hemoglobina menor de 10 mg/dl o hematocrito menor de 30% o caída

de al menos 5 puntos, con cambios microangiopáticos en el frotis de sangre periférica (esquistocitos,

células en casco o fragmentados).

2) Injuria renal aguda evidenciada por hematuria, proteinuria, uremia mayor de 50 mg/dl en ausencia de

deshidratación o creatinina mayor de dos desviaciones estandar respecto a la edad y sexo (Swartz, 1976) o

aumento del 50% de los valores al inicio de la enfermedad.

3) Recuento de plaquetas menor a 150.000/mm3.

Esta enfermedad sindrómica puede presentar dos formas, una típica de etiología infecciosa,

precedida por un período prodrómico con diarrea, generalmente sanguinolenta y de características

endemoepidémicas (llamada D+), y otra forma atípica (D-) desencadenada por varios factores, como

drogas, transplantes de órganos, post parto, etc. Se ha reconocido a STEC como agente causal de la forma

infecciosa de SUH (Kaplan, 1990).

En los últimos años, el diagnóstico precoz de la enfermedad y el mejor manejo de la insuficiencia

renal aguda y de la anemia disminuyó la letalidad durante el período agudo, siendo en la actualidad del 3

al 5%. Sin embargo, un 5 % de niños con SUH desarrolla insuficiencia renal crónica, requiriendo en pocos

años procedimientos dialíticos o transplante renal. Otro 20% continúa con microhematuria y grados

variables de proteinuria, pudiendo desarrollar insuficiencia renal crónica terminal en lapsos variables que

pueden llegar a décadas (Spizzirri et al., 1997). Esta patología implica grandes costos económicos para los

sistemas de salud, lo cual tiene un impacto importante en los países en desarrollo.

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11

Historia Natural delSíndrome Urémico Hemolítico Post-Entérico

Síndrome Urémico Hemolítico

3 - 5%Muerte

≈≈≈≈ 5%Insuficiencia Renal Crónica

Secuelas Importantes

≈≈≈≈ 30%Proteinuria

Secuelas Menores

60%Resolución

Complicaciones Posteriores

?

Mead et al., 1998.

1.5.- Reservorios y vías de transmisión

Los rumiantes en general, y el ganado vacuno en particular, han sido señalados como los

principales reservorios de STEC.

Estudios de prevalencia realizados en distintos países, incluyendo Argentina (Ørskov et al., 1987;

Beutin et al., 1993; Chapman et al., 1993; Wells et al., 1991; Parma et al., 2000; Cobbold, et al., 2001,

confirmaron el rol del ganado vacuno como reservorio.

Los serotipos O5:H-, O26:H11, O103:H2, O111:H8, O111:H11, O111:H- y O118:H16 entre otros

(Butler et al.,1994) son los más comunmemente aislados en el ganado bovino.

El ganado ovino es también un excretor de estos microorganismos (Ramachandran et al., 2001). Los

serotipos más frecuentes son: O5:H-, O91:H-, O128:H2, O77:H4 y OX3:H8. En cambio cerdos, aves,

perros y gatos no son reservorios importantes (Beutin et al., 1993).

Los animales excretan estas bacterias en sus heces, es por ello que la contaminación fecal del agua

y la diseminación de las bacterias contaminantes durante la faena se han señalado como fuentes

importantes de infección. El ganado vacuno no es un huésped específico de STEC. En heces de animales

sanos se pueden aislar distintos serotipos de STEC O157 y no-O157 y un mismo animal puede portar más

de un serotipo.

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12

Escherichia. coli O157:H7 es endémico tanto en ganado de carne como lechero. La prevalencia es

variable, de menos del 0,5 a más del 2,0% en campo y a nivel de playa de faena. La bacteria no es

patógena para el ganado, la colonización es de menos de 2 meses de duración, y la portación fecal, que no

es prolongada, es mas frecuente en el ganado joven (2 a 24 meses) que en el ganado adulto. La prevalencia

en el ganado joven es similar a la encontrada en el ganado alimentado a grano (“feedlot”), y está

relacionada con una mayor susceptibilidad de estos animales a ser colonizados por cepas transientes de E.

coli, con dosis menores a 250 unidades formadoras de colonias (UFC). Los animales con una alimentación

reciente en “feedlot” tienen una prevalencia tres veces superior a la de los animales alimentados por meses

en “feedlot”. Esta mayor susceptibilidad posiblemente esté relacionada con alteraciones de la flora normal,

el pH y la concentración de ácidos grasos. La alimentación juega un papel importante por las grandes

cantidades de alimento ingeridas diariamente por los animales y por la habilidad de E. coli de

multiplicarse en el alimento sobre todo cuando tienen una humedad aumentada. El agua, especialmente

con sedimentos, puede constituir un hábitat crítico para la sobreviva y multiplicación de E. coli O157:H7,

sobre todo durante los meses de invierno. La capacidad de colonización de E. coli O157:H7 en el ganado

es función de la dosis infectiva y la susceptibilidad.

Se ha descripto para STEC no-O157 que la excreción en ganado bovino adulto es de un 21% y de

un 50% en terneros. La excreción de ciertos serotipos se produce en forma intermitente lo cual dificulta su

aislamiento (WHO, 1998).

Otras formas de transmisión son: la contaminación cruzada durante la preparación de los

alimentos, el contacto directo del hombre con los animales, y persona a persona, por la ruta fecal-oral,

debido a las bajas dosis infectivas que posee este grupo bacteriano, ya que menos de 100 bacterias por

gramo de alimento puede causar enfermedad.

Distintos alimentos como carne molida y productos cárnicos crudos o insuficientemente cocidos,

hamburguesas, embutidos fermentados, leche no pasteurizada, yogur, quesos, mayonesa, papas, lechuga,

brotes de soja y alfalfa, jugos de manzana no pasteurizados, entre otros, han sido señalados como fuente

de contaminación en casos esporádicos o brotes asociados a STEC. La bacteria es resistente a los ácidos y

puede sobrevivir en alimentos fermentados y vegetales frescos.

Se ha determinado que la temperatura de pasteurización de la leche (72ºC, 16,2s) es un

tratamiento efectivo para eliminar 104 células de E. coli O157:H7 por mililitro. En los alimentos de origen

animal una temperatura interna de 63ºC, constituye un punto de control crítico para asegurar la

inactivación de E. coli O157:H7. Sin embargo, la Food and Drug Administration de EE.UU. recomendó

incrementar la temperatura de cocción de las hamburguesas a 68,3ºC después del brote que ocurrió en

cinco Estados de la costa oeste del país, con mas de 700 afectados (Griffin et al. 1994).

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13

Medio ambiente

Animales

Contaminación Fecal

Humano

AguaOtros

alimentosCarne Leche

Persona a persona

Humano

Vías de transmisión de STEC

Amstrong et al., 1996

1.6.- Tratamiento

Hasta el presente no existe una terapia específica para el tratamiento de las infecciones por STEC.

A pesar que E. coli O157 es susceptible a los agentes antimicrobianos usados comúnmente, los estudios

clínicos realizados no han demostrado que la aplicación de una terapia antimicrobiana en el tratamiento de

estas infecciones aporte algún beneficio para el paciente. Por otra parte, algunos autores han postulado que

dicho tratamiento puede precipitar la evolución a SUH. Se ha demostrado que la trimetoprima-

sulfametoxazol estimula in vitro la liberación de Stx. Es por ello que se debe realizar una cuidadosa

utilización de los antimicrobianos hasta que estudios caso-control demuestren la eficacia de los mismos.

Tampoco se deben usar agentes antidiarreicos, que disminuyen la motilidad intestinal, pues estudios

retrospectivos señalan un riesgo aumentado de evolución a SUH.

En el período agudo del SUH, el tratamiento está basado en el control de las alteraciones

fisiopatológicas como ser: la restricción de agua y sal, las transfusiones de sedimento globular, la diálisis

peritoneal y el adecuado aporte calórico-proteico.

Se hallan en etapa de desarrollo la producción de vacunas para prevenir la infección por EHEC.

Existen distintas vacunas candidatas basadas en:

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a) utilización del lipopolisacárido bacteriano como inmunógeno;

b) toxoides de Stx;

c) utilización de cepas mutantes atóxicas;

d) inserción de la subunidad B de Stx en una cepa de Vibrio cholerae como vector.

También se encuentran avanzados los estudios de Fase II de anticuerpos murinos anti-Stx

humanisados para ser utilizados en la inmunoprofilaxis.

Teniendo en cuenta que Stx es el factor de virulencia principal, se han desarrollado algunos

productos destinados a unirse a la toxina en la luz intestinal, previniendo así su absorción. Synsorb es el

mejor estudiado de estos productos. Es un compuesto formado por glicósidos unidos covalentemente a

tierra de diatomeas. En un estudio Fase II con 347 pacientes con infección probable o confirmada por

STEC, el tratamiento con Synsorb no mostró efectos beneficiosos en general. Sólo en aquellos pacientes

que recibieron en forma temprana el tratamiento hubo un 40% de disminución de evolución a SUH.

1.7.- Epidemiología

La notificación de las infecciones por E. coli O157:H7 experimentaron un aumento exponencial a

partir de su primera descripción en 1982. Este comportamiento de patógeno emergente refleja, tanto un

aumento real en el número de infecciones, como así también una mejora en los sistemas de vigilancia de

las enfermedades asociadas y de los métodos de detección. Su emergencia ha generado gran preocupación

a nivel mundial por el número de personas afectadas y por los distintos vehículos de transmisión

identificados (carnes, vegetales, alimentos ácidos, aguas de consumo y recreación, etc.), lo que ha llevado

a la Organización Mundial de la Salud a promover estrategias de prevención y control.

En Europa continental las infecciones por cepas STEC no-O157 son mas frecuentes, mientras que

en Gran Bretaña STEC O157 aparece asociado a casos esporádicos y brotes, fundamentalmente por

productos cárnicos. En Alemania, cepas de E. coli O157:NM, Sorbitol+, β-glucuronidasa+, son causa

frecuente de casos esporádicos y brotes de diarrea y SUH.

En Asia hay pocos reportes de infecciones por STEC O157, salvo en Japón a partir del brote

masivo con mas de 10.000 afectados en 1996, posiblemente por falta de sistemas de vigilancia. En

Australia las infecciones por STEC no-O157, fundamentalmente O111:NM, son mas frecuentes que las de

O157.

Respecto a Latinoamérica, en Colombia un reporte prelimar comunicó que E. coli O157:H7 fue el

agente causal del 7,2% de los casos de diarrea y 6,5% del ganado era portador de este patógeno. En Chile,

STEC O157 y no-O157 está asociado a casos de diarrea y SUH, y el 34,5% del ganado faenado es

portador de STEC (Ríos et al., 1999). En Argentina, estudios realizados en ganado bovino demuestran

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que la frecuencia de detección es de 35% para STEC no-0157 (Meitchtri, et al., 2004) y 0,5% para STEC

O157:H7, (Meitchtri, et al., 2004; Chinen et al., 2003). En relación a alimentos muestreados a nivel de

boca de expendio STEC no-O157 se detectó en 8,4% de hamburguesas congeladas y 0,9% de quesos de

pasta blanda (Gómez et al.; 2002); mientras O157 en 3,9% de productos cárnicos.

En Canadá, la incidencia de las infecciones por E. coli O157:H7 es de 5,3 casos/100.000

habitantes, siendo la exposición a carne molida mal cocida, contacto directo con el ganado, agua de

consumo contaminada y un medio ambiente rural contaminado son los factores de riesgo mas importantes.

En EE.UU. las infecciones por E. coli O157:H7 continúan siendo un problema importante de salud a pesar

de la implementación de sistemas de vigilancia de los patógenos asociados a las ETA (FoodNet) y un

estricto control de la producción de alimentos a partir del brote multiestado ocurrido en 1993. A pesar de

la identificación de nuevos vehículos de transmisión como vegetales, jugos de manzana no pasteurizados,

aguas de consumo y recreacionales, los productos a base de carne molida como las hamburguesas siguen

siendo la principal fuente de infección. La incidencia de las infecciones por E. coli O157:H7 es de 2,1

casos/100.000 habitantes, y representa la segunda causa de las hospitalizaciones (29%) por ETA después

de Listeria.

En cuanto al SUH, esta patología está ampliamente distribuida en el mundo (Griffin et al., 1991).

En América del Sur el problema se concentra en países del Cono Sur, principalmente Argentina, Chile y

Uruguay. Esto podría responder a diferencias en la distribución geográfica como consecuencia directa de

la magnitud de los reservorios del agente causal y/o la influencia de mecanismos de transmisión

específicos presentes en esta área.

Síndrome Urémico HemolíticoDistribución Geográfica

Voyer, 1996

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En estos países las tasas son similares a las comunicadas para países industrializados.

La asociación entre SUH e infección por STEC, particularmente cepas del serogrupo O157, fue

demostrada primero en Canadá en 1983-1985 y posteriormente confirmada por numerosos estudios

realizados en distintos países, incluida Argentina.

A partir de la década del 80 se han producido brotes asociados a la infección por STEC en

distintas partes del mundo, afectando a numerosas personas. La ocurrencia de brotes en distintas partes

permite tener un panorama de la distribución mundial de E. coli O157:H7.

Sindrome Urémico Hemolítico:Comparación de tasas de incidencia

Canada USA Chile Uruguay Argentina0

2

4

6

8

10

Tasa de incidencia / 100.000 niños < 5 años

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La infección por STEC muestra una variación estacional, con aumento de casos en primavera y

verano, épocas que coinciden con el período en que se aíslan mayor cantidad de STEC en el ganado

bovino. Algunos de los brotes más importantes aparecen resumidos en la siguiente Tabla:

Brotes asociados a Escherichia coli O157:H7

LUGAR FECHA Nº DE CASOS

Nº SUH (%)

MORTALIDAD TIPO DE BROTE

FUENTE

Oregon/EE.UU. 2/82 26 0 0 Comunidad Hamburguesas

Michigan/EE.UU. 5/82 21 0 0 Comunidad Hamburguesas

Nebraska/EE.UU. 9/84 34 1 (2,9) 4 (11,8) Geriátrico Hamburguesas

Ontario/Canadá 9/85 73 12 (16,4) 19 (26) Geriátrico Sándwiches

Ontario/Canadá 4/86 30 3 (10) 0 Escuela Leche cruda

Utah/EE.UU 6/87 51 Cárcel Carne molida

Missouri/EE.UU. 12/89 243 2 (0,8) 4 (1,6) Comunidad Agua

Washington, Idaho,

California,

Nevada/EE.UU.

11/92 a

2/93

559 41 (7,3) 4 (0,7) Comunidad/

Multiestado

Hamburguesas

Washington/EE.UU. 11/94 20 1 (5,0) 0 Comunidad Embutido seco

Suecia 95/96 99 24 (24,2) 0 Comunidad Carne

Washington,

California,

Colorado, Columbia

Británica/EE.UU.,

Canadá

10/96 45 12 (26,7) 0 Comunidad/

Multiestado

Jugo de

manzana no

pasteurizado

Escocia 96 496 0 19 (3,8) Comunidad Carne

Japón 96 9451 101 (1,1) 12 (0,1) Escolares Vegetales,

carne y

pescado

España 2000 158 6 (3,8) 0 Escolares Salchichas

Argentina 2004 4 1 0 J. Infantes Agua de

recreación

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Brotes asociados a infección por Escherichia coli no-O157 productor de toxina Shiga

AÑO PAIS Nº DE CASOS SEROTIPOS SUH

1984 Japón 100 O145:NM 0

1986 Japón 22 O111:NM

1

1988 Checoslovaquia 5 O26:H11/NM

O1:H?

O157:H7

5

1991 Japón 234 O111:NM 0

1991 Japón 89 O?:H19 0

1992 Italia 9 O111:NM 9

1994 EEUU 7 O104:H21 0

1995 Australia 200 O111:NM 22

1995 España 13 O111:NM 13

1996 Japón 3 O103:H2 0

1999 EEUU 55 O111:H8 2

1999 EEUU 11 O121:H19 3

2000 Alemania 11 O26:H11 0

1.8.- Situación actual del SUH en Argentina

En Argentina el SUH es endémico, y constituye la primera causa pediátrica de insuficiencia renal

aguda y la segunda de insuficiencia renal crónica, es además responsable del 20% de los transplantes

renales en niños y adolescentes. Se producen alrededor de 300 casos nuevos por año con un importante

subregistro, acumulándose más 7.000 casos desde 1965 hasta el presente (Comité de Nefrología, 1995).

Los niños afectados son menores de 5 años, fundamentalmente entre 6 y 36 meses, de ambos sexos. En la

mayoría de estos niños la diarrea que caracteriza al período prodrómico es el primer episodio de sus vidas.

La enfermedad está distribuida en todo el país, pero la frecuencia es mayor en las provincias del

centro y sur durante los meses cálidos, aunque se registran casos durante todo el año. La letalidad ha

disminuido en los últimos años, debido al diagnóstico precoz de la enfermedad, la instauración temprana

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de la diálisis en los casos con oliguria severa o anuria y al manejo de la anemia hemolítica. En un estudio

reciente para establecer la etiología del SUH en niños argentinos (López et al., 1989; Miliwebsky et al.,

1999), se encontraron evidencias acumulativas de infección por STEC en el 60% de los casos, siendo

O157:H7 el serotipo más frecuente. Shigella dysenteriae tipo 1, que también fue asociado a casos de SUH

en otros países, es aislado excepcionalmente en nuestro país asociado a esta enfermedad.

Teniendo en cuenta el número de casos que se producen anualmente y la severidad de la

enfermedad, en Abril de 2000 (Resolución Nº 346/00), el Ministerio de Salud estableció la notificación

obligatoria al Sistema Nacional de Vigilancia Epidemiológica, con modalidad individualizada e inmediata.

Complementariamente, a fin de reforzar el Sistema de Vigilancia vigente, se implementó una

estrategia de vigilancia adicional, basada en Unidades Centinela (UC). La vigilancia epidemiológica a

través de UC permite determinar tendencias, focalizar actividades de vigilancia y sugerir intervenciones

preventivas. Aunque no tiene representatividad poblacional, esta estrategia tiene el mérito de llamar la

atención en forma especial sobre situaciones de riesgo, y es por ello que cumplen una función clave en la

toma de decisiones. Las UC en lugar de seleccionar un área geográfica con una población definida,

seleccionan una unidad de atención de salud sin población definida. Por esta razón esta estrategia presenta

la limitación de no permitir comparar la magnitud del problema estudiado con otras subpoblaciones o

áreas donde la información no se recolecta mediante esta estrategia. Este sistema de vigilancia está

integrado por tres componentes: epidemiológico, clínico y de laboratorio, que cumplen funciones

específicas con relación a la recolección, el análisis y a la difusión de la información. La Red de Unidades

Centinela es un Subsistema del Sistema Nacional de Vigilancia. Como todo subsistema, debe responder a

las prioridades identificadas como problemas relevantes y debe cumplir con los atributos generales del

sistema de vigilancia. Hasta el presente se han incorporado 24 UC en 14 jurisdicciones del país.

La tasa de hospitalización para el año 2006 fue de 13,9 casos por cada 100.000 niños menores de

5 años. Se notificaron 464 casos de los cuales el 51,5% correspondió al sexo femenino y una edad

promedio de 26,5 ± 26,8 [1-167] meses. La mayoría de los casos ocurrieron durante los meses cálidos, en

los periodos de enero a abril y de noviembre a diciembre. La letalidad en la fase aguda fue del 3.2%. El

Laboratorio Nacional de Referencia recibió muestras de 361 (78%) casos de SUH remitidas de diferentes

jurisdicciones del país. Se registró un 50% de positividad utilizando tres criterios diagnósticos de la

infección por STEC: aislamiento de STEC, determinación de toxina libre en materia fecal y detección de

anticuerpos anti-Stx.

Además del sistema de vigilancia de SUH mediante las UC, Argentina trabaja en conjunto con el

Centro de Enfermedades Infecciosas (CDC) de Atlanta, EE.UU., en la implementación de la Red PulseNet

Latinoamérica. Esta Red de Laboratorios realiza la caracterización molecular de bacterias asociadas a

ETA por electroforesis en campo pulsado (PFGE, del inglés pulse field gel electrophoresis). El objetivo es

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20

comparar los patrones de PFGE obtenidos de aislamientos humanos y de alimentos con los existentes en

una base de datos Nacional del INEI - ANLIS “Dr. Carlos G. Malbran” y de EE.UU. del CDC. Esto

permite: 1) identificar casos de ETA que ocurren al mismo tiempo en áreas geográficas separadas,

producidas por el mismo agente etiológico. 2) identificar el vehículo de transmisión y así establecer las

medidas de intervención correspondientes y, 3) diferenciar un brote de un "pseudos-brote" o de casos

esporádicos.

1.9.- Prevención

Las medidas preventivas para controlar la transmisión de la infección son:

a) Asegurar prácticas de higiene durante el faenamiento del ganado.

b) Aplicar controles en los puntos críticos de la elaboración de alimentos.

c) Asegurar una correcta y homogénea cocción de la carne. La bacteria se destruye a los 70ºC.

d) Tener especial cuidado con la cocción de la carne picada, ya que generalmente se cocina bien la parte

superficial, pero no en el interior, permaneciendo la bacteria viable.

e) Utilizar distintos utensilios de cocina para cortar la carne cruda y para trozarla antes de ser ingerida.

f) Evitar el contacto de las carnes crudas con otros alimentos.

g) Controlar el uso de leche y derivados lácteos correctamente pasteurizados y conservar la cadena de frío.

h) No consumir jugos de frutas no pasteurizados.

i) Lavar cuidadosamente las frutas y verduras.

j) Asegurar la correcta higiene de las manos. Deben lavarse siempre con agua y jabón antes de preparar

los alimentos y después de manipular carne cruda.

k) Lavar las manos con agua y jabón luego de ir al baño.

l) Evitar el hacinamiento en comunidades cerradas (jardines maternales, jardines de infantes, escuelas,

cárceles, etc.).

m) No asistir a comunidades cerradas aquellas personas con diagnóstico bacteriológico positivo de STEC

hasta no tener 2 coprocultivos negativos en un lapso de 72 hs.

n) Evitar el uso de antimicrobianos y antidiarreicos, considerados factores de riesgo en la evolución de

diarrea a SUH;

o) Educar a médicos, microbiólogos, personal de plantas elaboradoras de alimentos y restaurantes, de

jardines maternales, de infantes y geriátricos y la comunidad en general sobre los riesgos que implica la

infección por EHEC.

p) Consumir agua potable. Ante cualquier duda hervirla.

q) Utilizar aguas recreacionales habilitadas

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21

CAPITULO II - AISLAMIENTO Y CARACTERIZACION DE Escherichia coli O157

1.- Especimenes

Materia fecal:

a) Evacuación espontánea: Recolectar 2 g de materia fecal con una espátula y colocarla en un

recipiente estéril. La muestra debe permanecer refrigerada a 4ºC hasta su procesamiento. Si la

muestra no es procesada dentro de las 2 horas de recolectada, deberá ser colocada utilizando

un hisopo estéril en un medio de transporte (Cary-Blair, Stuart, Amies o solución salina

tamponada con glicerol). Si el procesamiento se efectúa dentro de los 2-3 días, el medio de

transporte deberá ser conservado refrigerado a 4ºC. Si el espécimen no es analizado en ese

lapso de tiempo deberá mantenerse congelado a -70ºC.

b) Hisopado rectal: Tomar la muestra con hisopo, conservarlo en un medio de transporte y

mantenerlo refrigerado hasta su procesamiento. Si el niño usa pañal, tomar la muestra que

queda en el mismo con hisopo o con espátula.

Recomendaciones:

• Recolectar la materia fecal lo antes posible después del establecimiento de la diarrea.

La mayoría de los pacientes excretan STEC, fundamentalmente E. coli O157, por

períodos menores a 7 días.

• El paciente no debe estar con tratamiento antibiótico. Recolectar la muestra después

de suspender la antibioticoterapia por no menos de 48 horas.

2.-Procesamiento

2.1. A.- Aislamiento

Medios

• Agar MacConkey sorbitol (SMAC)

• Caldo tripticasa de soja (CTS)

• CTS con cefixima 0,05 mg/l (medio) y telurito de potasio 2,5 mg/l (medio) [CT-CTS]

Materiales y equipamiento

• Estufa de cultivo a 37ºC

• Ansas de rulo

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22

Procedimiento Comentarios

1. Realizar la siembra de la materia fecal

en SMAC, en forma directa y luego del

enriquecimiento en CTS (a 37ºC por 6

h) y en CT-CTS (a 37ºC por 6 h).

• El agregado de cefixima y telurito de potasio

al medio de enriquecimiento proporciona

mayor sensibilidad y especificidad en la

recuperación de STEC O157.

• Se pueden aplicar métodos

inmunocromatográficos para la detección

rápida de STEC O157 a partir del medio de

enriquecimiento. (Ver Procedimiento Métodos

inmunocromatográficos).

2. Incubar las placas de SMAC (a 37ºC por

18 h).

3. Observar morfología y características

fenotípicas de las colonias aisladas en

las placas de SMAC.

• La mayoría de las cepas STEC O157 no

fermentan el sorbitol en 24 horas. En la placa

de SMAC desarrollan colonias pequeñas,

incoloras y translúcidas. En cambio,

microorganismos fermentadores de sorbitol,

desarrollan colonias pequeñas y rosadas.

4. Realizar el diagnóstico presuntivo de E.

coli O157 de las colonias no

fermentadoras de sorbitol por

aglutinación en lámina con antisuero

anti-O157 o reactivo de látex (Ver

Procedimiento de Serotipificación).

• Es importante comunicar inmediatamente al

médico (a las 24 horas de realizado el

coprocultivo) la presencia presuntiva de E.

coli O157 asociado a un caso de diarrea con o

sin sangre, o colitis hemorrágica, para vigilar

la probable evolución a SUH mediante

parámetros bioquímico-clínicos, y el control

del grupo familiar.

• Se debe tener en cuenta que el suero anti-O157

da reacción cruzada con cepas de Escherichia

hermanii. Cuando se observan colonias no

fermentadoras de sorbitol con

seroagrupamiento positivo con el antisuero

anti-O157 se debe realizar la diferenciación

bioquímica entre E. coli y E. hermanii. (Ver

Procedimiento de Identificación Bioquímica).

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Manual de Procedimientos “Diagnóstico y caracterización de Escherichia coli O157 productor de toxina Shiga”

23

5. Tomar una muestra de la zona de

crecimiento confluente de las placas

SMAC y de las colonias presuntivas

para extracción de ADN y posterior

realización de la técnica PCR multiplex

stx1/stx2/rfbO157 (Ver Preparación de

la muestra para PCR)

• PCR multiplex se utiliza como técnica de

tamizaje para detectar los genes stx1, stx2 y

rfbO157.

6. Realizar la confirmación bioquímica de

las colonias presuntivas con señal

positiva para stx1 y/o stx2 y/o rfbO157

por PCR multiplex. (Ver Procedimiento

de Identificación Bioquímica)

• Si se obtiene señal positiva por PCR multiplex

de la zona confluente se deberá identificar la

colonia positiva correspondiente. Para tal fin,

realizar PCR de colonias aisladas. Si no se

observan colonias típicas, realizar un nuevo

aislamiento de la zona de cultivo confluente de

la cual se obtuvo señal positiva.

7. Determinar el fenotipo enterohemolítico

de las colonias presuntivas y/o de los

aislamientos stx positivos. (Ver

Caracterización de cepas hemolíticas)

• Dado que existe relación entre la producción

de Stx y de enterohemolisina (EHEC-Hly), se

considera que la detección de EHEC-Hly

puede ser un marcador útil para seleccionar

rápidamente probables cepas STEC.

8. Confirmar la fermentación de sorbitol en

tubo y determinar la actividad de la

enzima β-glucuronidasa (β-glu) de los

aislamientos. (Ver Procedimiento de

Identificación Bioquímica)

• La determinación de la actividad de la enzima

β-glucuronidasa es utilizada como marcador

bioquímico para diferenciar las cepas de E.

coli O157, que no presentan actividad β-glu,

de otras cepas de E. coli.

9. Realizar la biotipificación de las cepas

E. coli O157 por la fermentación de los

azúcares rafinosa, dulcitol y ramnosa.

(Ver Procedimiento de Biotipificación)

10. Determinar la movilidad de la cepa

aislada utilizando el medio de Craigie.

Si la cepa es móvil, se deberá determinar

el antígeno flagelar H. (Ver

Procedimiento de Serotipificación).

• La detección del antígeno H requiere de una

estimulación previa de la movilidad de la cepa

mediante varios pasajes en el medio de

Craigie.

• El antígeno H7 puede detectarse por

aglutinación en lámina y/o por PCR utilizando

oligonucleótidos específicos que amplifican un

fragmento del gen fliCh7.

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Manual de Procedimientos “Diagnóstico y caracterización de Escherichia coli O157 productor de toxina Shiga”

24

• La técnica de amplificación no requiere de la

estimulación previa de la movilidad. (Ver

Procedimiento PCR h7)

11. Determinar la sensibilidad de las cepas

STEC a los antimicrobianos. (Ver

Pruebas de Sensibilidad)

12. Detectar los marcadores de virulencia

accesorios de cepas STEC, eae y EHEC-

hlyA por PCR. (Ver Detección de

Factores de Virulencia)

13. Detectar la producción de Stx por

ensayos de citotoxicidad específica en

células Vero.

• Para la realización de estos ensayos se debe

disponer de la línea celular y estufa de CO2.

2.1.B.- Aislamiento con separación innunomagnética

La sensibilidad del procedimiento de aislamiento de E. coli O157:H7/NM puede aumentarse aplicando

la técnica de separación inmunomagnética. (SIM)

Fundamento

Anticuerpos anti-E.coli O157 purificados, adsorbidos y unidos covalentemente a la superficie de

partículas esféricas paramagnéticas de poliestireno, reaccionan con el antígeno somático O157. Se

recupera el microorganismo cuando las partículas unidas al O157, son atraídas magnéticamente y

sembradas en placas de aislamiento.

Medios

• Caldo GN, Hajna

• Tween 20 al 0,05% en buffer PBS 1X estéril

• Agar Mac Conkey sorbitol suplementado con cefixima - telurito de potasio (CT-SMAC)

• Medios cromogénicos. (CHROMAgar O157®, Agar ID O157: H7®)

Materiales y equipamiento

• Partículas inmunomagnéticas anti-E. coli O157

• Tubos Eppendorf de 1,5 ml

• Pipetas estériles de 10 ml

• Micropipeta rango: 5-40 µl

• Micropipeta rango: 40-200 µl

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25

• Micropipeta rango: 200-1000 µl

• Tips para micropipetas

• Ansas de rulo

• Agitador rotatorio

• Gradilla imantada

• Estufa de cultivo a 37ºC

Procedimiento Comentarios

1. Realizar la siembra de la materia fecal

en 5 ml de caldo GN, Hajna.

2. Incubar en forma estática a 37ºC por 5h.

3. Mezclar 1 ml del cultivo con 20 µl de

las partículas inmunomagnéticas anti- E.

coli O157, en un tubo Eppendorf estéril

de 1,5 ml de capacidad.

• Las partículas inmunomagnéticas se deben

conservar refrigeradas entre 2º y 8ºC. Antes de

su uso homogenizar suavemente, con vortex o

con micropipeta automática, la solución madre

de las partículas.

4. Colocar el tubo en el agitador rotatorio a

18 rpm durante 10 minutos.

• Es importante respetar el tiempo, las

revoluciones por minuto y el sistema de

rotación dado que en esta etapa se produce la

unión antígeno-anticuerpo.

5. Introducir el imán en la gradilla

6. Colocar el tubo en la gradilla imantada y

dejar inmóvil durante 3 minutos.

• Verificar que en la pared del tubo que contacta

con el imán se visualice una suave línea

coloreada correspondiente a las partículas

atraídas magnéticamente.

7. Invertir suavemente la gradilla 5 veces.

8. Extraer el sobrenadante, sin retirar el

tubo de la gradilla imantada.

• Se debe realizar con precaución para no

desprender las partículas de la pared que

contacta con el imán.

9. Agregar 1 ml de buffer lavado ( Tween

20 al 0,05% en buffer PBS 1X estéril)

• El buffer de lavado debe preparase en el

momento previo a su uso. (Ver medios de

cultivo y reactivos)

10. Retirar el imán e invertir la gradilla 5

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Manual de Procedimientos “Diagnóstico y caracterización de Escherichia coli O157 productor de toxina Shiga”

26

veces

11. Colocar el imán en la gradilla y dejar

inmóvil durante 3 minutos.

12. Repetir 2 veces los pasos 7 al 11.

13. Retirar el sobrenadante.

14. Extraer el imán y colocar 100 µl de

buffer de lavado (Tween 20 al 0,05% en

buffer PBS 1X estéril)

• Homogenizar con micropipeta las partículas

al agregar los 100 µl de buffer de lavado.

15. Dispensar 50 µl en una placa de CT-

SMAC y 50 µl en una placa de medios

cromogénicos para E. coli O157.

• Se utilizan placas de CT-SMAC y con

medios cromogénicos para aumentar la

selectividad del método de aislamiento.

• Es necesario visualizar después del cultivo de

las placas, colonias con morfología y

fenotipo característico de E. coli O157. Para

tal fin se recomienda la siembra de las

partículas en placa completa, utilizando ansa

de rulo, de manera de obtener colonias

aisladas.

16. Incubar las placas a 37ºC por 18 a 24h.

17. Observar morfología y características

fenotípicas de las colonias aisladas en

las placas de CT-SMAC y de medios

cromogénicos.

• Las cepas STEC 0157 desarrollan en placas de

CT-SMAC colonias pequeñas, incoloras, con

centro negro. En placas de medio

cromogénico se observan colonias de un color

característico dependiendo del medio

utilizado. En CHROMAgar O157® se

observan de color malva y en Agar ID

O157:H7® de color turquesa verdoso, según

lo descripto por el fabricante respectivamente.

Se recomienda no extender la lectura de las

placas por más de 24 h de incubación.

• En caso de no obtener colonias aisladas se

recomienda repetir la SIM tratando de mejorar

la forma de aislamiento.

18. Continuar con el punto 4 del

procedimiento 2.1. Aislamiento en el

caso de detectar colonias presuntivas de

E. coli O157.

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27

2.2.-Métodos Inmunocromatográficos

Fundamento

La muestra sembrada migra en una membrana cromatográfica. En la primera porción se enfrenta con

una zona que contiene anticuerpos específicos anti-LPS O157 conjugados con partículas de oro

coloidal. En caso de estar presente el LPS O157, se forma un complejo antígeno-anticuerpo. La

muestra con el complejo inmune continúa migrando hasta una segunda porción (zona de ensayo)

donde un segundo anticuerpo reacciona contra un epitope del LPS O157. Este anticuerpo captura al

complejo inmune, y lo fija a la membrana. El remanente de la muestra continúa migrando hasta la

zona control donde se encuentran anticuerpos anti-especie, que capturan el resto de anticuerpos

conjugados con partículas de oro que no reaccionaron en la zona de ensayo.

Materiales requeridos

• Micropipeta de 200 µl

• Tips para micropipetas

• Caldo de enriquecimiento

• Equipo de inmunocromatografía para la detección de E. coli O157:H7/NM:

- Reveal20 Single Step for E. coli O157:H7 Neogen Corporation, Lansing,

Michigan. EE.UU.

- ImmunoCard STAT. E. coli O157:H7 Meridian Diagnostic, Inc. Cincinnati, Ohio,

EE.UU.

- Singlepath E. coli O157 Merck KGaA, Alemania.

- RapidChek E. coli O157 Test Kit. Strategic Diagnostics Inc. Newark, DE, EE.UU

Procedimiento Comentarios

1. Colocar una alícuota del caldo

enriquecido de la materia fecal, en la

región de siembra de la placa

inmunocromatográfica.

• La alícuota del cultivo enriquecido puede

tomarse del caldo CTS o Hagna, encubados a

37ºC por 6 h y a 37º por 5 hs.

respectivamente. (Ver procedimiento de

Aislamiento 2.1.A. y 2.1.B).

• El volumen de la alícuota depende de lo

recomendado por la presentación comercial.

2. Esperar 10 a 20 minutos. • El ensayo funciona correctamente si al cabo

de 10 a 20 minutos aparece una línea de color

rojo en la zona de control.

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28

3. Realizar la lectura de la placa

cromatográfica

• El ensayo es positivo cuando aparece una

línea de color rojo en la zona de ensayo y en

la de control. El ensayo es negativo si solo se

observa una línea roja en la zona control. Ver

FIGURA 1.

2.3.- Serotipificación

2.3.1- Detección del antígeno somático O

Para la detección del serogrupo se puede efectuar la aglutinación en lámina con antisuero policlonal

anti-O157 o reactivo de látex anti-O157.

A) Aglutinación en lámina con antisuero policlonal anti-O157

Fundamento

Los anticuerpos del antisuero específico aglutinan con la bacteria cuando el antígeno O157 está

presente en el lipopolisacárido (LPS) bacteriano.

Medios

• Antisueros anti-O157

• Solución fisiológica estéril (SF)

• Cepa de referencia patrón positivo del antígeno O157

• Cepa de referencia patrón negativo del antígeno O157

• Tubos testigos de la escala de McFarland

Materiales y equipamiento

• Micropipeta rango 5-40 µl

• Tips para micropipeta

• Lámpara para observar aglutinación

• Lámina de vidrio para aglutinación

• Ansa de rulo

A1) Aglutinación en lámina con inactivación previa por calor

Procedimiento Comentarios

1. Determinar si el aislamiento a ensayar

debe ser previamente inactivado por

• El aislamiento a ensayar deberá ser inactivado

por calor cuando el antisuero a utilizar haya

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29

calor, de acuerdo a la naturaleza del

antisuero a utilizar.

sido producido con un inóculo cuyo antígeno

capsular ha sido previamente eliminado.

Mediante el calentamiento a 100ºC se elimina

el antígeno capsular de la bacteria quedando

expuesto el antígeno O del LPS.

2. Realizar una suspensión en SF (1ml)

con una ansada de la cepa en estudio.

• La turbidez de la suspensión debe

corresponder al testigo 7 de la escala de

McFarland (Cl2Ba 0,7 %).

3. Hervir la suspensión durante 1 h.

4. Colocar, en forma separada, dos gotas

de 20 µl de la suspensión en una lámina

de vidrio.

5. Observar las dos suspensiones

iluminando la lámina con luz de una

lámpara.

• No se debe continuar con el ensayo si la

muestra aglutina por si misma. Una muestra

autoaglutinada corresponde a una cepa

rugosa, la cual puede revertir al estado liso

realizando sucesivos pasajes en agar sangre o

agar Mueller Hinton.

6. Agregar 15 µl del antisuero a ensayar a

una de las dos suspensiones y mezclar.

• La suspensión sin el agregado de antisuero se

utiliza como control negativo.

7. Mover la lámina mediante rotación

suave durante un minuto.

8. Observar las suspensiones con luz de

una lámpara.

• El ensayo es positivo si solo se observa

aglutinación o formación de pequeños grumos

en la mezcla de la suspensión bacteriana con

el antisuero. El ensayo es negativo si ambas

suspensiones son homogéneas sin

aglutinación.

• El antisuero O157 puede dar falsos resultados

positivos con Salmonella Urbana O:30;

Yersinia enterocolitica O:9; Yersinia

pseudotuberculosis O:IB Citrobacter

freundii; E. hermanii; Haffnia spp. y Brucella

abortus por reacciones cruzadas.

En cada ensayo se debe realizar control de

los reactivos utilizando cepas patrones

positivas y negativas.

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Manual de Procedimientos “Diagnóstico y caracterización de Escherichia coli O157 productor de toxina Shiga”

30

A2) Aglutinación en lámina sin inactivación por calor

Procedimiento Comentarios

1. Colocar separadamente dos gotas de 20

µl de SF en una lámina de vidrio.

2. Mezclar una ansada del cultivo con las

gotas de SF.

3. Observar las dos suspensiones

iluminando la lámina con luz de una

lámpara.

• Si la muestra aglutina por si misma no se debe

continuar con el ensayo. Una muestra

autoaglutinada corresponde a una cepa

rugosa, la cual puede revertir al estado liso

realizando sucesivos pasajes en agar sangre o

agar Mueller Hinton.

4. Agregar 15 µl del antisuero a ensayar a

una de las dos suspensiones y mezclar.

• La suspensión sin el agregado de antisuero se

utiliza como control negativo

5. Mover la lámina mediante rotación

suave durante un minuto.

6. Observar la apariencia de las

suspensiones con luz de una lámpara.

• El ensayo es positivo si solo, en la mezcla de

la suspensión con el antisuero, se observa

aglutinación o formación de pequeños

grumos. El ensayo es negativo si ambas

suspensiones son homogéneas sin

aglutinación.

• El antisuero O157 puede dar falsos resultados

positivos con Salmonella Urbana O:30;

Yersinia enterocolitica O:9; Yersinia

pseudotuberculosis O:IB Citrobacter

freundii; E. hermanii; Haffnia spp. y

Brucella abortus por reacciones cruzadas.

En cada ensayo se debe realizar control de

los reactivos utilizando cepas patrones

positivas y negativas.

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Manual de Procedimientos “Diagnóstico y caracterización de Escherichia coli O157 productor de toxina Shiga”

31

B) Aglutinación con partículas de látex sensibilizadas con anticuerpos anti-O157

Fundamento

Los anticuerpos anti-O157 adsorbidos a partículas de látex, aglutinan con la bacteria, cuando el

antígeno O está presente en el lipopolisacárido bacteriano.

Medios

• Reactivo de látex anti-O157

• Control del reactivo de látex

• Cepa de referencia patrón positivo del antígeno O157

• Cepa de referencia patrón negativo del antígeno O157

Materiales y equipamiento

• Pipetas Pasteur estériles

• Lámina para aglutinación

• Ansa de rulo

Procedimiento Comentarios

1. Colocar los reactivos de látex a

temperatura ambiente antes de usarlos.

2. Mezclar los reactivos de látex hasta

homogenizar las suspensiones.

3. Dispensar con pipeta Pasteur estéril una

gota del reactivo de látex y otra del

control del reactivo de látex en la lámina

para aglutinación.

4. Mezclar una ansada del aislamiento a

ensayar con la gota del control del

reactivo de látex.

5. Mezclar otra ansada del aislamiento a

ensayar con la gota del reactivo de látex.

• La mezcla de reacción con el reactivo y

control de látex debe ocupar un área de 25

mm.

6. Mover la lámina mediante rotación

suave durante un minuto.

Observar si hay aglutinación de la cepa

con el reactivo de látex. Ver FIGURA 2.

• El ensayo es positivo si solo en la mezcla de

la cepa con el reactivo de látex, se observa

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32

aglutinación o formación de pequeños

grumos.

• El resultado no podrá ser válido si se observa

aglutinación de la cepa con el reactivo de

látex y con el reactivo control.

• En cada ensayo se debe realizar control de los

reactivos utilizando cepas patrones positivas

y negativas.

• Este ensayo puede dar falsos positivos por

reacción cruzada con E. hermanii. Es

necesario realizar la diferenciación

bioquímica entre E. coli O157 y E. hermanii.

2.3.2.- Detección del antígeno flagelar H

Se realiza la técnica convencional de aglutinación en tubo, utilizando antisuero anti-H. Para la

detección especifica del antígeno H7 puede realizarse además, la técnica de aglutinación en lámina

utilizando antisuero anti-H7.

Fundamento

Los anticuerpos del antisuero específico aglutinan con el antígeno flagelar correspondiente.

Medios

• Medio de Craigie fraccionado en tubo de ensayo con varilla de vidrio central

• Agar tripticasa de soja fraccionado en forma de pico de flauta en tubo de ensayo. (TSA)

• Antisueros anti-H

• Solución fisiológica estéril (SF)

• Solución fisiológica (SF) formolada 1% (v/v)

• Cepa de referencia patrón positivo del antígeno H

• Cepa de referencia patrón negativo del antígeno H

Materiales y equipamiento

• Estufa de cultivo 37ºC

• Baño termo-estatizado 50ºC

• Tubos de hemólisis

• Micropipeta rango 5-40 µl

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33

• Tips para micropipeta

• Lámpara para observar aglutinación

• Lámina de vidrio para aglutinación

• Ansa de rulo

• Ansa de aguja

A) Prueba y estimulación de la movilidad

Procedimiento Comentarios

1º Día

1. Picar con ansa de aguja la colonia en

estudio.

2. Introducir el ansa de aguja en la varilla

central del tubo con medio de Craigie.

• Sembrar en el interior de la varilla de vidrio,

en el tercio superior del medio de cultivo.

Ver FIGURA 3

3. Incubar el tubo a 37ºC por 18 h. • Anotar en el tubo la fecha de la primera

siembra

2º Día

1. Observar el desarrollo de la bacteria y

registrar si corresponde al lugar de

siembra o alcanzó la superficie del

medio de cultivo externo a la varilla.

• La bacteria se considera no móvil cuando

su desarrollo corresponde al lugar de

siembra después de siete días de

incubación a 37ºC.

• La bacteria se considera móvil cuando su

desarrollo alcanza la superficie del medio

de cultivo, externo a la varilla.

• Para identificar el antígeno flagelar H se

requiere la previa estimulación de la

movilidad de la bacteria. Para tal fin, se

realizan siete pasajes en el medio de

Craigie. Se considera que se ha producido

un pasaje, cuando la bacteria desarrolla y

alcanza el medio exterior de la varilla en 18

h de incubación a 37ºC.

2. Anotar el Nº del pasaje en la pared del

tubo. (Por ejemplo: Pasaje Nº 1)

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34

3. Picar con el ansa de aguja, la superficie

del medio de cultivo desarrollado, en la

parte externa a la varilla.

• La bacteria alcanzó su máxima movilidad

en la superficie del medio de cultivo.

4. Sembrar con el ansa cargada el interior

de la varilla (tercio superior del medio

de cultivo) de un tubo con medio de

Craigie.

5. Anotar el Nº de pasaje en la pared del

tubo.

6. Incubar el tubo en estufa a 37ºC por

18 h.

3º al 7º Día

1. Registrar el desarrollo de la bacteria.

Repetir los pasos correspondientes al 2º

día hasta completar siete pasajes.

2. Tomar una ansada del tubo

correspondiente al 7º pasaje y sembrar

en estría de TSA.

• Se debe tomar la ansada de la superficie del

medio de cultivo desarrollado externo a la

varilla.

3. Incubar el TSA en estufa a 37ºC por 18 h.

8º Día

1. Conservar el cultivo en TSA a 4ºC hasta

el procesamiento de identificación del

antígeno H.

B) Identificación del antígeno H: Aglutinación en tubo

Procedimiento Comentarios

1. Sembrar una ansada de cultivo de la

estría de TSA en caldo CTS.

• En un mismo ensayo se puede enfrentar el

cultivo bacteriano con diferentes antisueros

anti-H. En estos casos, se debe calcular el

volumen de CTS necesario para realizar el

ensayo con Nº antisueros:

2. Incubar en estufa a 37ºC con agitación

por 8 h.

250 µl CTS (control negativo)

250 µl CTS

Nº antisueros a ensayar

= x

+

Vol. CTS para Nº

antisueros

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35

3. Mezclar el volumen de cultivo-CTS, con

igual volumen de SFformolada al 1% (v/v).

• Se agrega SFformolada al 1% (v/v) con el fin de

inactivar el cultivo desarrollado en CTS.

4. Colocar 500 µl de la mezcla (Cultivo-

CTS/SFformolada) en un tubo de hemólisis.

(Tubo de prueba)

• Se debe disponer de un número de tubos de

prueba igual a la cantidad de antisueros a

ensayar.

5. Agregar 50 µl de antisuero anti-H en el

tubo de prueba.

• En cada tubo de prueba se agrega el antisuero

correspondiente.

6. Colocar 500 µl de la mezcla (Cultivo-

CTS/SFformolada) en un tubo de hemólisis.

(Tubo control)

7. Colocar 50 µl de solución fisiológica en

en el tubo control.

• La suspensión sin el agregado de antisuero se

utiliza como control negativo. No se debe

continuar con el ensayo si la muestra aglutina

por si misma. Una muestra autoaglutinada

corresponde a una cepa rugosa, la cual puede

revertir al estado liso realizando sucesivos

pasajes en agar sangre o agar Mueller Hinton.

8. Mezclar e incubar los tubos en baño de

agua a 50ºC por 1 h.

9. Observar las dos suspensiones

iluminando los tubos con luz de una

lámpara.

• Para realizar la lectura se recomienda inclinar

suavemente los tubos.

• El ensayo es positivo si solo se observa

aglutinación (botón de aglutinación en el

fondo del tubo) o formación de pequeños

grumos en la mezcla de la suspensión

bacteriana con el antisuero (Tubo de prueba).

El ensayo es negativo si las suspensiones del

tubo de prueba y del tubo control son

homogéneas sin aglutinación.

• En cada ensayo se debe realizar el control de

los reactivos utilizando cepas patrones

positivas y negativas.

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Manual de Procedimientos “Diagnóstico y caracterización de Escherichia coli O157 productor de toxina Shiga”

36

C) Identificación del antígeno H7: Aglutinación en lámina

Procedimiento Comentarios

1. Colocar separadamente dos gotas de 20

µl de SF en una lámina de vidrio.

2. Mezclar una ansada del cultivo con las

gotas de SF.

3. Observar las dos suspensiones

iluminando la lámina con luz de una

lámpara.

4. Agregar 15 µl del antisuero anti-H7 a

una de las dos suspensiones.

• La suspensión sin el agregado de antisuero se

utiliza como control negativo

5. Mover la lámina mediante rotación

suave durante un minuto.

6. Observar la apariencia de las

suspensiones a la luz de una lámpara.

• El ensayo es positivo si solo, en la mezcla de

la suspensión con el antisuero, se observa

aglutinación o formación de pequeños

grumos. El ensayo es negativo si ambas

suspensiones son homogéneas sin

aglutinación.

• En cada ensayo se debe realizar control de los

reactivos utilizando cepas patrones positivas

y negativas.

2.4.- Caracterización de cepas hemolíticas

Fundamento

La composición del agar base triptosa suplementado con Cl2Ca y glóbulos rojos lavados de sangre

desfibrinada de cabra u oveja, permite la visualización de la hemólisis debida a la enterohemolisina de

EHEC (EHEC-Hly) después de una incubación a 37ºC por 18 h.

Medios

• Agar tripticasa de soja fraccionado en forma de pico de flauta en tubo de ensayo (TSA)

• Agar base triptosa con glóbulos rojos lavados (AGRL)

• Agar base triptosa con glóbulos rojos sin lavar (AGRSL)

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37

Materiales y Equipamiento

• Estufa de cultivo a 37ºC

• Ansa de rulo

• Cepa control positivo: E. coli 32511 O157:H-

• Cepa control negativo: E. coli ATCC 25922 sin factores de virulencia

Procedimiento Comentarios

1º Día

1. Sembrar colonias presuntivas y cepas

controles en TSA

2. Incubar los tubos en estufa de cultivo a

37ºC por 18 h.

3. Preparar placas AGRL y AGRSL • Ver preparación de las placas de AGRL y

AGRSL.

2º Día

1. A partir del cultivo en TSA, sembrar con

ansa de rulo las placas de AGRL (placa

de ensayo) y AGRSL (placa control).

• En cada placa se pueden probar varias cepas

presuntivas. Siempre se deben sembrar las

cepas controles positivo y negativo. Se

sugiere dividir las placas dibujando una grilla

con espacios no menores de 2 cm2.

2. Incubar ambas placas a 37 ºC por 3 h.

3. Realizar una primera lectura de ambas

placas a las 3 h de incubación,

observando si hay fina hemólisis

alrededor del desarrollo bacteriano.

• El aislamiento se considera no productor de

EHEC-Hly si después de 3 h de incubación

se observa hemólisis por α-hemolisina (α-

Hly) en placa control (AGRSL) y o en placa

de ensayo (AGRL). Si no se observa

hemólisis continuar con la incubación.

4. Continuar la incubación de las placas a

37 ºC hasta cumplimentar las 18 h.

3º Día

Realizar una segunda lectura de las

placas. Ver FIGURA 4

• La cepa es productora de EHEC-Hly si

después de 18 h de incubación aparece una

fina hemólisis alrededor de la zona de

siembra solo en la placa de ensayo (AGRL).

• Si después de 18 h de incubación también se

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38

observa hemólisis en ambas placas (AGRL y

AGRSL), la cepa es productora de α-Hly y

no de EHEC-Hly.

• Se puede visualizar mejor la hemólisis

dejando la placa a 4ºC por 2 h o bien

levantando suavemente el desarrollo

bacteriano con un ansa.

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39

2.5.- Identificación Bioquímica

Los aislamientos presuntivos son sometidos a las siguientes pruebas bioquímicas:

Ver FIGURA 5

Bacteria Medio de cultivo Pruebas Bioquímicas

E. coli no-O157 E. coli O157:H7 E. hermanii

Fermentación de

glucosa

+ + + Agar triple azúcar y hierro

(TSI)

Fermentación de

lactosa

+ + + TSI

Fermentación de

sacarosa

+ + + TSI

Formación de Ac.

Sulfídrico

- - - TSI

Producción de gas + + + TSI

Utilización del Citrato - - - Citrato de Simmons

Producción de indol + + + Sulfuro, indol, movilidad

(SIM)

Movilidad Móvil / no móvil Móvil Móvil SIM

Fermentación de

sorbitol

+ - - Fermentación de hidratos de

carbono

Actividad

β-glucuronidasa

+ - - Disco con glucurónido

Actividad lisina

�decarboxilasa

+ (90) * + (100) - (6% ) Lisina Hierro Agar (LIA)

Actividad ornitina

decarboxilasa

+ (95) + (100) + (100) Movilidad, indol, ornitina.

(MIO)

Fermentación de

�Celobiosa

- (2%) - (2%) + (97%) Fermentación de hidratos de

carbono

Producción de

�pigmento amarillo

- (0%) - (0%) + (98%) Tripticasa de soja

* El dato entre paréntesis indica % de cepas positivas

(+): positivo; (-): negativo

Según Manual of Clinical Microbiology (7° ed). 1999, pág. 459.

� Estas pruebas bioquímicas son de utilidad para diferenciar E. coli O157 y E. hermanii.

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40

2.5.1- Fundamento y procedimientos para pruebas bioquímicas

a) Agar hierro tres azúcares (TSI)

Fundamento:

- Determina la capacidad de un microorganismo de fermentar los hidratos de carbono presentes en el

medio de crecimiento básico con producción o no de gas. La fermentación provoca acidificación del

medio con viraje del indicador (rojo de fenol) al amarillo.

- Permite detectar la producción del sulfuro de hidrógeno por ennegrecimiento del medio debido a la

formación de sulfuro ferroso.

Técnica:

- Inocular la superficie del pico de flauta con estría y el fondo por punción.

- Incubar a 37ºC.

- Efectuar la lectura luego de 18-24 h de incubación.

Interpretación:

Fermentación de azúcares:

Las reacciones que pueden observarse son:

• Pico alcalino (rojo) / fondo alcalino (rojo). No hay fermentación de azúcares.

• Pico alcalino (rojo) / fondo ácido (amarillo). Glucosa fermentada. Lactosa y sacarosa no

fermentadas.

• Pico ácido (amarillo) / fondo ácido (amarillo). Glucosa fermentada. Lactosa y/o sacarosa

fermentadas.

Producción de gas:

• Se evidencia por la aparición de burbujas o fragmentación del medio.

Sulfuro de hidrógeno:

• Se evidencia por el ennegrecimiento del medio.

b) Utilización de Citrato

Fundamento:

- Determina si un organismo es capaz de utilizar citrato como única fuente de carbono para el

metabolismo, produciendo alcalinidad. El medio Citrato de Simmons contiene también sales de

amonio inorgánicas. Un organismo que es capaz de utilizar citrato como única fuente de carbono,

utiliza también las sales de amonio como su única fuente de nitrógeno. Las sales de amonio se

desdoblan en amoníaco con la consiguiente alcalinidad. El indicador de pH usado es el azul de

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bromotimol, el cual en medio alcalino toma un color azul intenso, indicando una prueba positiva. El

medio no inoculado tiene color verde.

Técnica:

- Inocular la superficie del pico de flauta con estría y el fondo por punción.

- Incubar a 37ºC durante 48 h (a veces se requiere incubación más prolongada).

Interpretación:

• Prueba positiva: desarrollo de color azul

• Prueba negativa: el medio conserva el color verde original y hay ausencia de desarrollo

bacteriano.

c) Sulfuro, indol, movilidad (SIM)

Fundamento:

- Permite detectar la producción del sulfuro de hidrógeno por ennegrecimiento del medio debido a la

formación de sulfuro ferroso.

- Permite detectar la producción de indol, producto de la degradación metabólica del aminoácido

triptofano. Las bacterias que poseen la enzima triptofanasa son capaces de hidrolizar y desaminar el

triptofano con producción de indol, ácido pirúvico y amoníaco. El indol desdoblado de la molécula de

triptofano puede ser detectado cuando reacciona con el grupo aldehído del para-dimetilamino

benzaldehído del reactivo revelador (reactivo de Kovacs), formándose un complejo de color rojo.

- Determina si el microorganismo es móvil por migración a partir del lugar de siembra y se disemina

en el medio provocando turbidez.

Técnica:

- Sembrar por punción única en la región central del tubo, utilizando una aguja recta hasta una

profundidad de 2/3 del medio.

- Incubar a 37ºC durante 18-24 h.

- Agregar 2 ó 3 gotas del reactivo de Kovacs para detección del indol.

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42

Interpretación:

Sulfuro de hidrógeno:

• Prueba positiva: Se observa ennegrecimiento del medio.

Indol:

• Prueba positiva: color rojo fucsia en la interfase del reactivo y el medio.

• Prueba negativa: no hay modificación del color en la interfase del reactivo y el medio.

Movilidad:

• Prueba positiva: Se visualiza turbidez parcial o total del medio.

• Prueba negativa: Hay crecimiento bacteriano solamente en la línea de siembra.

d) Movilidad, indol, ornitina (MIO)

Fundamento:

- Determina si el microorganismo es móvil por migración a partir del lugar de siembra y se disemina

en el medio provocando turbidez.

- Permite detectar la producción de indol, producto de la degradación metabólica del aminoácido

triptofano. Las bacterias que poseen la enzima triptofanasa son capaces de hidrolizar y desaminar el

triptofano con producción de indol, ácido pirúvico y amoníaco. El indol desdoblado de la molécula de

triptofano puede ser detectado cuando reacciona con el grupo aldehído del para-dimetilamino

benzaldehído del reactivo revelador (reactivo de Kovacs), formándose un complejo de color rojo.

- Detecta la capacidad de un microorganismo de decarboxilar la ornitna. Las decarboxilasas son un

grupo de enzimas capaces de actuar sobre los grupos carboxilo de los aminoácidos produciendo

aminas, de reacción alcalina. Cada una de las decarboxilasas es específica para un aminoácido. La

ornitina puede ser decarboxilada transformándose en putrescina. Esto produce un viraje al violeta del

indicador púrpura de bromocresol. Como la decarboxilación sólo tiene lugar en medio ácido (pH

inferior a 6), es necesario que se produzca previamente la acidificación del medio de cultivo, por

fermentación de la glucosa. Por este motivo este medio de cultivo sólo debe utilizarse para la

diferenciación de cultivos que fermentan la glucosa. Los microorganismos que no producen ornitina -

decarboxilasa pero que son fermentadores de la glucosa, producen un viraje del medio al amarillo. La

incubación por 24 h produce una alcalinización en la superficie del medio de cultivo y

consecuentemente un viraje del pico del medio al color violeta.

Técnica:

- Sembrar por punción en el centro del medio de cultivo hasta el fondo del tubo.

- Incubar a 37ºC durante 18-24 h.

- Agregar 2 ó 3 gotas del reactivo de Kovacs para la lectura del indol.

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43

Interpretación:

Movilidad:

• Prueba positiva: Se visualiza turbidez parcial o total del medio.

• Prueba negativa: Hay crecimiento bacteriano solamente en la línea de siembra.

Indol:

• Prueba positiva: color rojo fucsia en la interfase del reactivo y el caldo.

• Prueba negativa: no hay modificación del color en la interfase del reactivo y el caldo.

Ornitina:

• Prueba positiva: Pico violeta / fondo violeta

• Prueba negativa: Pico violeta / fondo amarillo

e) Fermentación de hidratos de carbono ( Medio Rojo Fenol)

Fundamento:

- Se produce el viraje del color del indicador si el microorganismo tiene la capacidad de fermentar el

hidrato de carbono presente en el medio.

Técnica:

- Sembrar una ansada del aislamiento en 1ml de medio rojo fenol con hidrato de carbono específico al

1%.

- Incubar a 37ºC durante 18-24 h.

- Para todos los azúcares se deben realizar lecturas diarias durante 7 días, con la excepción del sorbitol

que se debe efectuar a las 24 h.

Interpretación:

• Prueba positiva: Se observa viraje del indicador al amarillo.

f) Actividad ββββ-glucuronidasa

Fundamento:

- Se evidencia la formación de un producto cromogénico amarillo por la actividad de la enzima β-

glucuronidasa sobre el glucurónido.

Técnica:

- Se realiza una suspensión bacteriana con 0,2 ml de agua destilada estéril (pH 7) y una ansada del

aislamiento a identificar.

- Se incorpora un disco impregnado con el glucurónido.

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- Se incuba a 37ºC durante 4 h.

Interpretación:

• Prueba positiva: Se observa coloración amarilla por la formación del producto

cromogénico.

• Aquellas suspensiones en las cuales no se observa viraje durante las primeras 4 horas se

deben incubar durante 2 horas adicionales.

g) Lisina, Hierro, Agar (LIA)

Fumdamento:

- Detecta la capacidad de un microorganismo de decarboxilar la lisina. Las decarboxilasas son un

grupo de enzimas capaces de actuar sobre los grupos carboxilo de los aminoácidos produciendo

aminas, de reacción alcalina. Cada una de las decarboxilasas es específica para un aminoácido. La

lisina puede ser decarboxilada transformándose en cadaverina. Esto produce un viraje del indicador

púrpura de bromocresol al violeta. Como la decarboxilación sólo tiene lugar en medio ácido (pH

inferior a 6), es necesario que se produzca previamente la acidificación del medio de cultivo, por

fermentación de la glucosa. Por este motivo este medio de cultivo sólo debe utilizarse para la

diferenciación de cultivos que fermentan la glucosa. Los microorganismos que no producen lisina

decarboxilasa pero que son fermentadores de la glucosa, producen un viraje del medio al amarillo. La

incubación de 24 h ocasiona una alcalinización en la superficie del medio de cultivo y

consecuentemente un viraje del pico al color violeta. Las cepas Proteus y Providencia, con excepción

de algunas cepas de Morganella morganii, desaminan la lisina y producen ácido alfa-ceto-carbónico.

Este último, con la sal de hierro y por la influencia de oxígeno forma combinaciones pardo-rojizas en

la región superficial del medio de cultivo.

- Permite detectar la producción del sulfuro de hidrógeno por ennegrecimiento del medio debido a la

formación de sulfuro ferroso.

Técnica:

- Inocular la superficie del pico de flauta con estría y el fondo por punción.

- Incubar a 37ºC durante 18-24 h.

Interpretación:

Decarboxilación de la lisina:

• Prueba positiva: pico violeta / fondo violeta

• Prueba negativa: pico violeta / fondo amarillo

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Desaminación de la lisina:

• Prueba positiva: pico pardo rojizo / fondo amarillo

Sulfuro de hidrógeno:

• Prueba positiva: Se observa ennegrecimiento del medio.

h) Producción de pigmento amarillo

Fundamento:

- Las cepas de E. hermannii producen con su desarrollo un pigmento amarillo.

Técnica:

- Cultivar los aislamientos en agar tripticasa de soja a 37 ºC por 18 a 24 h.

- Observar la aparición del pigmento amarillo.

- En ausencia del pigmento dejar incubando a 37ºC y observar el cultivo diariamente por siete días.

2.6.- Biotipificación de E. coli O157:H7

Las cepas de E. coli O157:H7 se clasifican en los biotipos A, B, C, D, según la capacidad de fermentar

los azúcares rafinosa, dulcitol y ramnosa.

Ver FIGURA 6

Fundamento:

- Si el microorganismo fermenta el hidrato de carbono presente en el medio, se produce viraje en el

color del indicador.

Medios

• Medio para fermentación de azúcares (Medio Rojo Fenol) con rafinosa

• Medio para fermentación de azúcares (Medio Rojo Fenol ) con dulcitol

• Medio para fermentación de azúcares (Medio Rojo Fenol) con ramnosa

Materiales y equipamiento

• Ansa de rulo

• Estufa de cultivo a 37ºC

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Técnica:

- Seguir procedimiento 2.5.e), Fermentación de hidratos de carbono.(Medio Rojo Fenol), para probar

la capacidad de fermentar rafinosa, dulcitol y ramnosa.

- Incubar a 37ºC durante 18-24 h.

- Realizar lecturas diarias durante 7 días.

- Determinar el biotipo del aislamiento según los resultados de la fermentación.

Interpretación:

• Fermentación positiva: Se observa viraje del indicador al amarillo.

El biotipo se establece según la siguiente tabla:

Biotipo E. coli O157:H7 Prueba

A B C D

Rafinosa + + + +

Dulcitol - + + -

Ramnosa - - + +

2.7.- Sensibilidad a los antimicrobianos

Se utiliza el método de difusión en agar por discos (antibiograma) según la técnica de Kirby -Bauer.

Todo el proceso debe responder a las normas establecidas por la NCCLS, en lo referente a la siembra

en las placas, condiciones de los discos, aplicación de los mismos, incubación, lectura por medición de

la zona de inhibición, significado de las colonias que pudieran aparecer dentro de los halos y

utilización de cepas patrones.

Medios

• Placas de agar Mueller Hinton (MH) pH 7,2-7,4.

• Discos con antibióticos para amicacina ampicilina, ciprofloxacina colistin, cloranfenicol,

gentamicina, ácido nalidíxico, norfloxacina, estreptomicina, tetraciclina y trimetoprima-

sulfametoxazol

• Solución fisiológica estéril (SF)

• Cepas patrones ATCC 25922

• Tubos testigos de la Escala de McFarland

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47

Equipamiento

• Hisopo estéril

• Ansa de aguja

• Pinza para discos con antibiótico

• Estufa de cultivo a 37ºC

• Frezzer -20ºC

• Heladera 4ºC

• Calibre para medir halos de inhibición

Procedimiento Comentario

1º Día

1. Secar las placas de MH a 37ºC durante

30-60 minutos.

• Para realizar el antibiograma se debe

eliminar la humedad superficial de las placas.

2. Colocar los discos con antibióticos a

temperatura ambiente antes de usarlos.

• Se utilizan discos para los siguientes

antibióticos: amicacina, ampicilina,

ciprofloxacina, colistin, cloranfenicol,

gentamicina, ácido nalidíxico,

nitrofurantoina, estreptomicina, tetraciclina y

trimetoprima-sulfametoxazol

• Los discos deben conservarse en heladera a

4ºC o en frezzer a -20ºC.

3. Preparar la suspensión bacteriana que se

utiliza como inóculo en el antibiograma.

Tomar con ansa de aguja colonias

aisladas del cultivo a ensayar y

resuspender en 2 ml de SF hasta obtener

una turbidez correspondiente al testigo 5

(Cl2Ba 0,5 %) de la escala de

McFarland.

• Siempre se deben probar cepas patrones

paralelamente con los aislamientos en

estudio.

4. Con hisopo estéril previamente

embebido con el inóculo y escurrido en

las paredes del tubo, estriar las placas de

MH en tres direcciones.

5. Dejar estabilizar las placas hisopadas a

temperatura ambiente por 5 minutos.

6. Tomar con pinza y colocar sobre la • Colocar 6 discos por placa como máximo.

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48

placa hisopada los discos con

antibiótico.

7. Incubar en estufa de cultivo a 37ºC por

18-24 h.

2º Día

1. Efectuar la lectura de los halos de

inhibición, correspondientes a cada

disco, con calibre.

• Para la interpretación, los resultados deben

cotejarse con las tablas publicadas por

NCCLS (M100-S13, Enero 2005).

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49

Algoritmo para el diagnóstico y caracterización de Escherichia coli

O157 con tamizaje por PCR multiplex

Materia fecal

(suspensión)

PCR (-) PCR (+)

Tamizaje PCR Multiplex stx1/stx2/rfbO157

zona de confluencia, colonias sorbitol (-) y sorbitol (+)

CT-CTS

Agar MacConkey Sorbitol

(SMAC)

• Aislamiento

• Identificación bioquímica

• Fenotipo enterohemolítico

• Sorbitol en tubo

• ββββ-glucuronidasa

• Biotipificación STEC O157

• Serotipificación

• Sensibilidad a ATB

Descartar

Caracterización por PCR

• eae, EHEC-hlyA, fliCH7

Seroagrupamiento presuntivo O157

CTS

SMAC

37ºC x 6 h 37ºC x 6 h

37ºC x 18 h 37ºC x 18 h 37ºC x 18 h

Separación Inmunomagnética

Ensayo inmunocromatográfico

SMAC

Centro Nacional de Referencia

• Citotoxicidad especifica células Vero

• Subtipificación de STEC

Genotipo de variantes stx

Fagotipificación STEC O157

PFGE

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50

Materia fecal (suspensión)

Seroagrupamiento (-) Seroagrupamiento (+)

CT-CTS

Agar MacConkey Sorbitol

(SMAC) SMAC

• Aislamiento

• Identificación bioquímica

• Fenotipo enterohemolítico

• Sorbitol en tubo

• ββββ-glucuronidasa

• Biotipificación STEC O157

• Serotipificación

• Sensibilidad a ATB

Detección de Stx

por alguna metodología

Centro Nacional de Referencia

• Caracterización por PCR

stx1, stx2, rfbO157, eae,

EHEC-hlyA , fliCh7

• Citotoxicidad especifica células Vero

• Subtipificación de STEC

Genotipo de variantes stx

Fagotipificación STEC O157

PFGE

Seroagrupamiento presuntivo O157

CTS

SMAC

37ºC x 6 h 37ºC x 6 h

37ºC x 18 h37ºC x 18 h

37ºC x 18 h

Algoritmo para el diagnóstico y caracterización

de Escherichia coli O157

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51

FIGURA 1

Esquema de detección de E. coli O157:H7/NM por inmunocromatografía

Zona control

Zona de ensayo

1º Zona de reacción

Zona de siembra

Ac anti-LPSO157+ oro coloidal

Ac anti-especie

Ac anti-LPSO157+ oro coloidal

Antígeno LPSO157

Antígeno LPSO157

Ac anti-LPSO157

Ac anti-LPSO157+ oro coloidal Sen

tido de la m

igra

ción

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Cepa control negativo

Reactivo de latex

Reactivo controlde latex

Cepa control positivo

Cepa problema autoaglutinada

Cepa problema positiva

FIGURA 2

Aglutinación con partículas de látex sensibilizadas con anticuerpos anti-O

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53

FIGURA 3

Prueba y estimulación de la movilidad bacteriana

3A- Siembra del primer pasaje

1- Medio de Craigie con varilla de vidrio central.

2- Siembra del medio de Craigie con ansa de aguja en el interior de la varilla de vidrio,

correspondiente al tercio superior del medio de cultivo.

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3B- Lectura de la movilidad a las 18 – 24 h

1- Cepa STEC móvil

2- Cepa STEC no móvil

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55

3C- Siembra de pasajes sucesivos

1- Picar con el ansa de aguja, la superficie del medio de cultivo desarrollado, en la parte

externa a la varilla.

2- Sembrar con el ansa cargada el interior de la varilla (tercio superior del medio de cultivo)

de un tubo con medio de Craigie.

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FIGURA 4

Prueba de la Enterohemolisina (EHEC-Hly)

1- Aislamiento de E. coli O157:H7 EHEC-Hly positivo

2- Cepa de Referencia E. coli 32511 EHEC-Hly positiva

3- Cepa de Referencia E. coli 25922 EHEC-Hly Negativa

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57

FIGURA 5

Pruebas Bioquímicas de Escherichia coli productor de toxina Shiga

1- TSI: Pico ácido/fondo ácido con producción de gas, SH2 negativo

2- Utilización del Citrato: negativo

3- SIM: SH2 negativo, Indol: positivo, movilidad: positiva

4- LIA: decarboxilación de la lisina positiva, SH2: negativa

5- Fermentación de celobiosa: negativa

1 2 3 4 5

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58

FIGURA 6

Actividad de ββββ-glucuronidasa y Biotipificación de E. coli O157

1- Actividad ββββ-glucuronidasa: negativa

2- Fermentación del sorbitol: negativa

3- Fermentación de rafinosa: positiva

4- Fermentación de dulcitol: positiva

5- Fermentación de ramnosa: positiva

1 2 3 4 5

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59

CARACTERIZACION DE Escherichia coli O157 productor de toxina Shiga

Fecha: ..............................

Nº de Muestra: .................

Prueba Aislamiento

presuntivo

E. coli

EDL933

O157:H7

E. coli

32511

O157:H-

E. hermanii

E. coli

ATCC

25922

Morfología de las

colonias SMAC

Antisuero anti-O Sero-

Agrupamiento Látex anti-O

TSI

Citrato de

Simmons

SIM

MIO

Sorbitol

Actividad

ß-glucuronidasa

LIA

Celobiosa

Bioquímica

Pigmento amarillo

Hemólisis EHEC-Hly

Rafinosa

Dulcitol

Biotipificación

STEC O157

Ramnosa

Serotipificación Antisuero anti-H

Acido Nalidíxico

Amikacina

Ampicilina

Ciprofloxacina

Cloranfenicol

Colistin

Estreptomicina

Gentamicina

Nitrofurantoína

Tetraciclina

Sensibilidad a los

antimicrobianos

Trimetoprima

sulfametoxazol

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68

CAPITULO III - DETECCION DE FACTORES DE VIRULENCIA

1.- Detección genotípica de los factores de virulencia por la técnica de reacción en cadena de la

polimerasa (PCR)

Fundamento de la Técnica de PCR

La replicación enzimática de una molécula blanco o templado de ADN, mediante ciclos repetitivos de

amplificación, permite obtener un producto fácilmente detectable.

Equipamiento

• Termociclador para PCR

• Micropipeta para reactivos de PCR rango: 0,5 - 10 µl

• Micropipeta para reactivos de PCR rango: 5 - 40 µl

• Micropipeta para reactivos de PCR rango: 40 - 200 µl

• Micropipeta para el templado de ADN rango: 0,5 - 10 µl

• Micropipeta para amplicones: 5- 40 µl

• Baño de agua para hervir

• Microcentrifuga para tubos Eppendorf

• Cuba y fuente de poder para electroforesis

• Transiluminador UV

• Freezer -20ºC

• Heladera 4ºC

Materiales

• Ansa de aguja

• Tubos Eppendorf 1,5 ml

• Microtubos pared delgada PCR 0,2 ml

• Tips con filtro para aerosoles

• Recipiente con hielo

Reactivos

• Buffer Tritón X-100 al 1% en buffer TE 1X

• Buffer PCR10X

• Mezcla de dNTPs: dATP, dCTP, dGTP, y dTTP: 2,5 mM

• Cl2Mg 25 ó 50 Mm

• Par de primers específicos: 0,1 nmol/µl

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69

• Taq polimerasa: 5U/µl

• Agua tridestilada estéril (H2O ddd)

• Aceite mineral

• Agarosa

• Buffer TAE 1X

• Bromuro de Etidio (BrEt): 10 mg/ml

• Buffer de siembra 1: Xilene cyanol 0,25%, glicerol en agua 30%

• Buffer de siembra 2: Azul de Bromofenol 0,25%, glicerol en agua 30%

• Marcador de tamaño molecular: 100 pb

• Marcador de tamaño molecular: 1 kb

a) Preparación de la muestra

Procedimiento Comentarios

1. Tomar una ansada de cultivo

correspondiente a la zona de crecimiento

confluente de las placas de SMAC.

• La técnica de PCR es de muy alta

sensibilidad. Se recomienda establecer

diferentes áreas de trabajo para evitar la

obtención de falsos resultados positivos por

contaminaciones cruzadas:

1. Área de procesamiento de la muestra y

obtención del ADN.

2. Área de preparación de la mezcla de

reacción.

3. Área para el agregado del templado y

amplificación.

4. Área de detección de los productos de

amplificación.

2. Resuspender la muestra en 150 µl de

buffer Tritón X-100 al 1% en buffer TE

1X.

• Fraccionar el buffer Tritón en tubos

Eppendorf de 1,5 ml de capacidad, en el área

de preparación de la mezcla de reacción.

Utilizar micropipeta para uso exclusivo de

reactivos, y tips con filtro para aerosoles.

Luego trasladar los tubos al área de

procesamiento de la muestra para preparar el

extracto de ADN.

• Frotar el ansa cargada de muestra contra las

paredes del tubo con buffer Tritón.

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70

3. Además, seleccionar 5 colonias

presuntivas con igual morfología, de las

placas de SMAC.

4. Picar las colonias con ansa de aguja y

resuspenderlas en 150 µl de Buffer

Tritón X-100 al 1% en buffer TE 1X.

• Frotar el ansa contra las paredes del tubo.

5. Preparar el extracto de ADN de las cepas

de referencia que serán utilizadas como

controles (positivo y negativo) en la

reacción. Seguir los pasos 3, 4, y 6.

• Verificar las cepas de referencia que se

utilizan en cada protocolo de PCR.

6. Hervir en baño de agua a 100ºC durante

15 minutos

• El efecto conjunto del detergente Tritón y el

calentamiento produce la lisis bacteriana y la

liberación del ADN.

• Tomar la precaución de cerrar bien los tubos

Eppendorf antes de hervir.

7. Centrifugar a 10.000 rpm durante 5

minutos.

• Luego de la centrifugación, se obtiene un

pellet correspondiente al debris bacteriano y

un sobrenadante donde se encuentra el ADN.

8. Conservar el extracto de ADN a 4ºC

para ser utilizado como templado en la

reacción de PCR.

• El extracto de ADN puede conservarse en

freezer a -20ºC para ser utilizado en otra

PCR. Conservarlos en un área libre de

reactivos.

• Si el extracto es descongelado, es necesario

realizar una centrifugación a 10.000 rpm por

5 minutos antes de utilizarlo.

b) Preparación de la mezcla de reacción

Procedimiento Comentarios

1. Retirar los reactivos para la PCR del

freezer de -20ºC. Esperar que los

mismos se descongelen y colocarlos en

un recipiente con hielo.

• Los reactivos para PCR deben conservarse en

freezer a -20ºC en un área específica para tal

fin.

2. Establecer el número de

determinaciones y completar el

protocolo de la PCR a realizar (Ver

Protocolo específico)

• Realizar el siguiente cálculo para determinar

el número de determinaciones:

=Nº de

determinaciones +Nº de muestras

presuntivasControl Positivo +

Control Negativo +

Control Reactivos +1

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71

• Se suma 1 para calcular, en exceso, el

volumen total de la mezcla de reacción. Se

contempla de esta manera los probables

errores de pipeteo que pueda cometer el

operador.

3. Para cada reactivo, calcular los

volúmenes necesarios en la mezcla de

reacción, de acuerdo al número de

determinaciones

• Las concentraciones de los reactivos de

trabajo, de los reactivos en la mezcla y los

volúmenes de los reactivos para una

determinación, se indican en el protocolo

específico de cada PCR.

• Realizar el siguiente cálculo para determinar

el volumen de cada reactivo en la mezcla:

4. Enumerar los microtubos de 0,2 µl de

acuerdo al Nº de muestras.

• Marcar la pared del tubo utilizando una fibra

indeleble.

5. Preparar la mezcla en un tubo Eppendorf

de 1,5 ml. agregando los reactivos en el

siguiente orden:

a. H2O ddd

b. Buffer PCR

c. dNTPs

d. Cl2Mg

e. Primers

f. Taq polimerasa

• Preparar la mezcla en un área o superficie

libre de bacterias, muestras de ADN o

productos amplificados.

• Utilizar micropipetas exclusivas para

reactivos de PCR y tips con filtro para

aerosoles.

• Homogenizar los reactivos antes de usarlos.

• La enzima debe permanecer siempre a -20ºC

para evitar que baje su actividad.

• En el momento que deba ser utilizada,

retirarla del freezer y colocarla rápidamente

en un bloque frío.

6. Resuspender la mezcla con micropipeta

y fraccionar 48 µl en cada microtubo de

PCR.

• Descartar el resto de volumen que queda en el

tubo de 1,5 ml. Este sobrante, corresponde al

volumen de muestra para una determinación

calculado previamente en exceso.

7. Cerrar y trasladar los microtubos de

PCR al área de carga de los templados y

donde se encuentra el termociclador.

=Vol. del Rvo. en la

mezcla para n determinaciones

Vol. del Rvo. en la mezcla para una determinación

Nº de determinacionesx

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72

c) Carga de los templados y amplificación

Procedimiento Comentarios

1. Agregar a cada microtubo, 2 µl del

templado correspondiente. Al microtubo

de control de reactivos se agrega 2 µl de

H2O ddd.

• Para cargar los templados se debe utilizar una

micropipeta exclusiva para manipulear ADN

y tips con filtro para aerosoles.

• El volumen del templado se toma del

sobrenadante del tubo donde se prepara el

extracto de ADN.

2. Agregar una gota de aceite mineral a

cada microtubo.

• Se agrega aceite mineral para evitar que la

mezcla de reacción se evapore cuando es

sometida a las diferentes temperaturas del

programa de amplificación. No es necesario

el agregado de aceite mineral cuando se

dispone de un termociclador con tapa

aseguradora de tubos.

3. Colocar los microtubos en el

termociclador y activar el programa de

amplificación específico para cada PCR.

(Ver Protocolo PCR)

• Tomar la precaución de cerrar correctamente

los microtubos.

d) Detección del producto de amplificación

Procedimiento Comentarios

1. Preparar un gel de agarosa en buffer

TAE 1X. (Ver en el protocolo de cada

PCR que porcentaje de agarosa se utiliza

para preparar el gel)

• Se deberá preparar un gel de una consistencia

tal, que permita separar y visualizar

correctamente las bandas después de realizar

la corrida electroforética. La concentración de

agarosa a utilizar depende del tamaño de la

banda del producto amplificado.

• Armar la bandeja o el molde para el gel de

agarosa.

• Colocar el peine o molde para hoyos.

• Disolver la agarosa en buffer TAE 1X en

microondas ó en baño de agua caliente.

• Dispensar BrEt hasta una concentración final

de 0,5 µg/ml. Agregar antes que gelifique el

gel y mezclar para homogenizar.

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73

El BrEt es agregado al gel para poder

visualizar el ADN. Esta droga es

potencialmente tóxica por sus propiedades

mutagénicas. Se recomienda utilizar guantes

para su manipulación.

• Dejar gelificar y retirar el peine del gel.

• Colocar el molde con el gel en la cuba

electroforética. La molécula de ADN tiene

carga negativa y en la corrida electroforética

migra hacia el polo positivo de la cuba. Por lo

tanto orientar el gel de manera que la zona

de siembra quede conectada al borne

negativo.

• Cubrir con buffer TAE 1X. El buffer debe

penetrar en los hoyos y sobrepasar la

superficie del gel en 0,5 cm.

2. Retirar los microtubos del termociclador

y llevar al área de detección del producto

de amplificación.

3. Diluir los amplificados en buffer de

siembra 1.

• El buffer de siembra 1 esta compuesto por

Xilene cyanol (0,25%) y glicerol en agua

(30%).

• El glicerol arrastra al ADN hacia el fondo del

hoyo y el colorante Xilene marca el fondo de

corrida.

• Se debe diluir una parte del buffer de siembra

1 (6X) en 5 partes del amplificado.

4. Sembrar los amplificados en el gel. • Utilizar una micropipeta de uso exclusivo

para la siembra de geles.

5. Sembrar paralelamente un marcador de

tamaño molecular diluido en buffer de

siembra 2. (Ver el marcador de tamaño

molecular que es sugerido en cada

protocolo de PCR )

• La elección del marcador de tamaño

molecular dependerá del tamaño del

fragmento a amplificar. El marcador

adecuado es aquel que permite establecer si la

banda obtenida para cada producto

amplificado, es del tamaño esperado.

• El buffer de siembra 2 esta compuesto por

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74

Azul de Bromofenol 0,25% y glicerol en agua

30%.

• El colorante Azul de Bromofenol marca el

frente de corrida. Se debe diluir una parte del

buffer de siembra 2 (6X) en 5 partes del

marcador.

6. Conectar la cuba a la fuente de poder.

7. Realizar la corrida electroforética a 80

Volts por 30-40 minutos.

8. Colocar el gel en el UV-transiluminador • Una exposición inadecuada a luz ultravioleta

puede dañar la piel y los ojos. Se recomienda

usar anteojos protectores de UV.

• Observar en la calle del control positivo, la

presencia de bandas específicas cuyo tamaño

corresponde al fragmento amplificado. No se

deben visualizar bandas en las calles del

control negativo y del control de reactivos.

• Observar y registrar en el protocolo, la

presencia de bandas específicas en las calles

correspondientes a las muestras presuntivas.

• Descartar el gel de agarosa con BrEt

siguiendo las normas para la eliminación de

residuos tóxicos.

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75

1.1.- PCR multiplex stx1/stx2/rfbO157

Se utilizan los oligonucleótidos o “primers” iniciadores de Pollard et al., que amplifican un fragmento

de 130 pb de la región del gen correspondiente a la subunidad B para Stx1 y un fragmento de 346 pb

de la región del gen correspondiente a la subunidad A para Stx2 y los oligonucleótidos iniciadores de

Paton et al, que amplifican un fragmento de 259 pb del gen rfb correspondiente al LPS O157.

Primer

Secuencia del primer (5’-3’)

Tamaño

del fragmento de

amplificación (pb)

stx1a GAAGAGTCCGTGGGATTACG 130

stx1b AGCGATGCAGCTATTAATAA

stx2a TTAACCACACCCCACCGGGCAGT 346

stx2b GCTCTGGATGCATCTCTGGT

O157F CGGACATCCATGTGATATGG 259

O157R TTGCCTATGTACAGCTAATCC

Productos de amplificación por PCR para la detección de los genes stx1, stx2 y rfbO157 en cepas de referencia y

en cepas STEC de distinto origen. Líneas 1 y 13: control positivo E. coli EDL933 stx1/stx2/rfbO157+. Líneas 2 y

4: E. coli O157:H7 stx2/rfbO157+, aislados de casos de SUH. Líneas 3 y 8: E. coli O157 rfbO157+, aislados de

alimentos. Líneas 5, 6, 7 y 10: E. coli stx2+, aislados de casos de diarrea. Lineas 9 y 11: E. coli stx1+, aislados de

casos de diarrea. Línea 12: control negativo E. coli ATCC 25922 sin factores de virulencia. Linea 14: control de

reactivos (mezcla sin templado). Línea 15: marcador de tamaño molecular Cien Marker.

Referencias

• Pollard DR, Johnson WM, Lior H, Tyler SD, Rozee KR. Rapid and specific detection of verotoxin

genes in Escherichia coli by the polymerase chain reaction. J. Clin. Microbiol. 1990; 28:540-5

• Paton A, Paton J. Detection and characterization of Shiga toxigenic Escherichia coli by using

Multiplex PCR assays for stx1, stx2, eaeA, enterohemorrhagic E. coli hlyA, rfbO111, and

rfbO157. J. Clin. Microbiol. 1998; 36:598-602.

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76

1.1.1.-Protocolo PCR multiplex stx1/stx2/rfbO157

Cepas de referencia Control

E. coli EDL933, O157:H7 Stx1/Stx2 Positivo

E. coli ATCC 25922 sin factores de virulencia Negativo

Programa de amplificación

Paso Nº Etapa Temperatura

ºC

Tiempo Va al paso

Nº veces

1 Desnaturalización 94 5 min

2 Desnaturalización 94 30 seg

3 Pegado de primers ó

Annealing

58 30 seg

4 Extensión 72 30 seg 2 29

5 Extensión 72 2 min

6 Pausa 4

Características del gel Marcador de peso molecular

Agarosa al 2% en buffer TAE 1X 100 pb

Tamaño de los fragmentos

Primers Tamaño del

Fragmento (pb)

stx1a / stx1b 130

stx2a / stx2b 346

O157F / O157R 259

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77

Protocolo PCR multiplex stx1/stx2/rfbO157 Fecha:

Reactivo

Concentración

de trabajo del

reactivo

Concentración del

reactivo en la

mezcla

Volumen del

reactivo en la

mezcla para una

determinación

(µµµµl)

Volumen del

reactivo en la

mezcla para Nº

determinaciones

(µµµµl) Buffer 10X 1X 5

Mezcla dNTP 2,5 mM 0,1 mM 2

Cl2Mg 25 mM*

1,5 mM 3

Primer stx1a 0,1 nmol/µl 2 pmol/µl 1

Primer stx1b 0,1 nmol/µl 2 pmol/µl 1

Primer stx2a 0,1 nmol/µl 0,4 pmol/µl 0,2

Primer stx2b 0,1 nmol/µl 0,4 pmol/µl 0,2

Primer O157F 0,1 nmol/µl 0,4 pmol/µl 0,2

Primer O157R 0,1 nmol/µl 0,4 pmol/µl 0,2

Taq polimerasa 5 U/µl 0,02 U/µl 0,2

Templado 2

H2O ddd 35

Vol. Final 50

* La concentración del Cl2Mg puede variar según la marca comercial del equipo de la Taq polimerasa. En general se comercializa el Cl2Mg a 25 ó 50 mM. Si se dispone la concentración de 50 mM, se utiliza 1,5 µl de Cl2Mg y 36,5 µl de H2O ddd por determinación.

Microtubo

Identificación de la muestra Colonia

Resultado

1 #1

2 #2

3 #3

4 #4

5 #5

6 #6

7 #7

8 #8

9 Control positivo EDL933

10 Control negativo ATCC 25922

N Control reactivos

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78

1.2.- PCR factor eae

Se utilizan los “primers” iniciadores de Karch et al., que amplifican un fragmento de 864 pb de la

región conservada del gen eae para EPEC y de EHEC.

Primer

Secuencia del primer (5’-3’)

Tamaño

del fragmento de

amplificación (pb)

SK1 CCCGAATTCGGCACAAGCATAAGC 864 SK2 CCGGATCCGTCTCGCCAGTATTCG

Productos de amplificación por PCR para la detección del gen eae en cepas de referencia y en una cepa de STEC

de origen clínico. Línea 1: E. coli O145:NM Stx2 / eae+, aislado de un caso de SUH. Línea 2: control negativo

E. coli ATCC 25922 sin factores de virulencia. Líneas 3 y 4: controles positivos E. coli 2348/68 eae+ (EPEC) y

E. coli E32511 eae+ (STEC). Línea 5: control de reactivos (mezcla sin templado). Línea 6: marcador de tamaño

molecular Cien Marker.

Referencia

• Karch H, Bohm H, Schmidt H, Gunzer F, Aleksic S, Heesemann J. Clonal structure and

pathogenicity of Shiga-like toxin-producing, sorbitol-fermenting Escherichia coli O157:H-. J.

Clin. Microbiol.1993; 31: 1200-5.

864 pb

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79

1.2.1-Protocolo PCR factor eae

Cepas de referencia Control

E. coli 2348/69 (EPEC) Positivo

E. coli E32511 (STEC) Positivo

E. coli ATCC 25922 sin factores de virulencia Negativo

Programa de amplificación

Paso Nº Etapa Temperatura

ºC

Tiempo Va al paso

Nº veces

1 Desnaturalización 94 5 min

2 Desnaturalización 94 30 seg

3 Pegado de primers ó

annealing

54 1 min

4 Extensión 72 2 min 2 29

5 Extensión 72 2 min

6 Pausa 4

Características del gel Marcador de peso molecular

Agarosa al 1% en buffer TAE 1X 100 pb

Tamaño del fragmento

Primers Tamaño del

Fragmento (pb)

SK1 / SK2 864

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80

Protocolo PCR factor eae Fecha:

Reactivo

Concentración

de trabajo del

reactivo

Concentración del

reactivo en la

mezcla

Volumen del

reactivo en la

mezcla para una

determinación

(µµµµl)

Volumen del

reactivo en la

mezcla para Nº

determinaciones

(µµµµl) Buffer 10X 1X 5

Mezcla dNTP 2,5 mM 0,1 Mm 2

Cl2Mg 25 mM*

1 mM 2

Primer SK1 0,1 nmol/ul 0,4 pmol/ul 0,2

Primer SK2 0,1 nmol/ul 0,4 pmol/ul 0,2

Taq polimerasa 5 U/ul 0,02 U/ul 0,2

Templado 2

H2O ddd 38,4

Vol. Final 50

*La concentración del Cl2Mg puede variar según la marca comercial del equipo de la Taq polimerasa. En general se comercializa el Cl2Mg a 25 ó 50 mM. Si se dispone la concentración de 50 mM, se utiliza 1 µl de Cl2Mg y 39,4 µl de H2O ddd por determinación.

Microtubo Nº Identificación de la muestra Colonia

Resultado

1 #1

2 #2

3 #3

4 #4

5 #5

6 #6

7 #7

8 Control positivo 2348/69

9 Control positivo E32511

10 Control negativo ATCC 25922

N Control reactivos

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1.3.- PCR Enterohemolisina (EHEC-hlyA)

Se utilizan los “primers” iniciadores de Schmidt et al., que amplifican un fragmento de 1551pb de la

región 5’ del gen EHEC-hlyA.

Primer

Secuencia del primer (5’-3’)

Tamaño del fragmento de amplificación (pb)

hlyA1 GGTGCAGCAGAAAAAGTTGTAG 1551 hlyA4 TCTCGCCTGATAGTGTTTGGTA

Productos de amplificación por PCR para la detección del gen EHEC-hlyA en cepas de referencia y en cepas

STEC de origen clínico. Línea 1: marcador de tamaño molecular 1kb. Línea 2: control negativo E. coli ATCC

25922 sin factores de virulencia. Línea 3: control positivo E. coli E32511 EHEC-hlyA+. Líneas 4: E. coli

O157:H7 stx2/EHEC-hlyA+ aislado de un caso de SUH. Linea 5: E. coli O145:NM stx2/ EHEC-hlyA+ aislado de

un caso de diarrea sanguinolenta. Línea 6 control de reactivos (mezcla sin templado)

Referencia

• Schmidt H, Beutin L, Karch H. Molecular analysis of the plasmid-encoded hemolysin of

Escherichia coli O157:H7 stain EDL 933. Infect. Immun. 1995; 63:1055-61.

1551 pb

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82

1.3.1-Protocolo PCR Enterohemolisina (EHEC-hlyA)

Cepas de referencia Control

E. coli E32511 Positivo

E. coli ATCC 25922 sin factores de virulencia Negativo

Programa de amplificación

Paso Nº Etapa Temperatura

ºC

Tiempo Va al paso

Nº veces

1 Desnaturalización 94 5 min

2 Desnaturalización 94 30 seg

3 Pegado de primers ó

annealing

58 90 seg

4 Extensión 72 90 seg 2 29

5 Extensión 72 3min

6 Pausa 4

Características del gel Marcador de peso molecular

Agarosa al 0,8% en buffer TAE 1X 1 kb

Tamaño del fragmento

Primers Tamaño del

Fragmento (pb)

hlyA1 1551

hlyA4

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83

Protocolo PCR Enterohemolisina (EHEC-hlyA) Fecha:

Reactivo

Concentración

de trabajo del

reactivo

Concentración del

reactivo en la

mezcla

Volumen del

reactivo en la

mezcla para una

determinación

(µµµµl)

Volumen del

reactivo en la

mezcla para Nº

determinaciones

(µµµµl)

Buffer 10X 1X 5

Mezcla dNTP 2,5 mM 0,1 mM 2

Cl2Mg 25 Mm*

1,5 mM 3

Primer hlyA1 0,1 nmol/µl 0,4 pmol/µl 0,2

Primer hlyA4 0,1 nmol/µl 0,4 pmol/µl 0,2

Taq polimerasa 5 U/µl 0,04 U/µl 0,4

Templado 2

H2O ddd 37,2

Vol. Final 50

* La concentración del Cl2Mg puede variar según la marca comercial del equipo de la Taq polimerasa. En general se comercializa el Cl2Mg a 25 ó 50 mM. Si se dispone la concentración de 50 mM, se utiliza 1,5 µl de Cl2Mg y 38,7 µl de H2O ddd por determinación.

Microtubo Nº Identificación de la muestra Colonia

Resultado

1 #1

2 #2

3 #3

4 #4

5 #5

6 #6

7 #7

8 #8

9 Control positivo E32511

10 Control negativo ATCC 25922

N Control reactivos

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84

1.4.- PCR antígeno flagelar h7

Se utilizan los “primers” iniciadores de Gannon et al., que amplifican un fragmento de 625-pb de la

región 5’ del gen fliCh7.

Primer

Secuencia del primer (5’-3’)

Tamaño del fragmento de amplificación (pb)

FLICH7-F GCGCTGTCGAGTTCTATCGAGC 625 FLICH7-R CAACGGTGACTTTATCGCCATTCC

Productos de amplificación por PCR para la detección del gen fliCh7 en cepas de referencia y en cepas STEC de

origen clínico. Línea 1: control positivo E. coli EDL933 O157:H7. Líneas 2 y 3: E. coli O157:H7 aislado de un

caso de SUH. Línea 4: control negativo E. coli ATCC 25922 sin factores de virulencia. Línea 5: control negativo

(mezcla sin templado). Línea 6: marcador de tamaño molecular Cien Marker.

Referencia

• Gannon VP, D’Souza S, Graham T, King RK, Rahn K, Read S. Use of the flagellar H7 gene as a

target in multiplex PCR assays and improved specificity in identification of enterohemorrhagic

Escherichia coli strains. J. Clin. Microbiol.1997; 35: 656-62.

625 bp

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85

1.4.1-Protocolo PCR antígeno flagelar h7

Cepas de referencia Control

E. coli EDL933, O157:H7 Positivo

E. coli ATCC 25922 sin factores de virulencia Negativo

Programa de amplificación

Paso Nº Etapa Temperatura

ºC

Tiempo Va al paso

Nº veces

1 Desnaturalización 94 1 min

2 Desnaturalización 94 15 seg

3 Pegado de primers ó

annealing

60 15 seg

4 Extensión 72 75 seg 2 34

5 Extensión 72 5 min

6 Pausa 4

Características del gel Marcador de peso molecular

Agarosa al 2% en buffer TAE 1X 100 pb

Tamaño del fragmento

Primers Tamaño del

Fragmento (pb)

FLICH7-F 625

FLICH7-R

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86

Protocolo PCR antígeno flagelar h7 Fecha:

Reactivo

Concentración

de trabajo del

reactivo

Concentración del

reactivo en la

mezcla

Volumen del

reactivo en la

mezcla para una

determinación

(µµµµl)

Volumen del

reactivo en la

mezcla para Nº

determinaciones

(µµµµl)

Buffer 10X 1X 5

Mezcla dNTP 2,5 mM 0,15 mM 3

Cl2Mg 25 mM*

1,5 mM 3

Primer FLICH7-F 0,1 nmol/µl 0,6 pmol/µl 0,3

Primer FLICH7-R 0,1 nmol/µl 0,6 pmol/µl 0,3

Taq polimerasa 5 U/µl 0,02 U/µl 0,2

Templado 2

H2O ddd 36,2

Vol. Final 50

* La concentración del Cl2Mg puede variar según la marca comercial del equipo de la Taq polimerasa. En general se comercializa el Cl2Mg a 25 ó 50 mM. Si se dispone la concentración de 50 mM, se utiliza 1,5 µl de Cl2Mg y 37,3 µl de H2O ddd por determinación.

Microtubo Nº Identificación de la muestra Colonia

Resultado

1 #1

2 #2

3 #3

4 #4

5 #5

6 #6

7 #7

8 #8

9 Control positivo EDL933

10 Control negativo ATCC 25922

N Control reactivos

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87

CAPITULO III – APENDICE Composición y preparación de reactivos para PCR

Los reactivos utilizados pueden ser adquiridos comercialmente o pueden ser preparados como se

describe a continuación:

1. Buffer PCR 10X

• KCl 500 Mm

• Gelatina 0,1%

• Tris-HCl 100 mM (pH 8,3)

Este buffer forma parte del Kit Taq polimerasa y puede presentar variaciones según la marca

comercial.

2. Cl2Mg 25 ó 50 mM

Este reactivo forma parte del equipo de reacción de la Taq polimerasa

3. Nucleótidos trifosfatos

Reactivo de stock

• Set de dATP, dCTP, dGTP y dTTP 100 mM (c/u)

Reactivo de trabajo

Mezcla 2,5 mM de los cuatro nucléotidos

Para 1000 µl

• dATP 100 mM 25µl

• dCTP 100 mM 25µl

• dGTP 100 mM 25µl

• dTTP 100 mM 25µl

• H2O ddd 900µl

4. Primers

Se recomienda el uso de oligonucléotidos desalados. Para su reconstitución seguir las indicaciones del

fabricante. Llevar a una concentración de trabajo de 0,1 nmol/µl

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88

5. Buffer Tris-EDTA (TE) 1X

• Tris- HCl 10 mM (pH 8)

• EDTA 1 mM (pH 8)

6. Buffer Tris-Acetato EDTA (TAE)

Solución concentrada 50X

Por litro

• Tris base 242 g

• Acido acético glacial 57,1ml

• 0,5 M EDTA (pH 8) 100 ml

Solución de trabajo 1X

• Se realiza una dilución 1:50 de la solución concentrada 50X.

7. Tritón X-100 al 1% en buffer TE 1X.

• Buffer TE 1X 50 ml (estéril)

• Tritón X-100 0,5 ml

Dispensar el Tritón en el buffer TE 1X y mezclar enérgicamente

8. Buffer de siembra 1

Para 100 ml

•••• Glicerol 30% 30 ml

•••• Xilene cyanol 0,25% 0,25 g

•••• Agua estéril 70 ml

9. Buffer de siembra 2

Para 100 ml

•••• Glicerol 30% 30 ml

•••• Azul de Bromofenol 0,25% 0,25 g

•••• Agua estéril 70 ml

10. BrEt (10mg/ml)

• Agregar 1 g de Bromuro de Etidio en 100 ml de agua. Mezclar con agitación magnética hasta

lograr la completa disolución de la droga. Conservar a 4ºC en un frasco oscuro.

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89

CAPITULO IV – TECNICAS DIAGNOSTICAS EN CELULAS VERO

Las células Vero poseen una alta sensibilidad a las toxinas Shiga (Stx), y el ensayo de citotoxicidad

utilizando esta línea celular, es considerado la técnica “gold standard”. Estas células poseen en su

membrana plasmática una alta concentración de receptores Gb3 y Gb4, lo que permite detectar Stx1,

Stx2 y sus variantes.

Las técnicas diagnósticas en células Vero se utilizan para determinar la producción de Stx por los

aislamientos bacterianos, para la detección de Stx libre en la materia fecal del paciente y para la

detección de anticuerpos anti-Stx en el suero.

Estas técnicas son laboriosas, lentas y de alto costo, por lo que su uso está restringido a laboratorios de

mayor complejidad, fundamentalmente a los laboratorios de referencia.

1.- Detección de Stx en células Vero

1.1.- Obtención de la muestra

Medios

• Caldo Penassay (Medio de Antibióticos Nº 3, Difco)

• PBS 0,2M (1X) pH 7,2

• Sulfato de Polimixina B 8200 U/mg

• Cepa control de referencia E. coli O157:H7 C984 productor de Stx1

• Cepa control de referencia E. coli O157:H7 1271-84 productor de Stx2

Materiales y equipamiento

• Tubos de vidrio de 30 ml

• Tubos de vidrio 13/100 con tapa a rosca

• Tubos de centrifuga de 16 ml

• Tubos de centrífuga de 50 ml

• Tubos Ependorff de 1,5 ml

• Erlenmeyer de 125 ml

• Probetas de 10 y 25 ml

• Pipeta descartable estéril de 10 ml

• Unidad filtrante de 0,22 µm

• Baja lengua

• Micropipeta rango: 200 -1000 µl

• Tips para micropipeta

• Estufa de cultivo

• Agitador orbital termoestatizado

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90

• Centrífuga refrigerada

• Microcentrífuga

A) Extracción de Stx a partir de aislamientos de Escherichia coli

Procedimiento Comentarios

1. Sembrar la cepa de E. coli en tubos de

ensayo de 30 ml de capacidad, conteniendo

10 ml de caldo Penassay (Medio de

Antibióticos Nº 3).

2. Incubar a 37ºC por 18 h sin agitación.

3. Transferir 1 ml del cultivo a un

Erlenmeyer de 125 ml de capacidad,

conteniendo 25 ml de caldo Penassay.

• Se utilizan Erlenmeyers de 125 ml de

capacidad porque permiten establecer un

sistema de cultivo (medio líquido/aire)

óptimo para el desarrollo de la bacteria y la

producción de toxinas.

4. Incubar a 37ºC por 18 h, con agitación a

140 rpm.

5. Centrifugar el cultivo en tubos de 50 ml

a 8.000 rpm a 4ºC, durante 10 minutos.

6. Separar y conservar 5 ml del

sobrenadante en un tubo estéril. Esta

muestra se identifica como Sbte.

• Las cepas STEC liberan las toxinas al medio

de cultivo. La toxina Stx2 es producida y

liberada al medio en forma continua durante

la fase de crecimiento exponencial, mientras

que la toxina Stx1 se acumula en el espacio

periplásmico de la bacteria con liberación al

final de la fase exponencial. Por lo tanto, el

efecto citotóxico del sobrenadante de cultivo

es debido principalmente a la Stx2.

7. Desechar el sobrenadante restante y

retener el pellet celular en el tubo de

centrífuga.

8. Resuspender el pellet en 1 ml de PBS

1X.

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Manual de Procedimientos “Diagnóstico y caracterización de Escherichia coli O157 productor de toxina Shiga”

91

9. Pasar la suspensión a un tubo Ependorff

y centrifugar a 10.000 rpm a temperatura

ambiente, durante 2 minutos.

10. Descartar el sobrenadante y resuspender

el pellet en 1 ml de PBS 1X.

11. Centrifugar con las condiciones del

punto 9 y repetir 2 veces los pasos 10 y

11.

12. Descartar el sobrenadante del tercer

lavado y resuspender el pellet en 1 ml de

una solución de Sulfato de Polimixina B

en PBS (0,1mg/ml).

• El antimicrobiano Polimixina B es utilizado

para lisar la bacteria y liberar la toxina

retenida en el espacio periplásmico de la

bacteria. El efecto citotóxico del pellet es

debido principalmente a Stx1.

• Se debe preparar para realizar los puntos 12 y

13, un volumen de 3 ml por muestra de la

solución de Sulfato de Polimixina B en PBS

(0,1mg/ml).

13. Pasar la suspensión a un tubo de

centrifuga de 16 ml de capacidad y

agregar 2 ml de la solución de Sulfato de

Polimixina B en PBS (0,1mg/ml).

14. Incubar a 37ºC por 30 minutos con

agitación.

15. Centrifugar a 10.000 rpm, a 4ºC durante

2 minutos.

16. Conservar 5 ml del sobrenadante en un

tubo estéril y descartar el pellet. El

sobrenadante se identifica como Pellet.

• La denominación de esta muestra como

“Pellet” se debe a que, proviene del producto

de la lisis del pellet bacteriano.

17. Filtrar las muestras de Sbte y Pellet con

unidad filtrante de 0,22 µm y conservar a

-20ºC hasta la realización del ensayo de

citotoxicidad.

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92

Referencia

• Karmali MA, Petric M, Lim C, Cheung R, Arbus GS. Sensitive method for detecting low numbers

of verotoxin-producing Escherichia coli in mixed cultures by use of colony sweeps and polymyxin

extraction of verotoxin. J. Clin. Microbiol. 1985; 22: 614-9.

B) Extracción de Stx de Materia Fecal (StxMF)

Procedimiento Comentarios

1. Suspender y homogenizar 1 g de materia

fecal en 3 ml de PBS 1X.

• Tomar 1 ml de la materia fecal si tiene

consistencia líquida y resuspender en 2 ml de

PBS.

2. Centrífugar a 8.000 rpm, a 4ºC durante

15 minutos

3. Filtrar el sobrenadante con unidad

filtrante de 0,22 µ y conservar a -20ºC

hasta la realización del ensayo.

1.2-Ensayo de citotoxicidad

Se utiliza la técnica de cultivo de células Vero en microplacas.

Medios

• Microplaca Nunclon de 96 hoyos con 100 µl/hoyo de una suspensión de 1,4x105 células Vero, en

el medio 199 adicionado con 7% de suero fetal bovino (SFB) y gentamicina (50 µg/ml).

• Medio 199 sin el agregado de suero fetal bovino (SFB)

• Solución de cristal violeta (0,75%) en 40% de metanol.

• Cepa control de referencia E. coli O157:H7 C984 productor de Stx1

• Cepa control de referencia E. coli O157:H7 1271-84 productor de Stx2

• Extracto de materia fecal control positivo para StxMF

Materiales y equipamiento

• Micropipeta rango: 5 - 40 µl

• Micropipeta rango: 40 - 200 µl

• Micropipeta multicanal de 8 canales rango: 40 - 200 µl

• Tips para micropipetas

• Microplaca Nunclon de 96 hoyos y estéril

• Microscopio óptico invertido

• Estufa con 5% de CO2

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93

A) Tamizaje para la detección de citotoxicidad por Stx de cepas STEC y por StxMF

Procedimiento Comentarios

1. Observar en el microscopio óptico

invertido el estado de la monocapa de

células Vero.

• Verificar que la monocapa sea continua

uniforme, de morfología normal y libre de

contaminaciones con aumentos de 40x y

100x.

2. Sembrar por duplicado 25 y 50 µl por

hoyo del Sbte y Pellet de cada una de las

cepas problema y de cepas de referencia.

• Realizar un esquema de la microplaca

indicando donde se siembra cada muestra.

3. Sembrar 25 y 50 µl de los extractos de

materia fecal y del extracto control

positivo.

• En cada ensayo se debe utilizar como control

un extracto positivo para StxMF.

4. Incubar la microplaca a 37ºC en estufa

con 5% de CO2.

• Introducir la placa en su envoltorio original o

en un sobre de nylon para evitar

contaminaciones.

5. Realizar lecturas diarias observando la

microplaca con el microscopio

invertido.

• A las 72 h se determina la actividad

citotóxica evidenciada por alteraciones de la

monocapa (células redondeadas y encogidas,

muchas flotando libres en el medio de

cultivo).

6. Descartar el contenido de las placas a las

72 h de incubación en un recipiente con

lavandina.

7. Teñir las células con solución de cristal

violeta 0,75% en metanol 40% y

confirmar que hoyos presentan el efecto

citotoxico característico producido por

Stx.

• Para teñir las células se agregan 50 µl por

hoyo de la solución de cristal violeta. Se deja

a temperatura ambiente durante 15 minutos y

luego se lava con abundante agua.

• La tinción es una coloración vital. Las células

vivas se tiñen de color violeta mientras que

las células dañadas y muertas por el efecto

citotóxico no captan el colorante.

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94

B) Titulación de la actividad citotóxica por Stx de cepas con tamizaje positivo

Procedimiento Comentarios

1. Realizar diluciones al medio de las

muestras positivas en medio 199 sin

SFB. Incluir en cada ensayo extractos de

cepas de referencia productoras de Stx1

y Stx2 y medio Penassay.

• Seguir el siguiente procedimiento para

preparar las diluciones de las muestras

positivas y de las cepas de referencia en

forma seriada:

- Realizar dos diluciones 1:10 y 1:100 de las

muestras en el medio 199 sin SFB en tubos

de vidrio.

- Colocar con micropipeta multicanal, 100 µl

de medio 199 sin SFB en toda la microplaca

Nunclon de 96 hoyos.

- Sembrar 100 µl de las diluciónes 1:100 de

cada una de las muestras en la columna 1

(hoyos A-H).

- Mezclar 10 veces el contenido de la primera

columna con micropipeta multicanal de 8

canales y con los mismos tips transferir 100

µl a la columna 2.

- Utilizando los mismos tips repetir el paso 4

para la columnas 2 hasta la 12.

- Transferir con micropipeta multicanal, 100 µl

de cada columna a la microplaca Nunclon de

96 hoyos con células Vero.

- Reservar las posiciones A-12 y B-12 para

agregar a las células Vero 100 µl de caldo

Penasay como control de células.

2. Incubar la microplaca a 37ºC en estufa

con 5% de CO2.

• Introducir la placa en su envoltorio original o

en un sobre de nylon para evitar

contaminaciones.

3. Realizar lecturas diarias observando la

microplaca con el microscopio

invertido.

• A las 72 h se determina el título de la

actividad citotóxica.

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95

• El título es igual a la inversa de la dilución

más alta que presenta destrucción en el 50%

de la monocapa. Esta dilución se considera

una unidad citotóxica 50% (DC50)

Ejemplo:

51200 = 1 unidad DC50

25600 = 2 unidades DC50

12800 = 4 unidades DC50

4. Descartar el contenido de las placas a las

72 h de incubación, en un recipiente con

lavandina.

5. Teñir las células con solución de cristal

violeta 0,75% en metanol 40% y

confirmar el título de la actividad

citotóxica.

1.3. - Ensayo de especificidad para detectar StxMF

Se utiliza la técnica de neutralización en células Vero, empleando anticuerpos monoclonales a-Stx1 y

a-Stx2

Medios

• Microplaca Nunclon de 96 hoyos con 100 µl/hoyo de una suspensión de 1,4x105 células Vero, en

el medio 199 adicionado con 7% de suero fetal bovino (SFB) y gentamicina (50 µg/ml).

• Medio 199 sin el agregado de suero fetal bovino (SFB)

• Solución de cristal violeta (0,75%) en 40% de metanol.

• Extractos de materia fecal control positivo para Stx1MF y Stx2MF

Anticuerpos monoclonales

• MAb 13C4 (a-Stx1)

• MAb C5BB12 (a-Stx2)

• Los anticuerpos fueron suministrados por la Dra. Nancy Strockbine, Centers for Disease Control

and Prevention, Atlanta, Ga, USA.

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Materiales y equipamiento

• Micropipeta rango: 5 - 40 µl

• Micropipeta rango: 40 - 200 µl

• Tips para micropipetas

• Microplaca Nunclon de 96 hoyos

• Microscopio óptico invertido

• Estufa de cultivo

• Estufa con 5% de CO2

Procedimiento Comentarios

1. Realizar una dilución 1:250 para a-Stx1

y 1:100 para a-Stx2 en el medio 199

sin SFB

• Para calcular el volumen necesario de Mab

que se debe preparar hay que tener en cuenta

que se utilizan 50 µl de cada MAb por

extracto de materia fecal

2. Colocar 50 µl del extracto de materia

fecal en tres hoyos de la microplaca

Nunclon.

3. Colocar 50 µl del extracto de materia

fecal, control positivo para Stx1MF en

tres hoyos de la microplaca Nunclon.

• En cada ensayo se deben utilizar como

controles, extractos de materia fecal

positivos para Stx1 y Stx2.

4. Colocar 50 µl del extracto de materia

fecal, control positivo para Stx2MF en

tres hoyos de la microplaca Nunclon.

5. Mezclar 50 µl del MAb a-Stx1 en el

primer hoyo, 50 µl del MAb a-Stx2 en

el segundo hoyo y 50 µl del medio 199

sin SFB en el tercer hoyo.

6. Incubar en estufa a 37ºC durante 2 h. • Durante la incubación, el anticuerpo

monoclonal neutraliza específicamente la

actividad citotóxica.

7. Transferir 90 µl del contenido de los

hoyos a una microplaca Nunclon con

células Vero.

• Introducir la placa en su envoltorio original o

en un sobre de nylon para evitar

contaminaciones.

8. Incubar la microplaca a 37ºC en estufa

con 5% de CO2.

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97

9. Descartar el contenido de las placas a

las 72 h de incubación, en un recipiente

con lavandina.

10. Teñir las células con solución de cristal

violeta 0,75% en metanol 40%.

11. Se determina el tipo de Stx por

neutralización de la actividad citotóxica

por el MAb correspondiente.

• Si hay Stx libre en la materia fecal la

actividad citotóxica se neutraliza con el MAb

específico y las células permanecen vitales y

coloreadas después de la tinción.

• En la siguiente tabla se indican los posibles

resultados:

CV: Células vivas coloreadas

CM: Células muertas no coloreadas

CV y M: Células vivas y muertas

*El efecto citotóxico que se neutraliza

corresponde a la toxina del MAb específico

agregado. Por lo tanto, en estos hoyos se puede

observar un efecto citotóxico residual

correspondiente a la toxina no específica sin

neutralizar.

• Si se obtienen resultados como Stx1/2MF o

Inespecífico se los debe confirmar con el

siguiente procedimiento.

Hoyo 1 Hoyo 2 Hoyo 3

MF + a-Stx1 MF + a-Stx2 MF Resultado

CV CM CM Stx1MF

CM CV CM Stx2MF

CV y M* CV y M* CM Stx1/2MF

CV CV CV Negativo

CM CM CM Inespecífico

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98

12. Realizar las siguientes diluciones de los

MAbs en el medio 199 sin SFB

MAb Dilución Vol.

medio

a-Stx1 1:250 50 µl

a-Stx2 1:100 50 µl

a-Stx1/a-Stx2 1:250/1:100 50 µl

13. Colocar 50 µl del extracto de materia

fecal en cuatro hoyos de la microplaca

Nunclon.

14. Mezclar 50 µl del MAb a-Stx1 en el

primer hoyo, 50 µl del MAb a-Stx2 en

el segundo hoyo, 50 µl de la dilución de

los MAbs a-Stx1/a-Stx2 en el tercer

hoyo y 50 µl del medio 199 sin SFB en

el cuarto hoyo.

15. Incubar en estufa a 37ºC durante 2 h. • Durante la incubación, el anticuerpo

monoclonal neutraliza específicamente la

actividad citotóxica.

16. Transferir 90 µl del contenido de los

tres hoyos a una microplaca Nunclon

con células Vero.

• Introducir la placa en su envoltorio original o

en un sobre de nylon para evitar

contaminaciones.

17. Incubar la microplaca a 37ºC en estufa

con 5% de CO2.

18. Descartar el contenido de las placas a

las 72 h de incubación, en un recipiente

con lavandina.

19. Teñir las células con solución de cristal

violeta 0,75% en metanol 40%.

20. Determinar de acuerdo a las siguientes

observaciones, si el efecto sobre las

células Vero es debido a la actividad de

las dos toxinas presentes en la materia

fecal o es un efecto citotóxico

inespecífico.

• Si hay Stx1/Stx2 libre en la materia fecal la

actividad citotóxica de cada una de ellas se

neutraliza con el MAb específico. En los dos

primeros hoyos el efecto citotóxico que se

neutraliza corresponde a la toxina del MAb

específico agregado (CV) y el efecto

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CV: Células vivas coloreadas

CM: Células muertas no coloreadas

CV y M: Células vivas y muertas

Hoyo 1

Hoyo 2

Hoyo 3

Hoyo 4

MF

+

a-Stx1

MF

+

a-Stx2

MF

+

a-Stx1

+

a-Stx2

MF

Rdo.

CV y M CV y M CV CM Stx1/Stx2

MF

CM CM CM CM Inespecífico

citotóxico residual corresponde a la toxina no

específica sin neutralizar (CM). En cambio en

el tercer hoyo al agregar conjuntamente el

Mab a-Stx1 y a-Stx2 se neutraliza el efecto de

ambas toxinas y las células permanecen vivas

y coloreadas.

• Si en el tercer hoyo no se observa

neutralización y las células permanecen

muertas no coloreadas, el efecto observado no

es debido a la acción de las toxinas sino que

es un efecto inespecífico.

2.- Detección de Anticuerpos anti-toxina Shiga (a-Stx)

Medios

• Microplaca Nunclon de 96 hoyos con 100 µl/hoyo de una suspensión de 1,4x105 células Vero, en

el medio 199 adicionado con 7% de suero fetal bovino (SFB) y gentamicina (50 µg/ml).

• Medio 199 sin el agregado de suero fetal bovino (SFB)

• Solución de cristal violeta (0,75%) en 40% de metanol.

• Extracto previamente titulado de la cepa control de referencia E. coli O157:H7 C984 productor de

Stx1 (Pellet)

• Extracto previamente titulado de la cepa control de referencia E. coli O157:H7 1271-84 productor

de Stx2 (Sbte)

• Suero control negativo: pool de sueros negativos para a-Stxs

Materiales y equipamiento

• Micropipeta rango: 5 - 40 µl

• Micropipeta multicanal 12 canales rango: 40 - 200 µl

• Tips para micropipetas

• Microplaca Nunclon de 96 hoyos estéril

• Microscopio óptico invertido

• Estufa de cultivo

• Estufa con 5% de CO2

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100

Procedimiento Comentarios

1. Preparar diluciones correspondientes a 4

DC50 del Sbte de la cepa de referencia

para Stx2 y del Pellet de la cepa de

referencia para Stx1.

• Los extractos bacterianos de las cepas de

referencia deben ser previamente titulados

para determinar la dilución correspondiente a

4 DC50.

2. Preparar un suero control basal,

negativo para a-Stx

• El suero control basal negativo se prepara

mezclando volúmenes iguales de sueros

negativos para a-Stx. El pool de sueros debe

ser fraccionado en alícuotas y conservado a

-20ºC

3. Realizar diluciones seriadas al medio y

por duplicado (para la detección de a-

Stx1 y a-Stx2) de los sueros de los

pacientes y del suero control basal

negativo, en una microplaca estéril,

partiendo de una dilución 1:4 y llegando

a 1:128.

• Continuar con el siguiente procedimiento

para diluir en forma seriada las muestras de

sueros de los pacientes y del suero control

basal negativo:

1. Colocar 75 µl del medio 199 sin SFB en

la Fila A, 50 µl en las filas B hasta G, y

100 µl en la fila H.

2. Agregar 25 µl de la muestra 1 de suero en

los hoyos A1 y A7, 25 µl de la muestra 2

en A2 y A8, etc. (dilución 1:4).

3. Mezclar 10 veces el contenido de la fila

A con micropipeta multicanal de 12

canales. Transferir 50 µl a la fila B.

4. Utilizando los mismos tips repetir el paso

3 para la fila B hasta la F, de la cual se

descartan 50 µl luego de mezclar bien.

5. La fila G queda con 50 µl y la fila H con

100 µl de medio 199 sin SFB.

4. Agregar 50 µl del extracto (Pellet) de

Stx1 en el sector comprendido entre las

columnas 1 a 6 y la fila A a la G.

• Se producirá neutralización del efecto

citotóxico de Stx1 si el suero del paciente

posee anticuerpos a-Stx1. Este efecto

neutralizante disminuye en las diluciones

sucesivas del suero.

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101

5. Agregar 50 µl del extracto (Sbte) de

Stx2 en el sector comprendido entre las

columnas 7 a 12 y la fila A a la G.

• Se producirá neutralización del efecto

citotóxico de Stx2 si el suero del paciente

posee anticuerpos a-Stx2. Este efecto

neutralizante disminuye en las diluciones

sucesivas del suero.

6. Incubar en estufa a 37ºC por 2 h.

7. Transferir 90 µl de la mezcla contenida

en cada uno de los hoyos, a una

microplaca con un cultivo en monocapa

de células Vero.

• La fila G es el control del efecto citotóxico

(Células Vero + medio 199 sin

SFB+extractos de toxinas).

• La fila H es el control de la células Vero

(Células Vero + medio 199 sin SFB)

8. Incubar a 37ºC en estufa con 5% de

CO2 durante 72 h.

• Introducir la placa en su envoltorio original o

en un sobre de nylon para evitar

contaminaciones.

9. Realizar una primera lectura a las 72 h

de incubación en el microscopio

invertido

• Interpretación de resultados: se considera

que un suero tiene protección cuando la

monocapa está intacta. El título está dado por

la inversa de la dilución en la que se observa

50% de destrucción de la monocapa. Se

comienza con la lectura del título (a-Stx1 y a-

Stx2) para el suero control basal negativo. El

título del mismo varía de acuerdo al nivel

basal de anticuerpos de la población en

estudio y de variaciones propias del ensayo.

Se considera que un suero es positivo para a-

Stx1 o/y a-Stx2 cuando los títulos son

mayores a los títulos leídos para el suero

control basal negativo.

• En la fila G y en la fila H se debe observar

destrucción de la monocapa de células y

células intactas, respectivamente.

10. Descartar el contenido de las placas en

un recipiente con lavandina.

11. Teñir las células con solución de cristal

violeta 0,75% en metanol 40%.

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12. Realizar una segunda lectura en el

microscopio invertido.

• Confirmar el título determinado en la primera

lectura.

Referencia

• Karmali MA. Infection by verotoxin-producing Escherichia coli. Clin. Microbiol. Rev. 1989; 2:

15-37.

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CAPITULO V - MEDIOS DE CULTIVO Y REACTIVOS

• Medio de transporte Cary Blair

Composición:

Para 1000 ml

Tioglicolato de sodio 1,5 g

Fosfato disódico 1,1 g

Cloruro de sodio 5,0 g

Agar 5,0 g

pH final a 25 ºC 8,0 ± 0,5

Preparación: 1. Disolver 12,6 g del polvo en un litro de agua destilada. 2. Calentar a ebullición hasta disolución completa.

3. Dispensar 3 ml del medio en tubos 13/100 con tapa bacteriológica.

4. Esterilizar en autoclave a 121ºC durante 15 minutos.

5. Conservar a 4ºC.

• Agar MacConkey sorbitol (SMAC)

Medio selectivo y diferencial empleado para el aislamiento de Escherichia coli O157:H7

Composición:

Para 1000 ml

Peptona 20 g Sorbitol 10 g

Sales biliares Nº3 1,5 g

Cloruro de sodio 5 g

Rojo neutro 0,03 g

Cristal violeta 0,001 g

Agar 15 g

pH final a 25 ºC 7,1 ± 0,2

Preparación: 1. Resuspender 51,5 g del polvo en un litro de agua destilada.

2. Esterilizar en autoclave a 121ºC durante 15 minutos.

3. Dejar enfriar hasta una temperatura de 50ºC 4. Mezclar para homogenizar el medio

5. Dispensar aproximadamente 20 ml del medio por cada placa.

6. Conservar a 4ºC

7. Secar el agar en un área estéril, antes de usar.

Recomendación: No calentar el medio a ebullición antes de autoclavar. El calentamiento excesivo destruye el sorbitol.

• Medio Cromogénico CHROMAgar O157

Medio con cromógeno específico para detectar E. coli O157

Preparación:

1. Disolver el polvo comercial (un envase) en un volumen de agua destilada estéril fría. Utilizar el volumen

de agua indicado por el fabricante.

2. Calentar a ebullición hasta disolución completa. Se debe tener la precaución de no excederse en el

tiempo de calentamiento.

3. Homogenizar el medio.

4. Transferir los frascos a un baño de agua a 50 ºC. 5. Dispensar aproximadamente 20 ml del medio por cada placa, evitando la formación de burbujas.

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6. Conservar a 4 ºC, protegidos de la luz, preferentemente envueltos en papel metalizado. 7. Secar el agar en un área estéril antes de usar.

• Medio Cromogénico Agar O157:H7 ID (bioMerieux)

Medio con cromógeno específico para detectar E. coli O157:H7, basado en la detección de la actividad

de dos enzimas: β- D galactosidasa y β- D glucuronidasa.

Preparación:

1. Abrir suavemente sin destapar el frasco de agar.

2. Fundir el agar a baño maría hirviente hasta disolución.

3. Homogenizar después del cierre de la tapa.

4. Transferir los frascos a un baño de agua a 50 ºC.

5. Dispensar aproximadamente 20 ml del medio por cada placa, evitando la formación de burbujas.

6. Conservar a 4 ºC, protegidos de la luz, preferentemente envueltos en papel metalizado. 7. Secar el agar en un área estéril antes de usar.

• Caldo Tripticasa de soja (CTS)

Medio utilizado para fines generales para el cultivo de microorganismos fastidiosos y no fastidiosos.

Composición: Para 1000 ml

Triptona 17 g

Soitona 3 g

Dextrosa 2,5 g Cloruro de sodio 5 g

Fosfato dipotásico 2,5 g

pH final a 25 ºC 7,3 ± 0,2

Preparación: 1. Disolver 30 g del polvo en un litro de agua destilada.

2. Dispensar el medio de acuerdo al uso.

3. Esterilizar en autoclave a 121ºC durante 15 minutos.

4. Conservar en la heladera.

• Caldo Tripticasa de soja con cefixime-telurito (CT-CTS) Medio selectivo y diferencial empleado para el aislamiento de Escherichia coli O157:H7

Composición: Para 1000 ml

CTS estéril 1000 ml

Cefixima 0,05 mg

Telurito de potasio 2,5 mg

Preparación: 1. Preparar el CTS, esterilizar y dejar enfriar a temperatura ambiente.

2. Agregar cefixima y telurito al medio.

3. Mezclar para homogenizar. 4. Dispensar el medio de acuerdo al uso.

5. Conservar a 4ºC.

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• Caldo GN, Hajna

Medio base empleado para el aislamiento y el cultivo de microorganismos gram negativos

Composición: Para 1000 ml

Digerido pancreático de caseína 12 g

Peptona de proteosa Nº3 8 g

Dextrosa 1 g

D-Manitol 2 g Citrato desodio 5 g

Desoxicolato de sodio 0.5 g

Fosfato dipotásico 4 g Fosfato monopotásico 1,5 g

Cloruro de sodio 5 g

pH final: 7,0 ± 0,2

Preparación

1. Disolver 39 g del polvo en un litro de agua destilada. 2. Dispensar el medio de acuerdo al uso.

3. Esterilizar en autoclave a 121ºC durante 15 minutos.

4. Conservar en la heladera.

• Agar Tripticasa de soja (TSA)

Medio utilizado para fines generales para el cultivo de microorganismos fastidiosos y no fastidiosos.

Composición:

Para 1000 ml

Triptona 15 g

Soitona 5 g

Cloruro de sodio 5 g

Agar 15 g

pH final a 25 ºC 7,3 ± 0,2

Preparación: 1. Disolver 40 g del polvo en un litro de agua destilada.

2. Calentar a ebullición hasta disolución completa.

3. Dispensar el medio de acuerdo al uso.

4. Esterilizar en autoclave a 121ºC durante 15 minutos.

5. Conservar a 4ºC.

• Agar para conservación

Medio utilizado para conservar microorganismos no fastidiosos.

Composición: Para 1000 ml

CTS 1000 ml

Agar 8 g

Preparación: 1. Preparar el CTS y agregar el agar. 2. Calentar a ebullición hasta disolución completa.

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3. Dispensar el medio de acuerdo al uso. 4. Esterilizar en autoclave a 121ºC durante 15 minutos.

5. Conservar a 4ºC.

Procedimiento:

1. Sembrar el aislamiento en el vial con agar.

2. Incubar a 37º durante 18ºC.

3. Conservar el vial sembrado a 4ºC.

4. Realizar una vez por mes, un repique un nuevo vial para mantener viable al microorganismo.

• Solución salina buferada estéril (PBS)

Composición: Solución concentrada 10X

Para 1000 ml

Cloruro de sodio 80 g

Cloruro de potasio 2 g

Fosfato ácido disódico anhidro (Na2HPO4 PM 142,1) 11,5 g

Fosfato diácido monopotásico (KH2 PO4) 2 g

pH final a 25 ºC 7,3 ± 0,2

Solución de trabajo 1X

Se realiza una dilución 1:10 de la solución concentrada 10X.

Preparación:

1. Disolver los componentes de la solución concentrada 10X en 1000 ml de agua destilada. 2. Esterilizar la solución 10X, en autoclave a 121ºC, durante 15 minutos.

3. Realizar una dilución 1:10 de la solución 10X.

4. Esterilizar la solución 1X, en autoclave a 121ºC, durante 15 minutos.

• Solución fisiológica

Composición: Para 1000 ml

Cloruro de sodio 8,5 g pH final a 25 ºC 7 ± 0,2

Preparación: 1. Disolver el cloruro de sodio en un litro de agua destilada.

2. Dispensar la solución de acuerdo al uso.

3. Esterilizar en autoclave a 121ºC, durante 15 minutos.

• Buffer Tween 20 al 0,05% en buffer PBS 1X estéril Buffer de lavado utilizado en la técnica de separación inmunomagnética.

Composición: Para 10 ml

PBS 1X estéril 99.5 ml

Tween 20 0.5 ml

Preparación: 1. Disolver 0.5 ml de Tween 20 en 99,5 ml de PBS 1X estéril.

Recomendación: Preparar el buffer inmediatamente antes de su uso.

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• Solución fisiológica formolada 1% V/V

Se utiliza para inactivar cultivos de bacterias

Composición: Para 100 ml

Solución fisiológica estéril 97,5 ml

Formol 40% V/V 2,5 ml

Preparación: 1. Mezclar 2,5 ml de formol 40% V/V con 97,5 ml de Solución fisiológica estéril.

2. Conservar a temperatura ambiente.

• Medio de Craigie

Se utiliza para la estimulación de la movilidad y expresión del antígeno flagelar.

Composición:

Para 1000 ml Caldo nutritivo 8 g

Extracto de levadura 2 g

Cloruro de sodio 5 g Nitrato de potasio 1 g

Agar 3 g

pH final a 25 ºC 7,6 ± 0,2

Preparación: 1. Disolver los componentes en un litro de agua destilada.

2. Calentar a ebullición hasta disolución completa.

3. Dispensar 5 ml por tubo de ensayo.

4. Colocar varilla de vidrio central.

5. Esterilizar en autoclave a 121ºC durante 15 minutos.

6. Conservar a 4ºC.

Recomendación: Se utiliza varilla de vidrio hueca de 0,6 cm de diámetro por 5 cm de largo aproximadamente. El medio debe

cubrir la mitad inferior del largo de la varilla, quedando libre el extremo superior.

• Agar base triptosa con glóbulos rojos lavados (AGRL) y sin lavar (AGRSL)

Estos medios se utilizan para la detección de la enterohemolisina de EHEC. Se emplean placas con agar base

triptosa suplementado con 10 mM de cloruro de calcio y 5% de sangre desfibrinada de cabra u oveja,

previamente lavada tres veces con solución salina buferada esteril pH 7,2. (AGRL) y como control se

emplean placas de agar con 5% de sangre desfibrinada de oveja, sin lavar y sin el agregado de cloruro de

calcio. (AGRSL)

Placa de AGRL

Composición: Para 20 ml de agar (una placa)

Agar Base triptosa (TBA) 10 ml

Agar TSA 10 ml

Cloruro de calcio 1M 0,1 ml

Glóbulos rojos lavados (GRL) de sangre desfibrinada de cabra u oveja 0,5 ml

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108

Recomendación: Se debe emplear sangre fresca, de no más de 10 días de extraída.

Preparación de la placa AGRL: 1. Dispensar el medio de TSA en cada placa de Petri y dejar solidificar.

2. Mantener el medio de TBA a 50ºC.

3. Agregar el Cloruro de calcio al TBA y homogeneizar.

4. Incorporar el volumen necesario de GRL al TBA.

5. Mezclar suavemente con movimientos circulares.

6. Agregar el agar TBA con los GRL en las placas de Petri con TSA. 7. Identificar a las placas como placas de ensayo.

8. Conservar a 4ºC.

9. Utilizar dentro de los 15 días posteriores a su preparación.

Placa de AGRSL

Composición:

Para 15 ml de agar (una placa)

Agar Base triptosa (TBA) 15 ml

Glóbulos rojos sin lavar (GRSL) de sangre desfibrinada de cabra u oveja 0,75 ml

Recomendación: Se debe emplear sangre fresca, de no más de 10 días de extraída.

Preparación de la placa AGRSL: 1. Mantener el medio de TBA a 50ºC.

2. Incorporar el volumen necesario de GRSL al TBA.

3. Mezclar suavemente con movimientos circulares.

4. Dispensar el agar TBA con los GRSL en las placas de Petri.

5. Identificar a las placas como placas controles.

6. Conservar a 4ºC.

7. Utilizar dentro de los 15 días posteriores a su preparación.

Preparación de los componentes de las placas de AGRL y AGRSL

� TBA

Composición:

Para 1000 ml

Triptosa 10 g Extracto de carne 3 g

Cloruro de sodio 5 g

Agar 20 g

Preparación: 1. Disolver los componentes en un litro de agua destilada.

2. Calentar a ebullición hasta disolución completa.

3. Esterilizar en autoclave a 121ºC durante 15 minutos.

4. Dejar enfriar. 5. Mantener en baño de agua termoestatizado a 50ºC para la preparación de las placas de AGRL y

AGRSL

� Cloruro de calcio 1M

Composición:

Para 10 ml

Cloruro de calcio 1,11 g

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109

Preparación: 1. Disolver el cloruro de calcio en 10 ml de agua destilada.

2. Esterilizar con unidad filtrante de 0,22 µm.

3. Conservar el cloruro de calcio 1M a temperatura ambiente para la preparación de la placa de AGRL

� Obtención de GRL de sangre desfibrinada de cabra u oveja.

Preparación: 1. Centrifugar 5 ml de sangre desfibrinada de cabra u oveja a 2500 rpm por 10 minutos.

2. Desechar el plasma

3. Resuspender suavemente con micropipeta, 1 volumen de glóbulos rojos en 2 volúmenes de solución

salina buferada esteril pH 7.2. Se debe obtener una suspensión homogénea sin romper los glóbulos

rojos.

4. Centrifugar a 2500 rpm por 10 minutos.

5. Repetir 2 veces los pasos 2, 3 y 4.

6. Desechar el sobrenadante. 7. Guardar el paquete globular para la preparación de la placa AGRL

� Obtención de GRSL de sangre desfibrinada de cabra u oveja.

Preparación:

1. Centrifugar 5 ml de sangre desfibrinada de cabra u oveja a 2500 rpm por 10 minutos.

2. Desechar el plasma. 3. Guardar el paquete globular para la preparación de la placa AGRSL

• Medio agar hierro tres azúcares (TSI)

Composición: Para 1000 ml:

Peptona 20 g

Cloruro de sodio 5 g

Lactosa 10 g

Sacarosa 10 g Glucosa 1 g

Sulfato amónico ferroso 0,2 g

Tiosulfato de sodio 0,2 g Rojo de fenol 0,025 g

Agar 13 g

pH final a 25 ºC 7,3 ± 0,2

Preparación: 1. Resuspender 65 g del polvo en un litro de agua destilada.

2. Calentar a ebullición hasta disolución completa.

3. Fraccionar 4 o 5 ml del medio en tubos 13/100 con tapa bacteriológica.

4. Esterilizar en autoclave a 121ºC durante 15 minutos. 5. Solidificar en forma de pico de flauta para obtener 2 cámaras de reacción: fondo de 1 cm (anaerobiosis);

pico (aerobiosis).

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• Agar citrato de Simmons

Composición: Para 1000 ml

Fosfato diácido de amonio 1 g

Fosfato dipotásico 1 g Cloruro de sodio 5 g

Sulfato de magnesio 0,2 g

Agar 15 g Azul de bromotimol 0,08 g

Citrato de sodio 5 g

pH final a 25 ºC 6,8 ± 0,2

Preparación: 1. Resuspender 24,2 g del polvo en un litro de agua destilada.

2. Calentar a ebullición hasta disolución completa.

3. Fraccionar 4 o 5 ml del medio en tubos 13/100 con tapa bacteriológica.

4. Esterilizar en autoclave a 121ºC durante 15 minutos.

5. Solidificar en forma de pico de flauta permitiendo la formación de una base profunda

• Medio para sulfuro, indol, movilidad (SIM)

Composición: Para 1000 ml Tripteína 20 g

Peptona 6,1 g

Sulfato de hierro y amonio 0,2 g

Tiosulfato sódico 0,2 g

Agar 3,5 g

pH final a 25 ºC 7,3 ± 0,2

Preparación:

1. Resuspender 30 g del polvo en un litro de agua destilada. 2. Calentar a ebullición hasta disolución completa.

3. Fraccionar 4 o 5 ml del medio en tubos 13/100 con tapa bacteriológica.

4. Esterilizar en autoclave a 121ºC durante 15 minutos. 5. Solidificar en posición vertical.

• Medio para movilidad indol ornitina (MIO)

Composición: Para 1000 ml

Extracto de levadura 3 g

Peptona 10 g

Triptona 10 g

Hidrocloruro de L-ornitina 5 g Dextrosa 1 g

Agar 2 g

Púrpura de bromocresol 0,02 g

pH final a 25 ºC 6,5 ± 0,2

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Preparación: 1. Resuspender 31 g del polvo en un litro de agua destilada.

2. Calentar a ebullición hasta disolución completa.

3. Fraccionar 4 o 5 ml del medio en tubos 13/100 con tapa bacteriológica. 4. Esterilizar en autoclave a 121ºC durante 15 minutos.

5. Solidificar en posición vertical.

• Solución al 1% del hidrato de carbono en el medio base Rojo Fenol

Solución para la prueba de fermentación de azúcares.

Composición: Para 10 ml

Medio base Caldo Rojo Fenol estéril 9 ml Hidrato de carbono 10% estéril 1 ml

Preparación: 1. Disolver 1 ml del hidrato de carbono 10 % en 9 ml de caldo Rojo Fenol estéril.

2. Fraccionar 1 ml de la solución en tubos estériles 13/100 con tapa bacteriológica.

3. Conservar los tubos a 4ºC.

• Caldo Rojo Fenol

Medio base para la fermentación de azucares

Composición:

Para 1000 ml

Digerido pancreático de caseína 10 g

Cloruro de sodio 5 g

Rojo fenol 0,018 g

Ph final: 7,0 ± 0,2

Preparación:

1. Disolver 15 g del polvo en 1 litro de agua destilada.

2. Dispensar el medio de acuerdo al uso. 3. Esterilizar en autoclave a 121ºC durante 15 minutos.

4. Conservar en heladera.

• Solución del hidrato de carbono (10% p/v)

Composición: Para 10 ml

Hidrato de carbono 1 g

Preparación: 1. Disolver el hidrato de carbono en 10 ml de agua destilada estéril.

2. Esterilizar con unidad filtrante de 0,22 µm.

3. Conservar en heladera.

Recomendación: La solución de dulcitol al 10% debe ser utilizada inmediatamente antes de su uso, dado que precipita el

hidrato de carbono a 4ºC.

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112

• Lisina Hierro Agar (LIA)

Composición:

Peptona 5 g

Extracto de levadura 3 g

Dextrosa 1 g

Hidrocloruro de lisina-L 10 g

Citrato amónico férrico 0,5 g

Tiosulfato de sodio 0,04 g Púrpura de bromocresol 0,02 g

Agar 15 g

pH final a 25 ºC 6,7 ± 0,2

Preparación: 1. Resuspender 34,5 g del polvo en un litro de agua destilada.

2. Calentar a ebullición hasta disolución completa.

3. Fraccionar 4 o 5 ml del medio en tubos 13/100 con tapa bacteriológica.

4. Esterilizar en autoclave a 121ºC durante 15 minutos.

5. Solidificar en forma de pico de flauta permitiendo la formación de una base profunda.

• Agar Mueller Hinton (MH)

Composición: Para 1000 ml

Infusión de carne 300 g

Casaminoácidos 17,5 g Almidón 1,5 g

Agar 17 g

pH final a 25 ºC 7,2 ± 0,2

Preparación:

1. Resuspender 38 g del polvo en un litro de agua destilada.

2. Esterilizar en autoclave a 121ºC durante 15 minutos. 3. Dejar enfriar hasta una temperatura de 50ºC

4. Dispensar 25 ml del medio por cada placa para obtener una capa de 4 mm de espesor.

5. Conservar a 4ºC. Las placas así conservadas pueden utilizarse hasta 4 días después de su preparación.

• Caldo Penassay (Antibiotic médium 3 – Difco)

Composición:

Para 1000 ml Extracto de carne 1,5 g

Extracto de levadura 1,5 g

Peptona 5 g

Dextrosa 1 g

Cloruro de sodio 3,5 g

Fosfato monopotásico 1,32 g

Fosfato dipotásico 3,68 g

Ph final a 25ºC 7,0± 0,05

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Manual de Procedimiento “Diagnóstico y caracterización de Escherichia coli O157 productor de toxina Shiga”

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Preparación: 1. Disolver 17,5 g del polvo en un litro de agua destilada.

2. Dispensar el medio de acuerdo al uso.

3. Esterilizar en autoclave a 121ºC durante 15 minutos. 4. Conservar en la heladera.

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Manual de Procedimiento “Diagnóstico y caracterización de Escherichia coli O157 productor de toxina Shiga”

114

REFERENCIAS

1. Arbeit RD. Laboratory procedures for the epidemiologic analyses of microorganisms, p.116-137. In P.

R. Murray, E J Baron, MA. P Faller, FC Tenover and RH Yolken (ed.), Manual of Clinical

Microbiology, 7th ed. American Society for Microbiology, Washington, DC. 1999.

2. Barret TJ, Lior H, Green JH, Khakhria R, Wells JG, Bell BP, Greene KD, Lewis J, Griffin PM.

Laboratory investigation of a multistate food-borne outbrake of Escherichia coli O157:H7 by using

pulsed-field gel electrophoresis and phage typing. J. Clin. Microbiol. 1994; 32: 3013-7.

3. Beutin L, Geier D, Steinrück H, Zimmermann S, Scheutz F. Prevalence and some properties of

verotoxin (Shiga-like toxin)-producing Eschericha coli in seven different species of healthy domestic

animals. J. Clin. Microbiol. 1993; 31: 2483-8.

4. Beutin L, Krause G, Zimmermann S, Kaulfuss S, Gleier K. Characterization of Shiga toxin-producing

Escherichia coli strains isolated from human patients in Germany over a 3- year period. J. Clin.

Microbiol. 2004; 42: 1099-1108.

5. Butler DG, Clarke RC. Diarrhoea and dysentery in calves. In: Escherichia coli in domestic animals and

humans. Gyles CL., Eds., CAB International Wallingford. U. K., 1994, pp. 91-116.

6. Calderwood SB, Acheson DWK, Keusch GT, Barrett TJ, Griffin PM, Strockbine NA, et al. Proposed

new nomenclature for SLT (VT) family. ASM News 1996; 62: 118-9.

7. Chapman PA, Siddons CA, Wright DJ, et al. Cattle as a possible source of verocytoxin-producing

Escherichia coli O157 infections in man. Epidemiol. Infect. 1993; 111: 439-47.

Characterization of Shiga-producing Escherichia coli O157:H7 isolated from calves in Argentina. Res.

Vet. Sci. 2003; 74: 283-6.

8. Chinen I, Otero JL, Miliwebsky E, Roldán Ml, Chillemi GM, Baschier A, Nóboli C, Frizzo L, Rivas M.

9. Cobbold R, Desmarchelier P. Characterisation and clonal relationships of Shiga-toxigenic Escherichia

coli (STEC) isolated from Australian dairy cattle. Vet. Microbiol. 2001; 79: 323-35.

10. Comité de Nefrología. Incidencia del Síndrome Urémico Hemolítico (SUH) en la República Argentina.

Arch. Arg. Pediatr. 1995; 93: 407-11.

11. Dorn CR, Scotland SM, Smith HR, Willshaw GA, Rowe B. Properties of Verocytotoxin-producing

Escherichia coli of human and animal origin belonging to serogrups other than O157:H7. Epidemiol.

Infect. 1989; 103: 83-95.

12. Doughty S, Sloan J, Bennet-Wood V, Robertson M, Robins-Browen RM, Hartland EL. Identification of

a nobel fimbrial gene cluster related to long polar fimbriae in locus of enterocyte effacement- negative

strains of enterohemorrhagic Escherichia coli. Infect. Immun. 2002; 70: 6761-9.

13. Friedrich AW, Borell J, Bielaszewska M, Fruth A, Tschäpe H, Karch H. Shiga toxin 1c-producing

Escherichia coli strains: phenotypic and genetic characterization and association with human disease. J.

Clin. Microbiol. 2003; 41: 2448-53.

14. Gannon VP, D'Souza S, Graham T, King RK, Rahn K, Read S. Use of the flagellar H7 gene as a target

in multiplex PCR assays and improved specificity in identification of enterohemorrhagic Escherichia

coli strains. J. Clin. Microbiol. 1997; 35: 656-62.

15. Ganon VPJ, Teerling C, Masri SA, Gyles CL. Molecular cloning and nucleotide sequence of another

variant of the Escherichia coli Shiga-like toxin II family. J. Gen. Microbiol. 1990; 136: 1125-35.

16. Gómez D, Miliwebsky E, Fernandez Pascua C, Baschkier A, Mamfredi E, Zotta M, Nario F, Piquin A,

Sanz M, Etcheverría A, Padola N, Parma A, Rivas M. Aislamiento y caracterización de Escherichia

coli productor de toxina Shiga en hamburguesas supercongeladas y quesos de pasta blanda. Rev. Arg.

Microbiol. 2002; 34: 66-71

17. Griffin PM, Bell BP, Cieslak PR, Tuttle J, Barret TJ, Doyle MP, McNamara AM, Shefer AM, Wells

JG. Large outbreak of Escherichia coli O157:H7 in the Western United States: the big picture. Recent

advances in verocytotoxin-producing Escherichia coli infections. Karmali MA, Goglio AG (eds).

Elsevier Amsterdam, Lausanne, New York, Oxford Shannon, Tokyo 1994; 7-12.

18. Griffin PM, Tauxe RV. The epidemiology of infections caused by Escherichia coli O157:H7, other

enterohemorrhagic E. coli, and the associated hemolytic uremic syndrome. Epidemiol Rev 1991; 13:

60-98.

19. Gunzgurg S, Gracey M, Forbes D, Hewitt I, Bettelheim KA. Haemolytic-uraemic syndrome and

verotoxigenic Escherichia coli. Med. J. Aust. 1998; 149: 54-5

20. Jenkis C, Willshaw GA, Evans J, Cheasty T, Chart H, Shaw DJ, Dougan G, Frankel G, Smith HR.

Subtyping of virulence genes in verocytotoxin-producing Escherichia coli (VTEC ) other than serogrup

O157 associated with disease in the United Kingdom. J. Med. Microbiol. 2003; 52: 941-7.

21. Kaplan B. Recent advances in the understanding of the pathogenesis of HUS. Pediatr Nephrol 1990; 4: 276-81.

22. Karch H, Bohm H, Schmidt H, Gunzer F, Aleksic S, Heesemann J. Clonal structure and pathogenicity

of Shiga-like toxin-producing, sorbitol-fermenting Escherichia coli O157:H7. J. Clin. Microbiol. 1993;

31: 1200-5.

Page 120: Manual de Procedimientos “Diagnóstico y caracterización de Escherichia coli O157 productor de toxina Shiga”

Manual de Procedimiento “Diagnóstico y caracterización de Escherichia coli O157 productor de toxina Shiga”

115

23. Karmali MA, Mascarenhas M, Shen S, Ziebell K, Johnson S, Reid-Smith R, Isaac-Renton J, Clark C,

Rahn K, Kaper JB. Association of genomic Oisland 122 of Escherichia coli EDL933 with

verocytotoxin- producing Escherichia coli seropathotypes that are linked to epidemic and / or serious

disease. J. Clin. Microbiol. 2003; 41: 4930-40.

24. Karmali MA, Petric M, Lim C, Cheung R, Arbus GS. Sensitive method for detecting low numbers of

verotoxin-producing Escherichia coli in mixed cultures by use of colony sweeps and polymyxin

extraction of verotoxin. J. Clin. Microbiol. 1985; 22: 614-9.

25. Karmali MA. Infection by verotoxin-producing Escherichia coli. Clin. Microbiol. Rev. 1989; 2: 15-37.

26. Keskimäki M, Ikäheimo R, Kärkkäinen P, Scheutz F, Puohiniemi RL, Siitonen A. Shiga toxin

producing Escherichia coli serotype OX3:H21 causing hemolytic uremic syndrome. Clin. Infect. Dis.

1997; 24: 1278-9.

27. Levine, MM. Escherichia coli that cause diarrhea: enterotoxigenic, enteropathogenic, enteroinvasive,

enterohemorrhagic, and enteroadherent. J. Infect. Dis. 1987; 155: 377-89.

28. López EL, Díaz M, Grinstein S, Devoto S, Mendilaharzu F, Murray BE, et al. Hemolytic Uremic

Syndrome and diarrhea in Argentine children; the role of Shiga-like toxins. J. Infect. Dis. 1989; 160:

469-75.

29. Marques LRM, Peiris JSM, Cryz SJ, O´Brien AD. Escherichia coli strains isolated from pigs with

edema disease produce a variant of Shiga-like toxin II. FEMS Microbiol. Lett. 1987; 44: 33-8.

30. Mead PS, Griffin PM. Escherichia coli O157:H7. Lancet 1998; 352:1207-12.

31. Meichtri L, Miliwebsky E, Gioffré A, Chinen I, Baschkier A, Chillemi G, Guth BEC, Masana M,

Cataldi A, Rodríguez HR, and Rivas M. “Shiga toxin-producing Escherichia coli in healthy young beef

steers from Argentina: prevalence and virulence properties. I. J. Food Microbiol. (en prensa). 32. Melton-Celsa AR, O‘Brien AD. Structure, Biology, and Relative Toxicity of Shiga Toxin Family

members for cells and animals. Escherichia coli O157:H7 and Other Shiga toxin Producing E coli

strains.1998; 121-5

33. Miliwebsky ES, Balbi L, Gómez D, Wainsztein R, Rua MC, Roldán C, Calleti M, Leardini NA,

Baschkier A, Chillemi GM, Rivas M. Síndrome urémico hemolítico en niños de Argentina: asociación

con la infección por Escherichia coli productor de toxina Shiga. Bioquímica y Patología Clínica

(Argentina) 1999; 63, 113-21.

34. National Committee for Clinical Laboratory Standards. Performance standards for antimicrobial disk

susceptibility tests, 8th ed., vol. 24, no. 1. Approved standard M100-S13. National Committee for

Clinical Laboratory Standards, Wayne, P.A. 2004.

35. National Committee for Clinical Laboratory Standards. Performance standards for antimicrobial

susceptibility testing; Thirteenth Informational Suplement. 8th ed., vol. 24, no. 1. Approved standard

M100-S13. National Committee for Clinical Laboratory Standards, Wayne, P.A. 2004.

36. Nicholls L, Grant TH, Robins-Browne RM. Identification of a nobel genetic locus that is required for in

vitro adhesion of a clinical isolated of enterohaemorrhagic Escherichia coli to epithelial cells. Mol.

Microbiol. 2000; 35: 275-88.

37. Nishikawa Y, Zhou Z, Hase A, Ogasawara J, Cheasty T, Haruki K. Relationship of genetic type of Shiga toxin to manifestation of bloody diarrhea due to enterohemorrhagic Escherichia coli serogroup

O157 isolates in Osaka City, Japan. J. Clin. Microbiol. 2000; 38: 2440-2.

38. Ørskov F, Ørskov I, Villar JA. Cattle as reservoir of verotoxin-producing Escherichia coli O157:H7. Lancet 1987; 1: 276.

39. Parma AE.,. Sanz ME., Blanco JE, Blanco J, Blanco M, Padola NL, Echeverria AI. Virulence

genotypes and serotypes of verotoxigenic Escherichia coli isolated from cattle and foods in Argentina.

Eur. J. Epidemiol. 2000; 16, 757-62.

40. Paton A, Paton J. Detection and characterization of Shiga toxigenic Escherichia coli by using Multiplex

PCR assays for stx1, stx2, eaeA, enterohemorrhagic E. coli hlyA, rfbO111, and rfbO157. J. Clin.

Microbiol. 1998; 36: 598-602.

41. Paton AW, Srimanote P, Woodrow MC, Paton JC. Characterization of Saa, a novel autoagglutinating

adhesin produced by locus of enterocyte effacement-negative Shiga-toxigenic Escherichia coli strains

that are virulent for humans. Infect. Immun. 2001; 69: 6999-7009.

42. Paton AW, Woodrow MC, Doyle RM, Lanser JA, Paton JC. Molecular characterization of Shiga-

toxigenic Escherichia coli O113:H21 strain lacking eae responsible for a cluster of cases of hemolytic-

uremic syndrome. J. Clin. Microbiol. 1999; 37: 3357-61.

43. Paton JC, Paton AW, 1998. Pathogenesis and diagnosis of Shiga toxin-producing Escherichia coli

infections. Clin. Microbiol. Rev. 1998; 11: 450-79.

44. Paton, JC, Paton, AW, 1998. Pathogenesis and diagnosis of Shiga toxin-producing Escherichia coli

infections. Clin. Microbiol. Rev. 1998; 11: 450-79.

Page 121: Manual de Procedimientos “Diagnóstico y caracterización de Escherichia coli O157 productor de toxina Shiga”

Manual de Procedimiento “Diagnóstico y caracterización de Escherichia coli O157 productor de toxina Shiga”

116

45. Pierard D, Muyldermans G, Moriau L, Stevens D, Lauwers S. Identification of New Verocytotoxin

Type 2 Variant B-Subunit Genes in Human and Animal Escherichia coli Isolates. J. Clin. Microbiol.

1998; 36: 3317-22.

46. Pollard DR, Johnson WM, Lior H, Tyler SD, Rozee KR. Rapid and specific detection of verotoxin

genes in Escherichia coli by the polymerase chain reaction. J. Clin. Microbiol 1990; 28:540-5

47. Ramachandran V, Hornitzky MA, Bettelheim KA, Walker MJ, Djordjevic SP. The common ovine

Shiga toxin 2 – containing Escherichia coli serotypes and human isolates of the same serotypes possess

a Stx2d toxin type. J. Clin. Microbiol. 2001; 39: 1932-7.

48. Remuzzi G. Ruggenentti P. The hemolytic uremic syndrome. Perspectives in clinical nephrology.

Kidney Internat. 1995; 147: 2-19.

49. Riley LW, Remis RS, Helgerson, et al. Hemorrhagic colitis associated with a rare Escherichia coli

O157:H7 serotype. N. Engl. J. Med. 1983; 308: 681-5.

50. Rios M, Prado V, Trucksis M, Arellano C, Borie C, Alexandre M, Fica A, Levine MM. Clonal diversity

of Chilean isolates of enterohemorrhagic Escherichia coli from patients with hemolytic-uremic

syndrome, asymptomatic subjects, animal reservoirs, and food products. J. Clin. Microbiol. 1999; 37:

778-81.

51. Schmidt H, Beutin L, Karch H. Molecular analysis of the plasmid-encoded hemolysin of Escherichia

coli O157:H7 strain EDL 933. Infect. Immun. 1995; 63: 1055-61.

52. Schmidt H, Scheef J, Morabito S, Caprioli A, Wieler LH, Karch H. A New Shiga Toxin 2 Variant

(Stx2f) from Escherichia coli Isolated from Pigeons. Applied and Environmental Microbiol. 2000; 66:

1205-8.

53. Schwartz GJ, Haycock GB, Chir B, Spitzer A. Plasma creatinine and urea concentration in children:

Normal values for age and sex. J. Ped. 1976; 88: 828-30.

54. Scotland SM, Rowe B, Smith HR, Willshaw GA, Gross RJ. Verocytotoxin-producing strains of

Escherichia coli from children with haemolytic uraemic syndrome and their detection by specific DNA

probes. J. Med. Microbiol. 1988; 25: 237-43.

55. Spizzirri FD, Rahman RC, Bibiloni N, Ruscasso JD, Amoreo OR. Childhood hemolytic uremic

syndrome in Argentina: long-term follow-up and prognostic features. Pediatr. Nephrol. 1997; 11: 156-

60.

56. Strockbine N, Marques L, Newland J, Williams Smith H et al. Two toxin-producing phages from

Escherichia coli O157:H7 strain 933 encode antigenically distinct toxins with similar biologic

activities. Infect. Immun. 1986; 53: 135-40.

57. Strockbine NA, Wells JG, Bopp CA, Barrett TJ. Overview of Detection and Subtyping Methods.

Escherichia coli O157:H7 and Other Shiga toxin- Producing E coli strains. 1998; 331-47.

58. Tarr P. Escherichia coli O157:H7: Clinical, diagnostic and epidemiological aspects of human

infections. Clin Infect Dis 1995; 20: 1-10.

59. Tarr PI, Bilge SS, Vary JC, Jelacic S, Habeeb RL, Ward TR, Baylor MR, Besser TE. Iha: a novel

Escherichia coli O157:H7 adherence- conferring molecule encoded on a recently acquired

chromosomal island of conserved structure. Infect. Immun. 2001; 68:1400-7.

60. Tatsuno I, Horie M, Abe H, Miki T, Makino K, Shinagawa H, Taniguchi H, Kamiya T, Sasakawa C.

toxB gene on pO157 of enterohemorrhagic Escherichia coli O157:H7 is required for full epithelial cell

adherence phenotype. Infect. Immun. 2001; 69: 6660-9.

61. Torres AG, Giron JA, Perna NT, Burland V, Blattner FR. Avelino-Flores F, Kaper JB. Identification and characterization of lpfABCC´DE, a fimbrial opreron of enterohemorrhagic Escherichia coli

O157:H7. Infect. Immun. 2002; 70: 5416-27.

62. Tyler SD, Johnson WM, Lior H, Wang G, Rozee KR. Identification of verotoxin type 2 variant B

subunit genes in Escherichia coli by the polymerase chain reaction and Restriction fragment length

polymorphism. J. Clin. Microbiol. 1991; 29: 1339-43.

63. Tzipori S, Wachsmuth KI, Smithers J, Jackson C. Studies in gnotobiotic piglets on non-O157:H7

Escherichia coli serotypes isolated from patients with hemorrhagic colitis. Gastroenterology. 1988; 94:

590-7.

64. United States Departament of Agriculture/Food Safety and Inspection Service, Office of Public Health

and Science. USDA/FSIS (2002) United States Department of Agriculture Food Safety and Inspection

Service, Office of Public Health and Science. Detection, isolation and identification of Escherichia coli

O157:H7 and O157:NM (nonmotile) from meat products. Revision 03. Effective 10/25/02. Washington

DC, EE.UU.

65. Watanabe H, Wada A, Inagaki Y, Itoh K, Tamura K. Outbreaks of enterohaemorrhagic Escherichia coli

O157:H7 infection by two different genotype strains in Japan. Lancet 1996; 348: 381-2.

66. Wells JG, Shipman LD, Greene KD, et al. Isolation of Escherichia coli serotype O157:H7 and other

Shiga-like toxin-producing E. coli from dairy cattle. J. Clin. Microbiol. 1991; 29: 985-9

Page 122: Manual de Procedimientos “Diagnóstico y caracterización de Escherichia coli O157 productor de toxina Shiga”

Manual de Procedimiento “Diagnóstico y caracterización de Escherichia coli O157 productor de toxina Shiga”

117

67. Whittman TS. Evolution of Escherichia coli O157:H7 and other Shiga toxin-producing E. coli strains.

In: Escherichia coli O157:H7 and other Shiga toxin-producing E. coli strains, Kaper JB. and O’Brien

AD., Eds., ASM Press, Washington DC., 1998, pp.195-209.

68. World Health Organization (WHO). Prevention and control of enterohaemorrhagic Escherichia coli

(EHEC) infections. Report of a WHO Consultation. World Health Organization, Geneva, 1997.

69. World Health Organization (WHO). Zoonotic non-O157 Shiga toxin-producing Escherichia coli

(STEC). Report of a WHO Scientific Working group meeting. Berlin, Germany, 1998.

70. Zhang W, Bielaszewska M, Thorsten K, Karch H. Identification, characterization, and distribution of a

Shiga toxin 1 gene variant (stx1c) in Escherichia coli strains isolated from humans. J. Clin. Microbiol.

2002; 40: 1441-6.