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Seric antibodies anti-hemorrhagic Escherichia coli (EHEC) in healthy Brazilian adults

By Lucy Beatriz Zapata Quintanilla

Abstract

As gastroenterites ainda são um importante problema de saúde pública nos países em desenvolvimento e as Escherichia colí são as principais causas de diarréias. Adultos brasileiros apresentam anticorpos reativos com E. colí enteropatogênica (EPEC), que apresenta muitas semelhanças com E. colí enterohemorágica (EHEC) e pode ser responsável por complicações como a síndrome hemolítica urêmica e a colite hemorrágica. Ambas as bactérias apresentam um mecanismo patogênico comum: a formação da lesão \"attaching and effacing\" nos microvilus dos enterócitos, mediadas por fatores de virulência, como Intimina, Tir e as Esps. Os lipopolissacarídeos (LPS) são componentes da membrana externa das bactérias gram-negativas, incluindo E. colí. A infecção por EHEC 0157 resulta na produção de anticorpos séricos antiLPS 0157, que geralmente são indicativos de infecção recente. Neste trabalho, nós investigamos a presença de anticorpos séricos IgG e IgM anti-EHEC 0157:H7, EHEC 0111:H- e EPEC 0111:H- em adultos brasileiros, da Grande São Paulo. Amostras de soro foram coletadas de 200 adultos saudáveis, doadores de sangue, e um pool foi formado com 100 amostras. Anticorpos foram determinados em 100 amostras individuais por ELlSA com bactérias íntegras e anti-LPS para a determinação de anticorpos específicos anti-LPS 0111 e 0157 com o \"pool\" de soro como controle, em relação às concentrações de IgG e IgM totais determinadas simultaneamente. Os resultados foram submetidos a análise estatística. O repertório de anticorpos IgG e IgM para as três bactérias foi investigado por \"immunoblotting\" (18). A presença de anticorpos anti-bacterianos e anti-LPS foi confirmada. Existe uma correlação positiva entre os anticorpos reativos com as três bactérias, e entre os anticorpos anti-bactéria e anti-LPS. As concentrações de IgM anti-LPSs foi mais alta que IgG, o que está de acordo com o mecanismo imune esperado para um antígeno timo-independente. As concentrações de anti-LPS 0157 foram altas, apesar da baixa freqüência da bactéria 0157 em nosso meio. Os ensaios de 18 mostraram anticorpos reativos com bandas antigênicas sugestivas de fatores de virulência. A origem destes em nossa população poderia ser o contato com bactérias da microbiota ou do ambiente, de animais ou alimentos. Alternativamente, nossa população pode estar exposta à EHEC mais freqüentemente do que imaginado até agora.Gastroenteritis is still an important public health problem in developing countries and Escherichia coli are frequent agents of diarrhea. Brazilian adults present antibodies reactive with the principal virulence factors of enteropathogenic E. coli (EPEC), which have many genetic and antigenic similarities with enterohemorrhagic E. coli (EHEC), that may be responsible for complications following diarrhea, as haemolytic uremic syndrome (HUS) and hemorrhagic colitis (HC). Both bacteria present a common pathogenic mechanism, with the formation of “attaching and effacing” lesion in microvilis’ enterocytes, mediated by virulence factors codified by the patogenicity island LEE, as Intimin, Tir e Esps. Lipopolysaccharides (LPS) are components of outer membrane and important virulence factors of Gram-negative bacteria including E. coli. The infection with EHEC O157 results in the production of serum antibodies to the O157 LPS antigens, and usually they are indicators of recent infection. In this work we investigated IgG and IgM serum antibodies reactive with EHEC O157:H7, EHEC O111:H- and EPEC O111:H- antigens in healthy Brazilian adults, living in São Paulo. Serum samples were collected from 200 healthy adults (blood donors) and a pool was formed with 100 samples. The antibody levels were determined by ELISA for 100 individual serum samples by means of a whole cell ELISA with the three bacteria and an anti-LPS ELISA for the determination of the concentrations of specific antibodies anti-LPS O111 and O157, using the serum pool as control, in relation to the total IgG and IgM concentrations determined simultaneously. The results were submitted to statistical analysis. The repertoire of IgG and IgM antibodies to the three bacteria was investigated by immunoblotting (IB). The presence of anti-bacterial and anti-LPS seric antibodies was confirmed. There is a positive correlation between the titers of antibodies reactive with the three bacteria and between anti-bacteria and anti-LPS antibodies. The concentrations of IgM anti-LPSs were significantly higher than IgG, which is in accordance with the immune mechanism expected to a thymus-independent antigen. Surprisingly the concentrations of anti-LPS O157 were high taking into account the low frequency of O157 bacteria isolation in our country. The IB assays showed the presence of antibodies, mainly IgG, reactive with many antigenic bands suggestive of virulence factors. The origin of anti-EHEC antibodies in our population could be the contact with microbiota or environment bacteria, and animal or human E. coli strains, pathogenic or not. Alternatively, our people may be exposed to EHEC more frequently than previously thought

Topics: anticorpos séricos, clinical immunology, Escherichia coli enterohemorrágica, escherichia coli enterohemorrhagic, gastroenteritis, imunologia clínica gastroenterites, seric antibodies, Análises Clínicas
Publisher: Universidade de São Paulo
Year: 2005
OAI identifier: oai:agregador.ibict.br.BDTD_USP:oai:teses.usp.br:tde-19092006-134239
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