Early immune innate hallmarks and microbiome changes across the gut during Escherichia coli O157: H7 infection in cattle

The zoonotic enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC) O157: H7 bacterium causes diarrhea, hemorrhagic colitis, and hemolytic uremic syndrome (HUS) in humans. Cattle are primary reservoirs and EHEC O157: H7; the bacteria predominately inhabit the colon and recto-anal junctions (RAJ). The early innate immune reactions in the infected gut are critical in the pathogenesis of EHEC O157: H7. In this study, calves orally inoculated with EHEC O157: H7 showed infiltration of neutrophils in the lamina propria of ileum and RAJ at 7 and 14 days post-infection. Infected calves had altered mucin layer and mast cell populations across small and large intestines. There were differential transcription expressions of key bovine β defensins, tracheal antimicrobial peptide (TAP) in the ileum, and lingual antimicrobial peptide (LAP) in RAJ. The main Gram-negative bacterial/LPS signaling Toll-Like receptor 4 (TLR4) was downregulated in RAJ. Intestinal infection with EHEC O157: H7 impacted the gut bacterial communities and influenced the relative abundance of Negativibacillus and Erysipelotrichaceae in mucosa-associated bacteria in the rectum. Thus, innate immunity in the gut of calves showed unique characteristics during infection with EHEC O157: H7, which occurred in the absence of major clinical manifestations but denoted an active immunological niche.Fil: Larzabal, Mariano. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Marques Da Silva, Wanderson. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Multani, Anmol. University of Calgary; CanadáFil: Vagnoni, Lucas Emilio. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Moore, Dadin Prando. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Buenos Aires Sur. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Marin, Maia Solange. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Buenos Aires Sur. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Riviere, Nahuel Agustín. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Delgado, Fernando Oscar. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Patobiología; ArgentinaFil: Vilte, Daniel Alejandro. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Patobiología; ArgentinaFil: Romero Victorica, Matias. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Ma, Tao. University Of Alberta. Faculty Of Agricultural, Life And Environmental Sciences. Departament Of Agricultural, Food And Nutritional Science.; CanadáFil: Le Guan, Luo. University Of Alberta. Faculty Of Agricultural, Life And Environmental Sciences. Departament Of Agricultural, Food And Nutritional Science.; CanadáFil: Talia, Paola Monica. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Cataldi, Angel Adrian. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Cobo, Eduardo R.. University of Calgary; Canad

Novel Effector Protein EspY3 of Type III Secretion System from Enterohemorrhagic Escherichia coli Is Localized in Actin Pedestals

Enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC) and enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) are attaching and effacing (A/E) pathogens, which translocate effector proteins to intestinal enterocytes through a type III secretion system (T3SS). T3SS and most of its effector proteins are encoded in a pathogenicity island called LEE. Recently, new effectors have been located outside the LEE. This study aimed to characterize EspY3, a novel non-LEE encoded T3SS effector of EHEC. EspY3 shares homology with SopD and PipB2 effector proteins of Salmonella’s T3SS-1 and T3SS-2, respectively. The presence of recombinant EspY3 in the supernatant samples demonstrated that EspY3 was secreted by the T3SS of EHEC and EPEC. Through infection assays, we demonstrated the translocation of EspY3 into Caco-2 cells by T3SS of EPEC. The subcellular localization of EspY3 was determined in the pedestal region, where its presence generates a significant increase in the size of the pedestals area. The EspY3 effector induced the elongation of polymerized actin pedestals in infected Caco-2 by EPEC. This study confirmed that EspY3 is part of the repertoire of T3SS effectors of EHEC O157:H7, and that it participates in modeling cellular actin during the infectionInstituto de BiotecnologíaFil: Larzabal, Mariano. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Biotecnología; ArgentinaFil: Marques Da Silva, Wanderson. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Biotecnología; ArgentinaFil: Riviere, Nahuel Agustín. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Biotecnología; ArgentinaFil: Cataldi, Angel Adrian. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Biotecnología; Argentin

Whole-genome sequencing analysis of Shiga toxin-producing Escherichia coli O22:H8 isolated from cattle prediction pathogenesis and colonization factors and position in STEC universe phylogeny

Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) is a foodborne pathogen capable of causing illness in humans. In a previous study, our group showed that a STEC isolate belonging to O22:H8 serotype (strain 154) can interfere with STEC O157:H7 colonization both in vitro and in vivo. Using whole-genome sequencing and genomic comparative, we predicted a subset of genes acquired by O22:H8 strain 154 through horizontal gene transfer that might be responsible for the phenotype previously described by our group. Among them were identified genes related to the pathogenesis of non-LEE (locus of enterocyte effacement) STEC, specific metabolic processes, antibiotic resistance and genes encoding for the T6SS-1 that is related to inter-bacterial competition. In addition, we showed that this strain carries stx1c and stx2dact, a mucus-inducible variant. The results obtained in this study provide insights into STEC genomic plasticity and the importance of genomic islands in the adaptation and pathogenesis of this pathogen.Fil: Marques Da Silva, Wanderson. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Larzabal, Mariano. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Aburjaile, Flavia Figueira. Universidade Federal de Minas Gerais; BrasilFil: Riviere, Nahuel Agustín. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Martorelli, Luisina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Patobiología Veterinaria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Patobiología Veterinaria; ArgentinaFil: Bono, James. Agricultural Research Service; Estados UnidosFil: Amadio, Ariel Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigación de la Cadena Láctea. - Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Santa Fe. Estación Experimental Agropecuaria Rafaela. Instituto de Investigación de la Cadena Láctea; ArgentinaFil: Cataldi, Ángel Adrián. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; Argentin