The fecal presence of enterotoxin and F4 genes as an indicator of efficacy of treatment with colistin sulfate in pigs

Background : Enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) strains producing multiple enterotoxins are important causes of post-weaning diarrhea (PWD) in pigs. The aim of the present study was to investigate the fecal presence of ETEC enterotoxin as well as F4 and F18 genes as an indicator of colistin sulfate (CS) efficacy for treatment of PWD in pigs. Forty-eight piglets were weaned at the age of 21 days, and were divided into four groups: challenged treated, challenged untreated, unchallenged treated, and unchallenged untreated. Challenge was performed using 109 CFU of an ETEC: F4 strain, and treatment was conducted using oral CS at the dose of 50,000 IU/kg. The fecal presence of genes encoding for STa, STb, LT, F4 and F18 was detected using PCR. Results : The PCR amplification of ETEC virulence genes showed that nearly 100% of pigs excreted genes encoding for STa and STb toxins in the feces before the challenge. These genes, in the absence of the gene encoding F4, were considered as a marker for F4-negative ETEC. One day after ETEC: F4 oral challenge pigs in the two challenged groups excreted the genes encoding LT and F4 in the feces. These genes were considered as a marker for F4-positive ETEC. However, the gene encoding F18 was not detected in any fecal samples of the 4 groups throughout the experiment. After only 3 days of successive oral treatment with CS, a significant reduction in both the F4-positive and negative ETEC populations was observed in the challenged treated group compared to the challenged untreated group (p < 0.0001). Conclusions : Our study is among the first to report that under controlled farming conditions, oral CS treatment had a significant effect on both fecal F4-positive and F4-negative ETEC in pigs. However, CS clinical efficiency was correlated with non-detection of F4-positive ETEC in the feces. Furthermore the fecal presence of F4-negative ETEC was not associated with clinical symptoms of post-weaning diarrhea in pigs

Extensive characterization of Campylobacter jejuni chicken isolates to uncover genes involved in the ability to compete for gut colonization

[À l'origine dans / Was originally part of : Fac. Méd. vétérinaire - Chaire de recherche en salubrité des viandes]Background: Campylobacter jejuni is responsible for human foodborne enteritis. This bacterium is a remarkable colonizer of the chicken gut, with some strains outcompeting others for colonization. To better understand this phenomenon, the objective of this study was to extensively characterize the phenotypic performance of C. jejuni chicken strains and associate their gut colonizing ability with specific genes. Results: C. jejuni isolates (n = 45) previously analyzed for the presence of chicken colonization associated genes were further characterized for phenotypic properties influencing colonization: autoagglutination and chemotaxis as well as adhesion to and invasion of primary chicken caecal cells. This allowed strains to be ranked according to their in vitro performance. After their in vitro capacity to outcompete was demonstrated in vivo, strains were then typed by comparative genomic fingerprinting (CGF). In vitro phenotypical properties displayed a linear variability among the tested strains. Strains possessing higher scores for phenotypical properties were able to outcompete others during chicken colonization trials. When the gene content of strains was compared, some were associated with different phenotypical scores and thus with different outcompeting capacities. Use of CGF profiles showed an extensive genetic variability among the studied strains and suggested that the outcompeting capacity is not predictable by CGF profile. Conclusion: This study revealed a wide array of phenotypes present in C. jejuni strains, even though they were all recovered from chicken caecum. Each strain was classified according to its in vitro competitive potential and its capacity to compete for chicken gut colonization was associated with specific genes. This study also exposed the disparity existing between genetic typing and phenotypical behavior of C. jejuni strains

Activité recombinogène de l'antigène grand T du virus du polyome dans des cellules de mammifères. Implication de la séquence 5'-CTC(AT)GAGA (GGCC)AA-3' dans l'amplification d'un minigène DHFR.

Afin d'élucider le mécanisme par lequel les antigènes grand T des papovavirus induisent la recombinaison dans les cellules de mammifères, nous avons conçu un système permettant d'étudier la recombinaison homologue qui a lieu entre 2 copies défectueuses du gène T moyen du virus du polyome. Dans un tel système, les copies du gène sont situées à proximité l'une de l'autre sur un même chromosome dans des cellules de rat. Une recombinaison intramoléculaire entre les séquences homologues des gènes défectueux reconstitue un gène intact, capable de convertir les cellules au phénotype transformé. Dans un tel système, la recombinaison spontanée se produit à une fréquence de l'ordre de 10-7 par génération cellulaire, tandis que l'introduction de grand T de polyome dans les cellules provoque de la recombinaison à une fréquence de 10-2 par génération. Par contre, si dans le système précédent, l'origine de réplication virale est mutée de telle sorte que le taux de réplication inductible par grand T est quasiment nul, alors grand T perd son aptitude recombinogène. En outre dans le système où l'origine virale de polyome est intacte, grand T de SV40 induit de la recombinaison à haute fréquence bien qu'il soit inapte à induire la réplication de l'ADN de polyome. La mutation qui rend l'origine de polyome défectueuse dans la réplication est une délétion qui inclut une séquence de 12 bp ayant une grande homologie avec une séquence qui serait une origine de réplication et/ou d'amplification cellulaire. Afin de déterminer si cette séquence, qui est aussi retrouvée en 3' de la séquence codante du gène DHFR, à un tel impact, nous avons réalisé un essai d'amplification d'un minigène DHFR. Cet essai a mis en évidence que le niveau d'amplification n'est pas drastiquement dépendant de la présence de cette séquence

Implication des éléments de l'origine de réplication dans l'activité recombinogène de l'antigène grand T du virus du polyome

Les papovavirus tels que les virus du polyome ou SV40 représentent des modèles d'étude de la recombinaison dans des cellules de mammifères. Dans des cellules transformées par ces virus, de l'amplification et de l'excision de séquences virales a lieu à grande fréquence. Ces événements impliquent de la recombinaison, qui ne requiert que la protéine grand T (LT) et l'origine de réplication virale. La protéine LT est la protéine de réplication du virus de polyome. On ne connaît pas le mécanisme par lequel cette protéine induit la recombinaison et notre objectif a été de déterminer l'importance de la fonction réplicative de LT et plus précisément de déterminer quelles séquences de l'origine sont impliquées dans la recombinaison. Nous avons utilisé un vecteur rétroviral pour introduire l'origine de réplication de polyome dans des lignées cellulaires de rat. La transfection d'un vecteur d'expression de LT dans des lignées contenant un insert proviral induit de la recombinaison à grande fréquence entre les LTRs avec amplification et excision de séquences d’ADN. Nous avons évalué à un événement par dix générations cellulaires la fréquence de recombinaison; c'est environ 104 fois la fréquence d'amplification dans des cellules somatiques de mammifères. A l'aide de ce système, nous avons testé différents éléments de l'origine de polyome dans leur capacité de permettre la recombinaison dans le locus proviral. Nous avons ainsi montré qu'une mutation dans le core de l'origine qui ne permet plus à l'ADN viral de se répliquer, abolit aussi l'activité recombinogène de LT. Le core de l'origine à lui seul ne permet pas la recombinaison, la présence de l'un des éléments de l'enhancer (? ou ?) est nécessaire. Il est toutefois possible de restaurer l'activité recombinogène du mutant sans enhancer en lui adjoignant une séquence qui lie un facteur de transcription de la famille Rel/KB. Pour l'ensemble des expériences de mutations, il appert que les mêmes séquences en cis sont requises à la fois pour la réplication et pour la recombinaison. Nous avons également montré que la seule séquence exogène requise est celle de l'origine de polyome pour que LT induise la recombinaison dans des cellules. Dans des lignées ne contenant que l'origine virale, l'introduction de LT provoque de la recombinaison entre des séquences cellulaires d'ADN répétitif. Ce résultat pourrait expliquer l'effet toxique observé dans certains types cellulaires lorsque LT est exprimé en présence d'une origine virale fonctionnelle

Activité recombinogène de l'antigène grand T du virus du polyome dans des cellules de mammifères. Implication de la séquence 5'-CTC(AT)GAGA (GGCC)AA-3' dans l'amplification d'un minigène DHFR.

Afin d'élucider le mécanisme par lequel les antigènes grand T des papovavirus induisent la recombinaison dans les cellules de mammifères, nous avons conçu un système permettant d'étudier la recombinaison homologue qui a lieu entre 2 copies défectueuses du gène T moyen du virus du polyome. Dans un tel système, les copies du gène sont situées à proximité l'une de l'autre sur un même chromosome dans des cellules de rat. Une recombinaison intramoléculaire entre les séquences homologues des gènes défectueux reconstitue un gène intact, capable de convertir les cellules au phénotype transformé. Dans un tel système, la recombinaison spontanée se produit à une fréquence de l'ordre de 10-7 par génération cellulaire, tandis que l'introduction de grand T de polyome dans les cellules provoque de la recombinaison à une fréquence de 10-2 par génération. Par contre, si dans le système précédent, l'origine de réplication virale est mutée de telle sorte que le taux de réplication inductible par grand T est quasiment nul, alors grand T perd son aptitude recombinogène. En outre dans le système où l'origine virale de polyome est intacte, grand T de SV40 induit de la recombinaison à haute fréquence bien qu'il soit inapte à induire la réplication de l'ADN de polyome. La mutation qui rend l'origine de polyome défectueuse dans la réplication est une délétion qui inclut une séquence de 12 bp ayant une grande homologie avec une séquence qui serait une origine de réplication et/ou d'amplification cellulaire. Afin de déterminer si cette séquence, qui est aussi retrouvée en 3' de la séquence codante du gène DHFR, à un tel impact, nous avons réalisé un essai d'amplification d'un minigène DHFR. Cet essai a mis en évidence que le niveau d'amplification n'est pas drastiquement dépendant de la présence de cette séquence

Production and characterization of anti-Campylobacter jejuni IgY derived from egg yolks

Abstract Background Campylobacter jejuni is a major cause of foodborne disease having chickens as an important reservoir. Its control at the farm would lower the contamination of the final products and therefore also lower the risk of transmission to humans. At the farm, C. jejuni is rarely found in chickens before they reach 2 weeks of age. Past studies have shown that maternal antibodies could hamper C. jejuni gut colonization. The objective of this study was to compare protocols to use in order to produce anti-C. jejuni antibodies derived from egg yolks in the perspective to be used as feed additives for the control of chicken C. jejuni colonization. Laying hens were naturally contaminated with four well-characterized strains or injected with either outer membrane proteins or formalin-killed whole bacteria derived from these same strains. Eggs were collected and IgYs present in the yolks were extracted. The amount and the specificity of the recovered antibodies were characterized. Results It was observed that injection yielded eggs with superior concentrations of both total and anti-C. jejuni antibodies. Equivalent performances for antibodies recovered from all protocols were observed for the ability of the antibodies to agglutinate the live C. jejuni homologous strains, to hinder their motility or to lyse the bacteria. Western blot analyses showed that proteins from all strains could be recognized by all IgY extracts. All these characteristics were strain specific. The characterization assays were also made for heterologous strains and weaker results were observed when compared to the homologous strains. Conclusions Based on these results, only an IgY quantitative based selection can be made in regards to which protocol would give the best anti-C. jejuni IgY enriched egg-yolks as all tested protocols were equivalent in terms of the recovered antibody ability to recognized the tested C. jejuni strains

Correction: In vitro efficacy of potentiated egg yolk powder against Campylobacter jejuni does not correlate with in vitro efficacy.

[This corrects the article DOI: 10.1371/journal.pone.0212946.]

In vitro efficacy of potentiated egg yolk powder against Campylobacter jejuni does not correlate with in vitro efficacy.

Campylobacter jejuni is a zoonotic agent responsible for the foodborne gastroenteritis campylobacteriosis. Control of C. jejuni load in the poultry primary production is recognized as an avenue to reduce human exposure to the pathogen. As for now, no commercially applicable control methods exist at the farm. Several studies tested egg yolk powders, potentiated or not against C. jejuni, as feed additives for chicken and suggested that the quantity and quality of the antibodies presence in the yolk are determinant factors for the full success of this approach. Unfortunately, data from these studies inconsistently showed a reduction of cecal C. jejuni carriage. Our first goal wwas to characterize (quantification by ELISA, agglutination test, bacterial antigen recognition profiles by Western blot, bactericidal effect by serum killing assays and C. jejuni mobility by soft agar migation) the antibodies extracted from egg yolk powders originating from different egg production protocols. Secondly, these powders were microencapsulated and recharacterized. Finally the protected powders were tested as a feed additive to destabilize C. jejuni colonization in an in vivo assay. Despite the in vitro results indicating the ability of the egg yolk powders to recognize Campylobacter and potentially alter its colonization of the chicken caecum, these results were not confirmed in the in vivo trial despite that specific caecal IgY directed toward Campylobacter were detected in the groups receiving the protected powders. More research is needed on Campylobacter in order to effectively control this pathogen at the farm