Effects of Clostridium perfringens iota toxin in the small intestine of mice

Abstract

Iota toxin is a binary toxin solely produced by Clostridium perfringens type E strains, and is structurally related to CDT from C. difficile and CST from C. spiroforme. As type E causes hemorrhagic enteritis in cattle, it is usually assumed that associated diseases are mediated by iota toxin, although evidence in this regard has not been provided. In the present report, iota toxin intestinal effects were evaluated in vivo using a mouse model. Histological damage was observed in ileal loops treated with purified iota toxin after 4 h of incubation. Luminal iota toxin induced fluid accumulation in the small intestine in a dose dependent manner, as determined by the enteropooling and the intestinal loop assays. None of these changes were observed in the large intestine. These results suggest that C. perfringens iota toxin alters intestinal permeability, predominantly by inducing necrosis and degenerative changes in the mucosal epithelium of the small intestine, as well as changes in intestinal motility. The obtained results suggest a central role for iota toxin in the pathogenesis of C. perfringens type E hemorrhagic enteritis, and contribute to remark the importance of clostridial binary toxins in digestive diseases.Fil: Redondo, Leandro Martin. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Patobiología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Redondo, Enzo Alejandro. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Patobiología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Dailoff, Gabriela Cecilia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Patobiología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Leiva, Carlos Leónidas. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Patobiología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Díaz Carrasco, Juan María. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Patobiología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Bruzzone, Octavio Augusto. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Patagonia Norte. Estación Experimental Agropecuaria San Carlos de Bariloche; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Cangelosi, Adriana. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud “Dr. C. G. Malbrán”; ArgentinaFil: Geoghegan, Patricia. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud “Dr. C. G. Malbrán”; ArgentinaFil: Fernandez Miyakawa, Mariano Enrique. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Patobiología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin