Експресія термостійкого ентеротоксину STb адгезивною кишковою паличкою недостатня для спричинення
АНОТАЦІЯ
Роль кишково-кишкової палички термостійкого ентеротоксину B (STb) у діареї свиней новонароджених, спричиненої ентеротоксигенною кишковою паличкою, була досліджена шляхом порівняння приєднаних ізогенних штамів з або без STb. Клонований ген STb (у плазміді pRAS1) електропорировали в нетеротоксигенний штам (226M), який експресує адгезин F41. Штам 226M pRAS1 прилипав і експресував STb in vivo, спричиняючи секрецію рідини в перев’язаних клубових петлях у новонароджених свиней. Хоча штам 226M pRAS1 спричиняв дуже легку діарею у деяких новонароджених свиней, щеплених перорально, втрата ваги у цих свиней була подібною до втрати ваги батьківського штаму без STb. Ми прийшли до висновку, що STb суттєво не сприяє діареї, спричиненій ентеротоксигенною кишковою паличкою у новонароджених свиней.
Ентеротоксигенні штами кишкової палички (ETEC) викликають діарею у людей та тварин, колонізуючи тонку кишку та виробляючи ентеротоксини, які спричиняють секрецію рідини. Адгезія опосередковується ниткоподібними поверхневими структурами, званими пілі, фімбріями або адгезинами. Різноманітність антигенних типів адгезинів виражається штамами ETEC, що викликають діарею у свиней, включаючи K88, K99, 987P та F41. E. colienterotoxins класифікуються на основі їх термостабільності і в основному поділяються на термостійкі ентеротоксини (LTI та LTII) та термостійкі ентеротоксини (STa та STb). Ентеротоксини E. coli STa додатково поділяються на STaP, який асоціюється зі штами ETEC свиней, та STaH, який міститься у штамах ETEC людини. Прихильність та експресія ентеротоксину необхідні для штамів ETEC, щоб викликати діарею (18).
Ентеротоксин STb поширений у штамах E. coli, виділених від свиней з діареєю, але рідко зустрічається у E. colistrains, виділених від людей або великої рогатої худоби (6, 7, 11-13). Повідомлялося про штами ETEC, які експресують STb, виділені від людини, але ці штами не асоціювались з діареєю (7). У штамах ETEC свиней STb є найбільш поширеним ідентифікованим ентеротоксином; однак штами STb + часто експресують інший ентеротоксин, або LT, або STaP (13). Крім того, штами, які є лише STb +, рідко гібридизуються з ДНК-зондами для одного з відомих адгезинів свинячих штамів ETEC (3) .E. coli, які містять лише STb і жодного іншого ентеротоксину, не виділяли у свиней, але ці штами часто не мають відомих адгезинів і є непатогенними (1, 8). Таким чином, підтвердження специфічної ролі STb у діареї свиней, спричиненої штамами ETEC, ускладнилося наявністю інших генів ентеротоксину або відсутністю відомого адтезину ETEC у більшості ізолятів, які експресують лише STb.
У цьому дослідженні ми досліджували роль STb у опосередкованій ETEC діареї у новонароджених свиней. Ми сконструювали адгезивний штам, який експресував лише STb та ізогенні контрольні штами, що містять рекомбінантну плазміду, що кодує STaP, або окремий вектор клонування. Ці штами досліджували на прихильність та експресію in vivo ентеротоксинів у перев’язаних клубових петлях. Штами також досліджували на патогенність шляхом перорального посіву новонароджених свиней.
Конструкція деформації. Штам 226M використовували як господаря для pBR322 або рекомбінантних плазмід, що кодують STb (pRAS1) або STaP (pCH4). Штам 226M - приєднаний нетоксигенний мутант штаму ETEC 431, який втратив плазміду, що кодує K99 та STaP, але зберіг хромосомні гени для F41 (2). Штам 226M колонізує клубову кишку, але викликає дуже легку діарею та мінімальну втрату ваги у новонароджених свиней (2). Штам 234M також використовували як господаря для pRAS1. Штам 234M - незалежний мутант штаму 431, який втратив гени, що кодують K99 (шляхом делеції), але зберіг ген STaP та гени F41 (2). Штам 234М, як штам 431 дикого типу, колонізує клубову кишку, експресує STaP та викликає сильну діарею та значну втрату ваги у новонароджених свиней (2). Штам 123 є нетоксигенним, неадгезійним контрольним штамом, який був описаний раніше (16, 20). Штам 1790 - це неадгезивний штам, який експресує лише STb (20).
Плазміда pRAS1 являє собою pBR322 з вставкою фрагмента HindIII розміром 1,1 кб, що містить ген STb, і була описана раніше (19). Плазміда pCH4 являє собою pBR322 з фрагментом 1,7-kbPstI, що містить ген STaP, субклонований з pRIT10036 (9, 14, 15). Фрагмент PstI 1,7 кб, що містить ген STaP, спочатку клонували у pUC18, а потім субклонували як фрагмент BamHI-HindIII у pBR322.