Resumen
En el 2005 Angel Cataldi inició una línea de investigación en E. coli enterohemorrágico (EHEC) y el Síndrome Urémico Hemolítico, causado por E. coli O157:H7. En el 2016 se fundó el grupo de trabajo EHEC virulencia y vacunas (EHEC VV). El foco está puesto en la comprensión de las bases moleculares y celulares de las virulencia de E. coli O157:H7 y en el diseño y evaluación de una vacuna contra la colonización del bovino, principal reservorio de este patógeno. Este grupo está compuesto por tres investigadores del CONICET, tres becarios y una tesinista.
Líneas de investigación
- Vacunas en bovinos contra E. coli enterohemorrágico (EHEC): Escherichia coli O157: H7 es un patógeno zoonótico de importancia mundial y el serotipo de E. coli productora de toxina Shiga (STEC) más frecuentemente asociado con el síndrome urémico hemolítico en humanos. El principal reservorio de STEC es el ganado. Se demostró que es posible proteger parcialmente de la infección a bovinos mediante vacunación . Nuestro grupo puso a punto una formulación de vacuna a subunidades que diseñamos y ensayamos experimentalmente con resultados favorables. Los inmunógenos son la porción carboxi-terminal de Intimina γ (IntC280) y EspB y la vacunación redujo la excreción fecal de E. coli O157: H7 después del desafío experimental.
- Mecanismo inhibitorio de acción de los péptidos coiled-coil contra el sistema de secreción tipo tres de Escherichia coli. Las bacterias gram negativas patógenas humanas, como Escherichia coli enteropatógena (EPEC), dependen de los sistemas de secreción de tipo III (T3SS) para traslocar los factores de virulencia directamente a las células huésped. Los dominios coiled-coi presentes en las proteínas estructurales de T3SS están conformados por estructuras anfipáticas alfa-helicoidales que juegan un papel importante en la interacción proteína-proteína y son esenciales para el ensamblaje del complejo de translocación. Se investiga la capacidad inhibitoria de estos dominios en el T3SS de EPEC, y se sintetizaron péptidos entre 7 y 34 aminoácidos basados en los dominios coiled-coi de proteínas que forman de este sistema de secreción. Se demostró mediante esayos funcionales que los compuestos dirigidos a T3SS de bacterias patógenas pueden inhibir la infección bacteriana al presentar una mayor especificidad que los antibióticos de amplio espectro.
- Identificación y caracterización de linajes hipervirulentos de Escherichia coli O157:H7 en ganado argentino. En Argentina hay una circulación prevalente en ganado de linajes (clados 6 y 8) de E. coli O157:H7 con características de hipervirulencia. Cepas de clado 8 han sido identificadas en casos clínicos humanos en Argentina. Se ha observado que poseen genes para las toxinas Shiga Stx2a y Stx2c; lo que sugiere que una nueva combinación de factores de virulencia ha emergido en este linaje. Se examinaron los genomas y plásmidos. En todos los casos se constató la presencia de profagos lambdoides (13 a 16 por genoma) asociada con polimorfismos como In/Dels e inversiones. La mayoría de las cepas del clado 8 poseen los subtipos stx2a-stx2c de la toxina shiga. Se observaron inversiones grandes (5 Mb) y medianas (<1 Mb) en algunas cepas. El genoma core consta de 4415 genes y el pangenoma de 7881 genes. Con respecto a los genes presentes en el clado 8 y ausentes en otros clados, no parece haber fragmentos exclusivos contiguos largos comunes a todas las cepas del clado 8 y ausentes en otros clados. El grupo de genes contiguos de clado 8 más largo ubicado en un profago lambdoide contiene 13 genes y está codificado principalmente para proteínas de unión al ADN. El análisis genómico presentado arroja luz sobre la base genética de la hipervirulencia de las cepas O157: H7 que circulan en el ganado argentino, pero se necesita más investigación para determinar cuáles son los principales contribuyentes genéticos al aumento observado en la virulencia.
Temáticas abordadas
- Bases moleculares de la hipervirulencia de clados predominantes de E. coli O157:H7 en Argentina
- Efectores de los Sistemas de secreción de tipo III y VI de E. coli O157:H7
- Péptidos antimicrobianos contra la virulencia de E. coli O157:H7
- Vacunas experimentales contra la colonización del intestino bovino por EHEC
- Estudios de expresión y regulación de factores de virulencia y adaptación como la toxina Shiga 2 (Stx2) y de proteínas de adaptación codificadas en el plásmido pO157 de E. coli O157:H7
Integrantes
Mariano Larzábal
Investigador Adjunto CONICET
Wanderson Marques da Silva
Investigador Asistente del CONICET
DOCTORALES
Nahuel Agustín Riviere
riviere.nahuel@inta.gob.ar
CONICET
Libia Yael Smith
smith.libia@inta.gob.ar
ORCID
María Carolina Cassabone
cassabone.carolina@inta.gob.ar
ORCID
GRADO
Daniela Ianellin
danielaniannelli@gmail.com
Tesinista de la UADE
- Brenda Bussaca Tesinista FCEN UBA
- Natalia Amigo Tesis Doctoral FCEN UBA (Mayo 2017)
- Luisina Martorelli Tesis Doctoral FFyB UBA (Abril 2018)
Producción y Financiamiento
- Vilte DA, Larzábal M, Cataldi AA, Mercado EC (2008) Bovine colostrum contains immunoglobulin G antibodies against intimin, EspA, and EspB and inhibits hemolytic activity mediated by the type three secretion system of attaching and effacing Escherichia coli. Clin Vaccine Immunol 15: 1208–1213.
- Vilte DA, Larzábal M, Garbaccio S, Gammella M, Rabinovitz BC, et al. (2011) Reduced faecal shedding of Escherichia coliO157:H7 in cattle following systemic vaccination with γ-intimin C280 and EspB proteins. Vaccine 29: 3962–3968.
- Vilte DA, Larzábal M, Mayr UB, Garbaccio S, Gammella M, et al. (2012) A systemic vaccine based on Escherichia coli O157:H7 bacterial ghosts (BGs) reduces the excretion of E. coli O157:H7 in calves. Vet Immunol Immunopathol 146: 169–176.
- Shiga Toxin-producing Escherichia coli (STEC) O22:H8 isolated from cattle reduce E. coli O157:H7 adherence in vitro and in vivo. (2017) Martorelli L; Vilte D; Padola NL; Albanese A, Ibarra, CA, Cantet R; Bentancor A, Zolezzi G, Chinen I, Rivas M, Mercado EC; Cataldi A. 2017. Veterinary Microbiology 208:8-17
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- M. Larzábal, H. Baldoni, F Suvire, L. Curto, G. Gómez, W. Marques Da Silva, S. L. Giudicessi, S. A. Camperi, J. M. Delfino, A. Cataldi, R. D. Enriz Inhibitory mechanism of action of coiled-coil peptides against type three secretion system from enteropathogenic Escherichia coli. Journal of Peptide Science 2019 Feb 11:e3149. doi
- L. C. Rhades; M. Larzábal; A. Bentancor; J. Sabio y García; F.J. Babinec; A. A. Cataldi; N. Amigo; V. N. Baldone; L. Urquiza ; P. J. Delicia; M. C. Fort A one-year longitudinal study of fecal shedding of E. coli O157:H7 in a beef cattle herd. Res Vet Science 2019, 127: 27-32.
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- Early immune innate hallmarks and microbiome changes across large intestine during Escherichia coli O157:H7 infection in cattle M Larzábal, W Marques Da Silva, A Multani, LE. Vagnoni, D P. Moore, M S. Marin, N A. Riviere, F O. Delgado, D A. Vilte, M Romero Victorica, Tao Ma, Le Luo Guan, P Talia, A Cataldi, and E R. Cobo. Scientific Reports 2020. 9;10(1):21535. doi
- Genomic analysis of Shiga toxin-containing Escherichia coli O157:H7 isolated from Argentinean cattle A F. Amadio, J L. Bono2, J M Irazoqui, M Larzábal, W Marques da Silva, M F Eberhardt, N A. Riviere, D Gally, S D. Manning, A Cataldi. Plos One (2021) 16(10):e0258753. doi
- 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 W Marques Da Silva, M Larzabal, F Figueira Aburjaille, N Rivieri, L Martorelli, J Bono, A Amadio, A Cataldi In Press in J. Microbiology (2022)
- PICT-2016-0795. Efectores y factores de virulencia exclusivos de E. coli enterohemorrágico: acción en la virulencia
- PICT-2018-02280. Factores adaptativos de la virulencia de bacterias patógenas: el caso del plásmido pO157 de Escherichia coli enterohemorrágico
- PICT-2019-02220. Develando los secretos de Stx: cuales son los determinantes de su producción?
Colaboraciones
Daniel Vilte (IPVet CICVyA)
Luis Rhades (EEA Anguil)
Cristina Ibarra (IFIBio, Fmed UBA)
Flavia Sacerdoti (IFIBio, Fmed UBA)
Marina Palermo (IMEX, Academia Nacional de Medicina)
Daniel Enriz (UNSL)
Fito Cantet (FAUBA, UBA)
Fernando Navarro García (CINVESTAV, CDM, Mexico)
Jim Bono (USDA, US)
David Gally (Roslin, Scotland)
Jinlong Bei (GDAAS, China)
Su Yunlin (South China Botanical Garden, CAS China)