Distribution of the stx1 and stx2 genes in Escherichia coli isolated from milk cattle according to season, age, and production scale in southwestern region of Goiás, Brazil

• Published in: Arquivo brasileiro de medicina veterinária e zootecnia Vol. 70; no. 6; pp. 1807 - 1813
• Main Authors: Ferreira, M.R.A., Stella, A.E., Freitas-Filho, E.G., Silva, T.S., Nascimento, K.A., Pinto, J.F.N., Dias, M., Moreira, C.N.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Universidade Federal de Minas Gerais, Escola de Veterinária 01.12.2018; Universidade Federal de Minas Gerais
• Subjects: Escherichia coli produtora de toxina shiga (STEC); grupos STEC filogenéticos; reservatórios STEC; Stx1; Stx2; VETERINARY SCIENCES; Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC), phylogenetic STEC groups, STEC reservoirs; grupos STEC filogenéticos; Stx1, Stx2; Stx2; Escherichia coli produtora de toxina shiga (STEC); Stx1; reservatórios STEC
• ISSN: 0102-0935; 1678-4162; 1678-4162
• DOI: 10.1590/1678-4162-9861

ABSTRACT This study determined the distribution of stx1 and stx2 genes in Escherichia coli isolated from dairy herds with regard to animal age, season, and farm production-scale, and analyzed the phylogenetic distribution of the groups A, B1, B2, and D of 276 isolates of bovine feces Shiga toxin-producing E. coli (STEC). The stx1 profile was the most common, detected in 20.4% (202/990) of the isolates, followed by stx2 (4.54%, 45/990) and stx1+stx2 (2.92%, 29/990). The stx1 gene was detected more frequently in calves than in adult animals. In the dry season (winter), the presence of stx1+stx2 profile in cattle feces was higher than in the rainy season (summer), while no significant changes were observed between seasons for the stx1 and stx2 profiles. The most predominant phylogenetic groups in adult animals were B1, A, and D, while groups A and B1 prevailed in calves. Our data highlight the importance of identifying STEC reservoirs, since 7.5% of the tested isolates were positive for stx2, the main profile responsible for the hemolytic-uremic syndrome (HUS). Moreover, these microorganisms are adapted to survive even in hostile environments and can contaminate the food production chain, posing a significant risk to consumers of animal products. RESUMO Esse estudo determinou a distribuição dos genes stx1 e stx2 em Escherichia coli isolados de rebanhos leiteiros em relação a idade, estação e produção, e analisaram a distribuição filogenética dos grupos A, B1, B2 e D de 276 E. coli produtoras de toxina Shiga (STEC). O perfil stx1 foi mais comum, detectado em 20,4% (202/990) dos isolados, seguido de stx2 (4,54%, 45/990) e stx1+stx2 (2,92%, 29/990). O gene stx1 foi detectado mais frequentemente em bezerros que animais adultos. No período de seca (inverno), a presença do perfil stx1+stx2 nas fezes dos bovinos foi mais prevalente que no período chuvoso (verão), apesar de não haver diferença significativa entre estações para os perfis stx1 e stx2. Os grupos filogenéticos mais predominantes em animais adultos foram B1, A e D, enquanto grupos A e B2 prevaleceram em bezerros. Nossos dados enfatizam a importância de se detectar reservatórios de STEC já que 7,5% dos isolados testados foram positivos para stx2, o perfil mais prevalente em casos de síndrome hemolítica-urêmica. Ademais, esses microorganismos são adaptados à sobreviver em ambientes hostis e contaminam a cadeia alimentar, levando a risco significativo para consumidores de alimentos de origem animal.