Clonal and biological characterization of avian Escherichia coli

Orientador: Wanderley Dias da SilveiraTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: Quarenta e nove linhagens de Escherichia coli isoladas de aves isoladas de aves doentes (24 de aves com septicemia - S, 14 de aves com síndrome da cabeça inchada SHS e 11 de aves com onfalite - O) e 30 linhagens isoladas da região cloacal de aves saudáveis (C) foram analisadas em relação à presença de genes de virulência, grupos filogenéticos de E. coli, similaridade do gene mc. Estes dados foram comparados a um estudo populacional previamente obtido a partir de ERIC PCR (Silveira et al.,2002b), para a caracterização de possíveis dones patogênicos presentes nesta população. Os resultados demonstraram que os genes de virulência analisados foram mais freqüentes entre as linhagens isoladas de aves doentes. Linhagens isoladas de aves saudáveis, de aves com onfalite e de aves com septicemia derivam-se de grupos clonais não patogênicos de E. coli (A, e 81). Por 'outro lado, linhagens SHS e com septicemia derivam-se de grupos clonais patogênicos (82 e D). A comparação destes dados com os dados de ERIC-PCR demonstrou que estas linhagens constituem de três grupos principais: (i) 1 não patogênico, formado por linhagens isoladas de aves com onfalite e de aves saudáveis ambas derivadas principalmente de grupos clonais não patogênicos de E. coli (A); (ii) outro composto por linhagens SHS, derivadas principalmente do grupo clonal patogênico de E. coli (grupo D); e um terceiro grupo (iii) formado por linhagens isoladas por aves com septicemia onde 46% derivaram-se do grupo não patogênico A e outros 46% do grupo patogênico D. Estes dados sugerem que linhagens SHS provavelmente constituem um grupo clonal patogênico dentro da população analisada. Por outro lado, linhagens S possivelmente apresentam uma origem polifilética de dois ancestrais diferentes (um patogênico e outro não patogênico) onde a aquisição de genes de virulência através de transmissão horizontal possivelmente seja responsável por eventos que conduziram a um processo de evolução convergente. O agrupamento das linhagens isoladas de aves saudáveis e de linhagens O, sugere que a onfalite seja causada por linhagens não patogênicas. Os dados de similaridade do gene fIíC demonstram que houve a formação de dois grupos: um formado por linhagens isoladas de aves doentes e outro formada por linhagens isoladas de aves saudáveis. Estes dados sugerem que o gene fliC pode estar associado à diferenciação de possíveis dones patogênicos e não patogênico em linhagens de E. coli de origem aviária, assim como o observado em E. calí patogênicas para humanosAbstract: Forty and nine Escherichía coli strains isolated frem sick chickens (24 frem septicaemia - S, 14 frem swollen head syndrem - SHS, and 11 frem omphalitis - O), and 30 strains isolated frem the cloacae region (C) of healthy chickens were analyzed in relation of the presence of virulence-related genes, E. colí phylogenetical groups, fliC gene similarity. These data were compared to a ERIC-PCR study realized of the same strains (Silveira et a/.,2002b) to characterize possible pathogenic clones present in this population. The results demonstrated that the virulence genes were more frequent among E. colí strains isolated from sick chicken. Strains isolated frem healthy chicken, frem omphalitis and from septicemic chickens were derived frem E. colí non pathogenic greups (A and B 1). SHS and septicemic strains belonged to E. coli pathogenic greups (B2 and D). The comparison of these data with the ERIC-PCR study demonstrated that these strains compounded three main clusters: (i) one non pathogenic, comp<?unded by E. colí strains isolated frem healthy chickens and frem omphalitis; (ii) one compounded by SHS strains belonged to D phylogenetical group; (iii) one compounded by septicemic strains where 46% belonged to A E. colí greup and 46% belonged to D E. calí greup. These data suggests the SHS strains prebably form a pathogenic clonal group inside the population analyzed. By contrast, septicemic strains may have a poliphyletical origin frem two ancestors (one pathogenic and another non pathogenic) where the horizontal acquisition of virulence genes may be respansible for events that conduced to a convergent evolution. The clustering of omphalitis and strains isolated frem healthy chickens suggests that omphalitis is caused by non pathogenic E. colí strains. The mc similarity data demonstrated that were two clusters one compounded by strains isolated frem healthy chickens and other compounded by strains isolated frem sick chickens. These data suggest that f/iC gene can be associated to pathogenic and non pathogenic clones differentiation like described among E. colí strains pathogenic for humanDoutoradoMicrobiologiaDoutor em Genetica e Biologia Molecula