Prevalence and characterization of verotoxin-producing Escherichia coli (VTEC) in cattle from an Ontario abattoir

Can J Vet Res. 2008 Jul;72(4):297-302.

Abstract

This study determined the prevalence of verotoxin (VT)-producing Escherichia coli (VTEC) in Ontario beef cattle at slaughter and characterized the isolates by serotype, virulence factors, virulence markers, and antimicrobial resistance. Cultures of rectal feces from 500 animals were screened for VT by an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) and by polymerase chain reaction (PCR) for genes vt1, vt2, and eae. The VT-ELISA-positive samples were tested by a VT-immunoblot to isolate VTEC colonies. The prevalence rates of VTEC by VT-ELISA and PCR were 10.2% [95% confidence interval (CI), 7.8% to 13.2%] and 6.2% (95% CI, 4.4% to 8.7%), respectively. Colonies of VTEC were isolated from 27 (53%) of the 51 VT-ELISA-positive samples and belonged to 24 serotypes, which did not include O157:H7. Twelve of the serotypes have been implicated in disease in humans. Virulence profiling of the isolates by PCR revealed that 2 (8%) were eae-positive, 5 (21%) had vt1 only, and 19 (79%) had vt2, of which 3 had vt2 only, 7 had vt1 + vt2, 4 had vt2 + vt2c, 2 had vt2 + vt2c + vt2d, 2 had vt1 + vt2 + vt2c, and 1 had vt1 + vt2 + vt2c + vt2d. The distribution of selected plasmid-encoded putative virulence genes was as follows: ehxA, 63%; espP, 46%; saa, 67%; and subA, 54%. Nine of the 24 isolates were resistant to 1 or more antimicrobials. Major conclusions are that the VTEC prevalence of 10.2% was among the lower rates reported for beef cattle, a high proportion of the isolates had vt2 genes, the subA gene was reported for the 1st time in Canadian VTEC, and the absence of O157 VTEC likely reflects the use of a technique that detected all VTEC.

Cette étude effectuée en Ontario visait à déterminer la prévalence des E. coli producteurs de vérotoxine (VTEC) chez les bovins d’embouche au moment de l’abattage et de caractériser les isolats par sérotype, facteurs de virulence, marqueurs de virulence et résistance antimicrobienne. Les cultures d’échantillons de fèces rectales provenant de 500 animaux ont été vérifiées pour la présence de vérotoxine (VT) par ELISA et par réaction d’amplification en chaîne par la polymérase (PCR) pour les gènes des vérotoxines (vt1 et vt2) et l’intimine (eae). Les échantillons positifs par ELISA pour VT ont été testés par immunobuvardage afin d’isoler les colonies de VTEC. Les taux de prévalence de VTEC par ELISA-VT et PCR étaient respectivement de 10,2 % (IC 95 % 7,8 % à 13,2 %) et 6,2 % (IC 95 % 4,4 % à 8,7 %). Des VTEC ont été isolés de 27 (53 %) des 51 échantillons ELISA-VT positifs et appartenaient à 24 sérotypes, qui n’incluaient pas O157:H7. Douze des sérotypes ont été impliqués dans des pathologies humaines. Le profilage de virulence des isolats par PCR a révélé que 2 (8 %) étaient eae-positifs; cinq (21 %) portaient vt1 seulement, et 19 (79 %) portaient vt2, dont trois avaient vt2 seulement, sept avaient vt1 + vt2, quatre avaient vt2 + vt2c, deux avaient vt2 + vt2c + vt2d, deux avaient vt1 + vt2 + vt2c, et un avait vt1 + vt2 + vt2c + vt2d. La distribution de gènes de virulence putatifs sélectionnés et codés par des plasmides était : ehxA, 63 %; espP, 46 %; saa, 67 %; et subA, 54 %. Neuf des 24 isolats étaient résistants à un antimicrobien ou plus. Les principales conclusions sont à l’effet que la prévalence des VTEC de 10,2 % était parmi les taux faibles rapportés pour les bovins d’embouche, une forte proportion des isolats portaient le gène vt2, le gène subA est rapporté pour la première fois chez des isolats VTEC canadiens, et l’absence de VTEC O157 reflète probablement le fait qu’une technique détectant tous les VTEC était utilisée.

(Traduit par Docteur Serge Messier)

Publication types

  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • Abattoirs*
  • Animals
  • Cattle
  • Cattle Diseases / epidemiology
  • Cattle Diseases / microbiology*
  • Disease Reservoirs / veterinary
  • Drug Resistance, Bacterial
  • Enzyme-Linked Immunosorbent Assay / methods
  • Enzyme-Linked Immunosorbent Assay / veterinary
  • Escherichia coli Infections / epidemiology
  • Escherichia coli Infections / microbiology
  • Escherichia coli Infections / veterinary*
  • Feces / microbiology*
  • Ontario / epidemiology
  • Phylogeny
  • Polymerase Chain Reaction / methods
  • Polymerase Chain Reaction / veterinary
  • Population Surveillance
  • Prevalence
  • Serotyping
  • Shiga-Toxigenic Escherichia coli / classification*
  • Shiga-Toxigenic Escherichia coli / isolation & purification
  • Virulence / genetics