Estudio de la patogenia de clostridium perfringens tipo b y d en pequeños rumiantes

Abstract

Proyecto de investigación realizado a partir de una estancia en la University of California, Davis, Estados Unidos, entre octubre y desembre del 2007. Clostridium perfringens (C. perfringens) tipo C causa enteritis necrotizante en humanos y enterotoxemias en animales domésticos. Esta bacteria produce beta toxina (CPB), alfa toxina (CPA) y perfringolisina (PFO) durante la fase logarítimca de crecimiento. En nuestro estudio se evaluó la relación entre CPB y la virulencia del aislamiento CN3685 de Cl. perfringens tipo C en un modelo caprino con inoculación intraduodenal. De manera similar a la infección natural por C. perfringens tipo C, el cultivo vegetativo del tipo salvaje de CN3685 provocó dolor abdominal, diarrea hemorrágica, enteritis necrotizante, colitis, edema pulmonar, hidropericardio y muerte en 2 cabritos, a las 24 horas postinoculación. Por otro lado, mediante tecnología Targe Tron® se prepararon mutantes isogénicos carentes de toxina CPB, los cuales fueron inoculados siguiendo el modelo anteriormente descrito. Los resultados mostraron que estos mutantes carecían de todo tipo de virulencia, ya que no se observaron signos clínicos durante las primeras 24 h postinoculación ni tampoco lesiones macroscópicas ni histopatológicas. Posteriormente se desarrolló un modelo experimental similar a los anteriores, en los que se había repuesto la capacidad de producción de CPB en los mutantes. Los dos animales inoculados con estos mutantes complementarios presentaron signos clínicos y lesiones similares a las observadas en el caso del tipo salvaje. Estos resultados muestran que la toxina CPB es necesaria y suficiente para inducir la enfermedad causada por CN3685. Esto a su vez, demuestra la importancia de este tipo de toxina en la patogénesis de C. perfringems tìpo C.

Report for the scientific sojourn carried out at the University of California, Davis, United States, from October until December 2007. Clostridium perfringens type C isolates, which cause enteritis necroticans in humans and enterotoxemias of domestic animals, typically produce (at minimum) beta toxin (CPB), alpha toxin (CPA) and perfringolysin O (PFO) during log-phase growth. We evaluated the contribution of CPB to the virulence of type C isolate CN3685 in an intraduodenal challenge model in goats. Similar to natural type C infection, late log-phase vegetative culture of wild-type CN3685 caused abdominal pain, hemorrhagic diarrhea, necrotizing enteritis and colitis, pulmonary edema, hydropericardium and death in 2 goats within 24 h of inoculation. Isogenic CPB toxin null mutants were prepared using TargeTron® technology. These mutants were completely devoid of virulence in this animal model; 2 goats inoculated with the null mutants remained clinically healthy during 24 h after inoculation and no gross or histological abnormalities were observed in the tissues of either animal, after euthanasia and post-mortem examination. Complementation of a cpb mutant restored its CPB production and virulence; 2 goats inoculated with these complemented mutants presented clinical and pathological changes similar to those observed in goats inoculated with the wild type strain. These results indicate that CPB is both required and sufficient for CN3685-induced disease, supporting a key role for this toxin in type C disease pathogenesis.