Population and virulence factor dynamics in fecal Escherichia coli from healthy adults consuming weight control diets

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Abstract:

Individual susceptibility to gastrointestinal infection is seen commonly in food poisoning outbreaks, but factors (such as diet) which may modulate this variability are understood poorly. Similarly, factors altering the population dynamics of enteric non-pathogenic Escherichia coli or of pathogenic E. coli containing toxin-signature DNA sequences in the colonic flora of healthy individuals are largely unknown. Feces were collected 4 times over a 12 week period from 41 healthy volunteer adults on a weight control diet (high or low in fiber). E. coli strains were examined by conventional culture followed by PCR for virulence genes stx1, stx2, eae and hlyA, and polymorphic -glucuronidase. Total E. coli counts ranged from undetectable to 8.75 log10 CFU/g feces and were unaffected by dietary fiber consumption or gender. Total E. coli counts were correlated positively with age (r = 0.401, P < 0.05). Fifty-eight percent (n = 24) of study individuals harboured more than 1 morph of -glucuronidase, indicating the presence of more than 1 strain of E. coli. Virulence genes were detected in 12 of 41 adults, comprising 10 stx1, 3 stx2, 3 eae, and 0 hlyA, but occurrence was not associated with diet, gender, or age. Factors influencing strain mobility over time did not appear to include diet or gender, while the positive relationship between total E. coli numbers and increasing age suggests that some older individuals are "more permissive" to mobile E. coli, including those with toxin genes.Key words: Escherichia coli, virulence, healthy humans, diet.

La susceptibilité individuelle aux infections gastro-intestinales est communément observée lors d'épi démies d'empoisonnements alimentaires mais d'autres facteurs (comme le régime alimentaire) pouvant moduler cette variabilité sont mal compris. De même, il existe peu d'information sur les facteurs modifiant la démographie d'Escherichia coli entériques non pathogènes ou d'Escherichia coli pathogènes contenant des séquences d'ADN signalant des toxines dans la microflore du côlon. Des selles furent recueillies quatre fois sur une période de 12 semaines de 41 adultes volontaires sains suivant un régime de contrôle du poids (à teneur élevée ou basse en fibres alimentaires). Les souches de E. coli ont été examinées par culture conventionnelle suivie d'un PCR des gènes de virulence stx1, stx2, eae et hlyA, et de la -glucuronidase polymorphe. Les comptes totaux d'Escherichia coli allaient de non détectable à 8,75 log10 ufc/gramme de selles et n'ont pas été affectés par la consommation de fibres alimentaires ni par le sexe. Les comptes d'Escherichia coli totaux étaient positivement corrélés avec l'âge (r = 0.401, P < 0.05). 58 % (n = 24) des individus de l'étude comportaient plus d'une forme de -glucuronidase, indiquant la présence de plus d'une souche d'Escherichia coli. Des gènes de virulence ont été détectés chez 12 des 41 adultes, incluant 10 stx1, 3 stx2, 3 eae et 0 hylA mais leur présence n'était pas associée avec le régime, le sexe ou l'âge. Les facteurs influençant la mobilité des souches selon le temps n'incluaient vraisemblablement pas le régime ou le sexe alors que la relation positive établie entre le nombres totaux d'Escherichia coli et l'âge indique que certains individus âgés sont davantage « permissifs » aux Escherichia coli mobiles, incluant ceux ayant des gènes de toxines.Mots clés : Escherichia coli, virulence, humains cinq, régime alimentaire.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: June 1, 2005

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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