EX VIVO MODEL OF RABBIT INTESTINAL EPITHELIUM APPLIED TO THE STUDY OF COLONIZATION BY ENTEROAGGREGATIVE ESCHERICHIA COLI

Abstract

ABSTRACT BACKGROUND The diarrheal syndrome is considered a serious public health problem all over the world and is considered a major cause of morbidity and mortality in developing countries. The high incidence of enteroaggregative Escherichia coli in diarrheal syndromes classified as an emerging pathogen of gastrointestinal infections. After decades of study, your pathogenesis remains uncertain and has been investigated mainly using in vitro models of adhesion in cellular lines. OBJECTIVE The present study investigated the interaction of enteroaggregative Escherichia coli strains isolated from childhood diarrhea with rabbit ileal and colonic mucosa ex vivo, using the in vitro organ culture model. METHODS The in vitro adhesion assays using cultured tissue were performed with the strains co-incubated with intestinal fragments of ileum and colon over a period of 6 hours. Each strain was tested with three intestinal fragments for each region. The fragments were analysed by scanning electron microscopy. RESULTS Through scanning electron microscopy we observed that all strains adhered to rabbit ileal and colonic mucosa, with the typical aggregative adherence pattern of “stacked bricks” on the epithelium. However, the highest degree of adherence was observed on colonic mucosa. Threadlike structures were found in greater numbers in the ileum compared to the colon. CONCLUSION These data showed that enteroaggregative Escherichia coli may have a high tropism for the human colon, which was ratified by the higher degree of adherence on the rabbit colonic mucosa. Finally, data indicated that in vitro organ culture of intestinal mucosa from rabbit may be used to elucidate the enteroaggregative Escherichia coli pathogenesis.RESUMO CONTEXTO A síndrome diarréica é considerada um grave problema de saúde pública em todo o mundo e é considerada uma das principais causas de morbidade e mortalidade nos países em desenvolvimento. A elevada incidência de Escherichia coli enteroagregativa nas síndromes diarreicas a classificou como um patógeno emergente de infecções gastrintestinais. Depois de décadas de estudo, sua patogênese ainda é incerta e tem sido investigada usando principalmente modelos in vitro de adesão em linhagens celulares. OBJETIVO O presente estudo investigou a interação de cepas de Escherichia coli enteroagregativa isoladas de diarreia infantil com mucosa ileal e colônica de coelho ex vivo, utilizando o modelo de cultura de órgão in vitro. MÉTODOS Os ensaios de adesão in vitro utilizando tecido cultivado foram realizados com as cepas co-incubadas com fragmentos intestinais de íleo e de cólon durante um período de 6 horas. Cada cepa foi testada em três fragmentos intestinais para cada região. Os fragmentos foram analisados por microscopia eletrônica de varredura. RESULTADOS Através da microscopia eletrônica de varredura observamos que todas as cepas aderiram a mucosa ileal e colônica de coelho, com o padrão de aderência agregativo típico de “tijolos empilhados” no epitélio. Entretanto, o maior grau de adesão foi observado na mucosa do cólon. Estruturas filiformes foram encontradas em maior número no íleo em comparação com o cólon. CONCLUSÃO Esses dados mostraram que Escherichia coli enteroagregativa pode ter um maior tropismo para o cólon humano, o que foi ratificado pelo maior grau de aderência na mucosa do cólon de coelho. Finalmente, os dados indicaram que a cultura de órgão in vitro da mucosa intestinal de coelho pode ser utilizado para elucidar a patogênese de Escherichia coli enteroagregativa.