Extracto del Boletín Epidemiológico Nacional N°754, SE 17 (2025), donde se presenta un informe de las infecciones por STEC analizadas por el Laboratorio Nacional de Referencia en el marco de la vigilancia nacional durante el año 2024. Dicho informe fue elaborado con los resultados obtenidos por el equipo del Laboratorio Nacional de Referencia (LNR) Servicio Fisiopatogenia del INEI-ANLIS “Dr. Carlos G. Malbrán” durante la vigilancia de las infecciones por STEC.
Durante el año 2024 se recibieron en el Laboratorio Nacional de Referencia (LNR) muestras de un total de 551 casos, 220 correspondientes a casos de síndrome urémico hemolítico (SUH), 171 a casos de diarreas aguda sanguinolenta (DAS) y 160 a diarrea aguda (DA). Se confirmó la infección por Escherichia coli productor de toxina Shiga (STEC) en el 89,5% (SUH), 48,5% (DAS) y 24,4% (DA) de los casos, aplicando como criterios diagnósticos la identificación del patógeno, la detección de anticuerpos a-LPS O157, O145, O121, O103 por Glyco IELISA y la detección por PCR (RT-PCR y de punto final) de los genes de stx1, stx2 y rfbO157 (Tabla 1). Es importante destacar, que la aplicación de estas estrategias de diagnóstico ha podido dar especificidad al diagnóstico de las diarreas (122/331; 36,9%), que de otra manera hubieran quedado sin diagnosticar. Sumado a esto, en la Tabla 2 se muestra cómo la utilización de estos tres criterios diagnósticos durante el periodo 2020-2024 permitió mantener los porcentajes de asociación de los casos de SUH con la infección por STEC en niveles superiores al 70% alcanzando un pico máximo en el último año de 89.5%. Este algoritmo de diagnóstico, que incluye el análisis bioinformático de las secuencias genómicas de las cepas aisladas, permitió la realización de la caracterización completa del patógeno y el estudio de la relación clonal y análisis de brotes.
Tabla 1. Casos de SUH, DAS y DA estudiados en el LNR. Diagnóstico de infección por STEC. Año 2024. Argentina.
Como parte del diagnóstico de referencia, se realiza la secuenciación de genoma completo (SGC) de todos los aislamientos identificados como STEC. Para ello se procede a la extracción del ADN de todas las cepas en tiempo real y es enviado a la Unidad Operativa Centro Nacional de Genómica y Bioinformática de ANLIS para su secuenciación. Una vez que las secuencias están listas son enviadas al LNR donde se realiza el análisis siguiendo los protocolos bioinformáticos verificados por el LNR para la caracterización completa y vigilancia genómica de dicho patógeno.
Tabla 2: Casos de SUH estudiados en el LNR. Diagnóstico de infección por STEC. Período 2020-2024. Argentina
En primera instancia se llegó a la identificación de todos los serotipos, teniendo en cuenta que con SGC se alcanza a caracterizar aún a aquellos con los que no se contaba con el antisuero correspondiente para su identificación mediante los ensayos de seroaglutinación y serotipificación molecular por PCR. Durante este periodo se observa igual tendencia general en la frecuencia de distribución de los serotipos O157.H7 (61%) y O145.NM[H28] (22%) que en años anteriores. Serotipos como el O48.H7, O91.H21, O111.H8 y O151/O118.H2 vuelven a aparecer en baja frecuencia y otros como O85.H4 y OgN31.H49 (STEC), y O104.H4 (EAEC-Stx patotipo híbrido), aparecen como nuevos seropatotipos en circulación. En el gráfico 1 se presenta la distribución de serotipos de cepas STEC (n=151) asociados a casos de SUH, DAS y DA.
Gráfico 1. Serotipos de STEC y EAEC-Stx asociados a casos de SUH, DS, y D. Año 2024 (n=151)
Mediante el análisis por SGC se identificaron los genes que se buscan tradicionalmente para el diagnóstico (subtipo de toxina Shiga, gen eae-proteína Intimina y gen ehxA-enterohemolisina de STEC); y otros genes accesorios. Del total de perfiles de virulencia de STEC asociados a enfermedad humana, se observa que stx2a, stx2c, eae, ehxA (85%) es el más frecuente entre las cepas STEC O157.H7 (Gráfico 2). Es importante destacar que del total de casos (n=79) con este perfil, el 89% se lo detectó asociado a enfermedad severa como SUH y DAS.
Gráfico 2. Perfiles de virulencia de STEC O157. Año 2024 (n=93)
Respecto a las cepas STEC no-O157, el genotipo stx2a, eae, ehxA (Grafico 3) se detecta en mayor proporción (58%). Asimismo, del total de las cepas no-O157 (n=58) el 89,6 % resultó ser eae positivo. Por otro lado, del total de las cepas STEC no-O157 eae negativas, el 50% (3/6) estuvo asociado a enfermedad severa como SUH (EAEC-Stx O104.H4 aggr – stx2a patotipo híbrido) y DAS (O48.H7 stx2a, ehxA; O91.H21 stx2a, ehxA). Es importante aclarar que estos últimos serotipos, no pertenecen al grupo de los Grandes 6 del inglés Big six (O26, O45, O103, O111, O121 y O145), serogrupos eae positivos que habitualmente se buscan a nivel mundial por ser responsables de brotes y casos severos.
En nuestro país, la infección por STEC se presenta en forma esporádica, y como brotes familiares, institucionales o de la comunidad. Los resultados obtenidos a partir de la utilización de metodologías para la vigilancia molecular (análisis por SGC de las secuencias de los patógenos aislados, señal positiva para los genes de stx /rfbO157 por PCR a partir de la muestra de cultivo de materia fecal), junto con los resultados de identificación de anticuerpos anti-LPS y la información epidemiológica, facilitan la identificación de este tipo de eventos.
Durante el año 2024, entre los casos derivados al LNR se lograron detectar 13 brotes intrafamiliares en distintas provincias, principalmente de las regiones de Cuyo, Centro y Sur del país (Mapa 1). Se observa en general que todos los eventos tienen la particularidad de incluir a un bajo número de individuos infectados. Once de los 13 casos índice con enfermedad (SUH y DAS) fueron niños menores de 5 años, siendo los dos niños restantes con SUH de 6 y 8 años, respectivamente. De los 19 contactos asintomáticos (CA) detectados, solo tres niños fueron menores de 5, 4 fueron ≥5 y <15 años; y 12 fueron ≥15. La edad promedio para los CA mayores de 5 años fue de 30 años con un rango entre 5-67 años. El 77% de los niños con SUH o DAS correspondientes a los brotes analizados pertenecieron al sexo masculino, mientras que solo un 47% lo fue entre el grupo de los asintomáticos. No hubo fallecidos entre los casos sintomáticos. En la Tabla 3 se describen a cada uno de los brotes y los criterios diagnósticos identificados por evento.
Gráfico 3. Perfiles de virulencia de STEC no-O157. 2024 (n=58)
BROTES FAMILIARES
En nuestro país, la infección por STEC se presenta en forma esporádica, y como brotes familiares, institucionales o de la comunidad. Los resultados obtenidos a partir de la utilización de metodologías para la vigilancia molecular (análisis por SGC de las secuencias de los patógenos aislados, señal positiva para los genes de stx /rfbO157 por PCR a partir de la muestra de cultivo de materia fecal), junto con los resultados de identificación de anticuerpos anti-LPS y la información epidemiológica, facilitan la identificación de este tipo de eventos.
Tabla 3. Brotes familiares de infección asociada a STEC. Argentina. Año 2024
Durante el año 2024, entre los casos derivados al LNR se lograron detectar 13 brotes intrafamiliares en distintas provincias, principalmente de las regiones de Cuyo, Centro y Sur del país (Mapa 1). Se observa en general que todos los eventos tienen la particularidad de incluir a un bajo número de individuos infectados. Once de los 13 casos índice con enfermedad (SUH y DAS) fueron niños menores de 5 años, siendo los dos niños restantes con SUH de 6 y 8 años, respectivamente. De los 19 contactos asintomáticos (CA) detectados, solo tres niños fueron menores de 5, 4 fueron ≥5 y <15 años; y 12 fueron ≥15. La edad promedio para los CA mayores de 5 años fue de 30 años con un rango entre 5-67 años. El 77% de los niños con SUH o DAS correspondientes a los brotes analizados pertenecieron al sexo masculino, mientras que solo un 47% lo fue entre el grupo de los asintomáticos. No hubo fallecidos entre los casos sintomáticos. En la Tabla 3 se describen a cada uno de los brotes y los criterios diagnósticos identificados por evento.
ANÁLISIS EPIDEMIOLÓGICO MOLECULAR DE LAS INFECCIONES POR STEC O157.H7 Y O145.H28
A continuación, se describe el análisis epidemiológico molecular de los casos asociados a la infección por STEC O157.H7 y O145.H28, los cuales son los serotipos identificados con mayor frecuencia. Para el estudio de relación clonal y análisis de brotes las secuencias fueron analizadas mediante el estudio de polimorfismos de nucleótido único (SNPs) del inglés “Single Nucleotide Polymorphisms”. Esto permite identificar una variante genómica en una posición determinada de una sola base en el ADN bacteriano. Al estudiar las secuencias en su conjunto, estas diferencias nos permiten establecer grupos poblacionales de acuerdo a la cantidad de SNPs que presentan.
Epidemiología de STEC O157.H7
Para este análisis se incluyeron 93 cepas de origen clínico, 4 cepas de casos asintomáticos (CA), 23 de origen alimentario y una cepa adicional correspondiente a un control de excreción de un paciente. Se observa gran distribución de las cepas STEC O157.H7 en todo el país principalmente en la zona central destacándose un conglomerado en la zona del Área Metropolitana de Buenos Aires. En el Mapa 2 se observa la distribución de casos por diagnóstico clínico (SUH, DAS, y DA), CA y los aislamientos de origen alimentario obtenidos a partir de denuncias o relevamientos bromatológicos.
El estudio e interpretación de la relación clonal entre las secuencias de STEC O157.H7 según el análisis de SNPs, finalizó con la creación de un árbol filogenético (grafico 4) a partir del cual se pudo inferir la similitud entre las secuencias. Para poder identificar las diferencias mínimas entre las secuencias se realizó el mapeo contra una referencia autóctona, alineamiento y comparación entre secuencias. En la Grafico 4 se muestra acompañando al árbol, la clasificación de las cepas en clados de virulencia, el secuenciotipo generado por MLST (del inglés “Multilocus sequence typing”) y el perfil de todos los genes de virulencia principales y accesorios. Según el análisis de clados y la subtipificación de la toxina Shiga, el 90,1% del total (117/129) de las cepas STEC O157.H7 resultaron ser del clado 8 hipervirulento y presentan stx2a/stx2c, stx2a, stx2c y stx1a/stx2c. En cuanto al MLST se observa que el 86,8% (112/129) corresponde al ST-11, mayormente identificado, mientras que el resto son ST-7816. Coincidentemente, la mayoría de las cepas ST-7816 son de origen alimentario, sólo una estuvo asociada a DAS y todas presentaron el perfil stx1a/stx2c.
Los perfiles de virulencia son muy conservados entre todas las secuencias mostrando los genes esperados de virulencia como eae-γ y ehxA. También se identificaron los genes AslA, anr, astA, chuA, csgA, espA, espB, espF, espJ, espP, espY, etpD, fdeC, fimH, gad, hlyE,
iha, iss, kat, nleA, nleB, nleC, nlpI, ompT, tccP, terC, tir, toxB, traT dentro del perfil genético más prevalente. En una sola cepa se encontraron genes adicionales como hlyA, iroN, irp2 y kps, entre otros.
A partir del alineamiento de todos estos genomas se encontraron 46656 variaciones genéticas, lo que demuestra que dentro de su propio perfil presentan gran diversidad.
Esto podría indicar la circulación en el país de clones exitosos que perduran en el tiempo. No se encontró relación clonal entre cepas de origen alimentario y casos clínicos. Tres de los casos derivados al LNR, en los que pudo determinarse la infección por STEC O157.H7, correspondieron a casos fallecidos. A partir del análisis de genoma completo de las cepas aisladas de dichos pacientes, no se observaron características distintivas respecto del resto. Como se mencionó más arriba, las cepas del serotipo STEC O157.H7 que circulan en nuestro país se caracterizan por presentar un perfil de gran virulencia lo que, sumado a las variables de susceptibilidad del huésped, podría favorecer un avance más tórpido de la enfermedad hacia un desenlace fatal.
Epidemiología de STEC O145.H28
Para este análisis se incluyeron 36 cepas de origen clínico, 5 cepas de CA y 2 de origen alimentario.
Se observa gran distribución de las cepas STEC O145.H28 en todo el país principalmente en la zona central destacándose un conglomerado en la zona del Área Metropolitana de Buenos Aires. En el Mapa 3 se observa la distribución de casos según diagnóstico clínico (SUH, DAS, y DA), CA y los aislamientos de origen alimentario obtenidos a partir de relevamientos bromatológicos.
Del análisis realizado, se puedo observar que el 100 % de las cepas STEC O145.H28 son portadoras del gen stx2a, y pertenecen al secuenciotipo ST-32 identificado también a nivel mundial. Los perfiles de virulencia son muy conservados entre todas las secuencias. Además de los genes esperados de virulencia como el eae-γ y ehxA se identificaron los genes AslA, astA, chuA, cif, csgA, espA, espB, espF, espI, espJ, espP, espY, fdeC, fimH, gad, hlyE, iha, iss,iucC, iutA, katP, neuC, nleA, nleB, nleC, nlpI, ompT, tccP, terC, tir, toxB, traT, yehA, yehB, yehC y yehD.
En al menos dos cepas se encontraron genes adicionales como aar, anr, hha y traj. A partir del alineamiento de todos estos genomas se encontraron 34329 variaciones genéticas, lo que demuestra que dentro de su propio perfil presentan gran diversidad.
Análisis de otros STEC
Para este análisis se incluyeron 23 cepas STEC de diferentes serotipos (excepto O157.H7 y O145.H28), aisladas de muestras de origen clínico y dos de origen alimentario (O26.H11 y O121.H19). También se incluyó en el análisis una cepa EAEC-Stx (patotipo híbrido) productor de toxina Shiga aislada de un caso de SUH. En el Mapa 4 se muestra el geo-referenciamiento de los aislamientos. Se observa mayor distribución de estos serotipos en la región central del país, debido a que muy probablemente en esta región se encuentran los laboratorios que derivan al LNR muestras y/o aislamientos para alcanzar el diagnóstico referencial.
Para el estudio de relación clonal se realizó el análisis de pangenoma para el concepto de clasificación con el fin de identificar las variables genéticas que se pueden atribuir a un conjunto de secuencias sin el uso de una referencia. A partir de dichas variables se observó en un árbol de máxima similitud la distribución poblacional con la correcta asociación de los serotipos identificados.
Análisis de EAEC-Stx O104.H4
Las cepas EAEC-Stx son consideradas un nuevo patotipo E. coli, que tienen el coregenome de EAEC y poseen la capacidad de producir toxina Shiga por la adquisición del fago que porta el gen de la toxina. En Argentina es la primera vez que se identifica el serotipo EAEC-stx O104.H4 asociado a un caso de SUH. Hasta el momento se habían identificado el EAEC-stx ONT:H4 (no-O104) y EAEC O104.H4 típico (stx-negativo). Se realizó el análisis de SNPs entre estas cepas utilizando como referencia la secuencia TY_2482, correspondiente a un aislamiento del brote causado por EAEC-stx O104.H4 en Alemania que se extendió a otros países de Europa y Estados Unidos en el año 2011, causando 810 casos de SUH y 39 casos fatales.
DETECCIÓN DE CO-INFECCIÓNES DE CEPAS STEC CON CEPAS DE OTRAS CATEGORÍAS DE E. COLI DIARREIGÉNICO
El LNR realiza el diagnóstico diferencial y vigilancia de las infecciones por STEC en el marco del estudio de Escherichia coli diarreigénico (DEC). En este sentido se aplica un algoritmo de diagnóstico que permite detectar los distintos patotipos de DEC además del STEC: E. coli enteropatogénico (EPEC), E. coli enteroagregativo (EAEC), E. coli enterotoxigenico (ETEC) y E. coli enteroinvasivo (EIEC); como así también las co-infecciones y nuevos patotipos híbridos. Durante el periodo en estudio se detectaron diferentes co-infecciones con STEC (n=17) asociadas a casos de SUH, DAS y DA (Tabla 4). En general se observa mayor cantidad de co-infecciones asociaciadas a casos severos como SUH y DAS (14/17; 82%), fundamentalmente aquellas que son STEC-STEC (n=3). De todos modos, las asociaciones con las categorías de EAEC (n=8) y ETEC (n=6) fueron las más frecuentes.
CONCLUSIONES
La vigilancia basada en laboratorio en el marco de la Red de Nacional de diarreas y patógenos bacterianos de transmisión alimentaria, en conjunto con la utilización del SNVS, han contribuido a la mejora del diagnóstico y notificación de las infecciones por STEC.
- La incorporación de la SGC en el algoritmo de diagnóstico permitió identificar perfiles de virulencia más completos incluyendo la caracterización de los antígenos somáticos “O” y flagelares “H”, ampliando de esta manera el conocimiento sobre las características específicas y dinámica de los patógenos.
- Si bien en la Argentina se observa mucha diversidad entre las cepas circulantes, también se pudieron establecer clusters con estrecha relación clonal, así como asociaciones de cepas a brotes confirmados por la información epidemiológica suministrada.
- Los perfiles de virulencia de STEC O157.H7 stx2a/stx2c/eae/ehxA y de O145.NM[H28] stx2a/eae/ehxA continúan siendo prevalentes, en casos de SUH, DAS y DA.
- Cabe destacar que STEC O157 y no-O157 es detectado tanto en casos de DA como en DAS y por lo tanto es importante fortalecer su diagnóstico en las etapas tempranas a fin de controlar, por un lado, la evolución a formas severas de enfermedad y, por el otro, la aparición de brotes. – La mejora del flujograma diagnóstico con la inclusión de la detección de genes de virulencia de las diferentes categorías de DEC, permite la detección de STEC, DEC, co-infecciones y nuevos patotipos.
- La detección de anticuerpos a-LPS contribuyó a un mejor diagnóstico de las infecciones por STEC, fundamentalmente en los casos de SUH donde no se ha podido recuperar STEC.
- Es importante destacar que el trabajo en conjunto y en forma oportuna de las diferentes áreas Clínica, Epidemiología, y de Bromatología logró controlar las infecciones por STEC en muchos de los eventos estudiados.
- Se insta a fortalecer el diagnóstico referencial en cada una de las regiones del país para lograr alcanzar una vigilancia integrada del SUH y de las infecciones por STEC.
Artículo completo: B.E.N n° 754 S.E 17 2025. Disponible en: https://www.argentina.gob.ar/sites/default/files/2025/01/ben_754_se_17_1352025.pdf
