The effect of oxidative stress on gene expression of Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) O157: H7 and non-O157 serotypes

Il importe de comprendre les mécanismes de survie des souches d’Escherichia coli productrices de shigatoxines (STEC), dont les sérotypes O157:H7 et non‑O157, pour limiter la contamination des fruits et légumes frais et la fréquence des éclosions d’origine alimentaire. Les récentes éclosions liées aux légumes-feuilles et aux graines germées ont incité les chercheurs à concentrer leurs efforts sur l’étude des stratégies de décontamination. Plusieurs études ont montré qu’un traitement au peroxyde d’hydrogène (H2O2) avait réduit la quantité de microorganismes pathogènes sur les fruits et légumes frais. Ainsi, nous avons examiné dans la présente étude l’effet du peroxyde d’hydrogène sur l’expression des gènes associés au stress et à la virulence chez six isolats de STEC. Nous avons exposé les cellules en phase logarithmique d’E. coli O157:H7 (EDL933) et de souches d’E. coli non‑O157, dont E. coli O26:H11 (EC20070549), O103:H2 (EC19970811), O104:H4 (NML#11-3088), O111:NM (EC20070546) et O145:NM (EC19970355), à 2,5 mM de H2O2 pendant 40 minutes, puis nous avons évalué l’expression des gènes au moyen de la PCR quantitative en temps réel. Nous avons observé des profils d’expression génique différents chez les souches d’E. coli O157:H7 et non‑O157. Plus particulièrement, le gène des shigatoxines stx2 a été régulé à la hausse chez E. coli O157:H7, mais pas chez E. coli O104:H4. De plus, le gène stx1 a été significativement régulé à la hausse chez STEC O157:H7, mais uniquement légèrement régulé à la hausse chez les souches non‑O157 porteuses de ce gène. Le gène relié à la mobilité (fliC) et le gène de l’intimine (eae) ont cependant été régulés à la baisse chez la majorité des souches. Le gène sodA associé au stress, codant la superoxyde dismutase à manganèse, a été significativement régulé à la hausse chez tous les sérotypes. Le gène dps codant une protéine de liaison à l’ADN non spécifique a été régulé à la hausse chez les sérotypes O145:NM, O111:NM, O103:H2 et O26:H11. Toutefois, les gènes reliés au choc thermique froid (cspC) et à la résistance acide (gadW) ont été significativement régulés à la baisse chez toutes les souches étudiées. Les résultats de cette étude apportent des connaissances de base concernant l’effet du stress oxydatif sur la survie et la virulence des souches STEC non‑O157.