Virulence-Associated Gene Profiles of Escherichia coli Isolated from Chickens with Colibacillosis in Japan and Their Correlation with Pathogenicity in Chicken Embryos

Avian Dis. 2021 Sep;65(3):401-405. doi: 10.1637/0005-2086-65.3.401.

Abstract

Colibacillosis, an infectious disease of chickens, is caused by avian pathogenic Escherichia coli (APEC); however, in addition to APEC, other pathogens are also frequently isolated from chickens affected with colibacillosis. Therefore, experimental infections in chickens are necessary to evaluate the pathogenicity of APEC isolates. Recent studies have shown that embryo lethality assays can be used as an alternative method to evaluate the pathogenicity of E. coli. In this study, to determine the important virulence genes associated with the pathogenicity of E. coli, 67 strains of E. coli that possessed different combinations of eight representative virulence genes (cva/cvi, vat, tsh, iucD, papC, irp2, iss, and astA) were isolated from broilers with colibacillosis in Japan, and the chicken embryo lethal assay was conducted. The genes vat, papC, and irp2 showed strong correlation with the level of virulence in E. coli. Our study provides useful information about the important virulence-associated genes in relation to the pathogenicity of E. coli in Japanese chickens.

Nota de investigación- Perfiles de genes asociados a la virulencia de Escherichia coli aislada de pollos con colibacilosis en Japón y su correlación con la patogenicidad en embriones de pollo. La colibacilosis, una enfermedad infecciosa de los pollos, es causada por Escherichia coli patógena aviar (APEC); sin embargo, además de E. coli patógena aviar, también se aíslan con frecuencia otros patógenos de los pollos afectados por colibacilosis. Por lo tanto, las infecciones experimentales en pollos son necesarias para evaluar la patogenicidad de los aislamientos de E. coli patógena aviar. Estudios recientes han demostrado que los ensayos de letalidad embrionaria se pueden utilizar como método alternativo para evaluar la patogenicidad de E. coli. En este estudio, para determinar los genes de virulencia importantes asociados con la patogenicidad de E. coli, 67 cepas de E. coli que poseían diferentes combinaciones de ocho genes de virulencia representativos (cva/cvi, vat, tsh, iucD, papC, irp2, iss, y astA) fueron aisladas de pollos de engorde con colibacilosis en Japón y se llevó a cabo el ensayo de letalidad de embriones de pollo. Los genes vat, papC e irp2 mostraron una fuerte correlación con el nivel de virulencia en E. coli. Este estudio proporciona información útil sobre los genes importantes asociados a la virulencia en relación con la patogenicidad de E. coli en pollos japoneses.

Keywords: avian pathogenic Escherichia coli; chicken embryo lethality; colibacillosis; virulence-associated gene.

Publication types

  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • Animals
  • Chick Embryo
  • Chickens
  • Escherichia coli / genetics
  • Escherichia coli Infections* / veterinary
  • Japan / epidemiology
  • Poultry Diseases*
  • Virulence
  • Virulence Factors

Substances

  • Virulence Factors