Evaluación patológica de cepas de Escherichia coli aisladas de pollos con problemas respiratorios

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EVALUACION PATOLOGICA DE CEPAS 
DE ESCHERICHIA COL/ AISLADAS DE POLLOS 
CON PROBLEMAS RESPIRATORIOS 
Francisco Bustos M., MVZ., MS., MVSc; Yolanda García C., Bact.; 
Fernando Ariza B., MV., MS.; Gloria Pérez L., Bact.; Julia Rojas 
de C., Baet.; Consuelo Garcfa, MV.; Juan C. Córdoba, MV. * 
RESUMEN 
,, 
,¡ 
El propósito del presente estudio fue caratterlzar 12 cepas de E. coli, 
aisladas del pericardio y sacos aéreos de pollos de engorde de zonas avfcolas 
del país (Cundinamarca, Huila, Santander, Antloquia y Valle del Cauca). 
De las 12 cepas evaluadas mediante la prueba de Rojo Congo, resultaron 
posit_lyas 1 O; tod.as presentaron hemólisis tipo a., siendo, además, entero-
toxlgénicas y citotóxlcas para células VERO, mostrando resistencia al 
complemento. La mortalidad embrionaria en SPF osciló entre 66.6 y 
100% y para pollitos de un dfa de nacidos, entre SO y 100%. Todas las 
cepas estudiadas presentaron adherencia al epitelio traqueal en cultivos de 
anlllos traqueales y resultaron sensibles a la fosfomlcina, gentamlcina 
akamlcina y neomlcina y resistentes a las tetraciciinas, furaltadona, nltrofu~ 
rantofna y trimetropfn sulfa. El estudio de los perfiles de plásmidos 
demostró diferencias genéticas entre las cepas. La presencia de plásmidos 
grandes se relacionó con la resistencia tanto al complemento como a las 
suffas y a la tetraclclina. 
Palabras Claves Adicionales: Resistencia al complemento, perfil de 
plásmidos, resistencia a antibióticos. 
ICA-CEISA. Programa Nacional de Salud Animal. Avenida Eldorado No. 42-42. A.A. No. 
29743 Santafé de Bogotá, D.C. 
BUSTOS M., F. ET AL. E. Coli en pollos 
-~ · ABSTRACT 
·-·-¼., ❖, ~,... ,, 
PATHOLOGICAL EVALUATION OF ESCHERICHIA COLI 
STRAllff-.-lSOLATED .FROM CHICKENS AFFECTED 
I;'(-_ 
\?lrH RESPIRATORY PROBLEMS 
The purpose of this study was the characterizadon of 12 strains of E. coli 
isolated from pericardium and air sacs of chickens from flocks in different 
regions of Colombia, affected with colisepticaetnia._rhese strains were 
evaluated using different tests. With the Congo Red dye uptake Test, 1 O 
stralns were positive: Ali strains presented a haemolysis, were enteropa-
thogenlc, cltotoxic for VERO cells, and resistant to complement. Chick 
embryo mortallty in SPF eggs ranged from 66 to t 00% and for 1-day-old 
chlcks, from SO to 100%. Al{,,the strains studied presented in tracheal 
organ culture adherence of the tracheal epithelium. The strains showed--· 
sensitivity to phosphomicine, gentamicine, akamicine and neomicine and 
were resistant to tetracyclines, furaltodone, nitrofurantolne and thrimetro-
pin-sulfamethoxazole. The study of plasmid profiles showed genetic diffe-
r.J!nces beteween the stralns. The presence of large plasmids was related 
'Wlth reslstance to complement, tetracyclines and sulfonamides. 
Additional lndex Words: Complement resistance, plasmid profiles, 
andblotic resistance. 
37 
[L] a industria avícola es una de las más tecnificadas del sector agrope-cuario colombiano. Sin embargo, existen problemáticas de tipo 
infeccioso que ocasionan serias pérdidas económicas a los aviculto-
res. Entre estas patologías sobresale la producida por la Eschericia coli, cau-
sante de graves problemas respiratorios en pollos de engorde, en los cuales 
I induce procesos septicémicos. 
1 
1 En Colombia los problemas respiratorios ocupan el primer lugar dentro de 
! la casuística de patología en el pollo de engorde, asociada principalmente con 
virus como el de la bronquitis infecciosa y de la enfermec:lad de Newcastle, al 
igual que con Mycoplasmas y E. coli. 
Depido a los pocos estudios realizados sobre este tópico en Colombia, se 
estudiaron 12 cepas de E. coli aisladas de pollos con colisepticemia, proceden-
tes de diferentes áreas avícolas del país Nalle del Cauca, Antioquia, Santander, 
Huila y Cundinamarca), mediante estudios de letalidad embrionaria, mortali-
dad en pollitos de un día de edad, citotoxicidad en células de riñón de mono 
verde africano (VERO), resistencia sérica, determinación de cepas enterotoxi-
38 Revista del CEISA,, Vol. 2 No. 2. Julio-Didembre de 1995 
génicas, sensibilidad antimicrobiana, producción de hemolisinas, captación 
del colorante Rojo Congo (RC), adhesividad al epitelio traqueal, mórtalidad,y 
tamaño de los plásmidos. ,,_ 
La colisepticemia aviar es una enfermedad infecciosa en la cual la f. coli 
es el patógeno primario o secundario (Hofstad, 1.978; Jordan, 1990). La E. co/i 
es una enterobacteria presente normalmente en !a microflora intestinal, pero 
que puede expresar factores de virulenda y tornarse patogénica para el ave al 
producirle diversos signos y lesiones, debido a su invasión y al desarrollo de 
alteradones en diferentes órganos (Nakam·ura et al., 1987 y 1990; T oth, 1988). 
Como consecuencia de esta complicación se presenta colisepticemia, coligra-
nulomatosis (enfermedad de hjarre), peritonitis, salpingitis, onfalitis y sinovitis 
(Beachery, 1981; Cook, 1986; Scaletsky et al., 1984; Spears et al., 1992; 
Vidotto et al., 1990). Las enfermedades causadas por E. coli son las responsa-
bles de la mayoría de las pérdidas económicas para la industria aviar en muchas 
partesdel mundo(Hofstad, 1978;Jordan, 1990;Toth, 1988;Yoderetal., 1989). 
Los serotipos de E. coli son habitantes del tracto digestivo de las aves, 
encontrándose gran parte de ellos en la porción baja del intestino delgado y 
ciegos en todos los animales (Hinton, 1986; Hofstad, 1978; Jordan, 1990). 
La transmisión de cepas patógenas a través del huevo es frecuente y puede 
ser la responsable de alta mortaiidad en pollitos. La fuente más importante de 
contaminación de E. coli es la materia fecal, la cual contamina la superficie de 
los huevos, con una posterior penetración a través de la cáscara y membranas 
de ésta (Hofstad, 1978; Jordan, 1990). Se ha demostrado que entre 0.5 i 6% 
de huevos de aves sanas tienen E. coli (Hofstad, 1978; Vidotto et al., 1990). 
Otra fuente de transmisión para los embriones puede ser la infección a través 
del ovario o del oviducto (Beachery, 1981; Rincón, 1992). 
La bacteria puede encontrarse en la cama, en la materia fecal y en el polvo 
de los galpones, y contener entre 105 y 106 bacterias por gramo (Hofstad, 1978; 
Jordan, 1990; Nagaraja et al., 1984, Nagaraja, 1993). El alimento puede estar 
contaminado con coliformes patógenos, los cuales se pueden destruir median-
te el sistema de peletizado, por lo cual el alimento se trata con vapor y otros 
gases calientes, generados por combustión di recta en un evaporador; esta labor 
se hace a una temperatura de 85.7ºC y un contenido de humedad de 14.5%, 
durante 41 minutos. Este sistema es 100% efectivo, siempre y cuando se 
cumplan dichas condiciones. La orina de roedores puede c;ontener cepas de 
E. coli patógenas y algunos de estos serotipos pueden contaminar las granjas 
a través del agua (Hofstad, 1978; Me Capes, 1989). 
. 
BUSTOS M., f. ET AL. E. Coli en pollos 39 
Se ha encontrado que algunas cepas de E. coli tieiien la capacidad de unirse 
al RC, produciendo colonias pigmentadas, lo cual se'relaciona con su patoge-
nicidad {Berkhoff, 1986; Gjessing y Berkhoff, 1989; Rincón, 1992; Yodder et 
"-..._ al., 1989). Sin embargo, existen evidencias de que la toma del colorante no es 
un fac~r definitivo como indicador de patogenicidad {Berkhoff, 1986; Hofstad, 
1978; Jord,an, 1990; Sp'ears et al., 1992; Yoder, 1992). 
Debido a que las cepas patógenas no pueden diferenciarse de las no 
patógenas por pruebas bioquímicas, a nivel de laboratorio se han ideado 
nuevos métodos como la adición del MUG (4-methylumbelliferyl -13- D-glucu-
rónido), el cual es un compuesto fluorogén.i~o que permite en el medio la 
rápida detección de E. coli enterotoxigénico, cuando se aplica una fuente de 
luz ultravioleta, no requiriendo por tanto su confirmació.(l. Feng y Hartman, 
según Power y Me Capes (1988), usando un medio que cóntenía MUG en 
microplacas, reportarori la actividad de la 13 glucoronidasa en un 100% de E.coli enterotoxigénico, 17% de Salmonella spp. y 40% de Shigµella spp.; otros 
géneros de bacterias fueron negativos. Muchas reacciones se presentaron en 
las cuatro primeras horas, pero algunas cepas 13 glucoronidasa débiles requi-
rieron una noche entera de incubación. 
Los serotipos de E. coli son identificados y referidos usualmente sólo por 
el antígeno somático (O) termoestable, aunque la fórmula completa incluye el 
antígeno capsular (K) termolábil y el antígeno flagelar (H). Usualmente, pero 
no invariablemente, los antígenos O, K y H se presentan en la misma combi-
nación. No todas las bacterias tienen el antígeno "K"; las que lo presentan 
suelen ser más tóxicas, resistentes a la fagocitosis y a la acción bactericida del 
complemento (Freeman, 1984; Guinee et al., 1977). 
La resistencia al suero del f. coli ha sido atribuida a la presencia del 
antígeno K1 y a la expresión de ciertas proteínas de membrana codificadas por 
plásmidos (Ellis et al., 1989; Freeman, 1984). De acuerdo con los estudios de 
Taylor (1983) citado por Rincón (1992), el suero posee propiedades bacterici-
das y bacteriostáticas, lo cual constituye la primera línea de defensa contra las 
infecciones bacterianas invasivas, como resultado de mecanismos de defensa 
específicos (anticuerpos) e inespecíficos, tales como el complemento y las 
proteínas ligadoras de hierro {Fe). La fagocitosis es otro de los mecanismos que 
hacen parte de la primera línea de defensa del organismo (Aguero et al., 1984; 
James et a/., 1988; Rincón, 1992; Spears et al., 1992; Toth, 1988). 
La presencia de una proteína (Tra n en la membrana externa, codificada 
por el plásmido RG-5, reduce la sensibilidad de la E. co/i a la fagocitosis por 
macrófagos. Este efecto es independiente de la cápsula de la bacteria. La 
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propiedad de inhibir la fagocitosis está abolida específicamente por una a"nti _ 
Tra-T tipo de inmunoglobulina G (lg G). La proteína Tra-T es un inhibidor pasivo -.._, 
de la fagocitosis y la inhibición de ésta es producida posiblemente porque la 
proteína Tra-T antagoniza la opsonización de la bacteria por el complemento 
(Aguero et al., 1984). 
Los anticuerpos específicos no sólo facilitan la activación de la vía clásica, 
sino que también son importantes en el au~ento de la deposición del complejo 
C 3b por la vía alterna y la estabilización de los componentes terminales C Sb 
hasta C9. 
Las estructuras de la superficie bacteria!, que pueden ser importantes para 
la resistencia al suero, incluyen lipopolisacáridos de fase lisa, polisacáridos 
capsulares, ácidos y proteína~ de la membrana externa (Kloriga, 1986). 
Los serotipos más comúnmente encontrados en aves son el D1 :Kl (L), el 
02:Kl (L) y el O78:K8 (B), aunque estudios más recientes incluyen el 08 y el 
035 como causantes de septicemia en po,IJos (Erganis et al., 1989; Hofstad, 
1978; Leitner et al., 1990; Nagaraja, 1993). Estos coli patogénicos probable-
mente invaden el cuerpo del ave desde el tracto respiratorio hasta producir la 
colisepticemia característica. · · 
Estos serotipos poseen un pili somático {tipo I fimbria) que les sirve para 
adherirse a la tráquea; sin embargo, estepili no siempre está relacionado con 
la virulencia (Erganis et a/., 1989; Hofstad, 1978; lke et a/., 1990; Jordan, 1990; 
Nagaraja, 1993; Vidotto et al., 1990). -
No se conoce la razón por la cual solamente tres serotipos son aislados 
frecuentemente en brotes de la enfermedad 01 :Kl (L); 02:Kl (L) y 078:K80 (B). 
Los serotipos de f. co/i aislados rutinariamente de septicemia no están dentro 
de los serotipos patógenos para humanos {Guinee y Jansen, 1979; Heller et al., 
1990; Hofstad, 1978; Jordan, 1990; Murray, 1987; Nagaraja, 1993). 
Con frecuencia la f. co/i infecta el tracto respiratorio de las aves, especialmente 
cuando existen infecciones con virus o Mycoplasma (Bree et al., 1989; Gross, 
1990). En estos casos es frecuente observar pericarditis y perihepatitis secundaria 
y, algunas veces, panoftalmitis y salpingitis (Hofstad, 1978; Jordan, 1990). 
Se ha demostrado que las células epiteliales de la tráquea de las aves 
presentan receptores para f. coli aviar, los cuales son mediados por residuos 
de D-manosa; esta característica se ha registrado en el pili tipo l. Además, se 
ha descrito la adherencia de f. co/i aviar a células HELLA en presencia de 
D-manosa; dicha adhesión a estas células y a las HEP-2 es una característica 
BUSTOS M., F. ET AL. E. Coli en pollos 41 
de la mayoría de f. coli enteropatogénica (Beachery, 1981; Bree et al., 1989; 
Gymah, 1987; Gymah y Panigraphy, 1988; Rincón, 1992; Vidotto et al., 1990) . 
. .,__ La existencia de estos pilis facilita la colonización de la bacteria a la tráquea 
de las aves, lo cual parece ser muy importante para la expresión de virulencia 
(Beadtery, 1981; Nagaraja, 1993¡ Nave et al., 1984¡ Vidotto et al., 1990). 
Investigaciones recientes (Cook, 1986; Cook et al., 1991) han demostrado 
la adherencia de la f. coli al tracto respiratorio, ayudada por el virus de la 
bronquitis infecciosa, inoculando los pollos vía óculo-nasal con el virus y con 
una cepa virulenta de f. coli. Los pollosJnoculados con el virus y con f. coli 
presentaron lesiones respiratorias más seve~y persistentes que los inoculados 
únicamente con el virus de la bronquitis infecciosa. En las tráqueas de los pollos 
inoculados con el virus y con f. coli, esta última fue aislada más frecuentemen-
te. No hubo un aumento en el número de f. coli, ni lesiones significantes en 
el tracto respiratorio, en los grupos inoculados únicamente con f. coli. __ 
Estos resultados sugieren que el virus de la bronquitis infecciosa facilita la 
invasión de f. co/i en la parte baja del tracto respiratorio de pollos, ocasionando 
daño en el epitelio de la mucosa antes que la infección intratraqueal tenga 
lugar(Gross, 1990;Gymah, 1987;Nakamuraeta/., 1992;Wooleyeta/., 1992); 
este daño también lo ocasiona el Mycoplasma. Los serotipos patogénicos de 
E. coli involucran algunos productos celulares asociados con virulencia, tales 
como enterotoxinas, sideróforos, verotoxinas, hemolisinas y adhesinas (Bea-
chery, 1981; Emery et al., 1992; Vidotto et al., 1990). 
De otro lado, la f. coli produce dos enterotoxinas: una de alto peso 
molecular, inmunogénica, lábil al calor (L n, y otra de bajo peso molecular, 
estable al calor (ST), no inmunogénica. Estas enterotoxinas son responsables 
de la diarrea en humanos y en animales neonatos (Beachery, 1981; Emery et 
al., 1992; Freeman, 1984¡ Vidotto et al., 1990). Las toxinas que produce la E. 
coli (enterotoxinas y hemolisinas) son las responsables de los cambios bioquí-
micos y de la produccióndeexudadosqueson muy típicos en lacolisepticemia 
(Goren, 1985). 
Para adquirir el Fe de su huésped, la f. co/i presenta dos mecanismos: 
a) Producción de compuestos quelantes de Fe conocidos como sideróforos Y, 
b) Producción de hemolisinas. 
Dos hemolisinas son producidas por las cepas hemolíticas de E. coli, 
denominadas alfa y beta. La hemolisina alfa se excreta como una pr,oteína 
extracelular, mientras que la hemolisina beta está asociada a la célula. La 
42 Revista del CEISA,, Vol. 2 No. 2. Julio-Diciembre de 1995 
proteína hemolisina es citolíticamente activa, forma poros que causan lisis de 
los eritrocitos; por lo tanto, la hemólisis de éstos aumenta la cantidad disponible 
de Fe (hemoglobina), requerida para el crecimiento de las bacterias (Emery et 
al., 1992; Tufft, 1988). 
Las verotoxinas son toxinas de naturaleza rroteica, similares en actividad 
a la toxina producida por Shigue/la sp. y son cit~tóxicas para las células VERO 
(Detilleux et al., 1991). Las verotoxinas se conocen por su enterotoxicidad y 
letalidad para el ratón, y últimamente han sido involucradas en la enfermedad 
de los edemas de los cerdos, en la colitis hémorrágica Y en el síndrome urémico 
hemolítico de los humanos (Detilleux et al., 1991; Emery et al., 1992; James 
et al., 1988). 
Dentrode las características del f. coli asociadas con factores de virulencia 
se encuentra, además, el estudio de los plásmidos (Dom et al., 1992; Wooley 
et al., 1992), debido a que están involucrados en la resistencia anti microbiana 
a las sulfas, tetraciclinas y estreptomicina, producción de colicinas y aerobac-
tina (Dom et al., 1994; Elweel y Shipley, 1,980; Wooley et al., 1992). 
Se ha determinado que tanto la E. coli aislada del intestino como la aislada 
de procesos septicémicos poseen plásmidos grandes Y pequeños. Sin embargo, 
la correlación entre la E. coli sistémica y1la posesión de plásmidos grandes es 
consistente con los resultados de otros estudios, en los cuales se indica que 
este tipo de plásmidos está asociado con virulencia. Este plásmido codifica 
también para la producción de sideróforos Y resistencia al complemento 
(Vidotto et al., 1990; Wooley et al., 1992). ,,. 
Por otra parte, estudios recientes indican que un gen relacionado con la 
resistencia al complemento asociado con un plásmido pequeño o al cromoso-
ma del organismo, es necesario para que un aislamiento de E. co/i sea virulento 
y que plásmidos grandes conjugativos R, de aislamientos aviares virulentos, n~ 
codifican para la resistencia al complemento u otros factores de virulencia 
(Dom et al., 1992; Wooley et al., 1992). 
El análisis de plásmidos efectuado mediante la técnica de electroforesis 
para obtener perfiles del tamaño de aquéllos y el poliformismo de la longitud 
de los fragmentos de restricción (RFLPs), resulta muy útil para estudios epide-
miológicos de una gran variedad de enfermedades bacterianas. Dicho tipo de 
análisis se ha utilizado masivamente para investigar enfermedades asociadas 
a S. enteritidis y a otros serotipos de salmonella (Aguero et al., 1984; Bezanson 
et al., 1983; Brunner et al., 1983; Dom et al., 1992; Holmberg et al., 1984). 
BUSTOS M., F. ET AL. E. Coli en pollos 4l 
MATERIALES Y METO DOS 
Se estudiaron 12 cepas obtenidas de pollos de engorde afectados por 
colisepticemia. Las muestras se tomaron a partir de pericardio y sacos aéreos 
con-h_i~~pos estériles <:;ultivados en agar Mackonkeyy EMB e incubados a 37ºC 
durante 44 horas. Las colonias sospechosas se sometieron a pruebas bioquími-
cas rutinarias y finalmente se caracterizaron con el API 20. 
Los aislamientos se conservaron en caldo infusión cerebro-corazón (BHI) 
con 40% de glicerol a -70°C. Cada c~ se sembró ei:i agar tripticasa de soya 
al cual se le agregó 0.3% de RC, en "agar sangre y en agar Mackonkey 
adicionado con MUG (Panigraphy y Yushen, 1990). 
Las cepas aisladas fueron inoculadas en seis embriones libres de patógenos 
específicos (SPF) de 1 Q, días de edad, vía cavidad alantoidea y con 0.1 mi de 
la suspensión bacteriana, la cual contenía una concentración de 1.5 x 108 
UFC/ml.1 Los embriones fueron evaluados durante cinco días, observándose 
mortalidad y lesiones macroscópicas (Nolan et al., 1992). 
Grupos de 1 O pollitos comerciales de un día de edad fueron vacunados vía 
óculo-nasal con virus de bronquitis infecciosa tipo Mass y a las 48 horas se 
descargaron con 0.5 mi de la suspensión bacteriana de E. co/i (concentración 
1.s x 108 UFC/ml), con cada una de las cepas, durando en observación 1 O días 
y evaluando diariamente la mortalidad y las lesiones (Nolan et al., 1992; 
Panigraphy y Yushen, 1990). 
La prueba de citotoxicidad se realizó en células VERO con cada una de las 
cepas, previa extracción de la toxina, empleando en este procedimiento el 
método descrito por Emery et al. (1992). 
La prueba de resistencia sérica se llevó a cabo utilizando la técnica de 
microtitulación cuantitativa, modificada en la Sección de Medicina Aviar del 
Instituto Colombiano Agropecuario (Wooley et al., 1992). 
Prueba de Adherencia al Epitelio Traqueal 
Cada una de las cepas fue inoculada en cultivos de anillos traqueales de 
embriones SPF (1.5 x 108 UFC/ml) de 18 días de edad con 0.2 mi de una 
suspensión bacteriana e incubados durante tres horas a 37ºC. Posteriormente, 
cada anillo fue fijado en formalina tamponada al 10% y procesado por el 
método de inclusión en parafina; antes y después de la inoculación se 
determinó el movimiento ciliar. Todas las cepas se enfrentaroñ a 11 procluctos 
antimicrobianos utilizando la técnica rutinaria de los sensidiscos. 
44 Revista del CEISA,, Vol. 2 No. 2. Julio-Diciembre de 1995 
Aislamiento de Plásmidos y Electroforesis en Gel de Agarosa 
El DNA de plásmidos se extrajo de las células por el método de Kado y Liu 
(1981) con algunas modificaciones. La!i bacterias se hicieron crecer en Caldo 
Terrific durante toda la noche a 37ºC. El cultivo se centrifugó a 6.000 x g y se 
resuspendió en buffer STE (25% suerosa, 50 mM Tris base, 50 mM EDTA 
< pH8 >) de acuerdo con la concentración celular. En tubos Eppendorf se 
centrifugaron a 15.600 x g por 1 min y se lisaron con 400 µL de buffer STE con 
5 mglml de lisozima (Sigma Chemical Co. St. Louis, Missouri). Se incubaron a 
37°C durante 30 min y se agregaron 400 µL de buffer TE (10 mM Tris base, 1 
mM EDTA <pH8>) que contenían 3.0% de dodecil sulfato de sodio. Se 
incubó a 65ºC por 30 min. Después de agregar 30 µL de acetato de sodio 3M 
e incubar en hielo, se añadieron 500 µL de fenol-cloroformo (vol:vol) y la 
suspensión se centrifugó a 15.600 x g durante cinco min. Se retiró la fase acuosa 
y se precipitó el DNA con isopropanol, cen!rifugando después a 15.600 xg por 
cinco min. El pellet se disolvió en 50 µL de buffer TE. Se corrieron electroforesis 
con 20 microlitros de cada extracción en gel de agarosa al 0.7% con buffer 
Tris-borato (0.5X: 0.045M Tris-borato, 0.001M EDTA <pH8>) a 20 voltios 
durante seis horas. Los g~le~ se tiñeron con bromuro de etidio (1 µg/ml) y 
fotografiaron sobre un transiluminador de luz ultravioleta. El peso molecular 
de cada plásmido se estimó por cot'npijfación con el DNA del fago Lambda 
digerido con la enzima Hind 111 (Dom et al., }992). 
RESULTADOS 
Diez de las 12 cepas de E. coli evaluadas resultaron positivas al RC, once 
presentaron hemólisis tipo a y todas- fueron clasificadas como enterotoxigéni-
cas mediante la técnica de MUG (Tabla 1 ). 
De acuerdo con la mortalidad embrionaria, las cepas 2 3 7 8 9 10 y 11 
I I I 1 I 
fueron clasificadas como patógenas (mortalidad > 80); las cepas 4, s y 12, de 
mediana patogenicidad (> 50 y < 80) y las cepas 1 y 6, de baja patogenicidad 
( < 50) (Tabla 2). 
En relación con la mortalidad en pollitos de 1 día, las cepas 7 y 8 mostraror,I' 
el 50% de mortalidad; las cepas 1, 3, 9, 10 y 11, el 70%; la 4 y 5, el 80%; la, 
6 y la 12, el 90% y la 2, el 100% (Tabla 3). 
Todas las cepas presentaron adherencia al epitelio traqueal, varianel!i> 
solamente en la concentración de bacterias observadas por campo visual. 
........ 
l 
' 
' 
.\ 
BUSTOS M.,. F. ET AL. E. Coli en pollos 
TABLA 1 
-----------
Coloración ~e "rojo congo", tipo de hem6lisis y prueba de MUG. -. 
Cepa· Roja Blanca Hem61isisa MUG 
1 + - + -
2 - + + + 
"----- -
3 - + ---- + + 
4 + - + + 
' ·. 
5 + - + + 
6 ,· + - + + 
'.7 + - + + 
8 + - + + 
9 + - + + 
10 + - + + 
11 - + - + 
12 + - + + 
% 83.3 16.6 91.6 100 
MUG (4 Methyl lumbelliferyl-13-D-glucorónido). 
Cepas enterotoxigénicas. 
45 
La toxicidad en células VERO, tanto del sobrenadante como del sonicado 
frío y caliente, mostró diferentes grados de citotoxicidad, observándose un 
efecto más marcado en el sonicado frío en todas las cepas. 
Teniendo en cuenta la resistencia sérica, todas las cepas mostraron resis-
tencia al complemento, la cual varió con las diferentes concentraciones del 
suero, exceptuando la cepa 9 ('.¡ue a mayor concentración fue más sensible 
(Tabla 4). 
La resistencia antimicrobiana de las cepas frente a los 11 J:>rodl!lctos 
evaluados presentó un 68% de resistencia frente a un 32% de sensibilidad. La 
furaltadona (AL 300 g), la nitrofurantofna (F 300 g) y la tetraciclina (Te 30) 
presentaron 100% de resistencia; 91.6%, el trimetropfn-sulfa (SXT 1.25 y 50 
g); 83.3%, la floxacina (FXL 1O g); 75%, la akamicina (AK 30g}; 50%, la 
neomicina (N30 g) y 33.3%, la kanamicina (KA 30 g). Todas las cepas 
mostraron sensibilidad a la fosfomicina (FO 50g) en un 91.6%, a lagentarnicina 
46 Revista del CEISA,, Vol. 2 No. 2. Julio•Didembre de 1995 
TABLA2 
Mortalidad embrionaria. , 
Ceoa No. de embriones % de mortalidad 
1 6 33.4 
2 6 83.3 
3 7 100.0 
4 6 66.6 
5 6 66.6 
6 6 o.o 
7 7 100.0 
8 7 
,¡ 
100.0 
9 7 100.0 
10 6 - 100.0 
11 6 83.3 
12 6 86.6 --
Cepas > 80"/o Patógenas. 
Cepas > 50"/o < 80% Mediana patogenicidad. 
Cepsas < 50"/o Baja patogenicidad. 
(Gm 10mg), 83.3%; a la amikacina 66°1o; a la neomicina, 50°1o; 25°1o a la 
kanamicina; 16.6% a la floxacina y 8.3°1o al trimetropín-sulfa (Tabla 5). 
De acuerdo con los resultados del estudio electroforético, pudo determi-
narse que existe diferencia entre los perfiles de todas las cepas con respecto al 
tamaño y número de plásmidos (Figura 1 ). Algunas cepas evaluadas revelaron 
similitud en cuanto al patrón electroforético 1-2; 3, 4, 5. Todas las cepas 
presentaron uno a dos plásmidos de alto peso molecular, por encima de 23.3 
Kb (Figura 1 ). Se encontraron plásmidos pequeños en todas las cepas estudia-
das, excepto en la No. 12 (menores de 23.3 Kb) (Figura 1). Cada una de las 
cepas se evaluó tres veces y se tomaron las respectivas fotografías. Algunos 
plásmidos de alto peso no siempre resultaron fáciles de visualizar en todos los 
geles. 
BUSTOS M~; F. ET AL. E. Cóli en pollos 47 
-~ 
', / 
~ TABLA3 
( .. Morta idad en pollitos. \ . -
\ 
Cena No. de aves % de mortalidad 
1 10 . 70 
2 10 ·, 100 --...... , ~ . ... 
3 10 . 70 
4 10 80 ·-s 10 80 
., . . , 
6 1 10 90 
' 
7 10 so . ,, 
8 10 so 
9 10 70 
10 10 70 
11 10 70 
12 10 90 
Cepas > 80% Patógenas. 
Cepas > 50% <80% Mediana patogenicidad. 
Cepas < 50% Baja patogenicidad. 
DISCUSION 
En este trabajo se demuestra la importancia que para la industria avícola 
colombiana tiene la colisepticemia, enfermedad que continúa ocasionando 
grandes pérdidas económicas al país, debido a la diferencia en patogenicidad 
presentada por las cepas de E. coli estudiadas. 
Al clasificar las cepas con báse en la captación del colorante RC, el 83.3% 
de ellas resultaron positivas, lo cual correspondería a cepas patóge111as. Sin 
embargo; con relación a la mortalidad en polfüos de un día de edad, se observó 
que dos cepas RC positivas produjeron una mortalidad inferior a la cáusacíla 
por dos cepas que fueron RC negativas. Estos res1:1ltados son similares a l(i)s de 
otros estudios foráneos en los cuales "la patogenicidad cle la cepa A(? t111v0 
relaciór.i coA la selectividad de la bacteria para captar el colorc1.nte del meEfi0. 
Se t:ia demastrada <!ll:le alg1:1nos serotipos c¡¡ue f:>8Seen el anllígeria 018 s@l'I 
RC positivas y los antfgehes 02 san RC negativas, y e:¡1:1e dertas eer¡,as ille 
48 Revista del CEISA,, Vol. 2 No. 2. Julio-Diciembre de 1995 
TABLA 4 
Resistencia al complemento. 
-· 
Cenas % de res istencia 
1 100.0 
2 100.0 
3 100.0 
4 66.6 
5 100.0 
6 100.0 
7 66.6 
8 66.6 
9 33.3 
10 66.6 
11 100.0 
12 66.6 
Porcentaje de dilución: 
5% = 1 00.0% Resistente. 
12.5% = 91 .6% Resistente. 
25% = SO% Resistente. 
TABLA 5 
Sensibilidad anti-microbiana. 
Cepas %de Antibióticos % de 
resistencia resistencia 
1 72 .7 FoSO 8 .3 
2 72.7 Gm10 16.3 
3 81.8 Te30 100.0 
4 63 .6 Sxt 1.25 91.6 
5 63 .6 Sxt 50 91.6 
6 63.6 F300 100.0 
7 54.5 N10 50.0 
8 72 .7 Ak30 33 1 
9 72.7 F1x10 83 .33 
10 80.0 Ka30 75 .0 
11 54 .5 A1100 100.0 
12 81 .8 
Fo SO mg = Fosfomicina Sxt 1.2S mg = Trimetropín sulfa 
Gm l O mg = Gentamicina Sxt SO mg = Trimetrop ín sulfa 
Te 30 mg = Tetracicl ina F 300 mg = Nitrofurantoína 
Ka 30 mg = Kanamicina AL 300 mg = Furaltadona 
N 30 mg = Neom icina Ak 30 mg = Amikacina 
Flx l O me. = Floxacina 
BUSTOS M., F. ET AL. E. Coli en pollos 
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 k 
23.13 
9 .46 
6 .56 
2.32 
2.03 
O.:>b 
49 
0.1 3 -. , . 
:j: ., 
~ 
FIGURA 1- Perfil de plásmidos de 12 cepas de E. co/i . Líneas 1-12: Cepas de E. co/i, 
respectivamente. Línea A: Marcador de peso molecular y digerido con Hind 111. 
Plásmido A.P.: Plásmido de alto peso molecular. Cr.: DNA cromosoma!. 
patógenas pueden ser RC positivas al tomar el colorante entre las primeras 18 
a 24 horas de incubación, a diferencia de otras cepas patógenas que lo hacen 
más tardíamente. La naturaleza de unión al RC no está bien definida y se sugiere 
que está asociada al í3 D-glucagón de la pared de la bacteria. Todas las cepas 
produjeron hemólisis a, lo cual está asociado con la virulencia. La hemolisina 
es una proteína que tiene efectos citolíticos muy activos y causa lisis de los 
eritrocitos, y el Fe liberado de éstos es utilizado para el crecimiento bacteriano. 
En cuanto a la mortalidad en pollitos causada por las 12 cepas evaluadas, 
se observaron diferencias que o_scilaron entre 50 y 100%; algunas cepas, como 
la No_ 2, produjeron mortalidades del 100% en las primeras 48 horas y otras, 
como la No. 6 y la No. 12, ocasionaron también alta mortalidad en los primeros 
días del experimento, sin evidenciarse un cuadro típico de colisepticemia, el 
cual solamente se detectó hacia el final del estudio. La no manifestación del 
cuadro clínico de la enfermedad pudo deberse a un exceso en la dosis de 
descarga, o a la alta patogenicidad mostrada por las cepas, las cuales son 
productoras de toxinas altamente patógenas para el pollito. 
En relación con la mortalidad embrionaria, fue posible determinar diferentes 
grados de letalidad que oscilaron entre O y 100%. Con base en ello, la mayoría 
.,. _.,. 
50 Revista del CEISA,, Vol. 2 No. 2. Jullo-Dldembre de 1995 
de cepas estudiadas, 58.7%, correspondieron a cepas patógenas; el 25% a 
cepas de mediana patogenicidad y sólo 16.6% a cepas de baja patogenicidad. 
En este estudio se evaluó el efecto citotóxico ~n células VERO y se pudo 
visualizar un efecto muy marcado con el sonicado de cada una de las cepas 
estudiadas. Otro factor de patogenicidad evaluado _fue la resistencia al com-
plemento, la cual se evidenció en todas las cepas, excepto en la No. 9. Esta 
resistencia puede ser debida a la presencia del antígeno K1 (capsular), el cual 
tiene poder inmunogénico e inactiva la vía alterna del complemento. En este 
sentido las cápsulas bacterianas que contienen ácido siálico presente en E. coli 
K1, Neisseria meningitidis, y algunos tipos de Streptococcus del grupo B son 
pobres activadores de la vía alterna del complemento, en ausencia de anticuer-
pos específicos. 
Aguero et al. (1984) citan, como mecanismo de ·evasión, una proteína de 
membrana llamada proteína Tra-T independiente de10la cápsula, que es codifi-
cada por plásmidos R y que antagoniza la opsonización de la bacteria por el 
complemento, evitando la fagocitosis por los macrófagos. 
Según Ellis et al. (1989), las diferencias en patogenicidad pueden ser el 
reflejo de la variación del complemento, de la alteración en la deposición de 
fragmentos opsónicos en la superficie bacteriana, o pueden deberse también 
a la modificación in vitro de la composición de la membrana bacteriana, que 
hacen a la bacteria sensible al suero. Por ello, in vivo pueden aparecer 
estructuras de superficie que confieren resistencia al suero. 
Teniendo en cuenta los resultados de la adherencia al epitelio traqueal de 
las cepas, se determinó que todas presentaban esta característica, la cual se 
considera como una fase muy importante en la patogénesis de la coliseptice-
mia. Como ya se indicó, la adherencia es un mecanismo de defensa que poseen 
ciertas bacterias para lograr su colonización y posterior multiplicación en un 
sitio señalado, mediante las adhesinas (factores de colonización). Estas adhe-
sinas son sustancias de naturaleza proteica denominadas fimbria o pili, que 
según sus características morfológicas se adhieren a los receptores de la célula 
huésped. 
Los hallazgos del presente estudio permiten asumir que estas cepas mues-
tran otra característicade patogenicidad adicional a las evaluadas anteriormen-
te. Sin embargo, algunos investigadores señalan que el fenómeno de adheren-
cia no se puede tomar como indicativo si un aislamiento de E. coli, en casos 
de colisepticemia, tiene una capacidad patógena post colonizadora (Beachery, 
BUSTOS M., F. ET AL. E. CoU en pollos 51 
1981; Dho y Lafont, 1982 y 1984; Frammer et al., 1990; Gymah, 1987; Honda 
et al., 1-984). 
Con relación a l,a sensibilidad antibiótica de las cepas frente a los 11 com-
puestos antimicrobianos, se observó una alta resistencia a ellos, lo cual ha sido 
demostrado en otros trabajos sobre el tema. En este estudio se demuestra un 
aumento en la resistencia a las drogas antimicrobianas, lo cual puede deberse a 
diferentes factores, tales como la posibilidad de que.J.9s pollitos de ~n día de edad 
sean colonizados por cepas multiresistentes, que pueai:!n ser aisladas más tarde 
durante el proceso de la enfermedad. Otra condición podría ser que la dosis 
recomendada para el tratamiento oral produce una baja concentración en la 
sangre y en los tejidos, suficientes para alcanzar niveles terapéuticos. Algunos 
investigadores sugieren que la dosis efectiva de los antimicrobianos debería ser 
más alta que la dosis indicada (Bottino, 1985; Goren, 1979). 
Por otro lado, el uso indiscriminado de antibióticos por parte de los 
avicultores ante el menor signo respiratorio y sin un diagnóstico adecuado, 
contribuye a una gran resistencia de las cepas de E. coli a las drogas utilizadas. 
Otro aspecto que cabe resaltar es el hecho de que estos resultados son 
obtenidos in vitro, lo cual quiere decir que las concentraciones de los medica-
mentos no coinciden con las de los productos comerciales; por tanto, el 
resultado de la terapia en el campo no siempre va a ser efectiva (Muñis et al., 
1991; Raemdonck et al., 1992). 
Los perfiles electroforéticos de los plásmidos indicaron diferencias genéti-
cas entre las cepas, lo cual sugiere que en una zona avícola pueden presentarse 
simultáneamente cepas diferentes que causan un mismo brote, o que una 
misma cepa esté presente en diferentes áreas avícolas. la presencia de plásmi-
dos grandes en todas las cepas puede asociarse con los demás factores de 
virulencia estudiados, especialmente con el de resistencia al complemento 
(Wooley et al., 1992). 
Todas las cepas estudiadas revelaron resistencia a las sulfas y a la tetraci-
clina, lo cual está indicando una correlación entre la presencia de plásmidos 
Y la resistencia a estos anti microbianos. El análisis de plásmidos ha demostrado 
mayor efectividad que la prueba de sensibilidad antibiótica y serotipificación 
para identificar cualquier tipo de bacteria; y actualmente, dicho análisis se 
utiliza en estudios de S. enteritidis (Dom et al., 1992). Para evaluaciones 
posteriores se recomienda efectuar el análisis del papel que desempeñan los 
plásmidos de bajo peso molecular en esta virulencia (Sekizake et al., 1989). 
52 Revista del CEISA,, Vol. 2 No. 2. Julio-Diciembre de 1995 
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 
• La E. coli sigue siendo un agente muy importante en la medicina aviar en 
Colombia como productor de colisepticemia. 
• Se observa una marcada resistencia a los productos anttmicrobianos utili-
zados para controlarla. 
• Continúa el uso indiscriminado de estos productos para controlar la 
colisepticemia, lo cual se traduce en una alta resistencia a los mismos. 
• Por tratarse de una entidad en la cual la f. co/i actúa como agente 
secundario, se recomienda su diagnóstico preciso antes de emplear pro-
ductos antimicrobianos (agente viral como causa primaria). 
A nivel de recomendaciones conviene, además: 
• Identificar los aislamientos por perfil de plásmidos o serotipos, puesto que 
vacunas foráneas podrían no tener éxito en nuestr<> medio, al ser prepara-
das con cepas diferentes. 
• Realizar tratamientos con base en el resultado de antibiogramas. 
• Proponer controles para el manejo del agente a nivel de las empresas de 
incubación, y así evitar su difusión. 
• Implementar medidas de bioseguridad en todos los planteles avícolas, en 
materia de agua, alimento, camas, roedores y otras variables clave. 
• Para estudios epidemiológicos se recomienda el perfil de plásmidos, por 
ser una prueba más sensible que la serotipificación y la sensibilidad 
antibiótica. 
BUSTOS M., F. ET AL. E. Coli en pollos 53 
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	RESUMEN
	MATERIALES Y MÉTODOS
	Prueba de Adherencia al Epitelio Traqueal
	Aislamiento de Plásmidos y Electroforesis en Gel de Agarosa
	RESULTADOS
	DISCUSIÓN
	CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
	REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS