Proteinaceous exotoxins of shrimp-pathogenic isolates of "Vibrio penaeicida" and "Vibrio nigripulchritudo"

• Aguirre-Guzmán, G. ^[1] ; Labreuche, Y. ^[2] ; Ansquer, D. ^[2] ; Espiau, B. ^[2] ; Levy, P. ^[2] ; Ascencio, F. ^[1] ; Saulnier, D. ^[2]
  1. [1] Centro de Investigaciones Biológicas

     Centro de Investigaciones Biológicas

     Madrid, España

     
  2. [2] French Research Institute for Exploitation of the Sea

     French Research Institute for Exploitation of the Sea

     Arrondissement de Boulogne-Billancourt, Francia

     
• Localización: Ciencias marinas, ISSN 0185-3880, ISSN-e 2395-9053, Vol. 29, Nº. 1 (MAR), 2003, págs. 77-88
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Exotoxinas proteicas de cepas de "Vibrio penaeicida" y "Vibrio nigripulchritudo", patogénicas para camarón
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  • Texto completo
• Resumen
  • español

    La patogenicidad de dos cepas de "V. penaeicida", AM101 y KH-1, con diferente origen geográfico, y de la cepa AM102 de "V. nigripulchritudo" fue investigada en camarones azules juveniles de la especie "Litopenaeus stylirostris". Las bacterias vivas y las fracciones proteicas (FPs) obtenidas del sobrenadante libre de células (SLC) fueron usadas en un ensayo experimental. Las cepas AM102, AM101 y KH-1 produjeron respectivamente una mortalidad de 60, 54 y 12%, 96 h después de la infección al usar una suspensión bacteriana de 10⁴ ufc mL¯¹. Factores tipo toxina exocelular fueron evidenciados en los SLC de las cepas de Nueva Caledonia (AM102 y AM101) pero no en la cepa japonesa (KH-1). A 48 h post-inyección de cada SLC, el porcentaje de mortalidad fue respectivamente de 96, 98 y 5% cuando estas cepas fueron cultivadas a 20°C, mientras que sólo 0, 16, y 5% de mortalidad fue observado cuando las cepas fueron cultivadas a 30°C. Se observó una clara diferencia en la patogenicidad entre las dos cepas de "V. penaeicida" provenientes de diferentes orígenes geográficos (AM101 y KH-1). Las FPs fueron obtenidas a partir del SLC de todas las cepas cultivadas a 20°C, por medio de precipitación con sulfato de amonio. Se obtuvo una mortalidad significativa con las FPs precipitadas con 40% de sulfato de amonio, en comparación con las precipitadas con 60 y 80%. Los camarones inyectados con FPs40 de AM102, AM101 y KH¯¹ a una dosis de 20 μg de proteína org¯¹ tuvieron una mortalidad de 100, 90 y 60%, respectivamente, 46 h después del ensayo. La cepa AM101 mostró una dosis letal media de aproximadamente 5 μg proteína org¯¹ (1–1.25 μg de proteína g¯¹ de peso del cuerpo), 59 h después de ser inyectada. Las FPs40 de las cepas de Nueva Caledonia fueron sensibles al tratamiento con calor y proteinasa K, reforzando la hipótesis de su naturaleza proteica. Sorpresivamente, las FPs40 de cada cepa bacteriana mostraron bandas proteicas similares cuando se analizaron por SDS-PAGE, sugiriendo que las cepas ensayadas comparten un elemento exotóxico en común, independientemente de su diferente origen geográfico.

  • English

    The pathogenicity of two "V. penaeicida" strains, AM101 and KH-1, with different geographic origin, and "V. nigripulchritudo" strain AM102, were investigated in juvenile blue shrimp species "Litopenaeus stylirostris". Alive bacteria and protein fractions (PFs) obtained from cell-free supernatants (CFS) were used in experimental challenges. Strains AM102, AM101, and KH-1 produced respectively 60, 54 and 12% mortality at 96 h after infection using 10⁴ cfu mL¯¹ of bacterial suspension. Exocellular toxin-like factors were evidenced in CFS from the New Caledonian strains (AM102 and AM101) but not in the Japanese strain (KH-1). At 48 h post injection of each CFS, mortality rates were respectively 96, 98 and 5% when these strains were cultivated at 20°C, whereas only 0, 16 and 5% mortality rates were observed when these strains were cultivated at 30ºC. Clear differences in pathogenicity between both "V. penaeicida" strains of distinct geographic origin (AM 101 and KH-1) were thus emphasized. Protein fractions were obtained from CFS of all the strains tested in this study and cultivated at 20°C, by ammonium sulfate precipitation. Whatever the used strain, significantly higher mortalities were produced with PFs obtained with 0–40% of ammonium sulfate saturation, in respect to those produced with PFs60 and PFs80. Shrimp injected with PFs40 from strains AM102, AM101 and KH-1, and at a 20-μg org¯¹ dose produced respectively 100, 90 and 60% mortality 46 h after the challenge. The strain AM101 showed a median lethal dose of approximately 5 μg protein org¯¹ (1–1.25 μg protein g¯¹ body weight) 59 h after injection. The PFs40 from New Caledonian strains were found sensitive to heating and proteinase K treatments, reinforcing thus the hypothesis of their proteinaceous nature. Surprisingly, PFs40 from each bacterial strain displayed similar protein bands by SDS-PAGE suggesting that the tested strains share a common exotoxic compound regardless their distinct geographic origin or species.