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Infection with Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) may cause hemorrhagic colitis, hemolytic uremic syndrome (HUS) and encephalopathy. The mortality rate derived from HUS adds up to 5% of the cases, and up to 40% when the central nervous system (CNS) is in-volved. In addition to the well-known deleterious effect of Stx, the gram-negative STEC releases lipopolysaccharides (LPS) and may induce a variety of inflammatory responses when released in the gut. Common clinical signs of severe CNS injury include sensorimotor, cognitive, emotional and/or autonomic alterations. In the last few years, a number of drugs have been experimentally employed to establish the pathogenesis of, prevent or treat CNS injury by STEC. The strategies in these approaches focus on: 1) inhibition of Stx production and release by STEC, 2) inhibition of Stx bloodstream transport, 3) inhibition of Stx entry into the CNS parenchyma, 4) blockade of deleterious Stx action in neural cells, and 5) inhibition of immune system activation and CNS inflamma-tion. Fast diagnosis of STEC infection, as well as the establishment of early CNS biomarkers of damage, may be determinants of adequate neuropharmacological treatment in time. Fil: Goldstein Raij, Jorge. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Fisiología y Biofísica Bernardo Houssay. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiología y Biofísica Bernardo Houssay; Argentina Fil: Nuñez Goluboay, Krista. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Fisiología y Biofísica Bernardo Houssay. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiología y Biofísica Bernardo Houssay; Argentina Fil: Vasconcelos Esteves Pinto, Alipio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Fisiología y Biofísica Bernardo Houssay. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiología y Biofísica Bernardo Houssay; Argentina

Enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC) is a food-borne pathogen that produces Shiga toxin (Stx) and causes hemorrhagic colitis. Under some circumstances, Stx produced within the intestinal tract enters the bloodstream, leading to systemic complications that may cause the potentially fatal hemolytic-uremic syndrome. Although retinoids like vitamin A (VA) and retinoic acid (RA) are beneficial to gut integrity and the immune system, the effect of VA supplementation on gastrointestinal infections of different etiologies has been controversial. Thus, the aim of this work was to study the influence of different VA status on the outcome of an EHEC intestinal infection in mice. We report that VA deficiency worsened the intestinal damage during EHEC infection but simultaneously improved survival. Since death is associated mainly with Stx toxicity, Stx was intravenously inoculated to analyze whether retinoid levels affect Stx susceptibility. Interestingly, while VA-deficient (VA-D) mice were resistant to a lethal dose of Stx2, RA-supplemented mice were more susceptible to it. Given that peripheral blood polymorphonuclear cells (PMNs) are known to potentiate Stx2 toxicity, we studied the influence of retinoid levels on the absolute number and function of PMNs. We found that VA-D mice had decreased PMN numbers and a diminished capacity to produce reactive oxygen species, while RA supplementation had the opposite effect. These results are in line with the well-known function of retinoids in maintaining the homeostasis of the gut but support the idea that they have a proinflammatory effect by acting, in part, on the PMN population. Fil: Cabrera, Gabriel Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental; Argentina. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires; Argentina Fil: Fernández Brando, Romina Jimena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental; Argentina. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires; Argentina Fil: Abrey Recalde, Maria Jimena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental; Argentina. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires; Argentina Fil: Baschkier, Ariela. Direccion Nacional de Instituto de Investigacion. Adm.nacional de Laboratorio E Instituto de Salud "dr.c.g.malbran". Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Departamento de Bacteriologia; Argentina Fil: Vasconcelos Esteves Pinto, Alipio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Fisiología y Biofísica Bernardo Houssay; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Ciencias Fisiológicas. Laboratorio de Neurofisiología; Argentina Fil: Goldstein Raij, Jorge. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Fisiología y Biofísica Bernardo Houssay; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Ciencias Fisiológicas. Laboratorio de Neurofisiología; Argentina Fil: Zotta, Elsa. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Ciencias Fisiológicas; Argentina Fil: Meiss, Roberto. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires; Argentina Fil: Rivas, Marta. Direccion Nacional de Instituto de Investigacion. Adm.nacional de Laboratorio E Instituto de Salud "dr.c.g.malbran". Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Departamento de Bacteriologia; Argentina Fil: Palermo, Marina Sandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental; Argentina. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires; Argentina

Shiga toxins (Stxs) are the main agent responsible for the development of hemolytic uremic syndrome (HUS), the most severe and life-threatening systemic complication of infection with enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC) strains. We previously reported Stx2 expression by eukaryotic cells after they were transfected in vitro with the stx2 gene cloned into a prokaryotic plasmid (pStx2). The aim of this study was to evaluate whether mammalian cells were also able to express Stx2 in vivo after pStx2 injection. Mice were inoculated by hydrodynamic based transfection (HBT) with pStx2. We studied the survival, the percentage of polymorphonuclear leukocytes in plasma, plasma urea levels and histology of the kidney and the brain of mice. Mice displayed a lethal dose-response to pStx2. Stx2-mRNA was recovered from the liver and Stx2 cytotoxic activity was observed in plasma of mice injected with pStx2. Stx2 was detected by immunofluorescence in the brains of mice inoculated with pStx2, and markers of central nervous system (CNS) damage were observed, including increased expression of glial fibrillary acidic protein (GFAP) and fragmentation of NeuN in neurons. Moreover, anti-Stx2B immunized mice were protected against pStx2 inoculation. Our results show that Stx2 is expressed in vivo from the wild stx2 gene, reproducing pathogenic damage induced by purified Stx2 or secondary to EHEC-infection. Fil: Bentancor, Leticia Veronica. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Laboratorio de Ingeniería Genética y Biología Molecular y Celular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental; Argentina Fil: Mejias, Maria Pilar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental; Argentina Fil: Pinto, Alípio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Ciencias Fisiológicas; Argentina Fil: Bilen, Marcos Fabian. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Laboratorio de Ingeniería Genética y Biología Molecular y Celular; Argentina Fil: Meiss, Roberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental; Argentina Fil: Rodriguez Galan, Maria Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina Fil: Baez, Natalia Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina Fil: Pedrotti, Luciano Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina Fil: Goldstein Raij, Jorge. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Ciencias Fisiológicas. Laboratorio de Fisiopatogenia; Argentina Fil: Ghiringhelli, Pablo Daniel. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Laboratorio de Ingeniería Genética y Biología Molecular y Celular; Argentina Fil: Palermo, Marina Sandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; Argentina

La toxina Shiga 2 (Stx2) producida por Escherichia coli enterohemorrágica es la principalcausa de diarrea asociada a síndrome urémico hemolítico e insuficiencia renal. El 30 %de la población infantil que sufre SUH padece alteraciones en el sistema nervioso central (SNC). Nos propusimos determinar la expresión del receptor Gb3, el cual produce la entrada dela toxina en las células que lo poseen, en condiciones normales y luego de laadministración intracerebroventricular de Stx2 en cerebros de roedores. Observamos queel receptor Gb3 se expresa en neuronas y aumenta con la administración local de Stx2. La interacción Gb3-Stx2 en neuronas podría contribuir al daño producido por lasencefalopatías derivadas del SUH en niños intoxicados por ingestión de productoscontaminados por E. coli enterohemorrágica. También caracterizamos el efecto de dosissubletales de Stx2 (dsStx2) administrada vía intravenosa por ultraestructura que secorrelacionó con tests de comportamiento por primera vez. Este modelo translacional nosfue útil para determinar que dosis subletales de la toxina son capaces de generar un dañocronológico significativo de eventos en cerebros de ratones, que podría explicar laslesiones neurológicas que remiten o resultan ser permanentes en pacientes intoxicados. Un significativo edema perivascular se observó luego de 2 días de la administraciónsistémica de Stx2, daño en astrocitos a los 4 días, y en neuronas y oligodendrocitos luegode 8 días. También fue importante encontrar extravasación de mastocitos y sinapsisinterrumpidas. Finalmente el tratamiento de la Dexametasona, un antiinflamatorio, el Lactobacillus Plantarum, y/o anticuerpos anti-Stx2 logran neutralizar la acción de Stx2. Estos estudios servirán como antecedentes para desentrañar a futuro los mecanismoscelulares y moleculares involucrados en los procesos neuropatológicos durante la faseaguda de la intoxicación. En base a este conocimiento, agentes terapéuticos pueden serutilizados para neutralizar la Stx2 a nivel central. Shiga toxin (Stx2) produced by Escherichia coli enterohemorragic is the maincause of diarrhea associated to the hemolytic uremic syndrome. 30% of the childpopulation that suffers from HUS shows alterations in the central neurosystem (CNS). We observed that Stx2’s receptor Gb3 is expressed in neurons and it’s expressionis upregulated after the administration of Stx2. The Gb3-Stx2 interaction inneurons could contribute to the damage produced by HUS derivedencephalopaties in children. We also studied the effect of the sub lethal doses of Stx2 administratedendovenously and for first time we found comportamental changes in mice. Thistranslational model was useful to determine that sublethal doses of Stx2 are able toproduce a significative chronologic damage in the mice brain, that might explain theneuropatological lesions that occurs in intoxicated patients. Two days after theadministration of Stx2 we observed perivascular edema, astrocitary damage at the 4th day and damage in neurons and oligodendrocites at the 8th day. Anotherimportant discovery was to found tripartite synapses and mastocyte extravasation. Finally a treatment with Dexamethasone, an antiinflamatory, the Lactobacillus Plantarum, and/or antibodies anti-Stx2 neutralize the action of Stx2. These studies will serve as antecedents to unveil the cell and molecularmechanisms involved in the neuropathologic processes during the acute phase ofthe intoxication. Based on this knowledge, therapeutic agents can be used toneutralize Stx2 at central level. Fil: Tironi Farinati, Alicia Carla Flavia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.