In vitro modeling of the environmental performance of attenuated strains of Vibrio cholerae O139 Translated title: Modelación in vitro del comportamiento ambiental de cepas atenuadas de Vibrio cholerae O139

Abstract

Vibrio cholerae, serogroups O1 and O139, is the causative agent of cholera diarrheal disease. Much of the research aimed to develop oral cholera vaccines is directed to the production of live attenuated strains, such as the V. cholerae O139 TLP01 and TLP05 strains. These two strains lack CTXfprophage genes and do not produce the hemagglutinin protease, a relevant pathogenesis factor, and the mannose-sensitive hemagglutinin fimbria, which could play an important role in the environmental behavior. In this work, different in vitro models were used to study the potential environmental performance of these two strains. Their ability to produce different types of biofilms, to acquire rugose phenotype and to resist different environmental stress conditions such as the presence of chlorine, detergents or high salt concentrations, were assessed. Significantly, the TLP01 and TLP05 strains displayed characteristics that limit their in vitro survival under different stress conditions, with respect to controls and wild-type strains. Such behavior under harsh environmental settings may limit their survival and act for their containment while using them as active ingredients for the development of a cholera vaccine candidate.

Translated abstract

El cólera es una enfermedad diarreica producida por la infección con la bacteria Vibrio cholerae de los serogrupos O1 y O139. Muchas de las investigaciones para el desarrollo de vacunas orales contra esta enfermedad se dedican a la producción de cepas vivas atenuadas. TLP01 y TLP05 son cepas atenuadas del serogrupo O139, que carecen de los genes del profago CTXf; además, no producen la hemaglutinina proteasa, importante factor de la patogénesis; ni la fimbria hemaglutinina sensible a manosa, la cual pudiera ser importante en el comportamiento de las cepas vacunales en el ambiente. En este artículo se describe el posible comportamiento ambiental de estas cepas, a partir del estudio in vitro de sus propiedades para producir varios tipos de biopelículas, de adquirir el fenotipo rugoso y de resistir varias condiciones de estrés ambiental, como la presencia de hipoclorito de sodio, de detergentes o altas concentraciones salinas. Los resultados evidencian que las cepas TLP01 y TLP05 poseen características que limitan su supervivencia in vitro frente a distintas condiciones de estrés, con respecto a cepas controles y salvajes. En el entorno ambiental, estas características pudieran limitar su supervivencia y actuar como elementos de contención del agente biológico que se use como ingrediente farmacéutico activo del candidato vacunal.