Preservation of protective capacity of hyperimmune anti-Stx2 bovine colostrum against enterohemorrhagic Escherichia coli O157:H7 pathogenicity after pasteurization and spray-drying processes

Enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC) O157:H7 is a major etiologic agent that causes bloody diarrhea, hemorrhagic colitis, and hemolytic uremic syndrome (HUS). Shiga toxin (Stx) is the main virulence factor of EHEC responsible for the progression to HUS. Although many laboratories have made efforts to develop an effective treatment for Stx-mediated HUS, a specific therapy has not been found yet. Human consumption of bovine colostrum is known to have therapeutic effects against several gastrointestinal infections because of the peptide and proteins (including antibodies) with direct antimicrobial and endotoxin-neutralizing effects contained in this fluid. We have previously demonstrated that colostrum from Stx type 2 (Stx2)-immunized pregnant cows effectively prevents Stx2 cytotoxicity and EHEC O157:H7 pathogenicity. In this study we evaluated the preservation of the protective properties of hyperimmune colostrum against Stx2 (HIC-Stx2) after pasteurization and spray-drying processes by performing in vitro and in vivo assays. Our results showed that reconstituted HIC-Stx2 colostrum after pasteurization at 60°C for 60 min and spray-dried under optimized conditions preserved specific IgG that successfully neutralized Stx2 cytotoxicity on Vero cells. Furthermore, this pasteurized/dehydrated and reconstituted HIC-Stx2 preserved the protective capacity against EHEC infection in a weaned mice model. The consumption of hyperimmune HIC-Stx2 bovine colostrum could be effective for HUS prevention in humans as well as in EHEC control in calves. However, further studies need to be done to consider its use for controlling EHEC infections.

Instituto de Virología

Fil: Garimano, Nicolás. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiología y Biofísica Bernardo Houssay. Departamento de Ciencias Fisiológicas. Laboratorio de Fisiopatogenia; Argentina

Fil: Garimano, Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Diaz Vergara, Ladislao Iván. Universidad Nacional de Villa María. Centro de Investigaciones y Transferencia de Villa María; Argentina

Fil: Diaz Vergara, Ladislao Iván. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Kim, A. D. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiología y Biofísica Bernardo Houssay. Departamento de Ciencias Fisiológicas. Laboratorio de Fisiopatogenia; Argentina

Fil: Kim, A. D. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Badin, Emiliano Emanuel. Universidad Nacional de Villa María. Centro de Investigaciones y Transferencia de Villa María; Argentina

Fil: Badin, Emiliano Emanuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Sodero, Sonia. Universidad Nacional de Villa María. Centro de Investigaciones y Transferencia de Villa María; Argentina

Fil: Sodero, Sonia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Bernal, Alan Mauro. Academia Nacional de Medicina. Instituto de Medicina Experimental. Laboratorio de Patogénesis e Inmunología de Procesos Infecciosos; Argentina

Fil: Bernal, Alan Mauro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Gonzalez, Diego. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Virología; Argentina

Fil: Amaral, María Marta. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiología y Biofísica Bernardo Houssay. Departamento de Ciencias Fisiológicas. Laboratorio de Fisiopatogenia; Argentina

Fil: Amaral, María Marta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Lespinard, Alejandro R. Universidad Nacional de Villa María. Centro de Investigaciones y Transferencia de Villa María; Argentina

Fil: Lespinard, Alejandro R. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Porporatto, Carina. Universidad Nacional de Villa María. Centro de Investigaciones y Transferencia de Villa María; Argentina

Fil: Porporatto, Carina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Montenegro, Mariana A. Universidad Nacional de Villa María. Centro de Investigaciones y Transferencia de Villa María; Argentina

Fil: Montenegro, Mariana A. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Palermo, Marina Sandra. Academia Nacional de Medicina. Instituto de Medicina Experimental. Laboratorio de Patogénesis e Inmunología de Procesos Infecciosos; Argentina

Fil: Palermo, Marina Sandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Larzabal, Mariano. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular (IABIMO); Argentina

Fil: Larzabal, Mariano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Cataldi, Angel Adrian. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular (IABIMO); Argentina

Fil: Cataldi, Angel Adrian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Ibarra, Cristina Adriana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiología y Biofísica Bernardo Houssay. Departamento de Ciencias Fisiológicas. Laboratorio de Fisiopatogenia; Argentina

Fil: Ibarra, Cristina Adriana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Sacerdoti, Flavia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiología y Biofísica Bernardo Houssay. Departamento de Ciencias Fisiológicas. Laboratorio de Fisiopatogenia; Argentina

Fil: Sacerdoti, Flavia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina