Baromfipatogén Pasteurella multocida és Riemerella anatipestifer nyomon követése molekuláris epidemiológiai módszerekkel

Absztrakt

Jelen munkában a modern molekuláris epidemiológia módszerek első alkalmazásáról számolok be a hazai állategészségügyi diagnosztikában. Két fontos baromfikórokozó baktérium, a Pasteurella multocida és a Riemerella anatipestifer vizsgálatát tűztük ki célul irodalomból adaptált és saját fejlesztésű módszerek segítségével. Az izolátumok azonosítását PCR alapú módszerekkel és rDNS szekvenálással erősítettük meg, a R. anatipestifer azonosítására alkalmas PCR módszert dolgoztunk ki. Az izolátumok genetikai rokonságának vizsgálatára különböző PCR-alapú (RAPD, rep-PCR) tipizáló módszereket és PFGE módszert vezettünk be, a R. anatipestifer tipizálására szolgáló PFGE módszer saját magunk dolgoztuk ki a P. multocida tipizálására alkalmas irodalmi módszer felhasználásával. A módszerek segítségével három baromfikolera járványsorozatot dolgoztunk fel retrospektív módon, illetve felmértük a hazai, kelet-magyarországi R. anatipestifer izolátumok genetikai diverzitását. Igazoltuk, hogy a három járványsorozat egy P. multocida törzs perzisztenciájára volt visszavezethető, a harmadik esetben a vakcina hatástalanságának okát is megvizsgáltuk. A módszerek valós időben (nem retrospektív módon) történő alkalmazása kulcsinformációt szolgáltathatott volna a járványsorozat jelentős részének megelőzéséhez, így a munka bemutatja a módszerek potenciális hasznosíthatóságát az állatorvosi diagnosztikában. A R. anatipestifer törzsekkel kapcsolatos eredmények alapján a törzsek eloszlása sem térben, sem időben nem volt homogén, tehát a kórokozó endémiás jelenlétét valószínűsítettük. A munka bemutatja a molekuláris tipizáló módszerek alkalmazhatóságát az állategészségügyi diagnosztikában, és modellként szolgálhat további állategészségüggyel kapcsolatos felhasználási területekhez. Így például a módszerek rendkívül hasznos információkat szolgáltathatnak a zoonózist okozó, valamint a bioterrorizmus szempontjából fontos baktériumok elleni megelőző/védekező eszközök kidolgozásához is. Ezek közül kiemelt fontosságúak az élelmiszer-biztonsághoz kapcsolódó vizsgálatok, ahol a bemutatottakhoz hasonlóan a fertőzés forrásának azonosításában és terjedésének felderítésében hasznosíthatóak ezek a módszerek. (Egy ilyen, a leggyakoribb Salmonella szerovariánsok és a termotoleráns Camyplobacter fajok farmtól a fogyasztóig történő nyomon követésére irányuló modellvizsgálat jelenleg is folyik.)

Present work reports the application of modern molecular epidemiology methods for typing of bacteria. The aim was to study two important fowl-pathogenic bacteria Pasteurella multocida and Riemerella anatipestifer using methods adapted from the literature as well as developed during the present work. Isolates were identified using specific PCR assays and rDNA sequencing, a PCR assay specific for R. anatipestifer was developed. To assess genetic relatedness of isolates different PCR-based (repetitive element based PCR, randomly amplified polymorphic DNA) typing methods and pulsed-field gel electrophoresis were applied, the pulsed-field gel electrophoresis protocol used for typing of R. anatipestifer was developed during this work on the basis of a protocol described to type P. multocida. We examined three series of fowl cholera outbreaks and investigated the genetic deiversity in a collection of Eastern-Hungarian R. anatipestifer isolates by means of the abovementioned method. We proved that all three outbreak series originated in the persistence of a P. multocida strain, in case of the third series we also examined the possible causes of the failure of the vaccine applied. By employing these methods in real time (in a non-retrospective manner) key information may have become available which could have been a powerful aid int he prevention of recurrences. The work represents a potential application of molecular epidemiology in veterinary diagnostics. Investigation of R. anatipestifer isolates revealed a spatially and temporally inhomogeneous pattern of strains, thus indicating the endemic presence of the pathogen in the area. Present work demostrates the applicability of molecular typing methods in veterinary diagnostic investigations, and may serve as a model to other application fields connected to veterinary sciences. These methods, for example, may provide useful data for the development of prevention programs against zoonotic bacteria or bacteria used as potential agents in bioterrorism. Food safety investigations bear emphasized importance in the EU, where these methods aid in microbial source tracking. (Such an investigation following Salmonellae and thermotolerant Campylobacter spp. From farm to fork is currently under way.

Leírás
Kulcsszavak
molekuláris epidemiológia, Rep-PCR, pulzáló mezejű gélelektroforézis, Pasteurella multocida, Riemerella anatipestifer, baromfikolera
Forrás