Dissertation

Tierärztliche Hochschule Hannover / Bibliothek – School of Veterinary Medicine Hannover / Library

 

 Claudia Hagist

 

 Genotypisierung von Rhodococcus equi Stämmen aus Deutschland, isoliert bei Fohlen und anderen Tierarten

 

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-109086

title (eng.)

Genotyping of Rhodococcus equi strains isolated in Germany

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Dissertation, 2016

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/hagistc_ws16.pdf

abstract (deutsch)

Das Ziel der vorliegenden Studie war es, die Genotypen des Erregers Rhodococcus equi in Deutschland zu bestimmen. Deshalb wurden nicht nur Proben von einem Gestüt in Norddeutschland gesammelt, sondern es wurden zusätzlich Proben aus ganz Deutschland in die Studie mit einbezogen. Durch die externen Proben, unter denen sich auch Isolate von anderen Tierarten befanden, konnte zusätzlich gezeigt werden welche Genotypen bei diesen Tierarten derzeit vorkommen.

Die Probenentnahme erfolgte an Fohlen mit Lungenentzündung auf einem Gestüt im Zeitraum Mai 2014 bis Mai 2015. Untersucht wurden 100 an Pneumonie erkrankte Fohlen in einem Alter zwischen 1 Monat und 6 Monaten. Zusätzlich wurden Bodenproben von häufig durch Fohlen frequentierte Weiden, Sand-Paddocks und Treibgänge gesammelt. Freundlicherweise wurden weitere 109 R. equi-Isolate von verschiedenen deutschen Laboren zur Verfügung gestellt. Darunter befanden sich Proben von Pferden (n=75), Katzen (n=7), Hunden (n=16), Rindern (n=3), Vögel (n=1) und Reptilien (n=3).

R. equi wurde nur bei 24 der 100 erkrankten Fohlen und bei drei der 15 Bodenproben isoliert. Die weitere Untersuchung der R. equi-Isolate erfolgte an der Kitasato Universität in Japan. Zuerst wurde eine Plasmidisolierung durchgeführt. Von den 24 gestütsinternen Proben konnten bei 23 Isolaten Plasmide nachgewiesen werden. Von den 109 externen Proben trugen 82 Isolate Plasmide, wovon sich 13 Plasmide als kryptische Plasmide herausstellten, da kein VapA nachgewiesen wurde. Der VapA-Nachweis erfolgte mittels PCR. Dabei wurden 23 der Gestütsisolate, eine Bodenprobe und 70 der externen Isolate positiv getestet.

Anschließend erfolgte die Genotypisierung mit Hilfe des Restriktionsenzyms EcoR. Bei 20 der Gestütsisolate und bei 57 der externen Isolate wurde der Genotyp 85kb Typ festgestellt werden. Weitere drei der Gestütsisolate, sowie neun der externen Isolate wiesen den Genotyp 87kb Typ auf. Zusätzlich gelang der
Nachweis von zwei weltweit neuen Genotypen die als 85kb Typ und
85kb Typ bezeichnet wurden.

Zum Schluss wurden die Isolate mit Hilfe der Pulsfeldgelelektrophorese (PFGE) in Pulsotypen eingeteilt. Bei den Gestütsisolaten vom Genotyp 85kb Typwurden sieben (A1, A3, A4, B1, C, D, F1) und bei den externen Isolaten 22 (A1-9, B1-3, D, E, F1+2, G, H, I, J, K, L2) Pulsotypen festgestellt. Die Bodenprobe wies den
 Pulsotyp L1 auf. Für den Genotyp 87kb Typwurde bei den Gestütsisolaten
 nur ein Pulsotyp (B) und für die externen Isolate fünf (A1-3, B, C)
verschiedene Pulsotypen differenziert.

Der Nachweis der zwei neuen Genotypen und der Vergleich mit anderen Studien lassen die Vermutung zu, dass sich die Genotypen von R. equi weiter differenzieren und weltweit ausbreiten. Außerdem ist es denkbar, dass diese Entwicklung den neuen R. equi Genotypen Selektionsvorteile für Ihren jeweiligen Standort bieten.

abstract (englisch)

The aim of the current study was to genotype strains of Rhodococcus equi collected in Germany. For this purpose samples from one breeding Farm in northern Germany were collected, and also isolates from different laboratories from all over
Germany were analysed. As amongst these isolates also samples from different animal species were available, we could additionally evaluate which
genotype other species are carrying presently.

The sampling on the breeding farm took place in the time between May 2014 and May 2015. All together samples were taken from 100 foals in the age of one to six month and presenting pneumonia. Additionally 15 soil samples from frequently used areas like grassfields and sand paddocks of this breeding farm were taken.
By courtesy of different German laboratories further 109 isolates of
R. equi were provided. Beneath this isolates were samples from 75 Horses, six Cats, 16 Dog, three Cattle, one Bird and three Reptiles.

R. equi was detected only in 24 of the 100 sick foals and also in three of the 15 soil samples. The rest of the examination of the 136 R. equi isolates was proceeded by the author in Japan at the Kitasato University in the laboratory of Prof. S. Takai.

The first step was to determine the plasmid DNA of the R. equi isolates. 23 of the 24 isolates from the breeding farm carried plasmid DNA. Of the 109 isolates from the different laboratories, 82 carried plasmids, while 13 of these plasmids were cryptic plasmids as it was not possible to detect a VapA-Gen. The detection of the
VapA-Gen was performed by a polymerase chain reaction. The VapA-Gen on
23 of the internal isolates, on one of the 15 soil samples and on 70 of the 109 external samples was detected.

Further the genotype of the isolates using the restriction enzym EcoRwas characterized. 20 of the isolates from the breeding farm and 57 of the external isolates belonged to the genotype 85kb Typ. Three more of the internal and
nine of the external isolates were counted amongts the genotype
87kb Typ
. Furthermore two worldwide new genotypes, which were named 85kb Typ and were isolated.

Finally the pulsotypes of the isolates was determined by a pulsfield gelelectrophoresis (PFGE). The 85kb Typplasmid of the isolate from the breeding farm was separated into seven pulsotypes (A1, A3, A4, B1, C, D, F1). The soil sample belonged to the pulsotyp L1 and the external isolates were separated into 22 different pulsotypes (A1-9, B1-3, D, E, F1+2, G, H, I, J, K, L2). The genotype 87kb Typ of the internal isolates only exhibited the pulsotype B while the external isolates could be separated into 5 different pulsotypes (A1-3, B, C).

The identification of two new genotypes and the comparison with other studies might indicate that the genotypes of R. equi are able to transform and spread further throughout the world, improving or adapting the strategy life of R. equi in a particular habitat, getting some selectional benefit.

keywords

Genotypisierung, Rhodococcus equi, Dautschland, genotyping, Germany

kb

1.251