Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Vorkommen und medizinische Bedeutung von Streptococcus suis beim Wildschwein (Sus scrofa scrofa)

Verkühlen, Gerd-Josef

Invasive Streptococcus (S.) suis strains cause meningitis and other diseases in pigs. In humans S. suis diseases (mainly meningitis) have occurred in connection with occupational processing of porc. As zoonotic agent only serotype 2 strains are relevant. Four case reports of S. suis meningitis in hunters suggest transmission of S. suis through butchering of wild boars. Here, extensive genotyping of S. suis isolates from wild boars (n = 200) of Northwestern Germany was performed. The aim of the study was to investigate the wild boar-associated S. suis population with regard to prevalence of S. suis pathotypes in comparison to the population of S. suis strains associated with domesticated pigs. A major aim of genotyping was to identify putative human pathogenic strains. This was mainly realised through comparison with isolates from diseased humans. S. suis was detected in 92,8% of the investigated tonsils from wild boars. Similar to the domesticated pig-associated S. suis population, a high diversity among S. suis isolates from wild boars was observed. Alltogether, it was possible to differentiate 22 genotypes with a multiplex-PCR, a mrp-variant PCR and an epf-monoplex PCR among wild boar isolates. Occurrence of different serotypes (cps 2, 7, 9) was also demonstrated genotypically for the wild boar group. The prevalence of serotype 2 strains (cps2+) was comparable among wild boar and domesticated pig isolates (9% bzw. 14%). The wild boars positive for cps 2 strains were not evenly distributed among the different regions investigated. A high prevalence of these cps 2 wild boar carriers in some regions was obvious. With regard to virulence-associated factors (cps, sly, mrp, epf) and their variability a number of similarities between the domesticated pig- and the wild boar-associated S. suis-population were identified. Together with the demonstration of serological positive animals in this study, the genotyping results suggest that S. suis is also a pathogen in wild boars. Despite many similarities between the two S. suis populations important differences were also shown. Interestingly, the epidemiologically important pathotype mrp+ epf+ (normal variant) sly+ cps2+ was absent among the wild boar isolates in contrast to the control group of domesticated pig isolates. Furthermore, AFLP-typing revealed differences between serotype 9 isolates from wild boars and the mrp* serotype 9 reference strain, which also represents an epidemiologically important pathotype in Europe. It is discussed, wether these results might reflect a selection of specific pathotypes of the facultative pathogen S. suis in modern swine production. Because of their putative relevance as zoonotic agent, 20 serotype 2 (cps 2) strains from wild boars were further compared genotypically with strains from pigs and diseased humans. Among these isolates was a liquor isolate of a hunter from Hamburg. These wild boar serotype 2 strains, which were isolated from 5 different regions, could be classified as putative zoonotic agents with the exception of one strain for the following reasons: As the human  isolates of this and one published study (SMITH et al., 1993) these wild boar S. suis strains belong to the genotype sly+ mrp+ epf* (large variant) cps2+. The epf*-variant is identical or very similar to the epf*-variant of the liquor isoate from the hunter and the serotype 2 reference strain 1890. In contrast to the other wild boar isolates, the serotype 2 strains formed a homogeneous cluster (A) in the AFLP-dendrogramm. In addition highly virulent porcine reference strains and all investigated 5 isolates from diseased Europeans could be assigned to the above mentioned cluster A. Within this cluster, 16 cps 2 wild boar strains from 3 different regions showed a similarity of more than 90% to the liquor isolate of the hunter from Nortwestern Germany (subcluster A1). In conclusion, carriage of putative human pathogenic S. suis strains among wild boars in Northwestern Germany is quite likely. Reasonable consequences for hunters are discussed.

Invasive Streptococcus (S.) suis-Stämme verursachen Meningitis und andere Erkrankungen beim Schwein. Beim Menschen sind S. suis-Erkrankungen (vor allem Meningitiden) des öfteren im Zusammenhang mit der Verarbeitung von Schweinefleisch aufgetreten. Als Zoonoseerreger spielen nur Stämme des Serotyp 2 eine entscheidende Rolle. Vier Fallberichte über S. suis-Meningitiden bei Jägern legen nahe, dass der Erreger auch beim Aufbrechen von Schwarzwild übertragen werden kann. In dieser Arbeit wurde eine umfangreiche Genotypisierung von S. suis-Isolaten von Wildschweinen (n = 200) in Nordwestdeutschland durchgeführt. Die Wildschwein-assoziierte S. suis-Population sollte auf das Vorkommen von wichtigen S. suis-Pathotypen vergleichend mit der Hausschwein S. suis-Population untersucht werden. Ziel der Genotypiserung war vor allem das Erkennen potenziell humanpathogener S. suis-Stämme. Dies wurde besonders durch die Einbeziehung von S. suis-Isolaten erkrankter Menschen möglich. S. suis konnte in 92,8% der untersuchten Wildschweintonsillen nachgewiesen werden. Wie die Hausschwein-assoziierte S. suis-Population zeichneten sich die Wildschweinisolate durch eine große Heterogenität aus. Insgesamt konnten mit einer Multiplex-PCR nach SILVA et al. (2004), einer mrp-Varianten PCR und einer epf-Monoplex PCR 22 verschiedene Genotypen differenziert werden. Für die Wildschweinisolate wurden, wie bei S. suis von Hausschweinen, unterschiedliche Serotypen (cps 2, 7, 9) genotypisch nachgewiesen. Der Anteil an Serotyp 2-Stämmen (cps2+) war bei Wild- und Hausschweinisolaten vergleichbar (9% bzw. 14%). Die für cps2+ Stämme positiven Wildschweine waren nicht gleichmäßig über die Regionen verteilt. Eine hohe Konzentration  dieser cps2 Wildschweinträgertiere in einzelnen Regionen war festzustellen. In Bezug auf das Vorkommen der Virulenz-assoziierten Faktoren cps, sly, mrp und epf sowie deren Variabilität konnten in dieser Arbeit zahlreiche Gemeinsamkeiten zwischen der Hausschwein- und Wildschwein-assoziierten S. suis-Population aufgezeigt werden. Im Zusammenhang mit dem weiterhin festgestellten Auftreten von serologisch positiven Tieren muss davon ausgegangen werden, dass S. suis auch beim Wildschwein als Krankheitserreger auftritt. Trotz grundsätzlicher Gemeinsamkeiten konnten auch wichtige Unterschiede zwischen beiden Erregerpopulationen festgestellt werden. Auffällig war vor allem, dass der für die Epidemiologie von S. suis-Erkrankungen beim Hausschwein wichtige Pathotyp mrp+epf+ (normale Varianten) sly+cps2+ beim Wildschwein im Gegensatz zur Hausschweinkontrollgruppe nicht nachgewiesen werden konnte. Weiterhin unterschieden sich die Serotyp 9-Isolate vom Wildschweinen nach den Ergebnissen der AFLP-Typisierung nach REHM et al. (2004) wesentlich von dem mrp* Serotyp 9-Referenzstamm, der einen weiteren  in Europa epidemiologisch bedeutsamen S. suis-Pathotypen repräsentiert. Es wird diskutiert, inwieweit diese Ergebnisse eine mögliche Selektion von bestimmten Pathotypen dieses fakultativen Erregers durch die moderne Schweinehaltung widerspiegeln. Aufgrund ihrer möglichen Bedeutung als Zoonoseerreger wurden darüber hinaus 20 Serotyp 2 (cps2)-Stämme vom Wildschwein vergleichend mit Hausschweinstämmen und Isolaten von erkrankten Menschen, u. a. auch einem Liquor-Isolat von einem Jäger aus Hamburg, näher typisiert. Diese aus fünf verschiedenen Regionen stammenden Serotyp 2-Stämme können demnach bis auf eine Ausnahme aufgrund folgender Merkmale als potenziell humanpathogen eingestuft werden: Wie die humanen Isolate aus dieser und einer publizierten Arbeit von SMITH et al. (1993) zeichnen sich diese Stämme durch den Genotyp sly+ mrp+ epf* (große Variante) cps2+ aus. Die epf*-Variante ist identisch oder sehr ähnlich zu der epf*-Variante des Liquor-Isolates des Jägers bzw. des Serotyp 2-Referenzstammes 1890. Im Gegensatz zu den anderen untersuchten Wildschweinisolaten bildeten die untersuchten Serotyp 2-Stämme einen homogenen Cluster (A) im AFLP-Dendrogramm. Zu dem Cluster A gehörten vor allem noch hochvirulente, porcine Referenzstämme sowie alle untersuchten Isolate (n = 5) von erkrankten Menschen aus Europa. Innerhalb dieses Clusters A wiesen 16 cps 2-Stämme vom Wildschwein aus drei unterschiedlichen Regionen eine Ähnlichkeit von über 90% zu dem Liquorisolat des norddeutschen Jägers auf (Subcluster A1). Als Schlußfolgerung dieser Arbeit ist festzuhalten, dass Wildschweine in Nordwest-deutschland häufig Träger potenziell humanpathogener S. suis-Stämme sind. Mögliche Konsequenzen für Jäger werden diskutiert.

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Verkühlen, Gerd-Josef: Vorkommen und medizinische Bedeutung von Streptococcus suis beim Wildschwein (Sus scrofa scrofa). Hannover 2005. Tierärztliche Hochschule.

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