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Untersuchungen ausgewählter Virulenzfaktoren anhand deutscher Haemophilus parasuis-Isolate in Assoziation zu Pathogenität und Klinik beim Schwein

Stein, Lara Maria Nike


Originalveröffentlichung: (2018) Giessen : Laufersweiler Verlag
Zum Volltext im pdf-Format: Dokument 1.pdf (3.273 KB)


Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:hebis:26-opus-136102
URL: http://geb.uni-giessen.de/geb/volltexte/2018/13610/

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Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Klinik für Wiederkäuer und Schweine, Professur für Schweinekrankheiten
Fachgebiet: Veterinärmedizin
DDC-Sachgruppe: Landwirtschaft
Dokumentart: Dissertation
Zeitschrift, Serie: Edition scientifique
ISBN / ISSN: 978-3-8359-6680-2
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 04.04.2018
Erstellungsjahr: 2018
Publikationsdatum: 19.06.2018
Kurzfassung auf Deutsch: Die Beteiligung von H. parasuis am Krankheitsgeschehen in Schweinebeständen wird seit Jahren immer wieder diskutiert. Der Erreger kann als Kommensale, aber auch als fakultativer Krankheitserreger das Schwein besiedeln. Dabei ist zwischen einer fibrinösen Pneumonie und der systemischen Erkrankung, der sogenannten Glässer‘schen Krankheit zu unterscheiden. Das Hauptproblem ist, dass es verschiedene Stämme des Erregers gibt, die sich in der klinischen Ausprägung a- bis hochvirulent zeigen können. Hieraus ergeben sich erhebliche Probleme in der Diagnostik, der Therapie und bei der Wirksamkeit der Impfstoffe. Außerdem zeigt H. parasuis außerhalb des Wirtes eine geringe Tenazität, was zu Schwierigkeiten im Nachweis durch bakterielle Kultur und Folgeverfahren wie Resistenztests und Serotypisierung führt.
Ziel der Arbeit war es, molekulare Ursachen für die Ausprägung der Virulenz von H. parasuis zu finden. In der vorliegenden Arbeit wurden 138 Isolate von H. parasuis aus deutschen Betrieben auf das Vorhandensein von 10 ausgewählten möglichen Virulenzfaktoren untersucht. Durch die pathologisch-anatomischen Befunde und anamnestischen Parameter lag für die jeweiligen Isolate ein umfassendes Arsenal an Metadaten vor. Die in der vorliegenden Arbeit entwickelte Einteilung in vier Krankheitskategorien von 0 – 3 (0 „o. b. B.“ bis 3 „hochgradig H. parasuis-spezifische Befunde“) erlaubte eine Abschätzung der Virulenz des jeweils unter-suchten Isolates. Es wurden mittels χ²-Test nach Pearson Assoziationen zwischen Serotypen, Resistenzverhalten, Virulenzfaktoren, Organnachweisen, Tierkategorien und der Krank-heitskategorie untersucht.
Alle 10 Virulenzfaktoren konnten in allen beprobten Organen und Altersstufen nachgewiesen werden. Es bestanden signifikante Zusammenhänge zwischen dem Nachweis der Virulenzfak-toren, den pathologisch-anatomischen Befunden, der Krankheitskategorie und dem Alter. Zusammenhänge zum Resistenzverhalten bzw. zum Serotyp konnten nicht hergestellt werden.
Eine PCR, die die 5 am engsten assoziierten Virulenzfaktoren (extrazelluläre Serin-ähnliche Protease P2, äußeres Membranprotein P2 und die Virulenz-assoziierten trimerischen Au-totransporter der Gruppen 1 bis 3) detektiert, kann zur Aufklärung beitragen, ob der Erreger am Krankheitsgeschehen im Bestand beteiligt ist oder nur als Kommensale eine Rolle spielt.
Die gewonnenen Erkenntnisse ermöglichen die bessere Beurteilung des Erregers in Bezug auf seine klinische Relevanz und Behandlungsmöglichkeiten und können in Zukunft praktisch eingesetzt werden.
Kurzfassung auf Englisch: The role of Haemophilus parasuis (H. parasuis) as a factor in diseases in pig farms has been frequently discussed over the last decades. The agent can be a commensal in the upper respir-atory tract or it can colonize the pig as a facultative infectious agent. Fibrinous inflammation in pigs, called Glässer’s disease, has to be distinguished from catarrhal purulent broncho-pneumonia. A central issue is the range of different strains of the agent: They range from avirulent to highly virulent. This causes massive problems in diagnostics, therapy and vac-cination. Furthermore, H. parasuis shows weak tenacity outside the host. This leads to diffi-culties in cultivation, antimicrobial susceptibility testing and serotyping.
The aim of the present survey was to identify molecular markers of H. parasuis in association with virulence of field isolates. 138 strains of H. parasuis were collected from swine herds in Germany (Lower Saxony and Hesse). H. parasuis was cultured, serotyped and screened by PCR regarding 10 putative and potential virulence genes.
The severity of disease levels within herds varied from definite cases of commensalism to cases with specific, high degree clinical and pathological symptoms. Individual pigs were dissected and sampled. In this study classification from degree 0 to 3 (0 “without symptoms” to 3 “high-grade of H. parasuis specific findings”) led to an assessment of the virulence of the examined strain. Associations between serotypes, resistance, virulence factors, evidence in the organs, category of the age of the pigs and category of illness were examined via Pearson’s χ2 test.
All 10 virulence factors were verified in all organs and all categories of age. There was a sig-nificant association between virulence factors and pathologic examination as well as category of disease and age. There was no association with serotypes or resistance to antibiotics.
Development of a PCR which can detect the five most highly associated virulence factors (extracellular serine protease-like Protein 2, Outer Membrane Protein P2 and virulence-associated trimeric autotransporter of groups 1-3), can lead to information, if the strain is the causative agent of the disease or just acting as a commensal.
These new findings allow a better assessment of H. parasuis in regard to its clinical outcome and options of therapy. Thus, they can be used practically in the future.
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