Assoziationen zwischen Mutationen ausgewählter ribosomaler Bestandteile von Brachyspira hyodysenteriae und MHK-Werten für Pleuromutiline, Makrolide und Lincosamide
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Zusammenfassung
Brachyspira hyodysenteriae ist der Erreger der Schweinedysenterie, einer weltweit vorkommenden Durchfallerkrankung bei Mastschweinen, die zu schwerer mucohämorrhagischer Colitis und Typhlis führt. Im Falle eines Krankheitsausbruchs sind erhebliche ökonomischen Einbußen durch reduzierte Futterverwertung und Tageszunahmen zu erwarten, zudem ist mit hohen Totalverlusten zu rechnen, weshalb eine umgehende Behandlung unabdingbar ist. Mit hoch sensitiven und spezifischen diagnostischen Verfahren wie der PCR kann binnen eines Tages die Diagnose gestellt werden. Ein Resistenztest der nach guter veterinärmedizinischer Praxis der Therapie voransteht ist aktuell nur über eine relativ langwierige bakteriologische Anzucht möglich. Außerdem steht der Resistenztest für B. hyodysenteriae nicht flächendeckend zur Verfügung. Zudem werden steigende Resistenzraten gegen die derzeit effektivste Wirkstoffgruppe zur Behandlung der Dysenterie die Pleuromutiline beobachtet. In der vorliegenden Dissertation wurden 64 B. hyodysenteriae-Stämme aus deutschen Betrieben auf Mutationen mit Assoziation zu den MHK-Werten für Pleuromutiline, Makrolide und Lincosamide untersucht. Das Stammkollektiv wurde auf Tryptikase-Soja-Agar mit 5% Schafblutzusatz und 5 Selektivantibiotika angezüchtet und reinkultiviert. Anschließend wurden die MHK-Werte mit einem Mikroboulliondilutionstest (MBDT) bestimmt. Mittels PCR wurden Gene, die für Bindungsregionen der Pleuromutiline in der 23S rRNA kodieren, sowie Gene für Proteine, die unmittelbar an das Peptiyltransferasezentrum angrenzen (L3, L4, L2, L22), amplifiziert. Die Amplifikate wurden sequenziert. Durch vergleichende Analysen konnten Mutationen detektiert und Assoziationen zu MHK-Werten hergestellt werden. Von insgesamt 14 SNPs in der 23S rRNA und 4 SNPs in L3 waren 2 SNPs (L3443 in L3 und Position 2535 in der 23S rRNA) signifikant mit den MHK-Werten assoziiert. Der SNP in L3 an Position 443 führte in 27 % der Fälle zu einem Aminosäureaustausch von Asparagin (Asn) zu Serin (Ser). Dieser Austausch war signifikant mit den MHK-Werten für Tiamulin (p= 0.002) und den MHK-Werten für Valnemulin (p= 0.004) assoziiert. 73 % der L3443-Asparagin-Stämme wiesen einen MHK-Wert unterhalb von 0,625 & #956;g/ml für Tiamulin auf. 89 % der L3443-Serin-Stämme erreichten MHK-Werte oberhalb von 0,625 & #956;g/ml. Unter Einbeziehung des SNPs an Position 2535 der 23S rRNA, der in den Varianten G2535 und G2535A vorkam, ergaben sich vier Varianten, von denen drei nachgewiesen werden konnten: Asn/G2535, Asn/G2535A und Ser/G2535. Innerhalb des vorliegenden Stammkollektivs ergab sich allerdings keine weitere Aufspaltung der L3-Ser Variante. Mit der Aufspaltung der L3-Asn Variante in Asn/G2535 und Asn/G2535A, konnte hingegen ein Anteil der unerwartet sensiblen Stämme durch die offensichtlich MHK-absenkende Wirkung der G2535A Variante erklärt werden. Hierdurch stieg die korrekte Zuordnung der Stämme innerhalb der L3-Asn Gruppe von 73 % auf 79 % an. Innerhalb der G2535 Stämme konnte damit die Aussagekraft durch Einbeziehung der L3-SNPs von 77 % auf 82 % gesteigert werden. Die vierte nicht vorkommende, Variante Ser/G2535A wurde in einer spanischen Untersuchung in 3 von 18 gegen Tiamulin und Valnemulin hoch-sensiblen Stämmen nachgewiesen. In der vorliegenden Arbeit konnte anhand der 64 untersuchten B. hyodysenteriae-Stämme erstmalig ein statistisch signifikanter Zusammenhang zwischen kombinierten Genvarianten der 23S rRNA und dem ribosomalen Protein L3 und den MHK-Werten für Pleuromutiline hergestellt werden. Die gewonnenen Erkenntnisse stehen damit für die Entwicklung neuer molekularer Resistenztests zur Verfügung.Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
Beschreibung
Anmerkungen
Erstpublikation in
Giessen : VVB Laufersweiler