dc.contributor.author
El-Adawy, Hosny Hassan Hosny
dc.date.accessioned
2018-06-07T22:05:19Z
dc.date.available
2013-07-24T09:17:39.675Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/8850
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-13049
dc.description.abstract
Poultry remains an important vehicle for pathogens, leading to human food
borne disease all over the world. Campylobacter infection in commercial
broilers and turkeys represents a challenge for all persons involved in
poultry food production chain. Studying the colonization and genetic diversity
along with the antimicrobial resistance of Campylobacter jejuni in commercial
poultry rearing is a matter of concern. The findings of this thesis clearly
indicate that age and -possible- sex have an influence on the onset of
colonization and prevalence of thermophilic Campylobacter in fattening turkey
farms. Drinking water can be considered as primary source for flock infection.
Additionally, multiplex PCR used for detection of thermophilic Campylobacter
DNA which was directly extracted from faecal and environmental samples was
developed and evaluated (Chapter 2). The assessment of the genetic diversity
of a Campylobacter population is critical for the understanding of the
epidemiology of this bacterium and consequently this information has to be
used to reduce disease burden. Hence, a part of this study was conducted to
investigate the dynamic of flock colonization and genetic diversity in
Campylobacter isolates using different genotyping tools. The performance of
established flaA genotyping, multilocus sequencing typing (MLST) and DNA
microarray typing assay based on the ArrayTube™ technology was evaluated using
C. jejuni isolates that proved to be genetically stable in their flaA genes.
It was shown that different typing methods are useful to determine the genetic
heterogeneity of C. jejuni isolated from turkey during the rearing process.
The degree of relatedness was varying depending upon the typing method used.
DNA microarray technique based on whole genome information had the highest
discriminatory power compared to the other molecular typing methods assessed
here. The ATTM microarray system is also relatively cheap, when hands-on-time,
necessary equipment, and costs of material are considered. This investigation
demonstrated changing of C. jejuni in turkeys and the coexistence of different
genotypes during turkey rearing for the first time (Chapter 3). A recent
concern is the emergence of antibiotic resistance in C. jejuni isolated from
turkeys in particular of those antibiotics used to treat human illness.
Monitoring the progress of this resistance becomes a growing public health
issue. The third part of this study was conducted to provide information about
the resistance of C. jejuni isolated from turkeys by investigating the genes
for ciprofloxacin, tetracycline and erythromycin resistance. All isolates were
fully susceptible to chloramphenicol and gentamicin. The isolates were highly
resistant to sulphonamides, metronidazole, ciprofloxacin, naladixic acid, and
tetracycline. The isolates were sensitive to streptomycin, erythromycin,
neomycin, and amoxicillin. Multidrug resistance was detected. Replacement of
the Thr-86→Ile of the gyrA gene, and a tet(O) gene were the main resistance
mechanisms for fluoroquinolones and tetracycline resistance, respectively,
while no point mutation in the 23S rRNA gene was found that could be
responsible for macrolide resistance. The present study provides sufficient
data suggesting that the PCR-RFLP and MAMA-PCR are simple and rapid methods
for the detection of ciprofloxacin resistance in C. jejuni. These methods seem
to be suitable to serve as possible alternative methods for routine detection
of mutations without the need for sequencing. To our knowledge, this is the
first study providing sufficient data on the current status of the
antimicrobial susceptibility to C. jejuni isolated from turkey farms in
different regions in Germany (Chapter 4). During the trail to isolate
Campylobacter from caecal content of female turkey at 16th week of age Two
Gram negative, micro-aerophilic, non-motile and non-spore-forming coccoid
bacteria were isolated. The biochemical reaction profiles (API 20 E and API 20
NE) typed both strains as Ochrobactrum anthropi. On the basis of 16S rRNA gene
and recA gene sequence similarities the strains were identified as
Ochrobactrum anthropi and Ochrobactrum pecoris, respectively. Both strains
were highly resistant against beta-lactam antibiotics, chloramphenicol and
sulphonamides but variable in susceptibility to ciprofloxacin, gentamicin and
tetracycline. This is the first time that Ochrobactrum species were isolated
from an avian host (Chapter 5).
de
dc.description.abstract
Geflügel bleibt ein wichtiges Vehikel für Krankheitserreger, die zu
menschlichen Lebensmittel übertragen Krankheit auf der ganzen Welt.
Campylobacter-Infektion bei kommerziellen Masthähnchen und Puten stellt eine
Herausforderung für alle Personen in Geflügel Nahrungsmittelproduktionskette
beteiligt. Studien zur Kolonisierung, genetischen Vielfalt sowie der
Resistenzentwicklung von Campylobacter jejuni in Nutzgeflügel sind deshalb von
großer Wichtigkeit. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen deutlich den Einfluss
von Alter und – möglich - Geschlecht von Puten auf den Beginn der Kolonisation
und die Prävalenz von thermophilen Campylobacter. Tränkenwasser kann als
primäre Quelle für Herde Infektion in Betracht gezogen werden. Zusätzlich
Multiplex-PCR zum Nachweis von thermophiler Campylobacter DNA, die direkt von
Fäkal-und Umweltproben wurde extrahiert verwendet wurde entwickelt und
evulated (Kapitel 2). Die Beurteilung der genetischen Vielfalt von
Campylobacter-Isolaten ist von entscheidender Bedeutung für das Verständnis
der Epidemiologie dieses Bakteriums. Die so gewonnenen Daten helfen auch, die
Durchseuchung der Bestände und die Inzidenz zu verringern. Daher wurde eine
Studie durchgeführt, um die Dynamik der Besiedlung eines Bestandes zu
untersuchen und die genetische Vielfalt der isolierten Campylobacter mit
verschiedenen Genotypisierungsmethoden zu ermitteln. Die Qualität der
etablierten flaA-Genotypisierung, Multilocus-Sequenz-Typisierung (MLST) und
DNA-Mikroarray-Testung mittels der ArrayTube™-Technologie wurde mit flaA-Gen
stabilen C. jejuni-Isolaten durchgeführt. Es konnte gezeigt werden, dass alle
Typisierungsmethoden eine größere genetische Heterogenität der Puten-Isolate
während der Aufzucht wiedergaben, die ermittelten Verwandtschaftsverhältnisse
der Isolate aber abhängig von der Untersuchungsmethode waren. Die DNA-
Mikroarray-Analyse, welche das gesamte Genom in die Untersuchung einbezieht,
hatte die höchste Trennschärfe im Vergleich zu den anderen molekularen
Typisierungsmethoden. Das ATTM Mikroarray-System ist preiswert, wenn
Zeitaufwand, notwendige Ausrüstung und die Materialkosten berücksichtigt
werden. Die Untersuchung ergab eine dynamische Änderung der C. jejuni-
Population in den Puten, wobei auch ein gleichzeitiges Nebeneinander
verschiedener Genotypen während der Aufzucht feststellbar war (Kapitel 3).
Besorgniserregend ist in den letzten Jahren die Entstehung von Antibiotika-
Resistenzen bei C. jejuni-Puten isolaten, insbesondere für solche Antibiotika,
die verwendet werden, um humane Erkrankungen zu behandeln. Die Überwachung der
Resistenzausbildung wird ein wachsendes Problem des öffentlichen
Gesundheitswesens. Daher wurde der dritte Teil dieser Studie durchgeführt, um
aktuelle Informationen über die Antibiotikaresistenzen in C. jejuni-
Putenisolaten zu erhalten. Dazu wurden auch molekularbiologische
Untersuchungen zur Ciprofloxacin-, Tetracyclin- und Erythromycin-Resistenz
durchgeführt. Alle Isolate waren empfindlich gegenüber Chloramphenicol und
Gentamicin. Die Isolate waren hochgradig resistent gegen Sulfonamide,
Metronidazol, Ciprofloxacin, Nalidixinsaure und Tetracyclin. Viele Isolate
waren empfindlich gegenüber Streptomycin, Erythromycin, Neomycin und
Amoxicillin. Ebenso konnten Mehrfachresistenzen bei verschiedenen Isolaten
nachgewiesen werden. Ersatz des Thr-86 → Ile im gyrA-Gen und die Detektion des
tet(O)-Gens waren die wichtigsten Resistenzmechanismen für Fluorchinolone und
Tetracyclin, Resistenz während keine Punktmutation in der 23S-rRNA-Gen
gefunden wurde, die für die Makrolidresistenz verantwortlich gemacht wird. Die
vorliegende Studie liefert ausreichend Daten dafür, dass die PCR-RFLP und PCR-
MAMA einfache und schnelle Verfahren zum Nachweis der Ciprofloxacin-Resistenz
in C. jejuni darstellen und als Alternative für den routinemäßigen Nachweis
der Mutation, ohne die Notwendigkeit einer DNA-Sequenzierung dienen können.
Die Studie stellt erstmals seit Jahren den aktuellen Status der
antimikrobiellen Empfindlichkeit für C. jejuni-Isolate aus Putenhaltungen
verschiedener Regionen Deutschlands dar (Kapitel 4). Während der Weg zum
Campylobacter aus Blinddarm Inhalte der weiblichen Mastputen zu isolieren, die
am 16. Woche im Alter von zwei gramnegative wurden mikroaerophilen,
unbewegliche und nicht Sporen bildende Kokken isoliert. Die biochemische
Reaktion Profile (API 20 E und API 20 NE) eingegeben beide Stämme als
Ochrobactrum anthropi. Auf der Basis der 16S-rRNA-Gen und recA-Gen-Sequenz
Ähnlichkeiten wurden die Stämme als Ochrobactrum anthropi und Ochrobactrum
pecoris identifiziert sind. Beide Stämme waren resistent gegenüber beta-
Lactam-Antibiotika, Chloramphenicol und Sulfonamiden, aber unterschiedlich in
ihrer Empfindlichkeit gegenüber Ciprofloxacin, Gentamicin und Tetracyclin.
Dies ist das erste Mal, dass Ochrobactrum von einem aviaren Wirt isoliert
werden konnte. (Kapitel 5).
de
dc.format.extent
III, 95 S.
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
Campylobacter jejuni
dc.subject
Polymerase chain reaction
dc.subject
sensitivity analysis
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::630 Landwirtschaft::630 Landwirtschaft und verwandte Bereiche
dc.title
Thermophilic Campylobacter in turkeys in Germany
dc.contributor.firstReferee
Univ.-Prof. Dr. Dr. Hafez Mohamed Hafez
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. Heinrich Neubauer
dc.contributor.furtherReferee
Univ.-Prof. Dr. Thomas Alter
dc.date.accepted
2013-07-19
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000094729-8
dc.title.subtitle
Epidemiology, genotyping and antimicrobial sensitivity studies
dc.title.translated
Thermophile Campylobacter aus Puten in Deutschland
de
dc.title.translatedsubtitle
Epidemiologie, Genotypisierung und Antibiotika Empfindlichkeitsuntersuchungen
de
refubium.affiliation
Veterinärmedizin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000094729
refubium.note.author
Mensch und Buch Verlag
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000013743
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access