Poultry is recognised as an important source for human infections caused by Salmonella enterica subsp. enterica. A European baseline survey during the years 2005 and 2006 has revealed that the monophasic Salmonella enterica subsp. enterica serovar 4,12:d:- and the serovar Paratyphi B d-tartrate positive (dT+) were one of the most frequently isolated serovars in German broiler flocks. This study focuses on the genotypic characterisation of these both serovars using pulsed- field gel electrophoresis and DNA microarray to determine the clonality, the pathogenic gene repertoire, and resistance determinants. For that purpose, a prototype of a Salmonella DNA microarray comprising 276 60-mer and 5 40-mer oligonucleotide probes was developed and in-house validated. Nearly identical PFGE profiles and a highly similar gene repertoire were found among serovar 4,12:d:- isolates of feed, animal and human sources. All strains were susceptible to 16 antimicrobial agents tested and did not encode any resistance genes. The serovar lacked genes with known contributions to pathogenicity in comparison to serovars highly prevalent in humans. The comparison of the virulence gene repertoire to other serovars indicated the highest relationship to serovar Derby (4,12:f,g:[1,2]). Among serovar Paratyphi B dT+ isolates two major clonal lines, which could be phenotypically differentiated by the expression of the O:5-antigen, were identified. All O:5 antigen negative (O:5-) strains were multi-drug resistant and originated from Western Europe (Belgium, Netherlands and Germany) poultry. Strains exhibiting the O:5-antigen (O:5+) encoded by the oafA gene revealed a more heterogeneous group including multi-drug resistant and susceptible strains. Compared to O:5- isolates, serovar Paratyphi B dT+ O:5+ strains possessed additional virulence determinants. The Salmonella Genomic Island 1 was only found in O:5+ strains. Five monophasic serovar 4,5,12:b:- isolates lacking the phase-2 flagellar antigen were highly similar to serovar Paratyphi B dT+ isolates of the O:5+ group. Currently it can not be estimated that serovar 4,12:d:- exposes a high risk to humans caused by consumption of poultry. In concern of serovar Paratyphi B dT+ a multi-drug resistant clone still persists in chickens across Western Europe. Moreover, the existence of a second, more heterogeneous serovar Paratyphi B dT+ O:5+ group was shown encoding additional fimbrial and virulence genes suggesting a more diverse origin and an ubiquitous spreading.
Geflügel stellt eine wichtige Quelle für durch Salmonella enterica subsp. enterica verursachte Lebensmittel assoziierte Humaninfektionen dar. Das in den Jahren 2005 und 2006 durchgeführte Europäische Masthähnchen Monitoring zeigte, dass der monophasische Salmonella enterica subsp. enterica Serovar 4,12:d:- und der Serovar Paratyphi B, d-Tartrat fermentierend (dT+), die am häufigsten isolierten Serovare aus Masthähnchen Herden waren. Die in dieser Studie durchgeführte genotypische Charakterisierung untersucht diese beiden Serovare hinsichtlich ihrer Klonalität, dem Pathogenitätsgenrepertoire und Resistenzdeterminanten mittels Pulsfeld-Gelelektrophorese und DNA Microarray. Zu diesem Zweck wurde ein neuer Prototyp eines Salmonella DNA Microarrays, ausgestattet mit 276 60-mer und 5 40-mer Oligonucleotiden, entwickelt und validiert. Nahezu identische PFGE Profile und ein sehr ähnliches Genrepertoire wurden für Serovar 4,12:d:- Isolate aus Futtermittel, Tier und Mensch gefunden. Alle Stämme waren sensibel gegenüber den 16 getesteten Antibiotika und kodierten keine Resistenzgene. Dem Serovar fehlten Pathogenitätsgene, die üblicherweise von häufig in Menschen vorkommenden Serovaren kodiert werden. Der Vergleich des Virulenzgenrepertoires mit anderen untersuchten Serovaren zeigte die höchste Verwandschaft zum Serovar Derby (4,12:f,g:[1,2]). Serovar Paratyphi B dT+ Isolate unterteilten sich in zwei klonale Linien, die phänotypisch durch die Expression des O:5 Antigens unterschieden werden konnten. Alle aus Westeuropa (Belgien, Niederlande und Deutschland) stammenden O:5 negativen (O:5-) Stämme waren multiresistent und aus Geflügel isoliert. Stämme die über das O:5 Antigen verfügten (O:5+), kodiert durch oafA, zeigten eine heterogene Gruppe die sowohl sensible, als auch resistente Stämme einschloss. Im Vergleich zu den O:5- Isolaten, besaßen O:5+ Stämme zusätzliche Virulenzdeterminanten. Die Salmonella Genomic Island 1 wurde nur in den O:5+ Stämmen gefunden. Fünf monophasische Serovar 4,5,12:b:- Stämme, denen das Phase2-Antigen fehlte, waren den Serovar Paratyphi B dT+ Isolaten der O:5+ Gruppe sehr ähnlich. Zur Zeit kann nicht davon ausgegangen werden, dass Serovar 4,12:d:- ein hohes Risiko beinhaltet, nach Verzehr von Geflügel Humaninfektionen auszulösen. Für Paratyphi B dT+ O:5- konnte die Persistenz eines multiresistenten Klones in Westeuropa in Geflügelbeständen nachgewiesen werden. Weiterhin wurde die Existenz einer zweiten, heterogenen O:5+ Serovar Paratyphi B dT+ Gruppe nachgewiesen, die zusätzliche Fimbrien- und Virulenzgene kodiert und sehr wahrscheinlich ubiquitär verbreitet ist.
