Molecular biological studies on Mycobacterium avium-intracellulare complex isolated from slaughtered pigs and wildlife animals in Germany

Abstract

In a cross-sectional study multiple lymph nodes from 217 pigs, 174 from conventionally managed farms and 43 from an "eco" farm in different geographic areas of Germany slaughtered in four slaughterhouses were investigated for their mycobacterial burden. By carcass inspection 96 pigs were found to exhibit pathological lesions, 121 did not show macroscopic signs of mycobacterial infection. Lymph node specimens from different organs of all 217 pigs were investigated by Ziehl-Neelsen staining and cultivation. The species of isolates were identified by PCR. Staining showed sensitivity of 81,16% compared to culture of tissue on Löwenstein-Jensen or Stonebrink medium. From 32,05% of the conventionally managed pigs without pathological lesions mycobacteria could be isolated, compared to 60,46% of "eco" pigs. In 29.66% of the animals mycobacteria were found in multiple lymph nodes, in some cases also in muscle lymph nodes. In 83 out of 217 pigs M. avium subspecies hominissuis was isolated. High resolution genotyping using RFLP and PFGE showed a high degree of intrasubspecies differences, but no relationship between RFLP and PFGE clusters. PFGE of M. avium ssp. hominissuis isolates from pigs originating from different regions slaughtered in one of the slaughterhouses showed close clonal relationship to each other and to cattle isolates from the geographical area of the respective slaughterhouse found in the year 2000. This clonal group comprised about 45% of all M. avium ssp. hominissuis isolates, while RFLP yielded a very diffiuse dendrogramme. Therefore PFGE is considered to be the more suitable method for large scale epidemiological investigations for M. avium infections.

Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die labordiagnostische Untersuchung des Vorkommens von Mycobacterium avium-intracellulare Komplex (MAIC) bei Schlachtschweinen. Die Probennahme wurde in Form eine Querschnittsstudie durchgeführt. Die Ergebnisse durch Ziehl-Neelsen Färbung zeigen relativ niedrige Sensitivität im Vergleich zu kultureller Technik. In dieser Studie ist Ogawa der beste Nährboden für die erste Isolierung. Die Versuche mit Löwenstein-Jensen (LJ) und Stonebrink (S) sollten parallel durchgeführt werden, weil einige Stämme nur auf LJ und/oder S wachsen. Die Schweine aus einem �Öko� Bestand zeigen etwa doppelt so hohe Prävalenzen (60.46%) wie die Schweine aus konventionellen Beständen (32.05%). Bei 29.66% waren mehr als ein Lymphknoten infiziert. Nach den Ergebnissen dieser Arbeit stellen mit Mykobakterien belastete Schweine, zumal da ein Prozentsatz der Tiere keine pathol.-anatomischen Veränderungen aufweist, eine mögliche Infektionsquelle für den Verbraucher. Anhand der Untersuchung mit PCR wurde Mycobacterium (M.) avium ssp. hominissuis am häufigsten identifiziert gefolgt von M.avium ssp.avium und selten M. intracellulare. Nach dem Ergebnis mit PFGE zeigen die M. avium ssp. hominissuis, die von Schlachtschweinen aus Essen (NI), Meiningen (TH) und Wildtiere aus Thüringen isoliert wurden, die ähnliche molekulare Charakteristika wie die Rinderstämme aus Cloppenburg in Jahr 2000. Dieses Ergebnis zeigt, dass PFGE für molekulare epidemiologische Studien über große geographische und zeitliche Räume besser geeignet ist.