4 am häufigsten vorkommende
Genotypen in Deutschland IS900-RFLPa MIRU-VNTRb INMVc Anzahl der Isolate in
BstEII-PstI Muster Profil total Gruppe A Gruppe B
xxx
C1-P1 32332228 2 24 14 10
C1-P1 42322228 1 9 4 5
C1-P1 32522228 33 6 5 1
C1-P3 42332128 19 7 6 1
Cn6-P1 42332229 new5 4 1 3
Cn9-Pn17 42332218 5 2 1 1
C18-Pn16 42332228 1 4 - 4
C1-P1 32332218 3 2 - 2
C2-Pn18 32522228 33 3 - 3
C17-P8 42332228 1 2 - 2
C18-Pn16 22522226 new6 2 - 2
C24-Pn19 32522228 33 2 - 2
C1-P1 42332218 5 1 1 -
C1-P1 32332128 6 1 1 -
C1-P1 42322228 141 1 1 -
C1-P1 32522328 new1 2 2 -
C1-P1 22522128 new4 1 1 -
C1-P3 43332128 new3 1 1 -
C12-P3 42332128 19 1 1 -
C18-P3 42332128 19 1 1 -
C10-P6 42332228 1 1 1 -
C10-P6 42322228 141 1 1 -
C1-Pn19 32522228 33 1 1 -
CU5-Pn19 32522228 33 1 1 -
C13-Pn18 32332227 new2 1 1 -
Cn7-P1 42332228 1 1 1 -
C1-P1 22522228 12 1 - 1
C1-P1 32332229 new7 1 - 1
C2-P1 32522228 33 1 - 1
C5-P1 32332228 2 1 - 1
Cn4-P1 32332228 2 1 - 1
Cn8-Pn18 32522228 33 1 - 1
n=88 n=46 n=42
a Bandenmuster nach Verdau mit BstEII und PstI. BstEII-Bandenmuster wurden wie in Pavlik et al. (1999) benannt, CU5 wie bei Whittington et al. (2011), Cn4, Cn6, Cn7, Cn8, Cn9 sind neue Muster. PstI-Bandenmuster wurden wie bei Whipple et al. (1990) und Möbius et al. (2008) bezeichnet. Neue Bandenmuster sind P6, P16, P17, P18, und P19, bisher nicht publiziert.
Einleitung
MAP ist der Erreger der Paratuberkulose (Ptb), einer chronischen Darmerkrankung der Wiederkäuer. Sie ist in Rinderbeständen in ganz Deutschlands weit verbreitet, betrifft aber ebenso Schaf- und Ziegenbestände und frei oder in Zoologischen Gärten lebende Wiederkäuer. Jungtiere infizieren sich innerhalb der ersten Lebenswochen.
Spezifische Darmveränderungen repräsentieren die morphologische Manifestation der fortschreitenden Paratuberkulose; sind jedoch nur post mortem festzustellen und treten schon bei subklinisch erkrankten Tieren auf. Basierend auf phäno- und genotypischen Merkmalen wird MAP in zwei große Gruppen unterteilt: MAP-C (Rindertyp) und MAP-S (Schaftyp). In Deutschland kommt vorwiegend MAP-C vor. Die beiden MAP-Typen differieren in ihren Virulenzeigenschaften und ihrer Wirtsaffinität. Bisher ist nicht bewiesen, dass individuelle Feldstämme des gleichen MAP-Typs ebenfalls eine unterschiedliche Virulenz aufweisen können.
Ziel der Studie war es, einen Zusammenhanges zwischen dem Genotyp von Rinderfeldisolaten (MAP-C) und dem Auftreten bzw. Fehlen von Ptb-spezifischen makroskopisch sichtbaren Darmveränderungen des Wirtes zu prüfen. Indirekt wurde untersucht, ob es unterschiedlich virulente Rindertyp-Stämme gibt.
Ergebnisse
xx
► 32 kombinierte Genotypen (siehe Tabelle 1)
► ähnliche Diversität in Gruppe (A) und (B): 20 bzw.18 kombinierte Genotypen
► 6 Genotypen übereinstimmend in beiden Gruppen
► 25 Genotypen nur bei 1 oder 2 Isolaten detektiert
► 7 neue MIRU-VNTR-Profile, 5 neue IS900-RFLP-BstEII- und 5 neue -PstI-Muster
► Keine Assoziation zwischen kombinierten Genotypen und Herkunft der Isolate aus Gruppe (A) oder (B)
► Mehr Isolate der Gruppe (A) zeigten den IS900-RFLP-BstEII-Typ C1 als in (B), (p<0.01), Tabelle 2.
► MIRU-VNTR Profile INMV 1 und 2 waren nahezu gleichmäßig auf beide Gruppen verteilt.
Diskussion
x
► Keine Assoziation von kombinierten MAP-Genotypen (MIRU-VNTR + RFLP) und dem Auftreten o. Fehlen von makroskop. sichtbaren Läsionen beim Wirt nachweisbar.
► IS900-RFLP-Muster C1 tritt in Deutschland und weltweit am häufigsten auf, in dieser Studie jedoch auch häufiger bei Tieren mit Darmläsionen.
► Die IS900 Elemente können die Expression von angrenzenden Genen aktivieren oder hemmen; flankierende Gene können einen entscheidenden Einfluss auf den Phänotyp von MAP nehmen, einschließlich auf deren Virulenz [4],[5].
► Virulenzeigenschaften sind möglicherweise nicht mit einem kombinierten
Genotyp, sondern mit Genomvariationen o. individuellen Genexpressionsmustern assoziiert, die mit anderen Methoden untersucht werden müssen (WGS,
Microarray).
Schlussfolgerungen
xx
Die Daten geben keinen Hinweis auf Virulenz-Unterschiede zwischen verschiedenen kombinierten Genotypen innerhalb der MAP-C Gruppe.
Virulenz-Eigenschaften und mögliche Genomvariationen der IS900-RFLP-C1-Isolate aus Gruppe (A) sollten näher untersucht werden.
Die Unterschiede bezüglich der Ausprägung und dem Schweregrad der Darmläsionen hängen möglicherweise eher von der Immunantwort des Wirtes, der Inokulationsdosis und verschiedenartigen Stressoren ab.
Danksagung
Kerstin Steger und Gesine Kauth danken wir für ihre technische Unterstützung, Wolfram Maginot für die Fotos.
Referenzen
[1] Elze et al. (2013), [2] Möbius et al. (2008), [3] Thibault et al. (2007), [4] Bull et al. (2000), [5]
Bull et al. (2013)
RFLP / MIRU-VNTR Anzahl Anteil Anzahl der Isolate in
Muster total [%] Gruppe (A) Gruppe (B)
n=88 [n=46] [n=42]
C1 58 64 37* (80%) 21 (50%)
C1-P1 49 56 29 20
C1-P3 8 9 7 1
INMV 2 (32332228) 26 30 14 12
INMV 1 (42322228 ) 17 19 6 11
*Mehr Isolate in Gruppe A wiesen den Genotyp IS900-RFLP-(BstEII)-Typ C1 auf als in Gruppe B (p<0.01).
Gibt es einen Zusammenhang zwischen bestimmten Genotypen von Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP)
und dem Auftreten makroskopisch sichtbarer Darmläsionen beim Wirt?
xxx
Petra Möbius*, Elisabeth Liebler-Tenorio, Heike Köhler
ccc
Friedrich-Loeffler-Institut (Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit), Institut für Molekulare Pathogenese, Jena
Material und Methoden
xx
Herkunft der bakteriellen Isolate
- 88 MAP-Isolate [1]
aus Jejunum, Ileum, Mesenterial- und Zäkum-Lymphknoten
von klinisch gesunden Kühen - post mortem - entnommen auf zwei Schlachthöfen 2008 Kultivierung: 16 Wochen auf HEYM mit Mycobaktin J (Becton Dickinson),
Subkultur: HEYM und Middlebrook 7H10 mit Mycobaktin J
- Alle Rinder stammten aus verschiedenen Betrieben in vier Bundesländern - Zwei Wirtstiergruppen:
(A) Tiere mit (n=46) und (B) Tiere ohne (n=42) makroskopisch sichtbaren pathologischen Veränderungen im Darm, die für die Paratuberkulose
typisch sind (siehe Abbildung 1) .
- Die Tiere beider Gruppen zeigten eine übereinstimmende Altersverteilung, mit einem Durchschnittsalter von:
(A) 4,6 Jahren (B) 5,1 Jahren Die jüngsten Tiere waren:
(A) 2,2 Jahre bzw. (B) 2,3 Jahre alt.
xx
Genotypisierung:
1. IS900-RFLP, zwei Restriktionsenzyme: BstEII und PstI [2]
2. MIRU-VNTR-Analyse : 8 Loci [3]
→ Kombination der Ergebnisse zu je einem Genotyp pro Isolat
xx
Statistik: Fischers Exakt-Test
Stark verdickte Dünndarmwand und Schleimhautfalten, gewellte und granuläre Schleimhaut
Dünne Dünndarmwand und filigrane Schleimhautfalten, glatte Schleimhaut
(A) (B)
Abbildung 1. Dünndarm von Kühen der Gruppe (A) mit und der Gruppe (B) ohne makroskopisch sichtbaren pathologischen Veränderungen, die typisch für die Paratuberkulose sind.
Tabelle 1. Detektierte MAP-Genotypen (RFLP+MIRU-VNTR) und deren Herkunft aus Tieren mit (A) oder ohne (B) makroskopisch sichtbaren Darmveränderungen.
Tabelle 2. Verteilung selektierter Ergebnisse der Genotypisierung innerhalb der 88 Feldisolate von Tieren mit (A) oder ohne (B) makroskopisch sichtbaren Darm- veränderungen.
* petra.moebius@fli.de
