Серотипирование и мультилокусное типирование последовательностей Streptococcus suis от больных свиней на Тайване

Том 13 научных докладов, Номер статьи: 8263 (2023) Цитировать эту статью

191 Доступ

Подробности о метриках

Инфекция Streptococcus suis (S. suis) может вызывать клинически тяжелый менингит, артрит, пневмонию и сепсис у свиней. На сегодняшний день исследования серотипов, генотипов и чувствительности к противомикробным препаратам S. suis у пораженных свиней на Тайване проводятся редко. В этом исследовании мы всесторонне охарактеризовали 388 изолятов S. suis от 355 больных свиней на Тайване. Наиболее распространенными серотипами S. suis были серотипы 3, 7 и 8. Мультилокусное типирование последовательностей (MLST) выявило 22 новых типа последовательностей (ST), включая ST1831-1852 и один новый клональный комплекс (CC), CC1832. Выявленные генотипы в основном принадлежали к ST27, ST94 и ST1831, а основными кластерами были CC27 и CC1832. Эти клинические изоляты были высокочувствительны к цефтиофуру, цефазолину, триметоприму/сульфаметоксазолу и гентамицину. Бактерии были склонны выделяться из спинномозговой и синовиальной жидкости у поросят-сосунов, причем большинство из них принадлежало к серотипу 1 и ST1. Напротив, штаммы ST28, соответствующие серотипам 2 и 1/2, с большей вероятностью существовали в легких свиней на откорме, что представляло более высокий риск для безопасности пищевых продуктов и здоровья населения. Это исследование предоставило генетическую характеристику, серотипирование и самые последние эпидемиологические особенности S. suis на Тайване, что должно позволить разработать лучшую стратегию профилактики и лечения инфекции S. suis у свиней на разных стадиях производства.

Streptococcus suis (S. suis), грамположительный кокк с капсулой, является одним из важнейших патогенов в свиноводстве. В качестве условно-патогенного микроорганизма S. suis колонизирует верхние дыхательные пути (миндалины и полость носа) свиней. У инфицированных свиней обычно наблюдаются менингит, артрит, пневмония, септицемия и может сопровождаться острой смертью1. Антиген капсульных полисахаридов (CPS) бактерий используется в качестве основы классификации, и с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР)2 было идентифицировано 29 серотипов. Примечательно, что S. suis является зоонозным бактериальным патогеном, который представляет опасность для людей, находящихся в тесном контакте с инфицированными свиньями или продуктами из свинины. Среди выявленных серотипов серотип 2 считается наиболее распространенным и вирулентным серотипом у свиней и человека1.

В одном стаде могут быть выделены разные серотипы S. suis, что позволяет предположить, что сходные клинические симптомы не могут быть вызваны штаммами S. suis с идентичными серотипами. Кроме того, важность конкретных серотипов может варьироваться в зависимости от географического положения. Традиционные методы типирования идентифицируют только штаммы, которые относятся к одному серотипу или представляют определенные географические местоположения, что затрудняет сравнение результатов между лабораториями. Таким образом, по сравнению с тестом коагглютинации, методы генетического типирования, которые можно использовать для быстрого скрининга бактериальных изолятов с меньшими затратами, являются благоприятными для анализа колониальной структуры и генетического разнообразия S. suis. Эти знания важны для понимания эпидемиологии S. suis и выявления конкретных штаммов с высокой патогенностью, что в конечном итоге может способствовать предотвращению прогрессирования заболевания2. Мультилокусное типирование последовательностей (MLST) успешно использовалось во многих исследованиях молекулярной эпидемиологии бактерий. Он использовался для идентификации генотипов S. suis с целью подтверждения различий между типами последовательностей (ST) и клональными комплексами ST (CC) штаммов S. suis 3.

Среди выявленных серотипов S. suis серотип 1 связан с неврологическими симптомами, сопровождающимися микропоражениями головного мозга, тогда как серотипы 2–8 имеют тенденцию вызывать поражение легких4. По сравнению со штаммами S. suis, вызывающими только пневмонию, штаммы, вызывающие менингит, септицемию и артрит, чаще демонстрируют типичные клинические симптомы, которые можно объяснить патогенезом различных серотипов5. Различные штаммы также обладают значительными различиями в устойчивости к лекарствам. Штаммы S. suis, выделенные из клинических случаев на свиньях, менее устойчивы к ампициллину, цефтиофуру, энрофлоксацину, флорфениколу, пенициллину и сульфаметоксазол-триметоприму, тогда как значительная часть штаммов устойчива к тетрациклину6. Однако штаммы, выделенные из миндалин здоровых животных или из среды скотобойни, обычно обладают множественной лекарственной устойчивостью7,8. В этом исследовании мы сосредоточиваемся на эпидемиологии и лабораторных данных клинических изолятов S. suis у больных свиней на Тайване, изучая связь между распространением, серотипами, генотипами и чувствительностью к противомикробным препаратам.

125 h is generally considered good antimicrobial activity28,29. As AUC/MIC90 calculated for serotype 3, 7, 8 and 9 for ceftiofur ranged from 179.42–1435.36 h (> 125 h), indicating that this antimicrobial agent could be recommended for treating these infection of the four S. suis serotypes. Similar in rationale, the S. suis infection of pigs at the growing-finishing stage was mainly serotype 2, which was most likely to be isolated from the respiratory system but may cause systemic infection. The MIC values of penicillin G (MIC90 = 0.5 μg/mL), amoxicillin (MIC90 = 0.5 μg/mL), cefazolin (MIC90 = 0.25 μg/mL) and ceftiofur (MIC90 = 0.25 μg/mL) were obtained. When these data were combined with the pharmacokinetic information, oral administration of amoxicillin at 20 mg/kg or injection of ceftiofur at 5 mg/kg can give rise to AUC/MIC90 ≥ 125 h, and thus could be advised to treat serotype 2 infections. Notably, the parameters might be different for different drugs, organisms or bacteria30. In addition, it should be noted that healthy asymptomatic pigs are the source of human S. suis infection, in which most of the strains are serotype 2 and 90.2% of the cases are in Asia. Therefore, more attention should be paid to S. suis serotype 2 strains persisting in finishing pigs31./p>