Changes within the intestinal flora of broilers by colonisation with Campylobacter jejuni

Veränderungen der Darmflora des Geflügels durch Besiedelung mit Campylobacter jejuni

Berliner und Münchener Tierärztliche Wochenschrift 128, 104-110

DOI: 10.2376/0005-9366-128-104

© Schlütersche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG. 2015

Publiziert: 01/2015

Summary

In most European countries human campylobacteriosis is the most important bacterial zoonotic foodborne infection. Chicken meat is considered the main source of infection. Since most strategies assessed so far, in reducing Campylobacter colonization in chickens or in the reduction of human disease, have not been very effective, new knowledge regarding Campylobacter’s interaction with the host is needed. In this study we analysed fecal and cecal samples of five chicken flocks of different Austrian farms for the occurrence of C. jejuni and C. coli, and analysed the intestinal microbiota by PCR-SSCP, cultural detection of lactic acid bacteria, Enterococci, Staphylococci, Enterobacteriaceae, E. coli, and total aerobic colony counts. Furthermore ten chicken samples of cecal content of a flock during colonization with Campylobacter spp. was analysed by high throughput sequencing. With all three methods used we could detect a change within the microbiota caused by C. jejuni. Enumeration of different bacteria was significantly lower in fecal samples positive for C. jejuni, pointing out that a higher water content and thus, a preliminary stage of diarrhea might appear during Campylobacter colonization. By PCR-SSCP analysis the microbiota composition differed between colonized and non-colonized chicken fecal samples. This could also be detected in community analysis by high throughput sequencing, but this difference was only a tendency and not statistically significant. It can be concluded that C. jejuni is interacting with the intestinal microflora in their respective hosts and hence, this has to be taken into account when providing new strategies to combat Campylobacter colonization and disease.

Zusammenfassung

Die Campylobacteriose stellt europaweit die häufigste lebensmittelbedingte bakterielle Infektionskrankheit dar. Als Hauptursache dieser Infektion gilt nach wie vor Geflügelfleisch. Da alle bisherigen Bemühungen, eine Besiedelung von Geflügelherden mit Campylobacter zu verhindern oder humane Infektionsraten zu senken, fehlschlugen, gilt es neue Erkenntnisse zu gewinnen. In der vorliegenden Arbeit wurden fäkale und zäkale Proben von österreichischem Mastgeflügel auf das Vorhandensein von C. jejuni und C. coli untersucht und die intestinale Mikrobiota mit genetischen Methoden (PCR-SSCP) und kulturellen Nachweisen von Laktobazillen, Enterokokken, Staphylokokken, Enterobacteriaceae, E. coli, ebenso wie die Ermittlung der aeroben Gesamtkeimzahl, analysiert. Weiters sind zehn zäkale Proben, die während einer stattfindenden Herdendurchseuchung entnommen wurden, mittels einer „high throughput sequencing” Analyse untersucht worden. Mit allen drei Methoden konnte eine Änderung der mikrobiellen Flora durch eine Besiedelung mit Campylobacter nachgewiesen werden. In Campylobacter positiven Proben wurden signifikant weniger Mikroorganismen detektiert. Dies ist möglicherweise durch einen höheren Wassergehalt in den fäkalen Proben zu erklären, was auf die Vorstufe einer Diarrhö hinweisen könnte. Mittels PCR-SSCP Analyse wurde eine Veränderung in der Zusammensetzung der Mikrobiota nachgewiesen, was auch mittels dem „high throughput sequencing” erkennbar war. Dieser Unterschied war nur als Tendenz erkennbar und nicht statistisch signifikant. Zusammenfassend konnte mit dieser Studie bestätigt werden, dass C. jejuni mit der intestinalen Mikroflora interagiert. Diese Erkenntnis sollte in die Planung neuer Bekämpfungsstrategien miteinbezogen werden.