E. coliVirulenzfaktoren, RealTime PCR, Ferkel, Kälber, Durchfall

Berliner und Münchener Tierärztliche Wochenschrift 115, 231-238

DOI: 10.2376/0341-6593-115-231

© M. & H. Schaper GmbH. 2008

Publiziert: 06/2008

Summary

Duplex realtimePCR assays were used as modules to cover partially automateddetection of 12 genes encoding adhesins, enterotoxins and Shiga toxins in faecalE. coli isolates. For this a total of 194 E. coli isolates from pigs suffering frompostweaningdiarrhoea (PWD), including 65 isolates with haemolytic activity,and 83 isolates from calves with diarrhoea were examined. Data obtained by PCRwere compared with Otypingand with haemolytic activity as indirect virulencemarkers. E. coli OtypesO139:K82, O141:K85, and O149:K91 accounted for 43.8 %(n = 85) of all porcine strains and for 55.4 % (n = 36) of the porcine strains, whichexhibited haemolytic activity. These strains carried virulence genes by 65.9 %(n = 56) and 80.6 % (haemolytic E. coli, n = 29), respectively. The E. coli OtypesO139:K82 and O141:K85 were significantly associated with the adhesin gene F18,and O149:K81 with the F4 gene. In this context, detection of the gene encodingF18 was coupled predominantly with the genes responsible for the production ofthe toxins STI,STIIand Stx2, and the F4 gene with those of the enterotoxins STI,STIIand LT. Both virulence patterns were detected more pronounced in E. colistrains with haemolytic activity.Fiftysixof a total of 83 E. coli isolates originating from calves were OtypedasO101 (O101:K28, O101:K30, O101:K32; n = 29), O78:K80 (n = 23), and O9:K35 (n = 4).Most of the E. coli O78:K80 strains carried the F17 gene (69.6 %, n = 16). Virulencegenes encoding for F4, F5 or STIwere detected only in single cases. Intimin andShiga toxin genes that are present in enterohaemorrhagic E. coli (EHEC) were notdetected.

Zusammenfassung

PCR, piglets, calves, diarrhoeaDuplex RealtimePCRTestswurden angewendet, um 12 Adhäsin,EnterotoxinundShigaToxinGenebei fäkalen E. coliIsolatennachzuweisen. Hierfür wurdeninsgesamt 194 E. coliIsolate,von denen 65 hämolysierende Aktivitäten aufwiesen,von Absatzferkeln und 83 Isolate von Kälbern untersucht, die an Durchfall litten.Die Ergebnisse der PCR wurden mit denen der OTypisierungund hämolysierenderAktivität als Virulenzmarker verglichen. Die E. coli OTypenO139:K82, O141:K85 und O149:K91 machten 43,8 % (n = 85) aller porcinen Isolate aus, bei denhämolysierenden waren es 55,4 % (n = 36). Diese Isolate trugen zu 65,9 % (n = 56)Virulenzgene, bei den hämolysierenden Isolaten waren es 80,6 % (n = 29). DieE. coliTypenO139:K82 und O141:K85 waren signifikant mit dem Gen des AdhäsinsF18 und der OTypO149:K81 mit dem des Adhäsins F4 assoziiert. In diesemZusammenhang zeigte sich, dass das Gen des Adhäsins F18 hauptsächlich mitden Genen der Toxine STI,STIIund Stx2 und das Gen des Adhäsins F4 mit denGenen der Toxine STI,STIIund LT verknüpft war. Beide Virulenzprofile wurdenausgeprägter bei E. coliIsolatenmit hämolysierender Aktivität beobachtet.Von insgesamt 83 E. coliIsolaten,die von Kälbern stammten, wurden 56 als O101(O101:K28, O101:K30, O101:K32; n = 29), O78:K80 (n = 23) und O9:K35 (n = 4)Otypisiert.Die meisten der E. coliStämmedes OTypsO78:K80 trugen das Gendes Adhäsins F17 (69,6 %, n = 16). Virulenzgene, die für F4, F5 oder STIkodieren,waren nur in Einzelfällen nachweisbar. Das Intiminunddas ShigaToxinGen,diein enterohämorrhagischen E. coliKeimenzu finden sind, waren nicht nachweisbar.