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Berliner und Münchener Tierärztliche Wochenschrift

Spontaneous bacterial and fungal infections in genetically engineered mice: Is Escherichia coli an emerging pathogen in laboratory mouse?

Spontane Bakterien- und Pilzinfektionen in gentechnisch veränderten Mäusen: Ist Escherichia coli ein Pathogen mit zunehmender Bedeutung für die Labormaus?

Berliner und Münchener Tierärztliche Wochenschrift 128, 278-284

DOI: 10.2376/0005-9366-128-278

Publiziert: 07/2015

Summary

The impact of particular microbes on genetically engineered mice depends on the genotype and the environment. Infections resulting in clinical disease have an obvious impact on animal welfare and experimentation. In this study, we investigated the bacterial and fungal aetiology of spontaneous clinical disease of infectious origin among the genetically engineered mice from our institution in relation to their genotype. A total of 63 mice belonging to 33 different mice strains, from severe immunodeficient to wild-type, were found to display infections as the primary cause leading to their euthanasia. The necropsies revealed abscesses localized subcutaneously as well as in the kidney, preputial glands, seminal vesicles, in the uterus, umbilicus or in the lung. In addition, pneumonia, endometritis and septicaemia cases were recorded. Escherichia coli was involved in 21 of 44 (47.72%) of the lesions of bacterial origin, whereas [Pasteurella] pneumotropica was isolated from 19 of 44 (43.18%) cases. The infections with the two agents mentioned above included three cases of mixed infection with both pathogens. Staphylococcus aureus was considered responsible for five of 44 (11.36%) cases whereas Enterobacter cloacae was found to cause lesions in two of 44 (4.54%) mice. Overall, 16 of the 44 (36.36%) cases of bacterial aetiology affected genetically engineered mice without any explicit immunodeficiency or wild-type strains. The remaining 19 cases of interstitial pneumonia were caused by Pneumocystis murina. In conclusion, the susceptibility of genetically modified mice to opportunistic infections has to be regarded with precaution, regardless of the type of genetic modification performed. Beside the classical opportunists, such as [Pasteurella] pneumotropica and Staphylococcus aureus, Escherichia coli should as well be closely monitored to evaluate whether it represents an emerging pathogen in the laboratory mouse.

bacterial infection
mycosis
opportunistic infection
genetically modified mice
immunodeficiency
pathology

Zusammenfassung

Die Bedeutung einzelner Mikroorganismen für gentechnisch veränderte Mäuse ist vom Genotyp der Maus und der Umwelt abhängig. Infektionen, die zu klinischen Erkrankungen führen, haben einen offensichtlichen Einfluss auf das Wohlergehen der Tiere und die tierexperimentellen Arbeiten. In dieser Studie untersuchten wir in unserer Einrichtung die Ätiologie von spontanen klinischen Erkrankungen infektiösen Ursprungs, verursacht durch Bakterien oder Pilze, in gentechnisch veränderten Mäusen in Bezug auf deren Genotyp. Insgesamt 63 Mäuse, die zu 33 unterschiedlichen Mausstämmen gehörten, von stark immundefizient bis Wildtyp, wiesen Infektionen auf, die der ursächliche Grund für ihre Euthanasie waren. Die Sektionen zeigten sowohl subkutane Abszesse als auch Abszesse in Niere, Präputialdrüse, Samenblase, Gebärmutter, Nabelschnur oder Lunge. Zudem wurden Fälle von Lungenentzündung, Gebärmutterschleimhautentzündung und Sepsis beobachtet. Escherichia coli war an 21 von 44 (47,72 %) Läsionen bakteriellen Ursprungs beteiligt, während [Pasteurella] pneumotropica in 19 von 44 (43,18 %) Fällen isoliert werden konnte. Die Infektionen mit den beiden oben erwähnten Erregern enthalten auch drei Fälle von Mischinfektion mit beiden Pathogenen. Staphylococcus aureus wurde für fünf der 44 (11,36 %) Fälle verantwortlich gemacht, während Enterobacter cloacae in zwei von 44 (4,54 %) Mäusen Läsionen verursachte. Insgesamt wurden bakterielle Krankheitsursachen bei 16 von 44 (36,36 %) Fällen in gentechnisch veränderten Mäusen ohne explizite Immundefizienz oder in Wildtypstämmen gefunden. Die restlichen 19 Fälle von interstitieller Pneumonie wurden durch Pneumocystis murina verursacht. Zusammenfassend muss die Empfänglichkeit von gentechnisch veränderten Mäusen gegenüber opportunistischen Infektionen kontinuierlich betrachtet werden, unabhängig von der vorliegenden genetischen Veränderung. Neben den klassischen Opportunisten, wie [Pasteurella] pneumotropica und Staphylococcus aureus, sollte auch Escherichia coli in langfristigen Monitoringprogrammen erfasst werden, um die Bedeutung dieses Erregers beurteilen zu können.

Bakterielle Infektion
Pilzinfektion
Opportunisteninfektion
gentechnisch veränderte Maus
Immundefizienz
Pathologie

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