Investigations on the clonality of isolates of Pasteurella gallinarum obtained from turkeys in Germany

• Published in: Avian pathology Vol. 34; no. 2; pp. 106 - 110
• Main Authors: Bisgaard, M, Christensen, H, Behr, K.P, Baron, G, Christensen, J.P
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: England Taylor & Francis 01-04-2005; Taylor & Francis Ltd
• Subjects: Alle; Animal diseases; Animals; Bacteria; clonal variation; Cloning; disease outbreaks; Disease Outbreaks - veterinary; genotype; Genotype & phenotype; Germany - epidemiology; microbial genetics; molecular sequence data; nucleotide sequences; Pasteurella; Pasteurella - genetics; Pasteurella gallinarum; Pasteurella Infections - epidemiology; Pasteurella Infections - microbiology; Pasteurella Infections - veterinary; Pasteurellaceae; pasteurellosis; Pavo; Pero; phenotype; Poultry; poultry diseases; Poultry Diseases - epidemiology; Poultry Diseases - microbiology; respiratory tract diseases; Respiratory Tract Infections - epidemiology; Respiratory Tract Infections - microbiology; Respiratory Tract Infections - veterinary; restriction mapping; Ribotyping; RNA, Ribosomal, 16S - genetics; turkeys; Turkeys - microbiology; Germany
• ISSN: 0307-9457; 1465-3338
• DOI: 10.1080/03079450500059412

Pasteurella gallinarum has been considered an opportunistic pathogen rather than a primary pathogen for chickens. As P. gallinarum has been found to have a high genotypic diversity, one would expect a polyclonal distribution among isolates from different farms if this organism is a secondary invader. The aims of this investigation were to genetically characterize isolates obtained from outbreaks affecting several turkey farms to confirm the existence of the infection in turkeys and to investigate the genetic relationship between isolates from affected farms. A total of 17 isolates from 14 outbreaks of respiratory disease in Germany were subjected to extended phenotypic and genotypic characterization. All isolates were of the same phenotype, typical of P. gallinarum. Ribotyping of three isolates using either HpaII or HindIII showed that they had identical profiles and indicated that the isolates all originated from the same clone. Comparison with HpaII ribotypes from a previous study showed that the pattern was identical to that obtained with isolates from a Zimbabwean outbreak in chickens during 1999 to 2000. Restriction endonuclease analysis typing of 14 isolates from all 14 farms showed that they had identical profiles but these differed from those obtained with isolates from the Zimbabwean outbreak. Sequencing of the 16S rRNA gene and sequence comparisons with other Pasteurellaceae confirmed their classification as P. gallinarum. Identification of the same clone of P. gallinarum from 14 outbreaks of acute respiratory disease in turkeys within a time period of 2 months suggests a common source of infection, and that P. gallinarum probably played a primary role rather than a secondary role in the outbreaks.
Pasteurella gallinarum a été considéré comme un agent opportuniste plutôt qu'un agent pathogène primaire pour le poulet. Du fait qu'il a été montré que P. gallinarum avait une diversité génétique élevée, on pourrait s'attendre à une distribution polyclonale des souches des différents élevages, si cet organisme est un agent d'invasion secondaire. Les buts de cette recherche ont été de caractériser génétiquement les souches isolées dans des foyers affectant plusieurs élevages de dinde pour confirmer l'existence de l'infection chez les dindes et pour connaître la relation génétique entre les souches des élevages affectés. Dix-sept souches isolées de 14 foyers de maladie respiratoire en Allemagne ont fait 'objet d'une caractérisation phénotypique et génétique. Toutes les souches ont présenté le même phénotype typique de Pasteurella gallinarum. Le ribotypage de 3 souches utilisant soit HpaII soit HindIII a montré qu'elles présentaient des profils identiques. Ceci indique que les souches sont toutes issues d'un même clone. La comparaison des ribotypes HpaII à ceux d'une étude précédente montre que le profil est identique à celui des souches isolées d'un cas observé chez des poulets au Zimbabwe en 1999-2000. Le typage REA de 14 souches isolées dans les 14 élevages a montré que les profils étaient identiques mais qu'ils différaient de ceux des souches isolées du cas observé au Zimbabwe. Le séquençage du gène de l'ARNr 16S et les comparaisons des séquences avec les autres Pasteurellaceae ont confirmé qu'il s'agissait de P. gallinarum. L'identification du même clone de P. gallinarum isolé à partir des 14 cas de maladie respiratoire aiguë chez des dindes dans un intervalle de temps de 2 mois suggère une source commune d'infection et que P. gallinarum a joué probablement un rôle primaire plutôt que secondaire dans ces cas.
Pasteurella gallinarum wird eher als ein sekundär denn als ein primär pathogener Errreger für Hühner angesehen. Da bei P. gallinarum eine große genotypische Vielfalt festgestellt worden ist, würde man, wenn es sich um einen Sekündärkeim handelte, eine polyklonale Verteilung bei den Isolaten von verschiedenen Farmen erwarten. Ziele dieser Untersuchung waren die genetische Charakterisierung der Isolate von Krankheitsausbrüchen auf verschiedenen Putenfarmen, die Bestätigung des Vorkommens der Infektion bei Puten und die Untersuchung der genetischen Beziehungen zwischen den Isolaten aus den betroffenen Farmen. Insgesamt wurden bei 17 Isolaten aus 14 Ausbrüchen von Respirationserkrankungen in Deutschland umfangreiche phänotypische und genetische Charakterisierungen durchgeführt. Alle Isolate gehörten zu demselben für P. gallinarum typischen Phänotyp. Die Ribotypisierung von drei Isolaten unter Verwendung von HpaII oder HindIII zeigte, dass sie ein identisches Profil hatten, und wies darauf hin, dass alle Isolate von demselben Klon abstammten. Der Vergleich mit HpaII-Ribotypen aus einer vorherigen Studie ließ erkennen, dass das Muster identisch war mit demjenigen aus Isolaten von einem Ausbruch bei Hühnern in Zimbabwe in den Jahren 1999-2000. Die REA-Typisierung von 14 Isolaten aus allen 14 Farmen zeigte, dass ihr Muster identisch war, sich aber von dem der Isolate aus dem Ausbruch in Zimbabwe unterschieden. Die Sequenzierung des 16S rRNA-Gens und der Sequenzvergleich mit anderen Pasteurellaceae bestätigte ihre Klassifizierung als P. gallinarum. Die Identifizierung desgleichen P. gallinarum-Klons bei 14 Ausbrüchen einer akuten Respirationserkrankung in Puten in einem Zeitraum von zwei Monaten lässt auf eine gemeinsame Infektionsquelle schließen und legt nahe, dass P. gallinarum wahrscheinlich eher eine primäre als eine sekundäre Rolle im Krankheitsgeschehen gespielt hat.
Pasteurella gallinarum ha sido considerado en pollos como un agente oportunista más que como un patógeno primario. Debido a que se ha encontrado una gran diversidad genotípica de P. gallinarum, uno se esperaría encontrar una distribución policlonal entre los aislados provinentes de diferentes granjas, si este organismo es un agente secundario. El objetivo de este estudio fue caracterizar genéticamente los aislados obtenidos de brotes que afectaban varias granjas de pavos, para confirmar la existencia de infección y para investigar la relación genética entre aislados de granjas afectadas. Se realizó una caracterización fenotípica y genotípica extensa de un total de 17 aislados de 14 brotes de enfermedad respiratoria en Alemania. Todos los aislados fueron del mismo fenotipo, típico de Pasteurella gallinarum. El ribotipado de tres aislados usando tanto HpaII como HindIII, mostró que tenían un perfil idéntico e indicó que los tres aislados provenían del mismo clon. La comparación con ribotipos HpaII de un estudio previo mostró que el patrón era idéntico que el obtenido con los aislados de un brote en pollos en Zimbabwean durante 1999-2000. La tipificación con REA de 14 aislados de las 14 granjas mostró que tenían un perfil idéntico, pero se diferenciaban de los obtenidos en el brote de Zimbabwean. Secuenciando el rARN del gen 16S y comparando las secuencias con otras Pasteurellaceae, se confirmó su clasificación como P. gallinarum. La identificación del mismo clon de P. gallinarum de 14 brotes de enfermedad aguda respiratoria en pavos, dentro de un periodo de 2 meses, sugiere un foco de infección común, y que P. gallinarum probablemente juega un papel como agente primario en estos brotes.