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Detection of multiple strains of Pasteurella multocida in fowl cholera outbreaks by polymerase chain reaction-based typing

2005; Taylor & Francis; Volume: 34; Issue: 6 Linguagem: Inglês

10.1080/03079450500367963

1465-3338

Sathish Bhadravati Shivachandra, Abhinendra Kumar, Rajeev Gautam, M. Saxena, Pallab Chaudhuri, S. K. Srivastava,

Bacteriophages and microbial interactions

Applicability of molecular methods for the detection and differentiation of Pasteurella multocida strains involved in two separate fowl cholera outbreaks in a single poultry farm was investigated. A total of 12 and 18 strains of P. multocida obtained from two separate outbreaks were subjected to phenotypic and genotypic characterization. Phenotypically, all strains were similar; however, DNA-based techniques by employing polymerase chain reaction (PCR) assays were found to be highly specific and sensitive for rapid detection and differentiation of strains. All 30 strains gave amplicons of ∼460 bp and ∼1044 bp specific for P. multocida and capsular serogroup A in the Multiplex Capsular PCR typing system. Molecular typing techniques such as repetitive extragenic palindromic PCR, enterobacterial repetitive intergenic consensus PCR and single primer PCR differentiated all 30 strains into different profiles. However, similar patterns of genome fragments were observed among all strains following restriction endonuclease analysis using the enzyme HpaII. The current investigation revealed involvement of the same and multiple strains of P. multocida in two outbreaks. The results also indicated that molecular methods of detection and typing are rapid in comparison with conventional methods for epidemiological investigations of fowl cholera outbreaks. Détection de multiples souches de Pasteurella multocida dans les cas de choléra aviaire par PCR de typage L'applicabilité des méthodes moléculaires à la détection et la différenciation des souches de Pasteurella multocida impliquées dans deux cas différents de choléra observés dans un même élevage a été étudiée. A partir de ces deux cas, douze et dix-huit souches de P. multocida ont été respectivement soumises à une caractérisation phénotypique et génotypique. Sur le plan phénotypique, toutes les souches ont été similaires, cependant les techniques basées sur l'ADN employant l'amplification en chaîne par polymérase (PCR) se sont révélées être très spécifiques et sensibles pour la détection rapide et la différenciation des souches. Ces trente souches ont donné des amplicons de ∼ 460 pb et de ∼ 1044 pb spécifiques de P. multocida et du serogroupe capsulaire A dans le système de typage capsulaire par PCR Multiplex. Les techniques de typage moléculaire comme REP-PCR, ERIC-PCR et une PCR amorce simple ont permis de différencier les trente souches en différents profiles. Cependant, les analyses de restriction enzymatique (REA) utilisant l'enzyme HpaII ont permis d'observer des profils similaires de fragments de génome parmi toutes les souches. Les recherches ont révélé l'implication de souches identiques et multiples de P. multocida dans les deux cas étudiés. Les résultats indiquent également que les méthodes moléculaires de détection et de typage sont rapides, en comparaison des méthodes conventionnelles, pour les investigations épidémiologiques des cas de choléra aviaire. Nachweis multipler Pasteurella multocida-Stämme in Geflügelcholeraausbrüchen durch Typisierung mittels PCR Die Anwendbarkeit molekularer Methoden für den Nachweis und die Differenzierung von Pasteurella multocida-Stämmen aus zwei verschiedenen Gefügelcholeraausbrüchen auf einer Farm wurde untersucht. Insgesamt wurden 12 bzw. 18 Pasteurella multocida Stämme aus den beiden Ausbrüchen einer phänotypischen und genotypischen Untersuchung unterzogen. Phänotypisch waren alle Stämme ähnlich. Die DNS-basierte Technik unter Verwendung von Polymerasekettenreaktion (PCR)-Tests erwies sich dabei als hoch spezifisch und sensitiv für die schnelle Entdeckung und Differenzierung von Stämmen. Alle 30 Stämme hatten Amplifikate von ∼ 460 bp und ∼ 1044 bp, die für P. multocida und der Kapsel-Serogruppe-A im Multiplex-Kapsel-PCR-Typisierungssystem spezifisch sind. Molekulare Typisierungstechniken wie REP-PCR, ERIC-PCR und Einzelprimer-PCR differenzierten alle 30 Stämme in verschiedene Profile. Ähnliche Genomfragmentmuster wurden jedoch bei allen Stämmen nach der Restriktionsendonukleaseanalyse (REA) mit dem Enzym HpaII beobachtet. Diese Untersuchung ließ die Beteiligung der gleichen und verschiedener P. multocida-Stämme in zwei Ausbrüchen erkennen. Die Ergebnisse zeigen außerdem, dass bei epidemiologischen Untersuchungen von Geflügelcholeraausbrüchen molekulare Nachweis- und Typisierungsmethoden schneller sind im Vergleich zu konventionellen Methoden. Detección de múltiples cepas de Pasteurella multocida en brotes de cólera aviar mediante tipificación basada en PCR Se investigó la aplicabilidad de los métodos moleculares para la detección y diferenciación de las cepas de Pasteurella multocida involucradas en dos brotes separados de cólera aviar que tuvieron lugar en una misma granja. Un total de doce a dieciocho cepas de P. multocida obtenidas de dos brotes separados fueron tipificadas genotípica y fenotípicamente. Fenotípicamente, todas las cepas fueron similares, aún así, las técnicas basadas en ADN utilizando la técnica de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) resultaron muy específicas y sensibles para la detección rápida y diferenciación de cepas. Las treinta cepas dieron amplicones de ∼460 pb y ∼1044 pb específico de P. multocida y serogrupo-A capsular en un sistema de tipificación Capsular Multiplex. Las técnicas de tipificación molecular como la REP-PCR, ERIC-PCR y PCR de cebador único, diferenciaban las treinta cepas en diferentes perfiles. Aún así, se observó un patrón de fragmentos de genoma similar entre todas las cepas tras el Análisis de Endonucleasas de restricción (REA) utilizando el enzima HpaII. Las investigaciones actuales revelaron que las mismas y múltiples cepas de P. multocida se encontraban involucradas en dos brotes. Estos resultados también demuestran que los métodos moleculares de detección y tipificación son rápidos en comparación con los métodos convencionales par las investigaciones epidemiológicas de brotes de cólera aviar.