Анализ локусов, кодирующих факторы патогенности Haemophilus parasuis

Автор: Павелко В.И., Бабин Ю.Ю., Спрыгин А.В., Прунтова О.В.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Вирусные и бактериальные инфекции - молекулярная идентификация возбудителя

Статья в выпуске: 4 т.51, 2016 года.

Бесплатный доступ

Гемофилезный полисерозит свиней (болезнь Глессера, возбудитель - Haemophilus parasuis, грамотрицательная бактерия семейства Pasteurellaceae ) считается одним из значимых бактериальных инфекционных заболеваний и наносит существенный экономический ущерб отрасли. У свиней бактерии этого вида входят в состав нормальной микрофлоры верхних дыхательных путей, но существуют штаммы H. parasuis, способные преодолевать колонизационную резистентность животных и вызывать болезнь. Появлению вирулентных штаммов способствует высокая генетическая изменчивость бактерий. Штаммы возбудителя различаются по вирулентным, серологическим и генетическим свойствам. Поиск различий в геноме высоковирулентных и авирулентных изолятов выявил множество генов факторов патогенности. Целью нашей работы было определение маркеров патогенности у представителей H. parasuis, выделенных на территории Российской Федерации с 2000 по 2011 год. Мы провели генетический скрининг 6 штаммов и 23 изолятов на наличие 10 факторов патогенности. Принадлежность изучаемых штаммов и изолятов к виду H. parasuis контролировал по биохимическим признакам и с помощью PCR в реальном времени (real-time PCR). Гены, которые предположительно связаны с патогенностью, выявляли методом PCR с десятью парами праймеров. Установлено присутствие всех потенциальных факторов патогенности (соответствующие локусы - vtaA, fhuA, hhdA, hhdB, nhaC, cirA, HAPS_0254, sclB7, sclB11 и phage_related ) в разных комбинациях. Среди 28 штаммов и изолятов H. parasuis, выделенных на территории РФ, ген vtaA встречался у всех представителей, гены sclB7 и sclB11 - соответственно в 24 и 25 случаях, гены cirA - в 18 из 28, fhuA, HAPS_0254 и hhdA - в 15 из 28, hhdB - в 14 из 28, nhaC - в 12 из 28, phage_related - лишь в 3 из 28 образцов. Более половины (15 из 28 - LUB, Уральский ДЕП, MB, СК-1-ДЕП, SK3, Краснодар, Ботово-2, Ботово-5, Ботово-7, IL2, AI4, V171, SH6, SW124, VN) обладали уникальным набором генов, не описанным до настоящего времени в литературе. При сопоставлении с данными о патогенности изучаемых штаммов для свиней и лабораторных животных, полученными ранее (А.В. Потехин с соавт., 2007) интересным оказался тот факт, что штаммы ИЛ-1-ДЕП, КОМИ ДЕП и изолят Надеево-2, обладающие набором генов, характерных для патогенных штаммов 13-го, 14-го и 15-го серотипов, проявили соответственно высоковирулентные, средневирулентные и авирулентные свойства. Также в нашем исследовании было показано, что авирулентные штамм СК-1-ДЕП и изоляты Ботово-2 и Надеево-2 содержат ген vtaA группы 1, ранее считавшийся типичным только для потенциально вирулентных штаммов. Кроме того, следует отметить, что представляемая работа дополняет крайне немногочисленные исследования, в которых гены, кодирующие потенциальные факторы патогенности, выявляли у полевых изолятов.

Еще

Факторы патогенности, гемофилезный полисерозит, болезнь глессера

Короткий адрес: https://sciup.org/142213956

IDR: 142213956   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2016.4.491rus

Список литературы Анализ локусов, кодирующих факторы патогенности Haemophilus parasuis

  • Заглядова М.Х. Проблемы развития отрасли свиноводства в условиях ВТО. Российское предпринимательство, 2013, 14: 114-118 ( ) DOI: 10.18334/rp.14.14.1444
  • Holtkamp D., Rotto H., Garcia R. Economic cost of major health challenges in large US swine production systems -Part 1. The Pig Site, 07 May 2007. Режим доступа: http://www.thepigsite.com/articles/1935/economic-cost-of-major-health-challenges-in-large-us-swine-production-systemspart-1/. Без даты.
  • Amano H., Shibata M., Kajio N., Morozumi T. Pathologic observations of pigs intranasally inoculated with serovar 1, 4 and 5 of Haemophilus parasuis using immunoperoxidase method. J. Vet. Med. Sci., 1994, 56: 639-644 ( ) DOI: 10.1292/jvms.56.639
  • Rapp-Gabrielson V.J., Oliveira S.R., Pijoan C. Haemophilus parasuis. In: Diseases of swine/B.E. Straw, J.J. Zimmerman (eds.). Ames, John Wiley & Sons, 2013.
  • Smart N.L., Miniats O.P., Rosendal S., Friendship R.M. Glasser’s disease and prevalence of subclinical infection with Haemophilus parasuis in swine in southern Ontario. Can. Vet. J., 1989, 30: 339-343.
  • Olvera A., Cerdà-Cuéllar M., Aragon V. Study of the population structure of Haemophilus parasuis by multilocus sequence typing. Microbiology, 2006, 152: 3683-3690 ( ) DOI: 10.1099/mic.0.29254-0
  • Mullins M.A., Register K.B., Brunelle B.W., Aragon V., Galofré-Mila N., Bayles D.O., Jolley K.A. A curated public database for multilocus sequence typing (MLST) and analysis of Haemophilus parasuis based on an optimized typing scheme. Vet. Microbiol., 2013, 162: 899-906 ( ) DOI: 10.1016/j.vetmic.2012.11.019
  • Wang X., Xu X., Zhang S., Guo F., Cai X., Chen H. Identification and analysis of potential virulence-associated genes in Haemophilus parasuis based on genomic subtraction. Microb. Pathogenesis, 2011, 51: 291-296 ( ) DOI: 10.1016/j.micpath.2011.06.007
  • Olvera A., Pina S., Macedo N., Oliveira S., Aragon V., Bensaid A. Identification of potentially virulent strains of Haemophilus parasuis using a multiplex PCR for virulence-associated autotransporters (vtaA). Vet. J., 2012, 191: 213-218 ( ) DOI: 10.1016/j.tvjl.2010.12.014
  • Sack M., Baltes N. Identification of novel potential virulence-associated factors in Haemophilus parasuis. Vet. Microbiol., 2009, 136: 382-386 ( ) DOI: 10.1016/j.vetmic.2008.11.008
  • Brüssow H., Canchaya C., Hardt W.-D. Phages and the evolution of bacterial pathogens: from genomic rearrangements to lysogenic conversion. Microbiol. Mol. Biol. Rev., 2004, 68: 560-602 ( ) DOI: 10.1128/MMBR.68.3.560-602.2004
  • Turni C., Pyke M., Blackall P.J. Validation of a real-time PCR for Haemophilus parasuis. J. Appl. Microbiol., 2010, 108(4): 1323-1331 ( ) DOI: 10.1111/j.1365-2672.2009.04526.x
  • Павелко В.И., Елаткин Н.П., Прутнова О.В. Определение чувствительности и специфичности ПЦР-РВ для идентификации бактерий Haemophilus parasuis. Вестник ветеринарии, 2013, 67: 65-68.
  • Mehta C.R., Hilton J.F. Exact power of conditional and unconditional tests: going beyond the 2´2 contingency table. The American Statistician, 1993, 47(2): 91-98 ( ) DOI: 10.2307/2685184
  • Определитель бактерий Берджи в 2 томах. Т. 2. М., 1997.
  • Zhou H., Yang B., Xu F., Chen X., Wang J., Blackall P.J., Zhang P., Xia Y., Zhang J., Ma R. Identification of putative virulence-associated genes of Haemophilus parasuis through suppression subtractive hybridization. Vet. Microbiol., 2010, 144: 377-383 ( ) DOI: 10.1016/j.vetmic.2010.01.023
  • Pina S., Olvera A., Barceló A., Bensaid A. Trimeric autotransporters of Haemophilus parasuis: generation of an extensive passenger domain repertoire specific for pathogenic strains. J. Bacteriol., 2009, 191: 576-587 ( ) DOI: 10.1128/JB.00703-08
  • Olvera A., Pina S., Pérez-Simó M., Oliveira S., Bensaid A. Virulence-associated trimeric autotransporters of Haemophilus parasuis are antigenic proteins expressed in vivo. Vet. Res., 2010, 41: 26 ( ) DOI: 10.1051/vetres/2009074
  • Aragon V., Cerdà-Cuéllar M., Fraile L., Mombarg M., Nofrarías M., Olvera A., Sibila M., Solanes D., Segalés J. Correlation between clinico-patholo-gical outcome and typing of Haemophilus parasuis field strains. Vet. Microbiol., 2010, 142: 387-393 ( ) DOI: 10.1016/j.vetmic.2009.10.025
  • Costa-Hurtado M., Ballester M., Galofré-Milà N., Darji A., Aragon V. VtaA8 and VtaA9 from Haemophilus parasuis delay phagocytosis by alveolar macrophages. Vet. Res., 2012, 43: 571 ( ) DOI: 10.1186/1297-9716-43-57
  • Olvera A., Martínez-Moliner V., Pina-Pedrero S., Pérez-Simó M., Galofré-Milà N., Costa-Hurtado M., Aragon V., Bensaid A. Serum cross-reaction among virulence-associated trimeric autotransporters (VtaA) of Haemophilus parasuis. Vet. Microbiol., 2013, 164(3-4): 387-391 ( ) DOI: 10.1016/j.vetmic.2013.02.022
  • Oliveira S.R. Validation of a species-specific PCR able to discriminate invasive and non-invasive strains of Haemophilus parasuis. Scientific Reports, 2010: 13. Режим доступа: https://goo.gl/4FLKMT. Без даты.
  • Howell K.J., Weinert L.A., Chaudhuri R.R., Luan S-L., Peters S.E., Corander J., Harris D., Angen Ø., Aragon V., Bensaid A., Williamson S.M., Parkhill J., Langford P.R., Rycroft A.N., Wren B.W., Holden M.T., Tucker A.W., Maskell D.J. The use of genome wide association methods to investigate pathogenicity, population structure and serovar in Haemophilus parasuis. BMC Genomics, 2014, 15: 1179 ( ) DOI: 10.1186/1471-2164-15-1179
  • Assavacheep P., Assavacheep A., Turni C. Detection of a putative hemolysin operon, hhdBA, of Haemophilus parasuis from pigs with Glässer disease. J. Vet. Diagn. Invest., 2012, 24: 339-343 ( ) DOI: 10.1177/1040638711435805
  • Потехин А.В., Русалеев В.С., Ширяев Ф.А. Патогенность штаммов и изолятов Haemophilus parasuis для свиней и лабораторных животных. Труды Федерального центра охраны здоровья животных (Владимир), 2007, 5: 256-263.
  • Zhang J., Xu C., Guo L., Shen H., Deng X., Ke C., Ke B., Zhang B., Li A., Ren T., Liao M. Prevalence and characterization of genotypic diversity of Haemophilus parasuis isolates from southern China. Can. J. Vet. Res., 2012, 76(3): 224-229.
  • Blackall P.J., Turni C. Understanding the virulence of Haemophilus parasuis. Vet. J., 2013, 198(3): 549-550 ( ) DOI: 10.1016/j.tvjl.2013.09.070
  • Zhao M., Liu X-D., Li X.Y., Chen H.B., Jin H., Zhou R., Zhu M.J., Zhao S.H. Systems infection biology: a compartmentalized immune network of pig spleen challenged with Haemophilus parasuis. BMC Genomics, 2013, 14: 46 ( ) DOI: 10.1186/1471-2164-14-46
  • Bello-Ortí B., Aragon V., Pina-Pedrero S., Bensaid A. Genome comparison of three serovar 5 pathogenic strains of Haemophilus parasuis: insights into an evolving swine pathogen. Microbiology, 2014, 160: 1974-1984 ( ) DOI: 10.1099/mic.0.079483-0
  • Li J., Peng H., Xu L-G., Xie Y-Z., Xuan X-B., Ma C-X., Hu S., Chen Z-X., Yang W., Xie Y-P., Pan Y., Tao L. Draft genome sequence of Haemophilus parasuis gx033, a serotype 4 strain isolated from the swine lower respiratory tract. Genome Announcements, 1(3): e00224-13 ( ) DOI: 10.1128/genomeA.00224-13
Еще
Статья научная