Entstehung von Mycobacterium orygis
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Entstehung von Mycobacterium orygis

Oct 01, 2023

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Bei zwei gefleckten Hirschen aus einem Wildschutzgebiet in Westindien und einem indischen Bison aus einem Nationalpark in Zentralindien wurde durch Mycobacterium orygis verursachte Tuberkulose nachgewiesen. Zur Aufklärung der Epidemiologie des Mycobacterium tuberculosis-Komplexes an der Schnittstelle Mensch-Nutztier-Wildtier ist eine landesweite Überwachung dringend erforderlich.

Über Tuberkulose (TB), die durch Mycobacterium orygis verursacht wird, wurde in Indien bei Menschen, Rindern und selten auch bei Wildtieren berichtet (1–3). Wir berichten über 3 Fälle von M. orygis-assoziierter Tuberkulose bei Wildtieren unter 85 ungeklärten Todesfällen, die im Rahmen von Krankheitsuntersuchungen im Zeitraum Februar 2016–März 2020 gescreent wurden. Dabei wurden auch Fälle von suppurativer Bronchopneumonie (n = 32), einer durch M. orygis verursachten Tuberkulose, aufgedeckt. Tuberkulose oder M. bovis (n = 29), Schädlingspneumonie (n = 9), Pilzgranulome (n = 6) und Neoplasien (n = 6).

Im Februar 2016 wurden im Girnar Wildlife Sanctuary, Gujarat, Westindien, zwei ausgewachsene, freilaufende Hirsche (ein Männchen [Fall 1] und ein Weibchen [Fall 2]) tot aufgefunden. Die postmortale Untersuchung ergab ungleichmäßige, multifokale, verschmelzende blassgelbe Knötchen, eingebettet in das Lungenparenchym mit verkästem gelblich-weißem Material sowie vergrößerte Leber- und Mesenteriallymphknoten mit oberflächlichen Knötchen. Im Januar 2017 wurde im Bandhavgarh-Nationalpark, Madhya Pradesh, Zentralindien, ein abgemagerter erwachsener männlicher Bison (Fall 3) tot aufgefunden. Ähnlich wie der Hirsch hatte der Bison weiße Knötchen unterschiedlicher Größe auf der viszeralen Pleura, dem oberflächlichen Lungenparenchym und den Lungenlymphknoten.

Um den Erreger zu untersuchen, wurden Gewebe aus Lunge, Leber und Lymphknoten auf Eis und 10 % neutral gepuffertem Formalin gesammelt und für die Histopathologie, Ziehl-Neelsen-Färbung und Kulturisolierung verarbeitet. Die histopathologische Untersuchung dieser Gewebe ergab große Granulome mit ausgedehnter käsiger Nekrose und mehreren verkalkten Bereichen, die von Epithelzellen, Lymphozyten, Riesenzellen und Fibroblasten umgeben waren (am häufigsten in Fall 3). Säurefeste Bazillen waren reichlich vorhanden (50–75/Ölimmersionsfeld), sowohl extrazellulär als auch innerhalb der Makrophagen. Wir kultivierten alle Proben dreifach in Löwenstein-Jensen-Medien mit Glycerin und in Löwenstein-Jensen-Medien mit Natriumpyruvat, was feuchte, glatte und körnige Kolonien ergab (4). Das primäre Screening von Bakterienisolaten mittels Einzelröhrchen-Multiplex-PCR, die auf die 16S-rRNA, spezifisch für die Gattung Mycobacterium, und die MPB70-Gene, spezifisch für Mitglieder von MTBC, abzielt, bestätigte, dass es sich bei den Isolaten um MTBC handelte (5). Wir führten eine weitere PCR an den MTBC-positiven Proben durch, um das Vorhandensein oder Fehlen genomischer Differenzregionen (RD4 und RD9) mithilfe veröffentlichter Primer (6) zu bestimmen; Diese Tests zeigten das Fehlen von RD9 und das Vorhandensein von RD4 und schlossen somit die Möglichkeit von M. tuberculosis, M. canetti, M. bovis oder M. bovis BCG in allen drei Fällen aus.

Um die genauen beteiligten MTBC-Arten und ihre genetischen Ähnlichkeiten mit in Indien zirkulierenden Stämmen zu bestimmen, die Nutztiere und Menschen betreffen, führten wir eine Paired-End-Gesamtgenomsequenzierung auf der Illumina MiSeq-Plattform durch (https://www.illumina.com). Das Vorhandensein standardmäßiger genetischer Marker für M. orygis (RD1, RD4 und Rv044c) und das Fehlen von RD9 und RD12 bestätigten unsere Sequenzen als M. orygis. Wir haben die generierten Gesamtgenomdaten unter den Zugangsnummern an die Datenbank des National Center for Biotechnology Information Sequence Read Archive übermittelt. SRX15482219 (Fall 1), SRX6969199 (Fall 2) und SRX6969201 (Fall 3).

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Figur. Phylogenie neu sequenzierter Mycobacterium orygis-Wildtierisolate von drei Wildtieren in Indien (Schwarzer Stern, Bison; Blauer Stern, Hirsch) und Referenzsequenzen. Der äußere Kreis zeigt die Verteilung von...

Wir haben die in dieser Studie generierten Sequenzen phylogenetisch mit anderen verfügbaren M. orygis-Sequenzen verglichen. Die phylogenetischen Verzweigungsmuster deuten darauf hin, dass das Isolat aus dem gefleckten Hirsch von Fall 1 dem aus dem Bison gewonnenen Isolat (Fall 3) genetisch näher war als das Hirschisolat von Fall 2 (Abbildung). Der durchschnittliche paarweise Unterschied zwischen allen Isolaten in dieser Studie betrug 272; zwischen den Isolaten waren es 73. Die eingeschränkte Diversität, die bei mehreren der neu beschriebenen Isolate beobachtet wurde, darunter auch bei frei lebenden Wildtieren, ist bemerkenswert und erfordert zukünftige Untersuchungen.

Vor kurzem hat sich M. orygis in Südasien als zoonotische Bedrohung herausgestellt (7); In Indien wurden Fälle mehrerer Arten gemeldet, an denen Menschen, Milchvieh und wilde Huftiere beteiligt waren (1–3,7,8). Studien aus Nepal und Bangladesch haben auch die Verbreitung von M. orygis bei freilaufenden Wildtieren und Rindern gezeigt, was auf die Möglichkeit von M. orygis im indischen Multihost-Wildtiersystem hinweist (9). Berichte über die Übertragung einer M. orygis-Infektion von einem aus Indien stammenden Landarbeiter auf Rinder in Neuseeland (10) und die Bestätigung von M. orygis bei 10 menschlichen Patienten in Südasien (2) deuten auf eine Endemizität in der Region hin und unterstreichen die Dringlichkeit Bedarf an genomischen epidemiologischen Untersuchungen.

Wir berichten über die Verbreitung von M. orygis in freilebenden Wildtierpopulationen in Indien, was auf eine unerforschte Bedrohung für den Wildtierschutz in Regionen hindeutet, in denen verschiedene gefährdete Arten nebeneinander existieren. In dieser Studie ist die Übertragungsdynamik von M. orygis unbekannt; Aufgrund des gemeinsamen Raums und der gemeinsamen Ressourcen an der Schnittstelle zwischen Nutztieren, Wildtieren und Menschen könnte es jedoch zu Spillover- und Spillback-Episoden gekommen sein. In Indien hat die explosionsartige Zunahme der menschlichen Bevölkerung zu einem Vordringen in Waldgebiete und zum Schrumpfen der Lebensräume von Wildtieren geführt, was die Gefahr der Übertragung von Krankheitserregern zwischen Wildtieren, Nutztieren und Menschen erhöht hat. Obwohl die Epidemiologie nicht definiert wurde, deuten phylogenetische Analysen in unserer Studie und früheren Berichten darauf hin, dass M. orygis in Wildtier-, Menschen- und Nutztierpopulationen in Indien zu zirkulieren scheint. Im Lichte der End-TB-Strategie der Weltgesundheitsorganisation sollten landesweite Screenings und kontinuierliche Überwachung im Rahmen des One-Health-Ansatzes durchgeführt werden, um diese tödliche Zoonose zu bekämpfen.

Dr. Sharma promoviert in der Abteilung für Veterinärpathologie am Indian Council of Agricultural Research – Indian Veterinary Research Institute (IVRI). Ihre Hauptforschungsinteressen sind die Epidemiologie und Pathologie von Nutztier-, Geflügel- und Wildtierkrankheiten.

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Wir danken dem Direktor des Indian Council of Agricultural Research – Indian Veterinary Research Institute, den Forstbehörden von Madhya Pradesh und Gujarat und der Central Zoo Authority der indischen Regierung für die Bereitstellung der notwendigen Genehmigung zur Durchführung dieser Forschung.

Diese Studie erhielt eine finanzielle Unterstützung von der Abteilung für Biotechnologie des Ministeriums für Wissenschaft und Technologie der indischen Regierung (Fördernummer BT/ADV/Bovine Tuberculosis/2018).

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DOI: 10.3201/eid2903.221228

Ursprüngliches Veröffentlichungsdatum: 14. Februar 2023

Inhaltsverzeichnis – Band 29, Nummer 3 – März 2023

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Bitte verwenden Sie das untenstehende Formular, um Korrespondenz an die Autoren zu senden, oder kontaktieren Sie sie unter der folgenden Adresse:

Karikalan Mathesh, Zentrum für Wildtiere, ICAR-Indian Veterinary Research Institute, Izatnagar-243122, Uttar Pradesh, Indien

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