New spoligotyping pattern of Mycobacterium bovis isolates from farm animals in Turkey

Abstract

Mycobacterial diseases still have a global impact on human and animal health as well as being the cause of great economic losses. Mycobacterium bovis is the most important tuberculosis agent in animal husbandry, especially in cattle farming. This bacterium also plays a significant role in human infections as it is the second most important tuberculosis agent after Mycobacterium tuberculosis. In this work, internal organ samples of four cattle and two goats from six slaughterhouses in the Aegean region (Aydın, Manisa, Muğla, İzmir provinces) presented to the laboratory for tuberculosis diagnosis between 2010-2015 were used. Histopathologic examination and inoculations into Lowenstein-Jensen and BACTEC MGIT 960 liquid media were carried out from these samples. Genotypes of the isolates were determined by spoligotyping. All six isolates were M. bovis SIT 685, BOV. This genotype was previously reported from Argentina, Brazil, Germany, France, Ireland and Great Britain at a low frequency and is considered to be uncommon throughout the world. However, this pattern (SIT 685, BOV) from M. bovis isolated from farm animals in the Aegean region of Turkey shows homology with M. bovis isolates’spoligotyping results from humans in the same region. This result might indicate a possible animal to human transmission of M. bovis. On the other hand, this spoligotype (SIT 685, BOV) was also reported from human samples in the Marmara region of Turkey. Therefore, it can be assumed that this genotype affects a significant portion of the human population in Turkey. As a result of this work, SIT 685, BOV of M. bovis which causes disease in farm animals in Turkey, is reported for the first time, data possibly strengthening the zoonotic aspect of the agent is acquired and attention is drawn to the prevalence of M. bovis SIT 685, BOV in people in Turkey

Keywords

• Aegean region
• farm animals
• Mycobacterium bovis
• SIT 685- BOV
• spoligotyping

Türkiye’deki çiftlik hayvanlarından izole edilen Mycobacterium bovis izolatlarına ait yenispoligotiplendirme paterni

Abstract

Mikobakteri türlerinin neden olduğu hastalıklar dünyada hala ciddi bir sorundur ve büyük ekonomik kayıplara sebep olmaktadır. Hayvancılık sektöründe başta sığırlar olmak üzere, pek çok ruminantta hastalık oluşturabilen en önemli mikobakteri türü Mycobacterium bovis’tir. Bu etken insanlardaki tüberküloz hastalığının etiyolojisinde de rol oynar ve insanlarda Myobacterium tuberculosis’ten sonraki en önemli tüberküloz etkenidir. Bu çalışmada, 2010-2015 yılları arasında, Ege bölgesindeki (Aydın, Manisa, Muğla, İzmir illeri) altı mezbahadan tüberküloz şüphesi için laboratuvara gönderilmiş dört sığır ve iki keçiye ait iç organ örnekleri kullanıldı. Organ örneklerinin histopatolojik muayenesi ile Lowenstein-Jensen ve BACTEC MGIT 960 sıvı besi yerlerine bakteriyel ekimleri yapıldı. Üreyen bakteriler spoligotiplendirme yöntemiyle genotiplendirildi. Altı izolatın da M. bovis SIT685, BOV olduğu görüldü. Bu genotip Arjantin, Brezilya, Almanya, Fransa, İrlanda ve İngiltere (GBR)’den az sayıda bildirilmiş olup, dünyada yaygın olarak görülmemektedir. Ayrıca, Ege bölgesindeki çiftlik hayvanlarından izole edilen M. bovis’e ait bu patern (SIT 685, BOV) Ege Bölgesi’nde insanlardan izole edilen M. bovis izolatlarına ait spoligotiplendirme paternleri ile homoloji göstermektedir. Bu veri M. bovis’in hayvanlardan insanlara bulaştığı görüşüne destek verebilir. Diğer taraftan bu spoligotip (SIT 685, BOV) Marmara bölgesindeki insanlarda da bildirilmiş olup, Türkiye’deki insan populasyonunun büyük bir bölümünü etkiliyor gibi görünmektedir. Sonuç olarak bu çalışmada, Türkiye’deki çiftlik hayvanlarında hastalık oluşturan M. bovis’e ait SIT 685, BOV spoligotiplendirme paterni ilk kez bildirilmiş, etkenin zoonotik yönünü güçlendirecek olası veriler elde edilmiş ve M. bovis SIT685, BOV’un ülkemiz insanlarındaki yaygınlığına dikkat çekilmiştir

Keywords

• Çiftlik hayvanları
• Ege bölgesi
• Mycobacterium bovis
• SIT 685-BOV
• spoligotyping

References

1. 1. Anonim (1978): Sığır Tüberkülozu Yönetmeliği. TC Gıda, Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı, Veteriner İşleri Genel Müdürlüğü, Yönetmelik sayısı 12, Lalahan Zootekni Araştırma Enstitüsü Deneme Çiftl. Md. Basım Servisi, Ankara.
2. 2. Anonim (1995): Veteriner Hizmetleri, Bitki Sağlığı, Gıda ve Yem Kanunu. Tarım ve Köyişleri Bakanlığı, Koruma ve Kontrol Genel Müdürlüğü, Ankara.
3. 3. Anonim (2015): Sığır tüberkülozu. http://www.tarim.gov.tr/Konular/Veteriner-Hizmetleri/ Hayvan-sagligi[2]. 02.01.2015.
4. 4. Aranaz A, Liebana E, Mateos A, et al. (1996): Spacer oligonucleotide typing of Mycobacterium bovis strains from cattle and other animals: A tool for studying epidemiology of tuberculosis. J Clin Microbiol, 36, 2734-2740.
5. 5. Arda M, Minbay A, Leloğlu N, et al. (1997): Özel Mikrobiyoloji, 180, 4. baskı, Medisan Yayın Serisi No: 26, Ankara.
6. 6. Aslan G, Kuyucu N, Çalıkoğlu N, et al. (2009): Mycobacterıum bovıs’in etken olduğu tüberküloz olguları. Ankem derg, 23, 182-187.
7. 7. Aslan G, Kuyucu N, Aydın E, et al. (2010): Mycobacterıum bovıs bcg suşunun neden olduğu fatal disemine enfeksiyon olgusu ve izolatın spoligotiplendirme ile tanımlanması, Mikrobiyol Bul, 44, 297-302.
8. 8. Baker MG, Lopez LD, Cannon MC, et al. (2006): Continuing Mycobacterium bovis transmission from animals to humans in New Zealand, Epidemiol Infect, 34, 1068-1073

9. 9. De La Salmoniere YOG, Li HM, Torrea G, et al. (1997): Evaluation of spoligotyping in a study of the transmission of Mycobacterium tuberculosis. J Clin Microbiol, 35, 2210-214.
10. 10. Kamerbeek J, Schouls L, Kolk A, et al. (1997): Simultaneous detection and strain differentiation of Mycobacterium tuberculosis for diagnosis and epidemiology. J Clin Microbiol, 35, 907-914
11. 11. Kent PT, Kubica GP (1985): Public health mycobacteriology. A guide for a level III laboratory. Centers for Disease Control, Atlanta, GA.
12. 12. Lari N, Rindi L, Bonanni D, et al. (2006): Molecular analysis of clinical isolates of Mycobacterium bovis recovered from humans in Italy. J Clin Microbiol, 44, 4218- 4221.
13. 13. Liebana E, Johson L, Gough J, et al. (2008): Pathology of naturally occurring bovine tuberculosis in England and Wales. Vet J, 176, 354-360.
14. 14. Luna LG (1968): Manual of Histologic Staining Methods of the Armed Forced Institute of Pathology, Third edition, McGraw-Hill Book Company, Newyork, ABD.
15. 15. Marchetti G, Gori A, Catozzi L, et al. (1997): Comparison of spoligotyping vs RFLP DNA Fingerprinting analysis in M. Tuberculosis epidemiological typing. 4. Conference on Retroviruses and Opportunistic Infections, Washington DC, p.184.
16. 16. Menin Á, Fleith R, Reck C, et al. (2013): Asymptomatic cattle naturally infected with Mycobacterium bovis present exacerbated tissue pathology and bacterial dissemination. PLoS One, 8, e53884.
17. 17. Muller B, Durr S, Alonso S, et al. (2013): Zoonotic Mycobacterium bovis-induced tuberculosis in humans. Emerg Infect Dis, 19, 899-908.
18. 18. Rodwell TC, Moore M, Moser KS, et al. (2008): Tuberculosis from Mycobacterium bovis in binational communities, United States, Emerg Infect Dis, 14, 909-916.
19. 19. Thoen C, Lobue P, de Kantor I (2006): The importance of Mycobacterium bovis as a zoonosi. Vet Microbiol, 112, 339-345.
20. 20. Tuzcu N, Kayar B, Uysal EB, et al. (2015): Türkiye’de sığırlardan izole edilen M. bovis suşlarının spoligotiplendirmesi, 7. Ulusal Mikobakteri Kongresi, Mersin.
21. 21. Wangoo A, Johnson L, Gough J, et al. (2005): Advanced granulomatous lesions in Mycobacterium bovis-infected cattle are associated within crease dexpression of type I procollagen, gammadelta (WC1+) T cells and CD 68+ cells. J Comp Pathol, 133, 223-234.
22. 22. Wei CY, Hsu YH, Chou WJ, et al. (2004): Molecular and histopathologic evidence for systemic infection by Mycobacterium bovis in a patient with tuberculous enteritis, peritonitis, and meningitis: A case report, Kaohsiung, J Med Sci, 20, 302-307.
23. 23. Yardımcı H, Ünal CB, Ataseven L, et al. (2007): Sığır tüberkülozunun PCR ile tanısı ve Mycobacterium bovis’in spoligotiplendirme yöntemi ile genotiplendirilmesi. Ankara Üniv Vet Fak Derg, 54, 183-189.