Identification of pathogen Mycoplasma species using multiplex PCR from chickens and turkeys having clinical symptoms

Öz

Pathogenic mycoplasmas are agents that cause devastating economical effects on poultry industry in Turkey such are the case for many countries in the world. PCR based molecular methods have been extensively used in recent years. Because isolation procedures are time consuming and serological diagnosis might give false positive reactions because of cross reactions. The aim of this study is to establish multiplex PCR method that enables to detect Mycoplasma gallisepticum (MG), Mycoplasma synovia (MS) and Mycoplasma meleagridis (MM) species at the same time and to investigate usage of this method in routine diagnosis of these pathogenic mycoplasmas. A total of 100 swabs taken aseptically from chickens and turkeys which shows clinical symptoms similar to mycoplasma infection were used in the study. Samples were inoculated into Frey’s medium and DNA extraction was made from these growing cultures. Nine (18%) and 5 (10%) out of 50 chickens were found positive for MG and MS, respectively by Multiplex PCR. Two chickens (4%) were positive for both MG and MS. No specific DNA for MM was detected in chickens. Six (%12), 4 (%8) and 3 (%6) out of 50 turkeys were detected as positive for MG, MS and MM, respectively. While MG and MS were detected together in 12 (%24) turkeys, MG and MM were found in only one(2%) turkey together. On the other hand, MM and MS were detected in 3 (6%) turkeys. None of the samples was found positive for all three species. As conclusion, we demonstrated the presence of pathogenic poultry mycoplasmas in chicken and turkeys in Şanlıurfa. It was also concluded that multiplex PCR is very useful method that detects different mycoplasmas with high sensitiviy in a short time. Therefore, we assumed that this method could be used succesfully in prevention and control of these pathogenic mycoplasmas of poultry.

Anahtar Kelimeler

• avian mycoplasmosis
• Identification
• multiplex PCR

Klinik semptom gösteren tavuk ve hindilerden patojen Mikoplazma türlerinin multipleks PCR ile tanımlanması

Öz

Patojen mikoplazmalar, birçok ülkede olduğu gibi Türkiye’de de ciddi ekonomik kayıplara neden olabilen etkenlerdir. İzolasyonun uzun sürmesi, serolojik tanı yöntemlerinin ise çapraz reaksiyonlar sonucu hatalı pozitif sonuçlar vermesi, son yıllarda PCR temelli moleküler yöntemlerin geliştirilmesini ve yaygın olarak kullanımını sağlamıştır. Bu çalışmada amaç, Mycoplasma gallisepticum (MG), Mycoplasma synovia (MS) ve Mycoplasma meleagridis (MM) etkenlerini bir multipleks PCR yöntemiyle tek seferde tanımlamak ve bu yöntemin rutin teşhiste kullanılabilirliğini araştırmaktır. Çalışmada laboratuvara getirilen ve klinik belirtileri mikoplazma infeksiyonları yönünden şüpheli, tavuk ve hindilerden aseptik şartlarda alınan toplam 100 svab örneği kullanıldı. Bu örnekler Frey’s besiyerinde inkübe edildi ve buradan DNA ekstraksiyonu yapıldı. Yapılan multipleks PCR testi sonucunda tavuklarda (n=50) MG ve MS için sırasıyla 9 (%18) ve 5 (%10) pozitiflik saptandı. 2 tavukta (%4), hem MG hem de MS beraber pozitif bulundu. Tavuk numunelerinin hiçbirinde, MM için spesifik bant oluşumu tespit edilmedi. Hindilerde ise (n=50) MG, MS ve MM için pozitif hayvan sayısı sırasıyla 6 (%12), 4 (%8) ve 3 (%6) olarak tespit edildi. MG ve MS bantlarının beraber tespit edildiği hindi sayısı 12 (%24) iken, 1 hindide (%2) MG ve MM, 3 hindide ise (%6) MM ve MS etkenleri beraber izlendi. Numunelerin hiçbirinde üç etkene ait spesifik bant oluşumu gözlenmedi. Sonuç olarak Şanlıurfa bölgesinde kanatlı türlerine ait önemli patojen mikoplazma etkenlerinin bulunduğu, multipleks PCR testi ile kısa sürede ve yüksek duyarlılıkta çok sayıda etkenin aynı anda ve daha hızlı tespitinin sağlandığı ayrıca koruma ve kontrol önlemlerinin alınmasında başarıyla kullanılabileceği sonucuna varıldı.

Anahtar Kelimeler

• İdentifikasyon
• kanatlı mikoplazmozu
• multipleks PCR

Kaynakça

1. Abd-El-Tawab AA, Hassan WMM, El-ordy MS. (2020). Detection of virulence factors of Mycoplasma species isolated from chicken by multiplex PCR. BVMJ. 38 (1), 61-65.
2. Akan M, İzgür M, Sareyyüpoğlu B, Çiftçi A, İça T. (2008).Tavuklarda Solunum Sistemi Hastalıklarının Epidemiyolojisi. Ankara Üniv. BAP Projesi-Ankara.
3. Arda M, İzgür M. (1984). Kanatlılarda Mikoplasma İnfeksiyonları. Etlik Vet Mikrobiyol Derg. 5(6-7), 124-137.
4. Boyle JS, Good RT, Morrow CJ. (1995). Detection of the turkey pathogens Mycoplasma meleagridis and M. iowae by amplification of genes coding for rRNA. J Clin Microbiol. 33(5), 1335-8.
5. Bradbury JM. (2001). Avian mycoplasmas. In: Poultry diseases. Jordan F, Pattison M, Alexander D, Faragher T, Bradbury JM, eds. WB. Saunders, London, p. 178-193.
6. Bradbury JM, McClenaghan M. (1982). Detection of mixed mycoplasma species. J. Clin. Microbiol. 16, 314–318.
7. Buim MR, Mettifogo E, Timenetsky J, Kleven S, Ferreira AJP. (2009). Epidemiological survey on Mycoplasma gallisepticum and M. synoviae by multiplex PCR in commercial poultry. Pesquisa Veterinária Brasileira. 29, 552-556.
8. Carlı KT. (2019). Bakteri Enfeksiyonları. Kanatlı Hayvanların Enfeksiyon Hastalıkları. Ankara Nobel Tıp Kitapevleri, Ankara, p. (3), 215-352.

9. Charlton BR, Bermudez AJ, Boulianne M, Eckroade RJ, Jeffrey JS, Newmann LJ, Sander JE, Wakenell PS. (1996). Avian Disease Manual American Association of Avian Pathologists Poultry Pathology Laboratory University of Pennsylvania, Pennsylvania.