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Verfügbare Testverfahren
Bakterienkultur
- Isolierung lebender Organismen
- Probenarten: Kot, Darminhalt
- Vorteile:
- Bakterien lassen sich an 1 Tag leicht anzüchten
- Leicht durchführbar in jedem Labor (auch im eigenen Haus)
- Relativ geringe Kosten
- Nachteile:
- Einige E. coli gehören zur normalen Darmflora
- Schweine werden zur gleichen Zeit von mehreren E. coli-Stämmen besiedelt
- Bei Schweinen, die zuvor mit Antibiotika behandelt wurden, kann das Bakterienwachstum unterbunden sein
Antimikrobielle Empfindlichkeit
- Testet in vitro die Fähigkeit eines lebenden Organismus, unter bestimmten Konzentrationen verschiedener antimikrobieller Substanzen zu wachsen
- Probenarten: Kot, Darminhalt
- Vorteile:
- Bestimmung der Empfindlichkeit oder Resistenz eines bestimmten Isolats gegenüber gängigen antimikrobiellen Substanzen
- Identifizierung von Tendenzen der antimikrobiellen Resistenz
- Nachteile:
- Erfordert ein bakterielles Isolat
- In-vitro-Tests können sich von In-vivo-Ergebnissen geringfügig unterscheiden
- Einige spezifische antimikrobielle Substanzen werden möglicherweise nicht getestet oder erfordern separate, spezielle Tests
- Moderate Kosten
Histopathologie
- Untersucht das Vorliegen von Gewebeläsionen (Schäden), die bestehende Krankheiten bestätigen können. Manchmal kann auch das Vorhandensein von Organismen direkt (Bakterien und Parasiten) oder indirekt (Viren) durch zusätzliche Spezialfärbungen nachgewiesen werden.
- Probentypen: Gewebe
- Vorteile:
- Assoziiert bakterielle Adhäsion mit Darmschäden
- Keine spezielle Färbung erforderlich
- Nachteile:
- Notwendigkeit der Formalinfixierung des Darmgewebes innerhalb von <15 min nach dem Tod des Schweins – Darmgewebe zersetzt sich schnell
- Die Krankheit kann segmental auftreten, daher sollten mehrere Darmproben eingereicht werden.
Genotypisierung
- Ein PCR-Verfahren (Polymerase-Kettenreaktion), welches das Vorhandensein einer spezifischen Sequenz von Nukleinsäuren (DNA) nachweist, die mit bekannten Virulenzgenen assoziiert ist
- Vorteile:
- Erfolgt durch PCR; einfach durchzuführen
- Hilft bei der Ermittlung der Pathogenität durch den Nachweis vorhandener Gene (nicht unbedingt der Expression von Genen), die mit Virulenzfaktoren assoziiert sind
- Toxin-Gene: EAST1, LT, STa, STb, Stx1, Stx2, Stx2e
- Pilus-Gene: F18, F41, K88 (F4), K99 (F5), 987P (F6)
- Adhäsin-Gene: AIDA, EAEA, PAA
- Erleichtert die richtige Auswahl des Impfstoffs (passend zu den entsprechenden Pili)
- Hilft zu bestätigen, dass das Isolat Gene für die Ödemkrankheit enthält
E. coli-Gene durch PCR-Genotypisierung und ihre Funktion nachgewiesen. Die rot markierten Gene sind wichtig für die Diagnose der Ödemkrankheit.
| Gene | Type | Description |
|---|---|---|
| EAST1 | Toxin | Intestinales Toxin bindet an denselben Rezeptor und stimuliert denselben sekretorischen Weg wie Sta (Verursachung der Diarrhö ist nicht gut belegt) |
| LT | Toxin | Intestinales Toxin, das die Darmsekretion fördert |
| STa | Toxin | Intestinales Toxin, das die Darmsekretion vor allem bei Ferkeln fördert (verringert die Aufnahme von Wasser und Elektrolyten) |
| STb | Toxin | Intestinales Toxin, das sekretorische Diarrhö vor allem bei älteren Schweinen fördert (erhöht die Sekretion aus Enterozyten) |
| Stx1 | Toxin | Intestinales Toxin kann in pathogenen und nicht-pathogenen Stämmen vorkommen |
| Stx2 | Toxin | Intestinales Toxin kann in pathogenen und nicht-pathogenen Stämmen vorkommen |
| Stx2e | Toxin | Systemisches Toxin, das Gefäßschäden und die Ödemkrankheit hervorruft |
| F18 (F107) | Adhäsin | Pili (Fimbrien), die der Anheftung dienen, nach dem 20. Lebenstag vorhanden sind und häufig mit Durchfall nach dem Absetzen und mit der Ödemkrankheit assoziiert werden |
| F41 | Adhäsin | Pili (Fimbrien), die der Anheftung überwiegend bei neugeborenen Tieren dienen |
| K88 (F4) | Adhäsin | Pili (Fimbrien), die der Anheftung bei Tieren nach der Geburt bis zu jedem Alter dienen |
| K99 (F5) | Adhäsin | Pili (Fimbrien), die der Anheftung überwiegend bei neugeborenen Tieren dienen |
| 987P (F6) | Adhäsin | Pili (Fimbrien), die der Anheftung überwiegend bei neugeborenen Tieren dienen |
| AIDA | Adhäsin | Nicht-fimbriales, an diffuser Adhäsion beteiligtes Adhäsin, das häufiger zusammen mit F18 gefunden wird |
| EAE | Adhäsin | Nicht-fimbriales Adhäsin, das zu A/E-Läsionen („Attaching-and-Effacing“-Läsionen) beiträgt |
| PAA | Adhäsin | Nicht-fimbriales Adhäsin, das für die Entstehung von A/E-Läsionen von entscheidender Bedeutung ist |
- Nachteile:
- Erfordert ein bakterielles Isolat
- Da Schweine mehrere Isolate gleichzeitig haben können, muss man darauf vertrauen, dass das richtige Isolat genotypisiert wird
- Moderater Preis, aber in der Regel wird nur 1 Isolat getestet
Interpretation der Ergebnisse
Bakterienkultur:
- Muss ein hämolytisches E. coli sein
Abbildung 1: Reinkultur von hämolytischen E. coli auf einer Blutagarplatte. Man beachte die hellen Bereiche um jede Bakterienkolonie, die auf eine Hämolyse hinweisen (Auflösung von Blut auf der Agarplatte). Bildnachweis: Iowa State University, Veterinärdiagnostisches Labor, Abteilung Bakteriologie
- Reinheit:
- Reines Wachstum: deutet stark auf einen Krankheitsverursacher hin
- Gemischtes Wachstum: fragwürdiger Wert
- Menge:
- Groß: deutet stark auf einen Krankheitsverursacher hin
- Mäßig: unterschiedliche Interpretationen
- Gering: Fraglicher Wert (könnte eine Verunreinigung sein)
- Kein Wachstum: Tier wurde möglicherweise zuvor mit Antibiotika behandelt oder untersuchte Bakterien tragen nicht wesentlich zur Krankheit bei
Antimikrobielle Empfindlichkeit:
- Empfindlich: möglicherweise gute Wahl für die Behandlung, wenn die antimikrobielle Substanz das Zielgewebe erreichen kann
- Resistent: andere antimikrobielle Substanz wählen
- MHK (Minimale Hemm-Konzentration): Stellen Sie bei der Bestimmung von MHKs sicher, dass die ausgewählte antimikrobielle Substanz den angegebenen MHK-Wert im Zielorgan erreicht.
Histopathologie:
- Positiv: Starke Assoziation mit der Krankheitsursache, wenn Darmläsionen mit an Epithelzellen haftenden E. coli nachgewiesen werden können
- Negativ: Keine intestinalen Läsionen
Genotypisierung:
- Eine Genotypisierung ist erforderlich, um zu bestätigen, dass das Isolat die für die Ödemkrankheit erforderlichen Virulenzfaktoren aufweist.
- Muss entweder F4 oder F18 sein
- Muss Shiga-ähnliches Toxin (Stx2e) haben
Szenario
Schweine mit Durchfall nach dem Absetzen:
- Entnehmen Sie Rektalabstriche von 2 oder mehr unbehandelten Schweinen, die Durchfall haben, und reichen Sie diese zur Bakterienkultur, zur Untersuchung der antimikrobiellen Empfindlichkeit und zur Genotypisierung ein.
- Schläfern Sie 1-3 unbehandelte Ferkel, die Durchfall haben, ein. Entnehmen Sie sofort 3 Darmproben von jedem Ferkel und geben Sie sie in eine Formalinlösung. Entnehmen Sie frische Darmproben und reichen Sie diese zur Bakterienkultur, zur Untersuchung der antimikrobiellen Empfindlichkeit und zur Genotypisierung ein.
