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Zechner, Katja (2003): Die Verbreitung der Yersiniose beim Menschen im Großraum München unter Berücksichtigung von Schweinefleisch und Schlachtnebenprodukten als mögliche Infektionsquelle. Dissertation, LMU München: Faculty of Veterinary Medicine
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Abstract

Yersinia enterocolitica of bioserovar 4/O:3 is the most common pathogenic type found in pigs and pork including edible offal in Southern Germany. Limited epidemiological data is available of human Y. enterocolitica infections in Bayern. The sources and transmission routes of yersiniosis are not clear. This work was conducted to get more information on the epidemiology in Munich area. In the first part of this work, the human strains were isolated from faecal samples of patients with diarrhoea during the period from November 2001 to December 2002. Yersinia was isolated from the faeces using direct culturing on selective CIN agar plates. One typical colony per sample was identified using EnterotubeTM. All Yersinia strains were bio- and serotyped. In all, 61 Yersinia strains were isolated from 61 patients. Fifty-eight (95%) strains were identified as Y. enterocolitica of which 54 (93%) were belonging to pathogenic bieserovar 4/O:3, two (3%) strains to pathogenic bioserovar 2/O:9 and two to non-pathogenic biovar 1A. In 2002, Yersinia was found from 50 (0,21%) patients when 22.835 faeces samples were studied. Y. enterocolitica was identified in 48 (96%) cases. The bioserovar 4/O:3 was found in 44 (92%) patients and bioserovar 2/O:9 in two (4%) patient. Y. enterocolitica was found in all age groups and 60% of the patients were females. No seasonal variation was seen. Yersinia was the third most common bacterial pathogen after Campylobacter found in 805 (3,52%) faecal samples and Salmonella found in 681 (2,98%) samples. In the second part of this work, 36 human and 69 non-human Yersinia strains were characterised with PFGE. The human strains were isolated during the period from November 2001 to June 2002. The non-human strains were isolated between 1999 and 2002. Most (62/69) of these strains were from porcine origin. In total, 41 genotypes were obtained when the 105 strains were characterised with PFGE using NotI, ApaI and XhoI enzymes. The Yersinia spp. could easily be distinguished from each other with NotI enzyme. Twenty-four genotypes were obtained when the 84 strains belonging to bioserovar 4/O:3 was characterised with all three enzymes. Most (90%) of the human strains were indistinguishable from the non-human strains. These 26 indistinguishable human strains were belonging to 8 genotypes. The non-human strains were from porcine sources and isolated from carcasses, offal and pork. These results demonstrate that Y. enterocolitica is frequently isolated from patients with diarrhoea in Munich area. The most common type in humans is the bioserovar 4/O:3, which is so far the only pathogenic type found in pigs in Southern Germany. PFGE with NotI enzyme was useful tool to identify Yersinia spp. Using NotI, ApaI and XhoI enzymes, the strains of bioserovar 4/O:3 could efficiently be subtyped. A major infection source of human yersiniosis was revealed to be pork and edible offal.

Abstract

Im ersten Teil dieser Studie wurden während eines Zeitraumes von November 2001 bis Dezember 2002 Yersinia Spezies aus Stuhlproben an Enteritis erkrankter Patienten isoliert und aufbewahrt. Dies geschah im Rahmen der Routinediagnostik eines humanmedizinischen Labors, die Proben stammten aus ganz Bayern, schwerpunktmäßig jedoch aus dem Großraum München. Die Stuhlproben wurden dafür im Direktausstrich auf dem Yersinia selektiven Cefsulodin-Irgasan-Novobiocin-Nährboden (CIN) für 24 h bei 37°C kultiviert. Eine einzelne verdächtige Kolonie wurden nach Subkultivierung mittels im Handel befindlicher biochemischer Miniatursysteme (Enterotube™) und Testseren biochemisch und serologisch bestätigt. Zur näheren Charakterisierung der Stämme schloss sich die Biotypisierung an. Insgesamt konnten 61 Stämme von Yersinia Spezies aus 61 Patienten von November 2001 bis Dezember 2002 isoliert werden. 58 (95%) der Stämme waren Y. enterocolitica, 54 Stämme davon (93%) gehörten dem pathogenen Bioserovar 4/O:3 an, 2 Stämme (3%) dem ebenfalls pathogenen Bioserovar 2/O:9. Zwei weitere Stämme waren dem nicht-pathogenen Biovar 1A zuzuordnen. Im Jahr 2002 konnte Yersinia aus 50 (0,21%) von insgesamt 22.835 untersuchter Stuhlproben isoliert werden. Y. enterocolitica war dabei in 48 (96%) der Fälle nachweisbar, das Bioserovar 4/O:3 machte 44 (92%) der Stämme aus. Das Bioserovar 2/O:9 konnte zweimal (4%) isoliert werden. Yersinien konnten in allen Altersgruppen nachgewiesen werden, eine jahreszeitliche Abhängigkeit der Erregerisolierung konnte nicht festgestellt werden. Im Vergleich mit anderen Erregern lebensmittelbedingter Enteritiden war Yersinia Spezies an dritter Stelle nach Campylobacter und Salmonellen, die in 805 (3,52%) und 681 (2,98%) der Stuhlproben nachweisbar waren. Im zweiten Teil dieser Studie wurden 36 Humanstämme und 69 Nichthumanstämme von Yersinia mit Hilfe der PFGE charakterisiert. Die Humanstämme waren dabei während eines Zeitraumes von November 2001 bis Juni 2002 isoliert worden. Die nichthumanen Stämme waren zwischen 1999 und 2002 gesammelt worden, die Mehrzahl dieser Stämme (62/69) waren porcinen Ursprungs. Insgesamt konnten aus den 105 Stämmen bei paralleler Anwendung der Restriktionsenzyme NotI, ApaI und XhoI 41 verschiedene Genotypen erzeugt werden, die Unterscheidung verschiedener Yersinia Spezies war anhand von eindeutig voneinander abweichender Bandenmuster möglich. Die 84 Stämme des Bioserovars 4/O:3 ergaben nach Restriktion mit allen drei Enzymen 24 unterscheidbare Genotypen. Zwei Genotypen (I und II) waren dabei dominierend und konnten sowohl aus Humanstämmen, als auch aus Nichthumanstämmen am häufigsten isoliert werden. Die Genotypen fast aller Humanstämme (90%) waren identisch mit denjenigen der nichthumanen Stämme, die 26 identischen Humanstämme gehörten dabei 8 verschiedenen Genotypen an. Die nichthumanen Stämme waren porcinen Ursprungs und vom Schlachttierkörper, den Innereien und von Schweinefleisch isoliert worden. Anhand der Ergebnisse konnte gezeigt werden, dass Y. enterocolitica häufig als Enteritiserreger des Menschen in Bayern eine Rolle spielt. Das am weitesten verbreite Bioserovar ist dabei 4/O:3, das einzige Bioserovar das auch aus Schweinen in Südbayern isoliert werden konnte. Schweinefleisch sowie essbare Innereien erwiesen sich dabei als eine wichtige Infektionsquelle für die Yersiniose des Menschen. Die PFGE mit dem Enzym NotI erwies sich als ein geeignetes Werkzeug um Yersinia Spezies näher zu charakterisieren, durch den parallelen Einsatz der Enzyme NotI, ApaI und XhoI war eine weitere Diskriminierung innerhalb des Bioserovars 4/O:3 möglich.