Tipizzazione del sierotipo e della sequenza multilocus di Streptococcus suis da suini malati a Taiwan

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 8263 (2023) Citare questo articolo

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L'infezione da Streptococcus suis (S. suis) può causare meningite, artrite, polmonite e setticemia clinicamente gravi nei suini. Ad oggi, gli studi sui sierotipi, genotipi e sensibilità antimicrobica di S. suis nei suini colpiti a Taiwan sono rari. In questo studio abbiamo caratterizzato in modo completo 388 isolati di S. suis provenienti da 355 suini malati a Taiwan. I sierotipi più diffusi di S. suis erano i sierotipi 3, 7 e 8. La tipizzazione in sequenza multilocus (MLST) ha rivelato 22 nuovi tipi di sequenza (ST) tra cui ST1831-1852 e un nuovo complesso clonale (CC), CC1832. I genotipi identificati appartenevano principalmente a ST27, ST94 e ST1831, e CC27 e CC1832 erano i cluster principali. Questi isolati clinici erano altamente sensibili a ceftiofur, cefazolina, trimetoprim/sulfametossazolo e gentamicina. I batteri tendevano ad essere isolati dal liquido cerebrospinale e dal liquido sinoviale nei maialini da latte, la maggior parte dei quali apparteneva al sierotipo 1 e ST1. Al contrario, i ceppi ST28 che corrispondevano ai sierotipi 2 e 1/2 avevano maggiori probabilità di esistere nei polmoni dei suini in accrescimento-finitura, che presentavano un rischio maggiore per la sicurezza alimentare e la salute pubblica. Questo studio ha fornito la caratterizzazione genetica, la sierotipizzazione e le caratteristiche epidemiologiche più attuali di S. suis a Taiwan, che dovrebbero consentire una migliore strategia di prevenzione e trattamento dell'infezione da S. suis nei suini di diverse fasi di produzione.

Lo Streptococcus suis (S. suis), un cocco gram-positivo con capsula, è uno dei patogeni più importanti nell'industria suina. Come patogeno opportunista, S. suis colonizza il tratto respiratorio superiore (tonsille e cavità nasale) dei suini. I suini infetti manifestano comunemente meningite, artrite, polmonite, setticemia e possono essere accompagnati da morte acuta1. L'antigene dei polisaccaridi capsulari (CPS) dei batteri viene utilizzato come base per la classificazione e 29 sierotipi sono stati identificati utilizzando la reazione a catena della polimerasi (PCR)2. In particolare, S. suis è un patogeno batterico zoonotico che mette in pericolo le persone a stretto contatto con i suini o i prodotti a base di carne di maiale infetti. Tra i sierotipi identificati, il sierotipo 2 è considerato il sierotipo più diffuso e virulento nei suini e nell'uomo1.

Diversi sierotipi di S. suis possono essere isolati nello stesso allevamento, il che suggerisce che sintomi clinici simili potrebbero non essere causati da ceppi di S. suis con sierotipi identici. Inoltre, l’importanza di sierotipi specifici può variare geograficamente. I metodi di tipizzazione tradizionali identificano solo i ceppi che sono un singolo sierotipo o rappresentano posizioni geografiche specifiche, il che rende difficile il confronto dei risultati tra i laboratori. Pertanto, rispetto al test di coagglutinazione, i metodi di tipizzazione genetica che possono essere utilizzati per lo screening rapido degli isolati batterici con costi inferiori sono favorevoli per l'analisi della struttura coloniale e della diversità genetica di S. suis. Le conoscenze sono fondamentali per comprendere l'epidemiologia di S. suis e identificare ceppi specifici ad elevata patogenicità, che potrebbero in definitiva contribuire alla prevenzione della progressione della malattia2. La tipizzazione sequenziale multilocus (MLST) è stata utilizzata con successo in molti studi di epidemiologia molecolare nei batteri. È stato utilizzato per identificare i genotipi di S. suis al fine di confermare le differenze tra i tipi di sequenza (ST) e i complessi clonali ST (CC) dei ceppi di S. suis 3.

Tra i sierotipi di S. suis identificati, il sierotipo 1 è correlato ai sintomi neurologici accompagnati da microlesioni cerebrali, mentre i sierotipi da 2 a 8 tendono a causare lesioni polmonari4. Rispetto ai ceppi di S. suis che causano solo polmonite, i ceppi che causano meningite, setticemia e artrite hanno maggiori probabilità di presentare sintomi clinici tipici, che possono essere attribuiti alla patogenesi di diversi sierotipi5. Diversi ceppi esercitano anche differenze significative nella resistenza ai farmaci. I ceppi di S. suis isolati da casi clinici di suini sono meno resistenti ad ampicillina, ceftiofur, enrofloxacina, florfenicolo, penicillina e sulfametossazolo-trimetoprim, mentre un'elevata percentuale di ceppi è resistente alla tetraciclina6. Tuttavia, i ceppi isolati dalle tonsille di animali sani o dall'ambiente delle macellerie sono generalmente multiresistenti7,8. In questo studio, ci concentriamo sull'epidemiologia e sui risultati di laboratorio degli isolati clinici di S. suis nei suini malati a Taiwan, indagando l'associazione tra distribuzione, sierotipi, genotipi e sensibilità ai farmaci antimicrobici.

125 h is generally considered good antimicrobial activity28,29. As AUC/MIC90 calculated for serotype 3, 7, 8 and 9 for ceftiofur ranged from 179.42–1435.36 h (> 125 h), indicating that this antimicrobial agent could be recommended for treating these infection of the four S. suis serotypes. Similar in rationale, the S. suis infection of pigs at the growing-finishing stage was mainly serotype 2, which was most likely to be isolated from the respiratory system but may cause systemic infection. The MIC values of penicillin G (MIC90 = 0.5 μg/mL), amoxicillin (MIC90 = 0.5 μg/mL), cefazolin (MIC90 = 0.25 μg/mL) and ceftiofur (MIC90 = 0.25 μg/mL) were obtained. When these data were combined with the pharmacokinetic information, oral administration of amoxicillin at 20 mg/kg or injection of ceftiofur at 5 mg/kg can give rise to AUC/MIC90 ≥ 125 h, and thus could be advised to treat serotype 2 infections. Notably, the parameters might be different for different drugs, organisms or bacteria30. In addition, it should be noted that healthy asymptomatic pigs are the source of human S. suis infection, in which most of the strains are serotype 2 and 90.2% of the cases are in Asia. Therefore, more attention should be paid to S. suis serotype 2 strains persisting in finishing pigs31./p>