Staphylococcus aureus: detection of the contagious subtype in bulk tank milk and its clinical application

• Research unit: FSVO
• Project number: 1.08.14

Key words (German)

Subklinische Mastitis, S. aureus, Subtypen, PCR, Tankmilch

Key words (English)

Subclinical mastitis, S. aureus, subtype, PCR, bulk milk

Short description (German)

Staphylococcus aureus (S. aureus) verursacht beim Rind Mastitiden mit hohen finanziellen Verlusten. Zudem ist die klassische bakteriologische Diagnostik für diesen Erreger unbefriedigend, da sie zu wenig empfindlich und ihre Spezifität begrenzt ist. Deshalb haben wir einen Test zum Nachweis von S. aureus in Rohmilch entwickelt, der >500-mal empfindlicher als die Bakteriologie und gleichzeitig hoch spezifisch ist. Zudem zeigten wir erstmals, dass es mehrere S. aureus-Subtypen gibt, wovon einer stark ansteckend und daher besonders problematisch ist (Genotyp B). Unsere bisherigen Untersuchungen beruhen auf Einzelviertelanalysen. Eine Herdenüberwachung für den Genotyp B wäre aber am effizientesten und kostengünstigsten, wenn dies an-hand von Tankmilchanalysen möglich wäre. Ziel dieses Gesuchsantrages ist es daher, eine entsprechende Methodik unter Verwendung unserer vorangehenden Entwicklungen und Ergebnisse zu erarbeiten. Insbe-sondere werden der Gehalt der Genotyp B-spezifischen sea- und sed-Gene mit quantitativer PCR (QPCR) in der Tank- und in der Einzelviertelmilch bestimmt und entsprechende Referenzwerte berechnet. Die Erkenntnisse sollen dann in einer späteren prospektiven Studie unter Feldverhältnissen auf ihre Praxistauglichkeit evaluiert werden.
Die vorgeschlagenen Untersuchungen sollten es erstmals erlauben, die kontagiösen/pathogenen S. aureus-Bakterien von den kontaminierenden in Tankmilch zu unterscheiden und liefern dadurch neue Möglichkeiten für die Herdenüberwachung.

Project aims (German)

Aus den oben erwähnten Resultaten geht hervor, dass S. aureus-Bakterien des Genotyps B hohe wirtschaftlichen Schäden verursachen und die Bekämpfung der entsprechenden Krankheit stets eine teure und lang dauernde Bestandessanierung sowie eine nachfolgende Herdenüberwachung nach sich zieht, so wie dies an unserer Klinik routinemässig umgesetzt wird. Dagegen sind Infektionen mit den andern Genotypen eine Einzelkuherkrankung, deren Bekämpfung wahrscheinlich mit geringeren Kosten verbunden ist.
Eine Herdenüberwachung für den Genotyp B wäre am effizientesten und kostengünstigsten, wenn dies anhand von Tankmilchanalysen möglich wäre. Eine entsprechende Methodik fehlt aber bisher. Ziel des vorlie-genden Gesuches ist es daher, eine entsprechende Analytik zu entwickeln und später in der Praxis zu evaluieren. Für die Umsetzung sollen bewährte eigene Verfahren verwendet (Bakterienpräparation aus Milch) beziehungsweise adaptiert werden (Gennachweis mit QPCR). Zusätzlich wollen wir unsere Kenntnis verwen-den, dass B-Typen ein spezifisches Virulenzgenmuster aufweisen.

Transfer and application (German)

Im Rahmen des vorliegenden Gesuches soll abgeklärt werden, wie gut die Erfassung von Genotyp-B ausscheidenden Kühen/Vierteln eines Betriebes anhand von Tankmilchuntersuchungen möglich ist. Dies war bisher unmöglich, weil die klassischen bakteriologischen Verfahren es nicht erlaubten, zwischen den tatsäch-lich pathogenen/kontagiösen und kontaminierenden S. aureus-Bakterien in der Milch zu unterscheiden. Auf diesen Erkenntnissen soll dann zu einem späteren Zeitpunkt ein Herdenüberwachungskonzept für S. au-reus/Genotyp B etabliert werden. Gegenüber der herkömmlichen Überwachung mittels SCC hat der direkte Nachweis von S. aureus/Genotyp B den Vorteil, dass man das Vorhandensein des krankmachenden Prinzips und nicht die Folgen davon (erhöhter Zellgehalt der Milch) untersucht. Dadurch kann zu einem frühen Zeit-punkt eingegriffen und die seuchenhafte Ausbreitung innerhalb eines Bestandes vermieden werden. Als Fol-ge davon können die Sanierungs- und Behandlungskosten sowie der Gebrauch an Antibiotika massiv redu-ziert werden. Die vorgeschlagenen Studien haben zudem Modellcharakter für weitere Untersuchungen mit der Absicht, andere Mastitis- und allenfalls andere seuchenhafte Erreger in der Milch nachzuweisen. Herden- und Seuchenüberwachung mittels Tankmilch wäre eine einfache, kostengünstige und effiziente Methode, um eine Übersicht über das Vorhandensein und die Ausbreitung entsprechender Erreger auch innerhalb grosser Populationen gewinnen zu können.

Publications / Results (German)

Related documents

• Datenblatt 1.08.14 [PDF] 09 kB

Publications / Results (English)

Boss, R.A. (2010) Mastitis-Diagnostics: QPCR for Staphylococcus aureus Genotype B in Bulk Tank Milk. (Inaugural-Dissertation).