Virulenz-Plasmid Charakterisierung von porcinen C. perfringens typ C

• Forschungsstelle: BLV
• Projektnummer: 1.12.05
• Projekttitel Englisch: Virulence plasmid characterization of porcine C. perfringens type C

Schlüsselwörter (Deutsch)

Clostridium perfringens, Schwein, Pathogenese, Virulenzfaktoren, Antibiotikaresistenz, Plasmide, Enteritis

 

Schlüsselwörter (Englisch)

Clostridium perfringens, porcine, pathogenesis, virulence factors, antibiotic resistance, plasmids, enteritis

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Clostridium perfringens ist einer der am weitesten verbreiteten darmpathogenen Erreger bei Tieren und Menschen. Viele unterschie-dliche Stämme verursachen schwerwiegende und wirtschaftlich bedeutende Infektionen insbesondere bei landwirtschaftlichen Nutz-tieren. Vielfach ist die Pathogenese der Erkankungen jedoch nicht bekannt. Es ist anzunehmen, dass die unterschiedlichen Stämme gleichartige Virulenzmechanismen benutzen. Da die Gene vieler dieser Virulenzfaktoren auf Plasmiden codiert sind, ist es wahr-scheinlich, dass essentielle Virulenzgene auf den selben Plasmiden lokalisiert sind. Insbesondere die Co-Lokalisation von Toxinge-nen und Antibiotikaresistenzgenen könnten pathogenen Clostridien einen Selektionsvorteil verschaffen. Ziel unserer Studie ist es, anhand von genetischen Untersuchungen an porcinen C. perfringens Typ C Stämmen die Co-Lokalisation von Virulenz- und Antibio-tikaresistenzgenen auf Plasmiden zu untersuchen. In einem ersten Schritt werden wir eine Sammlung von pathogenen C. perfrin-gens Typ C Isolaten aus Schweizer Schweinezuchtbetrieben anlegen und auf genetische Verwandschaft und Antibiotikaresistenz untersuchen. Nachfolgend werden von mehreren unterschiedlichen Stämmen Haupttoxingen tragende Plasmide identifiziert und sequenziert. Unsere Studie wird wichtige Erkenntnisse über die genetische Ausstattung eines nachweislich pathogenen C. perfrin-gens Toxinotypen (Typ C) erbringen. Dieses wird die Grundlage für weiterführende Untersuchungen im Rahmen einer internationa-len Kollaboration an anderen, weniger gut studierten C. perfringens Toxinotypen aus anderen Tierarten bilden.

Kurzbeschreibung (Englisch)

Clostridium perfringens is a widely distributed enteric pathogen in animals and humans. Many different strains cause severe and economically important infections mainly in farm animals. The pathogenesis of these diseases is frequently unknown. However, it is likely that different strains use common pathogenetic mechanisms. Because most genes for virulence factors are plasmid borne it is likely that essential virulence factors are encoded on one and the same plasmid. Especially the co-localization of toxin genes and antibiotic resistance genes could provide pathogenic strains with a selective advantage. The goal of our study is to investigate the co-localization of virulence and antibiotic resistance genes on plasmids by genetic analysis of porcine C. perfringens type C strains. In a first step we will develop a collection of pathogenic C. perfringens type C strains from swiss pig breeding herds and evaluate their genetic relation and antibiotic resistance profile. Major toxin gene-carrying plasmids from several different strains will be identi-fied and sequenced. Our study will provide important knowledge about the genetic background of a C. perfringens toxinotype (type C) with a proven pathogenic potential. This will be the basis of further international collaborative gentic studies on other, still poorly defined C. perfringens toxinotypes from other animal species.

Projektziele (Englisch)

So far, it is poorly investigated whether plasmids that carry toxin-encoded genes also harbor other virulence genes or antimicrobial resistance genes. Therefore, in the current project proposal the key objective is to determine whether additional virulence-associated as well as antibiotic-resistance genes are present on toxin plasmids of porcine C. perfringens type C strains that confer selective growth advantages for these strains. To investigate this, C. perfringens type C isolates from Swiss pig farms will be isolated and studied.

The specific aims of the project are:

1. to obtain a sufficiently large pool of pathogenic porcine C. perfringens type C strains from different pig herds in Switzerland and as comparison few Belgian and German isolates;

2. to determine phenotypic and genotypic antibiotic resistance profiles of Swiss C. perfringens type C isolates;

3. to localize the antibiotic resistance and virulence genes on the genome (plasmid and chromosome)

4. to characterize and sequence -toxin gene carrying plasmids from pathogenic C. perfringens type C strains to identify potential co-factors involved in porcine neonatal necrotizing enteritis.

Umsetzung und Anwendungen (Deutsch)

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Umsetzung und Anwendungen (Englisch)

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Publikationen / Ergebnisse (Englisch)

A. Candi, V. Perreten, F. Van Immerseel, H. Posthaus. Clonal relationship of porcine C. perfringens type C isolates. FEBS Spetses Summer School 2012: Pathogen-host-interactions of major animal infectious diseases and zoonoses, Greece, 9-15 September 2012

A. Candi: Clonal relationship and antimicrobial resistance in Swiss porcine C. perfringens type C isolates. 8th International Conference on the Molecular Biology and Pathogenesis of the Clostridia, Palm Cove, Australia, Oct. 2013

A. Candi, V. Perreten, F. Van Immerseel, H. Posthaus. Clonal elationship and Antimicrobial Susceptibility of Porcine Clostridium perfringens type C Isolates from Switzerland. In preparation, submission to International Journal of Microbiology (open access) in October

A. Candi. Clonal relationship, antimicrobial susceptibility, and virulence plasmid characterization of porcine Clostridium perfringens type C Isolates from Switzerland. Dissertation, Vetsuisse Fakultät, Universität Bern

Zugehörige Dokumente

• 1.12.05 Diss [PDF] 1'761 kB
• Datenblatt [PDF] 85 kB

URL-Adressen (Deutsch)

1.12.05 Posthaus Virulenz-Plasmid Charakterisierung von porcinen C. perfringens typ C (063-505/2/16)