Etablierung einer PCR-Methode zum Nachweis von Virulenzfaktoren von Yersinia enterocolitica- und Yersinia pseudotuberculosis-Stämmen aus klinischem Material und Lebensmitteln

• Forschungsstelle: BLV
• Projektnummer: 1.00.03
• Projekttitel Englisch: Etablierung einer PCR-Methode zum Nachweis von Virulenzfaktoren von Yersinia enterocolitica- und Yersinia pseudotuberculosis-Stämmen aus klinischem Material und Lebensmitteln

Schlüsselwörter (Deutsch)

Yersinia - Yersinia enterocolitica - Yersinia pseudotuberculosis - PCR-based detection

Schlüsselwörter (Englisch)

Yersinia - Yersinia enterocolitica - Yersinia pseudotuberculosis - PCR-based detection

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Der Nachweis von Yersinia spp. aus Lebensmitteln und klinischem Material ist nicht ohne Probleme. Der Prozess ist, insbesondere in der Lebensmittelbakteriologie, langwierig. Häufiges Umzüchten kann auch zu Verlust des Plasmids führen, das für einige Pathogenitätsfaktoren der Erreger codiert.
Im Projekt 1.98.1 wurde ein Schwergewicht auf die Typisierung von Yersinien aus verschiedenen Quellen gelegt. Bisher konnte eine recht umfangreiche Stammsammlung angelegt werden. Die Typisierung mittels Pulsed Field Gel Electrophoresis konnte etabliert werden, die Typisierungen der Stämme sind abgeschlos-sen. Die Auswertung ist noch im Gang.
Mit dem Nachfolgeprojekt wollen wir einen Schwerpunkt auf Virulenzfaktoren von Yersinien legen, um auch einen Beitrag zur Verbesserung der Nachweismethodik von Yersinien zu leisten. Dies soll mittels einer zu erarbeitenden PCR-Methode geschehen. Damit wird auch ein Tool geschaffen, womit die Bestätigung und Charakterisierung von Yersinien möglich ist. Diese Aufgabe ist auch in unserem Auftrag ein nationales Refe-renzlaboratorium für Listeriose, Campylobacteriose und Yersiniose (gemäss Art. 297 Abs. 1 Bst. b der TSV) zu betreiben, festgeschrieben.
Mit einer solchen Methode werden auch Grundlagen geschaffen, um einen Direktnachweis von pathogenen Yersinia-Stämmen aus klinischem Material und Lebensmitteln mittels PCR zu realisieren.

Projektziele (Englisch)

- Confirmation and typing of Yersinia spp. isolated from humans, animals, food, and from the environment by means of a multiplex
PCR.
- Elaboration of a multiplex PCR for direct detection of virulent Yersinia spp. in food and clinical material.
- Determination of the distribution of virulence genes in Yersinia spp.

Abstract (Englisch)

PCR based assays were developed for the detection of plasmid- and chromosomally-encoded virulence genes in Yersinia enterocolitica and Yersinia pseudotuberculosis, in order to provide a rapid and reliable genotypic characterization of field isolates. Results of PCR genotyping, based on 5 virulence-associated genes of 140 strains of Y. enterocolitica were compared to phenotypic tests such as biotyping and serotyping, and to virulence plasmid-associated properties such as calcium-dependent growth at 37°C and congo red uptake. The specificity of the PCR results were validated by hybridization. Genotyping data correlated well with biotype, and most biotypes resulted in (near to) homogeneous genotypes for the chromosomal virulence genes (ystA, ystB and ail); however, plasmid encoded genes (yadA and virF) were detected with variable efficiency, due to heterogeneity within the bacterial population for presence of the virulence plasmid. Of the virulence genes, only ystB was present in biotype 1A, however, within this biotype, pathogenic and apathogenic isolates could not be distinguished. Fourty Y. pseudotuberculosis isolates were tested by PCR for presence of inv, yadA and lcrF; all isolates were inv-positive and 88% contained the virulence plasmid genes yadA and lcrF. In conclusion, this study shows that genotyping of Yersinia spp., based on both chromosomal- and plasmid-encoded virulence genes is feasable and informative.

Publikationen / Ergebnisse (Englisch)

Thoerner, Patricia, (2002): Detection and distribution of virulence genes in Yersinia enterocolitica and Yersinia pseudotuberculosis by polymerase chain reaction. Inaugural Dissertation, Veterinär-Medizinische Fakultät, Universität Bern, Switzerland.