266 research outputs found
Role of the glutamate decarboxylase(GAD)-dependent system of Brucella spp. in the resistance to extreme acid stess
No full textBrucella is the causative agent of brucellosis, the major bacterial zoonosis worldwide. This infection is transmitted to humans primarily by ingestion of contaminated/unpasteurized dairy products. In the last years, new species and atypical strains of Brucella (as B. microti, B. inopinata and isolates from bullfrog) have been isolated. These are more acid-resistant (AR) than the classical Brucella species (as B. abortus, B. melitensis, B. suis). In several food-borne pathogens such as Escherichia coli, the GAD-dependent system is the most efficient for survival under extreme acid stress. Our team has demonstrated that also in B. microti this system allows survival at pH 2.5 and contributes to murine infection by oral route [Occhialini A. et al, 2012].
The existence of a potentially functional GAD system in the new Brucella species, hypothesized by an in silico analysis of their genome sequences, was investigated by bacteriological, biochemical and genetic approaches. In contrast to the classical Brucella species, new and atypical strains were GAD-positive, able to export GABA and AR in the presence of glutamate or glutamine. Functional complementation of an E. coli gad mutant with the gad loci from Brucella strains demonstrated strong homologies between the two systems.
We suggest that a functional GAD system may contribute to improve the adaptability of new species of Brucella in certain natural habitats and/or in the gastrointestinal tract of their hosts [Damiano MA et al. Appl. Environ. Microbiol. 2015]
Epidemiology of brucellosis in humans and animals and molecular investigation of human brucellosis in Kyrgyzstan
Get PDFBrucellosis is still endemic in countries of the former Union of Soviet Socialist Republics (USSR), such as Kyrgyzstan. Today, despite extensive control measures, human and livestock seroprevalence is prominent in all administrative regions of Kyrgyzstan. The lack of epidemiological data from both, the public and veterinary sector, and the genetic characterization of Brucella isolates currently pose a major challenge to the implementation of a more effective action plan to prevent further spread of brucellosis infection in this country. The general objectives of this study were: 1) to investigate the epidemiology of brucellosis in humans and animals; 2) to investigate the genetic diversity of Brucella species in human isolates, and their phylogenetic placement relative to the global diversity. Thus, a whole genome analysis of Brucella strains isolated from patients in 2019-2020, a systematic study on epidemiological data in humans and animals, and a review of the animal production, effectiveness of vaccines, transhumance movement of livestock covering the last 10 years have been done. Epidemiological data on brucellosis cases from the Republican Center for Quarantine and Highly Dangerous Infections Ministry of Health (RCQHDI) and data on livestock from the State Inspectorate for Veterinary and Phytosanitary Safety of the Kyrgyz Republic (SVPS) from 2010 to 2020 were analyzed to describe trends of the recent past and to draw an accurate picture on demographic context of the disease, involvement of cattle and small ruminants in humans disease and exchange of agents of Kyrgyzstan between different regions. All strains were collected as part of the standard clinical investigation of patients with suspected brucellosis. To the best of my knowledge, this is the first study on the molecular epidemiology of brucellosis in humans for Kyrgyzstan at all
Molecular surveillance of Listeria monocytogenes in Germany to control transmission along food supply chains and to prevent human listeriosis cases
Get PDFHuman listeriosis is a comparatively rare but serious infectious disease. The high hospitalisation and mortality rate make it a major public health concern worldwide. Elderly and immunocompromised people as well as pregnant women are at increased risk of infection. Listeriosis is caused by consumption of food contaminated with the bacterium Listeria (L.) monocytogenes. Listeria monocytogenes is widespread in the environment and in animals. It enters the food chain either via contaminated raw animal or plant products or via cross-contamination during food processing. The overall aim of the present dissertation was to prevent cases of listeriosis in humans using state-of-the-art molecular epidemiological methods and genetic profiling of bacterial isolates.
As a support to classical epidemiology, molecular typing methods are used to monitor the entry and spread of L. monocytogenes along the food chain up to the consumer. In recent years, the possibility of whole genome sequencing (WGS) has revolutionised the molecular typing of bacterial isolates. Based on the knowledge gained in the present doctoral project, the previous gold standard for fine typing, pulsed-field electrophoresis, was completely replaced by WGS in the National Reference Laboratory (NRL) for L. monocytogenes in 2018. As part of the present project, the value of WGS as a high-resolution molecular surveillance tool for L. monocytogenes has been widely communicated to stakeholders along the food chain. Based on the protocols established in the NRL during the doctoral project, the tool is now available to the national monitoring authorities.
Within the dissertation project, the bioinformatic analysis of WGS data of L. monocytogenes was optimised for data exchange, a listeriosis outbreak and the spread of Listeria spp. in a food processing plant were investigated, and the significance of the European Rapid Alert System for Food and Feed (RASFF) for foodborne outbreaks was evaluated.
Using WGS, contamination and infection chains can be traced with unprecedented precision and thus be stopped. However, the methods for analysing WGS data are diverse and not yet fully harmonised, which hinders data sharing. In the present work, it was shown that different WGS analysis methods for L. monocytogenes generate largely comparable results. A translation code developed within this doctoral project allows information on clusters to be exchanged between sectors (e.g. food safety, public health) and countries even without harmonised methods. This approach offers a major advantage as it allows rapid communication between stakeholders, especially in time-critical situations such as listeriosis outbreaks.
An important prerequisite for the prevention of listeriosis infections is a stronger focus on industrial hygiene in food processing. This became clear in the example of a study of a poultry processing chain carried out as part of this doctoral project. By means of WGS typing, it could be shown that Listeria spp. are transferred from the animal and from the environment to the finished food product. In addition, bacteria were shown to spread to surfaces in the production environment, favouring dangerous cross-contamination.
Since the introduction of WGS for typing L. monocytogenes in Germany, in cross-sectoral collaboration, a large number of listeriosis outbreaks could be clarified and stopped. This work provides insight into a large national listeriosis outbreak lasting several years, which was lead investigated in the present doctoral project. Using WGS typing, the outbreak was traced back to ready-to-eat meat products and their producer. By using forward checking as a supplement to the usual backtracking in outbreak investigations, two different clusters of listeriosis cases could be assigned to the same producer. Only through such a two-sided control strategy, combining backtracking and forward checking, can listeriosis outbreaks be significantly minimised in the future. As a result of the intensive sampling at the producer, a very diverse L. monocytogenes population was found, with some strains persisting for several years. Listeria monocytogenes was found especially in niches of the food processing environment, difficult to reach for cleaning and disinfection. This study pointed to weaknesses in industrial hygiene that resulted in the production of contaminated food and thus triggered the listeriosis outbreak.
If L. monocytogenes is found in a food product, the European RASFF enables international communication of this risk and, for example, immediate product recalls. In this way, it makes an essential contribution to protecting consumers from foodborne infections. An analysis of the RASFF notifications concerning L. monocytogenes as part of this doctoral project highlighted the complexity of international processing and distribution channels. This underlines how important international cooperation is with regard to food safety. The fact that individual producers were involved in many RASFF notifications in different years again showed the influence of inadequate industrial hygiene and persistence on the spread of L. monocytogenes. In addition, the results of the study highlighted the need for food processing companies to take greater responsibility for their own operations.
The success of the WGS-based surveillance strategy for L. monocytogenes, which was established as part of this doctoral project and continuously optimised over its course, was already evident during the project term. For the first time, the number of reported cases of listeriosis in Germany no longer increased in 2018, but decreased, and continued to decrease in 2019. The dissertation project has thus made a decisive contribution to controlling the spread of L. monocytogenes along the food chain and thus reducing the number of listeriosis cases in Germany.Die humane Listeriose ist eine vergleichsweise seltene, aber schwerwiegende Infektionserkrankung. Die hohe Hospitalisierungs- und Sterblichkeitsrate machen sie weltweit zu einem großen Problem für die öffentliche Gesundheit. Ältere, Schwangere und Immungeschwächte haben ein erhöhtes Infektionsrisiko. Verursacht wird die Listeriose durch den Verzehr von Lebensmitteln, die mit dem Bakterium Listeria (L.) monocytogenes kontaminiert sind. Listeria monocytogenes ist weit verbreitet in der Umwelt und Tierwelt. In die Lebensmittelkette gelangt es entweder über kontaminierte rohe tierische oder pflanzliche Produkte oder über Kreuzkontaminationen während der Verarbeitung von Lebensmitteln. Das übergeordnete Ziel der vorliegenden Arbeit war es, mittels modernster molekularepidemiologischer Methoden und genetischem Profiling von Bakterienisolaten Listeriosefälle beim Menschen zu verhindern.
Neben der klassischen Epidemiologie werden molekulare Typisierungsmethoden angewendet, um den Eintrag und die Verbreitung von L. monocytogenes entlang der Lebensmittelkette bis hin zum Verbraucher aufzudecken. In den letzten Jahren wurde die molekulare Typisierung durch die Möglichkeit zur Gesamtgenomsequenzierung (WGS, whole genome sequencing) bakterieller Isolate revolutioniert. Anhand der in der vorliegenden Promotionsarbeit gewonnenen Erkenntnisse konnte der bisherige Goldstandard zur Feintypisierung, die Pulsed-Field-Gelektrophorese, im Nationalen Referenzlabor (NRL) für L. monocytogenes in 2018 komplett durch die WGS abgelöst werden. Der Wert der WGS als hochauflösendes, molekulares Überwachungstool für L. monocytogenes wurde im Rahmen des Promotionsprojekts umfassend an die Stakeholder entlang der Lebensmittelkette kommuniziert. Auf der Basis der im Zuge des Promotionsprojekts im NRL etablierten Protokolle steht das Tool den nationalen Überwachungsbehörden nun zur Verfügung.
Innerhalb des Promotionsvorhabens wurde die bioinformatische Analyse von WGS-Daten von L. monocytogenes für den Datenaustausch optimiert, beispielhaft ein Listerioseausbruch und die Verbreitung von Listeria spp. in einem lebensmittelverarbeitenden Betrieb untersucht, sowie die Bedeutung des europäischen Schnellwarnsystems für lebensmittelbedingte Krankheitsausbrüche evaluiert.
Mittels WGS lassen sich Kontaminations- und Infektionsketten mit beispielloser Genauigkeit nachvollziehen und so unterbrechen. Die Verfahren zur Analyse von WGS-Daten sind jedoch vielfältig und noch nicht umfassend harmonisiert, was den Datenaustausch erschwert. In der vorliegenden Arbeit wurde gezeigt, dass mit verschiedenen WGS-Analysemethoden für L. monocytogenes größtenteils vergleichbare Ergebnisse generiert werden können. Ein innerhalb der Promotionsarbeit entwickelter Übersetzungscode ermöglicht es, Informationen zu Clustern auch ohne harmonisierte Methoden zwischen Sektoren (z.B. Lebensmittelsicherheit, Öffentliches Gesundheitswesen) und Ländern auszutauschen. Dieses Vorgehen bietet einen großen Vorteil, indem es gerade in zeitkritischen Situationen wie Listerioseausbrüchen eine schnelle Kommunikation zwischen den Stakeholdern erlaubt.
Eine wichtige Voraussetzung, um Listerioseinfektionen zu verhindern, ist ein stärkerer Fokus auf die Betriebshygiene in der Lebensmittelverarbeitung. Deutlich wurde dies am Beispiel einer im Rahmen der Promotionsarbeit durchgeführten Studie einer Geflügelverarbeitungskette. Mittels WGS-Typisierung konnte gezeigt werden, dass Listeria spp. vom Tier und aus der Umwelt bis in das fertige Lebensmittelprodukt übertragen werden. Zusätzlich zeigte sich eine Ausbreitung auf Oberflächen in der Produktionsumgebung, wodurch gefährliche Kreuzkontaminationen begünstigt werden.
Seit der Einführung der WGS für die Typisierung von L. monocytogenes in Deutschland konnte in sektorübergreifender Zusammenarbeit eine Vielzahl von Listerioseausbrüchen aufgeklärt und beendet werden. Die vorliegende Arbeit gibt Einblick in einen großen, über mehrere Jahre anhaltenden, nationalen Listeriseausbruch, der im Rahmen des Promotionsvorhabens federführend untersucht wurde. Mittels WGS-Typisierung konnte der Ausbruch auf verzehrfertige Fleischprodukte und deren Herstellerbetrieb zurückverfolgt werden. Durch eine vorwärts gerichtete Überprüfung (forward checking) als Ergänzung zu der in Ausbruchsuntersuchungen üblichen Rückverfolgung (backtracking), konnten zwei verschiedene Cluster von Listeriosefällen demselben Betrieb zugeordnet werden. Nur durch solch eine zweiseitige Kontrollstrategie, bei der backtracking und forward checking kombiniert werden, können Listerioseausbrüche in Zukunft wesentlich minimiert werden. Als Resultat der intensiven Beprobung des Herstellerbetriebs zeigte sich eine sehr diverse L. monocytogenes-Population mit teils über mehrere Jahre persistierenden Stämmen. Listeria monocytogenes wurde insbesondere in für Reinigung und Desinfektion schwer zu erreichenden Nischen gefunden. Diese Studie deutete auf Schwachpunkte in der Betriebshygiene hin, die die Produktion kontaminierter Lebensmittel nach sich zogen und so Auslöser des Listerioseausbruchs waren.
Wird L. monocytogenes in einem Lebensmittel gefunden, ermöglicht das europäische Schnellwarnsystem für Lebensmittel und Futtermittel (RASFF, Rapid Alert System for Food and Feed) eine internationale Kommunikation dieses Risikos und beispielsweise umgehende Produktrückrufe. Auf diese Weise trägt es essenziell dazu bei, Verbraucher vor lebensmittelbedingten Infektionen zu schützen. Die Analyse von RASFF-Meldungen bezüglich L. monocytogenes im Rahmen der vorliegenden Arbeit verdeutlichte die Komplexität internationaler Verarbeitungs- und Vertriebswege. Dies unterstreicht, wie wichtig auch die internationale Zusammenarbeit im Hinblick auf die Lebensmittelsicherheit ist. Die Tatsache, dass einzelne lebensmittelverarbeitende Betriebe in zahlreiche RASFF-Meldungen in unterschiedlichen Jahren involviert waren, zeigte erneut den Einfluss unzureichender Betriebshygiene und Persistenz auf die Ausbreitung von L. monocytogenes. Zudem verdeutlichten die Studienergebnisse den Bedarf einer stärkeren Eigenverantwortung lebensmittelverarbeitender Betriebe.
Schon während der Laufzeit zeigte sich der Erfolg der im Rahmen des Promotionsprojekts etablierten und im Projektverlauf stetig optimierten WGS-basierten Überwachungsstrategie von L. monocytogenes. Die Zahl gemeldeter Listeriosefälle in Deutschland war in 2018 erstmals nicht mehr ansteigend, sondern rückläufig, und sank in 2019 weiter. Das Promotionsvorhaben hat damit entscheidend dazu beigetragen, die Ausbreitung von L. monocytogenes entlang der Nahrungskette zu kontrollieren und so die Zahl der Listerioseerkrankungen in Deutschland zu reduzieren
On the potential role of naturally occurring carboxylic organic acids as anti-infective agents. Opportunities and challenges
Get PDF: Carboxylic organic acids are intermediates of central carbon metabolic pathways (e.g. acetic, propionic, citric and lactic acid) long known to have potent antimicrobial potential, mainly at acidic pHs. The food industry has been leveraging those properties for years utilizing many of these acids as preservatives to inhibit growth of pathogenic and/or spoilage fungal and bacterial species. A few of these molecules (the most prominent being acetic acid) have been used as antiseptics since Hippocratic medicine, mainly to treat infected wounds in burn patients. With the growth of antibiotic therapy, the use of carboxylic acids (and other chemical antiseptics) in clinical settings lost relevance; however, with the continuous emergence of multi-antibiotic/antifungal resistant strains the search for alternatives has intensified. This prospective article aims to raise awareness of the potential of carboxylic acids to control infections in clinical settings, considering not only their previous exploitation in this context (which we overview) but also the positive experience of their safe use in food preservation. At a time of great concern with antimicrobial resistance and the slow arrival of new antimicrobial therapeutics to the market, further exploration of organic acids as anti-infective molecules may pave the way to more sustainable prophylactic and therapeutic approaches
Investigations regarding the detection of pathogenic bacteria in food using fluorescence in situ hybridization
No full textDie Fluoreszenz in situ Hybridisierung (FISH) ist eine Nachweismethode für
Mikroorganismen und stellt eine vielversprechende Alternative zum
konventionellen, langsamen Kulturnachweis beziehungsweise zu anderen schnellen
molekularen Detektionsmethoden ohne Möglichkeit einer Lebend/Tot-
Differenzierung dar. In dieser Arbeit sollte das Potenzial von FISH für den
Nachweis lebender pathogener Bakterien in Lebensmitteln evaluiert werden. Für
eine Reihe wichtiger Zoonoseerreger wie S. enterica, thermophile Campylobacter
spp., pathogene Yersinien oder L. monocytogenes wurden FISH-Sonden, die auf
die 16S oder 23S rRNA gerichtet sind, entworfen und getestet. Die neu
entwickelten Sonden waren bereits bekannten FISH-Sonden hinsichtlich ihrer
Spezifität und Sensitivität häufig deutlich überlegen. Umfangreiche
thermodynamische Anpassungen und der gezielte Einsatz von Kompetitoren und
Nukleotidanaloga erlaubten den spezifischen Simultannachweis vieler
unterschiedlicher Erregergruppen in Gegenwart nahverwandter Bakterien. Die
Kombination von FISH mit dem direct viable count (DVC-FISH) erwies sich als
zuverlässige Methode zur Lebend/Tot-Unterscheidung. Mit Hilfe eines FISH-Tests
auf mRNA-Ebene, der durch den Einsatz eines Sondengemisches auch Zielsequenzen
mit geringer Abundanz erfassen kann, konnte zusätzlich die Transkription von
Antibiotikaresistenzgenen auf Einzelzellebene detektiert werden. Die
Kugelmühle FastPrep-24 und mit Einschränkungen der Stomacher erwiesen sich als
geeignete Homogenisierungssysteme zur Probenvorbereitung, um lebende Bakterien
aus einer festen Lebensmittelmatrix herauszulösen. Nach einer ein- bis
zweitägigen kulturellen Voranreicherung erreichten die entwickelten FISH-Tests
eine vergleichbare Sensitivität wie die deutlich zeitaufwändigeren
Goldstandardmethoden. Eine kulturunabhängige Anreicherung gelang durch
mehrstufige Vorfiltrationen und nichtfluoreszierende Membranfilter. Die Zugabe
eines Markerbakteriums ermöglichte gleichzeitig die Quantifizierung der
Bakterienlast. FISH repräsentiert eine Brückentechnologie, die die
Geschwindigkeit anderer Schnellnachweise mit der Eigenschaft der kulturellen
Methoden zur Unterscheidung von lebenden und toten Bakterien verbindet. Um
FISH als eine anerkannte Technik in der Lebensmittelmikrobiologie zu
etablieren, müssen jedoch die Automatisierung und Standardisierung dieser
Nachweismethode weiter vorangetrieben werden.Fluorescence in situ hybridization (FISH) is a detection method for
microorganisms and represents a promising alternative to the slow conventional
culture techniques or to other rapid molecular methods without the capacity to
distinguish dead from viable bacteria. In this work, the potential of FISH for
the detection of viable pathogenic bacteria in food was evaluated. FISH probes
targeting the 16S or 23S rRNA were designed and tested for various important
zoonotic agents like S. enterica, thermophilic Campylobacter spp., pathogenic
Yersinia spp. and L. monocytogenes. In comparison to previously published
probes, specificities and sensitivities of the newly developed FISH probes
often proved to be superior. Due to thorough thermodynamic adaptations and the
accurate use of competitors and nucleotide analogues, the specific
simultaneous detection of multiple different pathogens in the presence of
closely related bacteria was possible. The combination of FISH with the direct
viable count (DVC-FISH) was demonstrated to be a suitable method to
differentiate dead from viable bacteria. Furthermore, a FISH assay targeting
mRNAs with a low abundance via a probe mixture enabled the detection of the
transcription of antibiotic resistance genes. The ball mill FastPrep-24 and
the Stomacher, with some limitations, proved to be appropriate homogenization
tools for sample preparation to separate and obtain viable bacteria from a
solid food matrix. After one or two days of cultural enrichment, the newly
developed FISH-assays reached similar sensitivities as the much more time-
consuming gold standard methods. Multistage prefiltration procedures and non-
fluorescent membrane filters allowed the culture-independent enrichment. The
addition of marker bacteria enabled the concurrent quantification of the
bacterial load. FISH is a bridge technology, which combines the test speed of
other rapid methods with the ability of the culture methods to differentiate
between viable and dead bacteria. However, automation and standardization of
this technique have to be promoted to establish FISH as a recognized standard
method in food microbiology
Eine schrittweise epidemiologische Untersuchung von Nicht-Malaria-Fiebererkrankungen in den Bezirken Tana River und Garissa in Kenia
No full textThis doctoral work focuses on the epidemiology and public health implications of non-malarial febrile illnesses (NMFIs) in endemic regions. The research delivers a comprehensive investigation of leading causes of NMFIs in febrile patients in Africa and is the first to present them in proportional morbidity rates, an important health metric that shows the relative importance of clinically relevant aetiological agents. While there was a paucity of relevant data across the continent, a remarkable diversity of bacterial, viral, fungal and parasitic infectious agents was found, with most being observed from blood and/or serum samples using both direct and indirect methods. Bacterial agents were the most prominent causes of non-malarial fevers, with viruses following closely. The first meta-analytic summary estimates of selected agents in African patients were also estimated from the work, with Streptococcus being detected using direct methods in 3.2% of the 241,499 patients investigated. A need for more fever studies to even out the regional disparities observed on the continent is discussed, with harmonised protocols for patient selection and diagnosis being needful to lower the high study heterogeneity seen for various agents.
An in-depth investigation of febrile patients from Garissa County of Kenya, an arid and semiarid region of Kenya revealed further understanding of NMFIs in an endemic region. A high presence of Brucella was observed (only B. melitensis was found) in the patients examined (19.4% by PCR), much higher than the African average meta-analytic estimates of 3.1% for pathogenic brucellae. Additionally, 1.7% of patients were PCR positive to P1 subclade (formerly termed pathogenic) Leptospira and none (<1%) to C. burnetii which are leading zoonoses prioritised by the country’s health authorities for control. Younger patients (5-17 years old) were at higher odds of being seropositive to leptospires and C. burnetii than adults, showing the urgent need for surveillance and prevention measures to protect vulnerable populations. A metagenomic shotgun sequencing of serum from selected patients also revealed Streptococcus and Moraxella to be possible bloodstream infections, showing the need for the country to expand its surveillance efforts for common but under-investigated bacterial agents using untargeted sequencing or multiplex detection assays. Additional longitudinal follow-up of small ruminants in neighbouring Tana River County presented the country’s first incidence rate estimates for these infectious diseases in animal hosts. A high incidence of Leptospira and C. burnetii was observed in the animal hosts as indicated by seroconversions, and none were observed for Brucella spp. The country lacks a systematic prioritisation of animal diseases which suggests that zoonoses that have a high public Health impact may be overlooked, thereby leading to exposure of vulnerable human populations. There is a need for the adoption of prevention strategies such as vaccinations of humans and animals alike, the use of personal protective equipment and biosecurity measures to Prevent occupational exposures, and treating foods to prevent ingestion of contaminated animalsource foods. Additionally, avoiding contaminated water sources and protecting food stores from reservoir animals such as rodents is vital to prevent exposure.Diese Doktorarbeit befasst sich mit der Epidemiologie und den Auswirkungen von Nicht-Malaria-Fiebererkrankungen (NMF) auf die öffentliche Gesundheit in endemischen Regionen. Die Forschungsarbeit liefert eine umfassende Untersuchung der wichtigsten Erreger dieser Erkrankungen bei Patienten mit Fieber in Afrika und stellt sie erstmals im Verhältnis zu den proportionalen Morbiditätsraten dar, was die relative Bedeutung der klinisch relevanten ätiologischen Erreger zeigt. Obwohl nur wenige relevante Daten für den gesamten Kontinent vorlagen, wurde eine bemerkenswerte Vielfalt von Bakterien, Viren, Pilzen und Parasiten gefunden, wobei der Nachweis sowohl mit direkten als auch indirekten Methoden meist aus Blut- und/oder Serumproben erfolgte. Bakterielle Erreger waren die Hauptursache für NMF, dicht gefolgt von Viren. Die Arbeit lieferte auch die ersten meta-analytischen Schätzungen ausgewählter Erreger bei afrikanischen Patienten, wobei Streptokokken mit direkten Methoden bei 3,2 % der 241.499 untersuchten Patienten nachgewiesen wurden. Um die auf dem Kontinent beobachteten regionalen Unterschiede auszugleichen, sind mehr Fieberstudien essenziell, wobei harmonisierte Protokolle für die Patientenauswahl und die Diagnose notwendig sind, um die große Heterogenität der Studien zu den verschiedenen Erregern zu verringern. Eine metagenomische Shotgun-Sequenzierung ausgewählter Patientenblutproben ergab, dass Streptokokken und Moraxellen als mögliche Blutbahninfektionen eine Rolle bei Fieberpatienten spielen könnten. Dies zeigt, dass Kenia seine Überwachungsmaßnahmen für häufige, aber bisher unzureichend untersuchte bakterielle Erreger ausweiten muss, indem es ungezielte Sequenzierung oder Multiplex-Nachweisverfahren einsetzt.
Eine eingehende Untersuchung von Fieberpatienten aus dem kenianischen Bezirk Garissa, einer ariden und semi-ariden Region Kenias, brachte weitere Erkenntnisse über mögliche Ursachen von NMF in einer endemischen Region. Ein großer Anteil (19,4 %) der untersuchten Patienten wurde mittels PCR positiv auf Brucella getestet, was weit über dem afrikanischen Durchschnitt der metaanalytischen Schätzungen von 3,1 % für pathogenen Brucellen liegt. Darüber hinaus waren 1,7 % der Patienten PCR-positiv für die Leptospira-Subklade P1 (früher als pathogene Leptospiren bezeichnet) und kein Patient (<1 %) für C. burnetii, die von den Gesundheitsbehörden des Landes vorrangig bekämpft werden sollen. Bei jüngeren Patienten (5-17 Jahre alt) war die Chance, seropositiv auf Leptospiren und C. burnetii zu sein, höher als bei Erwachsenen, was die dringende Notwendigkeit von Überwachungs- und Präventionsmaßnahmen zum Schutz gefährdeter Bevölkerungsgruppen zeigt. Eine metagenomische Shotgun-Sequenzierung von Serum ausgewählter Patienten ergab außerdem, dass Streptokokken und Moraxella als mögliche Infektionen des Blutkreislaufs in Frage kommen. Dies zeigt, dass das Land seine Überwachungsmaßnahmen für häufige, aber unzureichend untersuchte, bakterielle Erreger ausweiten muss, indem es ungezielte Sequenzierung oder Multiplex-Detektionstests einsetzt. Zusätzliche Längsschnittstudien bei kleinen Wiederkäuern im angrenzenden Tana River County erbrachten die landesweit ersten Schätzungen der Inzidenzraten dieser Infektionskrankheiten bei Tieren. Eine hohe Inzidenz von Leptospira und C. burnetii wurde bei den Tieren anhand von Serokonversionsraten belegt, während für Brucella spp. keine Serokonversion nachgewiesen wurde. In Kenia gibt es keine systematische Priorisierung von Tierkrankheiten, was darauf hindeutet, dass Zoonosen, die große Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit haben könnten, möglicherweise übersehen werden. Dies setzt insbesondere vulnerable Bevölkerungsgruppen einem erhöhten Risiko aus. Deshalb müssen Präventionsstrategien etabliert werden, wie z. B. die Impfung von Menschen und Tieren, die Verwendung persönlicher Schutzausrüstung und Biosicherheitsmaßnahmen zur Verhinderung beruflicher Expositionen sowie die Behandlung von Lebensmitteln, um den Verzehr kontaminierter Lebensmittel tierischen Ursprungs zu verhindern. Zusätzlich ist es wichtig, kontaminierte Wasserquellen zu meiden und Lebensmittellager vor möglichen Erregerreservoiren wie beispielsweise Nagetieren zu schützen, um eine Exposition zu vermeiden
Intraspecies Biodiversity of the Genetically Homologous Species Brucella microti
No full textBrucellosis is one of the major bacterial zoonoses worldwide. In the past decade, an increasing number of atypical Brucella strains and species have been described. Brucella microti in particular has attracted attention, because this species not only infects mammalian hosts but also persists in soil. An environmental reservoir may pose a new public health risk leading to the reemergence of brucellosis. In a polyphasic approach, comprising conventional microbiological techniques and extensive biochemical and molecular techniques, all currently available Brucella microti strains were characterized. While differing in their natural habitats and host preferences, B. microti isolates were found to possess identical 16S rRNA, recA, omp2a and omp2b gene sequences, and identical multilocus sequence analysis (MLSA) profiles at 21 different genomic loci. Only highly variable microsatellite markers of multiple-locus variable-number tandem repeat (VNTR) analysis comprising 16 loci (MLVA-16) showed intraspecies discriminatory power. In contrast, biotyping demonstrated striking differences within the genetically homologous species. The majority of the mammalian isolates agglutinated only with monospecific anti-M serum, whereas soil isolates agglutinated with anti-A, anti-M, and anti-R sera. Bacteria isolated from animal sources were lysed by phages F1, F25, Tb, BK2, Iz, and Wb whereas soil isolates usually were not. Rough strains of environmental origin were lysed only by R/C B. microti exhibited high metabolic activities similar to those closely related soil organisms such as Ochrobactrum spp. Each strain was tested with 93 different substrates and showed an individual metabolic profile. In summary, the adaptation of Brucella microti to a specific habitat or host seems to be matter of gene regulation rather than a matter of gene configuration
Phenotyping scheme to differentiate emerging Brucella sp. from classical species
Get PDFBacteriological phenotyping to differentiate emerging Brucella sp
Listeria monocytogenes - beginnt vorsorgender Verbraucherschutz wirklich erst mit der Rückverfolgung kontaminierter Lebensmittel?
No full text- …
