Porcine ear necrosis syndrome by coinfection of porcine reproductive and respiratory syndrome virus and Staphylococcus hyicus

Porcine ear necrosis syndrome is characterized by erosive and ulcerative lesions at the margin or tip of the pinna. Three growing pigs of different ages exhibited retarded growth accompanied by reddening and necrosis of ear prior to death. Gross examination showed reddening, swelling, black discoloration, scaling, and variable-sized yellowish materials and edema in ear cross section. Microscopically, thrombosis, abscess, ulceration, epidermal hyperplasia, and dermal pyogranulomatous inflammation with an intralesional bacterial colony were observed. Staphylococcus hyicus was isolated in all pigs' ears and porcine reproductive and respiratory syndrome virus was detected by PCR and immunohistochemistry.

Detection by multiplex PCR of Staphylococcus aureus , S. intermedius and S. hyicus in artificially contaminated milk / Detecção de Staphylococcus aureus , S. intermedius e S. hyicus em leite contaminado artificialmente por multiplex PCR

ABSTRACT: This research aimed to detect coagulase-positive Staphylococcus (CPS) directly in samples of artificially contaminated milk, using multiplex PCR (mPCR). Standard and isolated bacterial strains of S. aureus, S. epidermidis, S. hyicus, S. intermedius, Listeria monocytogenes and Escherichia coli species were used, evaluating the specificity and detection limit of mPCR, for artificially contaminated UHT milk. Primers specific for the nuc gene (NUC1-NUC2 were used for S. aureus, NUC3-NUC4 for S. hyicus and NUC5-NUC6 for S. intermedius). It was possible to detect the three target species by mPCR, directly from bovine whole milk, with adequate specificity and acceptable detention limit for identification of coagulase-positive Staphylococcus (CPS) in foods. The specificity was determined by the amplification of species-specific fragments, and the detection limit was assessed by the detection thresholds obtained for the three species (103 CFU mL-1). From these results, the mPCR described, with the proposed set of primers, has the potential for use in precise identification and differentiation between CPSs in milk samples.

RESUMO: Esta pesquisa teve como objetivo detectar diretamente em amostras de leite contaminado artificialmente Staphylococcus coagulase positiva (ECP) por multiplex PCR (mPCR). Cepas padrão e isolados de S. aureus, S. epidermidis, S. hyicus, S. intermedius, Listeria monocytogenes e Escherichia coli foram utilizados no estudo. Foram utilizados primers específicos para o gene nuc (NUC1-NUC2 para o S. aureus, NUC3-NUC4 para o S. hyicus e NUC5-NUC6 para o S. intermedius ). Foi possível detectar as três espécies-alvo por mPCR, formar diretamente nas amostras de leite integral bovino, com especificidade adequada e limite de detecção aceitável para identificação de espécies de Staphylococcus coagulase positiva (ECP) em alimentos. A especificidade foi determinada por meio da amplificação de fragmentos específicos das espécies e o limite de detecção foi avaliado pelos limiares de detecção obtidos para as três espécies (103 UFC mL-1 para as espécies presentes nas amostras de leite contaminadas artificialmente).

Frequência de staphylococcus aureus em casos de mastite bovina subclínica, na região sul do Rio Grande do Sul / Staphylococcus aureus frequency of subclinical bovine mastitis in southern Rio Grande do Sul

A mastite bovina é uma doença importante na exploração leiteira, não apenas pelas perdas econômicas diretas que promove, mas também pelas perdas indiretas e o potencial risco à saúde pública. Dentre as principais causas de infecções intramamárias, destacam-se as bactérias do gênero Staphylococcus spp., sendo que Staphylococcus aureus é o agente etiológico predominante em mastite subclínica. O objetivo desse trabalho foi verificar a frequência de mastite subclínica em oito rebanhos localizados na região Sul do Rio Grande do Sul (Brasil) e a relação da enfermidade com a presença de S. aureus. Adicionalmente, pesquisou-se a presença de S. intermedius e S. hyicus nas amostras de leite obtidas. Para identificação da doença, utilizou-se o California Mastitis Test (CMT). A identificação da espécie de Staphylococcus spp. foi feita em meio de cultura ágar Baird-Parker, com posterior confirmação das colônias suspeitas em coloração de gram, prova de catalase, pesquisa de coagulase livre e pesquisa de termonuclease. A mastite subclínica foi constatada em 53,6% dos animais testados. A presença de Staphylococcus coagulase positiva foi identificada em 12,6% dos animais com mastite subclínica. Nesses mesmos animais, a bactéria identificada como S. aureus foi o agente etiológico presente em 17,6% dos casos. Adicionalmente, pode-se perceber que, dentre o grupo identificado como coagulase positiva, 85,7% corresponderam a S. aureus, enquanto8,5% mostraram características bioquímicas compatíveis com S. intermedius e 5,8% foram consideradas S. hyicus...

Bovine mastitis is an important disease in dairy farming, not only by promoting direct economic losses, but also for indirect losses and the potential risk to public health. The main causes of intramammary infections include the bacteria of the genus Staphylococcus spp., Staphylococcus aureus being the predominant etiologic agent in subclinical mastitis. The aim of this study was to determine the frequency of subclinical mastitis in eight herds from southern Rio Grande do Sul (Brazil) and the relationship of the disease with the presence of S. aureus. In addition, we checked for the presence of S. intermedius and S. hyicus in the milk samples obtained. For identification of the disease, we used the California Mastitis Test (CMT). Identification of Staphylococcus spp. species was made in Barid-Parker agar culture medium, with subsequent confirmation of suspected colonies by way of Gram stain and catalase test along with free-coagulase and thermonuclease research. Subclinical mastitis was identified in 53.6% of animals tested. The presence of coagulase-positive Staphylococcus was identified in 12.6% of animals with subclinical mastitis. In these same animals, bacteria identified as S. aureus were the etiologic agent present in 17.6% of cases. Additionally, it was revealed that among the group identified as coagulase positive, 85.7% corresponded to S. aureus, while 8.5% had biochemical characteristics consistent with S. intermedius and 5.8% were considered S. hyicus...

Uso de PCR e sequenciamento do rDNA 16S para identificação de bactérias do gênero staphylococcus isoladas de mastite bovina / Identification of staphylococcus strains isolated from bovine mastitis by PCR and 16S rDNA sequencing

O objetivo deste trabalho foi identificar espécies de Staphylococcus (n=100) isoladas de mastite em rebanhos bovinos do Estado de Minas Gerais. Para esta finalidade foram utilizadas reações de PCR empregando oligonucleotídeos iniciadores descritos anteriormente para amplificar genes específicos de S. aureus (femA), S. intermedius (rDNA 16S) e S. hyicus (rDNA 16S-23S) e o sequenciamento do rDNA 16S. De acordo com as reações de PCR, 83 isolados foram identificados como S. aureus, 13 isolados como S. intermedius, dois como S. hyicus e dois isolados não foram identificados. Foram submetidos ao sequenciamento do rDNA 16S seis isolados identificados como S. aureus e os 17 restantes. Os seis isolados identificados como S. aureus confirmaram essa identificação. Dos outros 17 isolados, 13 foram identificados como S. chromogenes e quatro como S. hyicus, com similaridade igual ou superior a 99%. Baseando-se nos resultados da reação de PCR do gene femA e do sequenciamento do rDNA 16S, foram identificados 83 S. aureus, 13 S. chromogenes e quatro S. hyicus. Neste estudo os oligonucleotídeos iniciadores empregados na reação de PCR para S. intermedius não foram específicos, pois amplificaram também S. chromogenes; e os empregados na reação de PCR para S. hyicus não foram sensíveis, pois falharam na identificação de dois isolados de S. hyicus. A identificação definitiva das duas últimas espécies somente foi possível pelo sequenciamento do rDNA 16S.

The objective of this study was to identify the species of 100 isolates of Staphylococcus from mastitis in dairy cows from herds located in the state of Minas Gerais, Brazil. PCR reactions were carried out using specific primers described previously for S. aureus (femA gene), S. intermedius (16S rDNA) and S. hyicus (16S-23S rDNA spacer region). In addition, products of amplification of variable regions of the 16S rDNA gene of the strains were sequenced. According to the results of the PCR, 83 strains were identified as S. aureus, 13 as S. intermedius, two as S. hyicus and two isolates were not identified. The sequencing of 16S rDNA was applied to 23 strains identified by PCR amplifications: six S. aureus and the strains identified as S. intermedius (n=13), S. hyicus (n=2) or not identified (n=2). The sequencing of 16S rDNA confirmed the six strains as S. aureus. The others 17 strains were identified as S. chromogenes (13 isolates) and S. hyicus (four isolates). Each sample was related to a specie according to the smallest E-value and highest similarity (≥ 99%). The identification of S. hyicus and S. chromogenes was accomplished only by 16S rDNA sequencing.

Distribution of the putative virulence factor encoding gene sheta in Staphylococcus hyicus strains of various origins

In the present study, Staphylococcus (S.) hyicus strains isolated in Russia (n = 23) and Germany (n = 17) were investigated for the prevalence of the previously described genes sheta and shetb. Sheta was detected in 16 S. hyicus strains. Sheta-positive strains were mainly found among strains isolated from exudative epidermitis, and frequently together with the exfoliative toxin-encoding genes exhD and exhC. Partial sequencing of sheta in a single S. hyicus strain revealed an almost complete match with the sheta sequence obtained from GenBank. None of the S. hyicus strains displayed a positive reaction with the shetb-specific oligonucleotide primer used in the present study. According to the present results, the exotoxin encoding gene sheta seems to be distributed among S. hyicus strains in Russia and Germany. The toxigenic potential of this exotoxin, which does not have the classical structure of a staphylococcal exfoliative toxin, remains to be elucidated.

Staphylococcus isolados a partir do leite bovino in natura / Staphylococcus hyicus subsp. chromogenes isolated from bovine milk in natura

Staphylococcus hyicus subsp chromogenes foi isolado a partir do leite bovino coletado em 5 dos 40 animais estudados. Este resultado corresponde a uma incidência de 12,5 por cento. As amostras foram testadas quanto a capacidade de produção de enterotoxinas, porém mostraram-se negativas. Foi também verificada a sensibilidade das amostras a agentes antimicrobianos. Todas foram sensíveis à ampicilina, cefalotina, eritromicina, gentamicina, lincomicina, penicilina, tetraciclina e tobramicina. Apenas um foi resistente ao cloranfenicol e uma outra à estreptomicina.