Berliner und Münchener Tierärztliche Wochenschrift 18.10.2017

First comprehensive study on molecular diversity of Austrian Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis isolates from domestic and wild ruminants

Erste umfangreiche Studie zur molekularen Diversität von Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis Isolaten von Haus- und Wildwiederkäuern aus Österreich

Summary
The aim of this study was to gain knowledge of Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis (MAP) diversity, distribution and possible transmission in Austria. 249 isolates derived from 221 cattle (107 herds), 19 goats (one herd), one sheep and seven wild ruminants (red deer, roe deer, moufflon) were investigated. The isolates were subjected to Insertion Sequence 900 (IS 900) based Restriction Fragment Length Polymorphism analysis (IS 900-RFLP) and Mycobacterial Interspersed Repetitive Unit-Variable-Number Tandem-Repeat typing (MIRU-VNTR). Isolates originated from samples tested within the framework of the Austrian paratuberculosis control program and clinical diagnostics.
Using IS 900-RFLP and restriction enzyme BstEII seven types were found: C1, C14, C18, C28 and three new ones. All isolates belonged to the C-type. Using PstI restriction six profiles were obtained, of which only P1 was already published before. Eight INRA Nouzilly MIRU-VNTR (INMV) profiles were detected by MIRU-VNTR (INMV 1, 2, 5, 6, 12, 13, 17, 80). The combination of IS 900-RFLP and MIRU-VNTR allowed the discrimination between 20 combined MAP genotypes named AT (Austria) 1–20. AT 2 (C1-P1/INMV 2) was the most frequently found one, namely in 39% of the isolates. In nine out of 35 cattle herds with two or more isolates more than one combined MAP genotype was found. Examination of the seven wild ruminant isolates exhibited four combined genotypes also detected in local cattle and sheep herds suggesting MAP transmission among these species. The characterization of MAP using IS 900-RFLP and MIRU-VNTR gives valuable information about diversity and distribution of MAP in Austria and of possible transmission routes.

Zusammenfassung
Ziel dieser Studie war, Erkenntnisse über die Diversität, die Verteilung und über mögliche Übertragungswege von Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis (MAP) in Österreich zu erlangen. Es wurden insgesamt 249 Isolate von 221 Rindern aus 107 Herden, 19 Ziegen aus einer Herde, einem Schaf und sieben Wildwiederkäuern (Rotwild, Rehwild, Mufflon) untersucht. Die MAP-Isolate wurden mittels IS 900-basierter Restriktions-Fragment-Längen Polymorphismus-Analyse (IS 900-RFLP) und „Mycobacterial Interspersed Repetitive Unit-Variable-Number of Tandem-Repeat“ Typisierung (MIRU-VNTR) differenziert. Die Isolate stammten aus dem österreichischen Paratuberkulose-Überwachungsprogramm und der Routinediagnostik.
Unter Verwendung von IS 900-RFLP mit dem Restriktionsenzym BstEII wurden sieben Typen gefunden: C1, C14, C18, C28 sowie drei bisher nicht veröffentlichte RFLP-Muster. Alle Isolate gehörten zum C-Typ. Die IS 900-RFLP mit dem Restriktionsenzym PstI zeigte sechs Profile, von denen fünf Profile neu waren. Mittels MIRU-VNTR wurden acht INMV-Profile (INMV 1, 2, 5, 6, 12, 13, 17, 80) nachgewiesen. Die Kombination von IS 900-RFLP und MIRU-VNTR ermöglichte die Unterscheidung von 20 kombinierten MAP-Genotypen bezeichnet als AT (Austria) 1–20. AT 2 (C1-P1/INMV 2) trat am häufigsten auf (39% der Isolate). In neun von 35 Rinderherden von denen zwei oder mehrere Isolate untersucht wurden, wurde mehr als ein kombinierter MAP-Genotyp gefunden. Die Untersuchung der sieben Wildwiederkäuer-Isolate ergab vier kombinierte Genotypen, welche auch bei Rindern und einem Schaf detektiert wurden. Dies lässt auf eine MAP-Übertragung zwischen Haus- und Wildwiederkäuern schließen. Die Charakterisierung von MAP mit IS 900-RFLP und MIRU-VNTR lieferte wertvolle Informationen zur Diversität und Verteilung von MAP in Österreich und zu möglichen Übertragungswegen.

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