Die Meister der Mycoplasma hyopneumoniae

Mycoplasma hyopneumoniae gehört zu einer Klasse von Bakterien, den Mollicutes. Diese Organismen zeichnen sich durch das Fehlen einer Zellwand, eine geringe Genomgröße und strukturelle Einfachheit aus. Sie besitzen eine begrenzte Stoffwechselaktivität und sind auf Nährstoffe aus ihrer Umgebung angewiesen [1].

Mycoplasma hyopneumoniae ist der Haupterreger der enzootischen Pneumonie (EP) bei Schweinen. Diese hochgradig ansteckende chronische Atemwegserkrankung ist von globaler Bedeutung und in Schweinebeständen weit verbreitet; Schätzungen zufolge sind mehr als 80 % des britischen Schweinebestands von der Krankheit betroffen [2]. EP ist durch eine hohe Morbidität, aber eine niedrige Mortalität gekennzeichnet und verursacht bei den infizierten Schweinen ein verzögertes Wachstum, eine schlechte Futterverwertung und eine erhöhte Anfälligkeit für andere Atemwegserkrankungen [3]. Diese Krankheit ist von besonderem Interesse, da sie zu beträchtlichen wirtschaftlichen Verlusten führt, und es wird derzeit erforscht, wie ihre Auswirkungen begrenzt werden können.

Die Isolierung von M. hyopneumoniae durch Kultur von erkranktem Lungengewebe ist ein wichtiger Teil dieser Forschung. Dies kann jedoch sehr schwierig und zeitaufwändig sein, da M. hyopneumoniae sehr wählerisch ist und andere Mykoplasmen, insbesondere das schnell wachsende M. hyorhinis, die Primärkultur leicht überwuchern und kontaminieren können [3].

Im Vertragsforschungslabor von Don Whitley Scientific haben wir im Laufe vieler Jahre umfangreiche Erfahrungen mit diesem Organismus gesammelt. Das flüssige Wachstumsmedium, das wir für die Isolierung und Kultur verwenden, wurde erstmals von Niels Friis (1975) entwickelt und enthält alle komplexen Nährstoffe, die dieses Bakterium für sein Wachstum benötigt. Es kann auch ein festes Friis-Agar-Medium verwendet werden; das Wachstum der Kolonien ist jedoch mit bloßem Auge nicht erkennbar und kann nur unter dem Mikroskop sichtbar gemacht werden. Die typische Koloniemorphologie wird als "Spiegelei" beschrieben, da das Zentrum der Kolonie in den Agar hineinwächst.

Sobald ein Mycoplasma isoliert wurde, führen wir eine endgültige Identifizierung mit Hilfe einer Duplex-PCR durch, um festzustellen, ob es sich um M. hyopneumoniae, M. hyorhinis oder eine Mischkultur aus beiden handelt [4]. Alle in Reinkultur isolierten Organismen werden tiefgefroren aufbewahrt, so dass wir über eine große Sammlung von Mykoplasmenkulturen für weitere Untersuchungen verfügen.

Eine Möglichkeit zur Behandlung und Kontrolle der Krankheit ist der Einsatz von Antibiotika. Wir haben mit mehreren Agenturen zusammengearbeitet, um die Antibiotika-Empfindlichkeit von M. hyopneumoniae-Stämmen in verschiedenen geografischen Regionen Europas zu überwachen. Die minimale Hemmkonzentration (MHK) eines antimikrobiellen Wirkstoffs wird für jedes Antibiotikum mit der Methode der Mikroverdünnung in der Brühe bestimmt [5]. Es ist anzumerken, dass eine standardisierte Methodik speziell für Mykoplasmen noch nicht beschrieben wurde und die in der AWD entwickelte Methodik auf den CLSI-Richtlinien basiert. Wir verwenden Friis-Medium für unsere M. hyopneumoniae-Empfindlichkeitstests und haben viel Zeit und Mühe in die Optimierung der verschiedenen Komponenten dieses Mediums investiert, um ein optimales Wachstum und reproduzierbare MHK-Ergebnisse zu erzielen.

Alle Labormitarbeiter der DWS sind stolz darauf, an dieser wichtigen Forschung beteiligt zu sein, und hoffen, unser Verständnis dieses Organismus weiter zu verbessern.

Geschrieben von der DWS-Mikrobiologin Alison Cheetham.

Referenzen:

1. Methods in Molecular Biology Volume 104. Mycoplasma Protocols. Edited by R. Miles and R. Nicholas (1998).
2. The National Animal Disease Information Service.
3. https://www.nadis.org.uk/disease-a-z/pigs/enzootic-pneumonia/
4. Diagnosis and Differentiation of Mycoplasma hyopneumoniae and Mycoplasma hyorhinis infections  in Pigs by PCR amplification of the p36 and p46 genes. Caron, J.,  Ouardani, M., and Dea, S. Journal of Clinical Microbiology, Apr 2000, p  1390-1396.
5. An improved multiplex PCR for diagnosis and differentiation of Mycoplasma hyopneumoniae and Mycoplasma hyorhinis. Barate, A.K et al Korean J Vet Res (2012) 52(1):39-43.
6. Antimicrobial  susceptibility monitoring of Mycoplasma hyopneumoniae isolated from  seven European countries during 2015-2016. Anno de Jong et al Vet  Microbiol. 2021 Feb.