Summary
Objective: Anaerobic spirochetes of the genus Brachyspira are important pathogens causing swine dysentery (Brachyspira [B.] hyodysenteriae) and porcine intestinal spirochetosis (B. pilosicoli, PIS). In addition, avian intestinal spirochetosis (AIS) is caused by B. pilosicoli, B. intermedia and B. alvinipulli. Despite the economic impact of AIS, the disease has not received appropriate attention
in Germany. This study was aimed at identifying Brachyspira spp. in Germany and determining their antimicrobial susceptibility. Material and methods: From 2009 to 2013, a total of 71 fecal swabs were obtained from clinically healthy
layer hens from eight different commercial flocks. Brachyspira spp. culture was performed in trypticase soybean agar added with 5% sheep blood.
Species determination was conducted by PCRs targeting the NADH-gen and the 16S rDNA
or by nox-gene sequencing. Antimicrobial susceptibility to macrolides, lincosamides
and pleuromutilins was tested by a microdilution assay. Results: Brachyspira spp. were isolated from 40 (56.3%) swabs distributed over all eight flocks. In 26
cases, the following species were determined by PCR: B. pilosicoli (n = 16), B. intermedia (2), B. innocens (3), B. murdochii (1), mixtures of B. pilosicoli/B. intermedia (2), B. innocens/B. intermedia (1), B. innocens/B. murdochii (1). Remaining isolates were characterized by noxgene sequencing as B. “pulli” (n = 9), B. alvinipulli (3), B. intermedia (1) and as not identifiable (1). Antimicrobial susceptibility testing of 37 isolates
revealed minimal inhibitory concentrations 90 (MIC90) of > 128 mg/l (tylosin), 64 mg/l (lincomycin), 8 mg/l (tiamulin) and 4 mg/l (valnemulin),
respectively. Comparing to breakpoints applied to pigs, these values lie within the
range of resistance. Conclusion The demonstration of different Brachyspira spp., particularly B. pilosicoli, intermedia and alvinipulli in commercial layers, indicates the need of further research to assess their potential
role in causing AIS in German poultry flocks. The increased antimicrobial resistance
of Brachyspira spp. isolates to tylosin and pleuromutilins is likely associated with extensive use
of these drugs in poultry medicine.
Zusammenfassung
Gegenstand und Ziel Die zum Genus Brachyspira zählenden obligat anaeroben Spirochäten verursachen die Schweinedysenterie (Erreger:
Brachyspira [B.] hyodysenteriae) sowie die porzine (PIS) und aviäre (AIS) intestinale Spirochaetose (B. pilosicoli bzw. im letzteren Fall auch B. intermedia und B. alvinipulli). Trotz potenzieller Bedeutung der AIS erhält diese Krankheit in Deutschland wenig
Aufmerksamkeit. Ziel der Studie war der Nachweis von Brachyspira spp. beim Geflügel und Prüfung deren antimikrobieller Resistenz. Material und Methoden: Zur kulturellen Untersu chung dienten 71 zwischen 2009 und 2013 entnommene Kottupferproben
in Amies Transportmedium von klinisch unauffälligen Legehennen aus acht Herden. Die
Isolate wurden mittels PCRs, die auf Abschnitte im NADH-Gen und die 16S rDNA zielten,
oder mittels nox-Gen-Sequenzierung identifiziert und anschließend im Mikrodilutionstest zur Ermittlung
der minimalen Hemmkonzentration (MHK) von Makroliden, Lincosamiden und Pleuromutilinen
untersucht. Ergebnisse Von 40 (56,3%) Kottupfern wur den schwach hämolysierende Brachyspira spp. kultiviert. Mittels PCR waren davon jedoch lediglich 26 Isolate bis zur Speziesebene
identifizierbar: B. pilosicoli (n = 16), B. intermedia (2), B. innocens (3), B. murdochii (1), B. pilosicoli/B. intermedia (2), B. innocens/B. intermedia (1), B. innocens/B. murdochii (1). Verbliebene Isolate wurden mittels nox-Gen-Sequenzierung als B. “pulli” (n = 9), B. alvinipulli (3), B. intermedia (1) sowie als nicht identifizierbar charakterisiert (1). Die Antibiotikaempfindlichkeits
prüfung von 37 Isolaten ergab MHK90-Werte von > 128 mg/l (Tyosin), 64 mg/l (Lincomycin), 8 mg/l (Tiamulin) bzw. 4 mg/l
(Valnemulin). Bezogen auf die für das Schwein ermittelten Grenzwerte liegen die Werte
im Bereich für Resistenz. Schlussfolgerung und klinische Relevanz: Infolge des Nachweises ver schiedener schwach hämoly-sierender Brachyspira spp., inklusive der mit AIS ätiologisch assoziierten Spezies B. pilosicoli, intermedia und alvinipulli, erscheinen Untersuchungen zu deren klinischer Bedeutung bei Legehennen in Deutschland
angezeigt. Die geringe Antibiotikaempfindlichkeit der Isolate ist sehr wahrscheinlich
auf die weit verbreitete Anwendung von Tylosin und Pleuromutilinen beim Geflügel zurückzuführen.
Keywords
Poultry - spirochetes - occurrence - antimicrobial susceptibility
SchlüsselWörter
Geflügel - Spirochäten - Vorkommen - Antibiotikaempfindlichkeit