Conventional and molecular identification of Brucella isolates from livestock in Turkey

Türkiyede çiftlik hayvanlarından izole edilen Brusella izolatlarının konvansiyonel ve moleküler identifikasyonu

Gülnur SAĞLAM, Mustafa Sencer KARAGÜL, Ahmet Murat SAYTEKİN, Sevil ERDENLİĞ GÜRBİLEK, Emin Ayhan BAKLAN

Abstract

The main object of the study is to demonstrate that Bruce-ladder multiplex PCR, which is capable of identify all Brucella species including vaccinal strains, is a safe and practical method that is alternative to bacteriological culture methods. Brucellosis is a zoonosis of great socio-economic importance which is endemic in Turkey. In three-year period from 2009 to 2011, a total of 281 Brucella spp. isolates from cattle, sheep and goats were identified and characterized by both conventional biotyping procedures and the PCR based method called Bruce-ladder. Species identification from both phenotypic testing and Bruce-ladder was concordant for all isolates tested. The results showed preferred host pattern in B.abortus isolates. In terms of species identity, it was found that 94% of the isolations derived from cattle were B.abortus and were exclusively biotype 3. B.melitensis biotype 3 and biotype 1 were the prevelant biotypes in sheep and goats. Two isolates from sheep were identified as B.melitensis Rev.1 vaccine strain. Surprisingly, one of the goat isolates was identified as B.abortus S19 vaccine strain. Other interesting observations were the isolation of penicilin-sensitive non vaccine strains of B.abortus and B.melitensis as well as an isolation of an atypical B.abortus biotype 3 strain on the basis of growth inhibition in the presence of basic fuchsin dye. At the end of this study, it was concluded that monitoring Brucella isolates and identify them are indispensable epidemiological tool for brucellosis control

Özet

Çalışmanın başlıca amacı, izole edilen Brusella suşlarının identifikasyonunda, aşı suşları dahil tüm türleri saptayan Bruceladder multipleks PCR’nin bakteriyolojik kültür yöntemlerine güvenli ve kolay uygulanabilir bir alternatif sunduğunu göstermektir. Bruselloz, Türkiye’de yaygın olarak görülen ve büyük sosyo-ekonomik etkiye sahip bir zoonozdur. 2009 yılından 2011’e, 3 yıllık bir dönemde, sığır, koyun ve keçilerden izole edilen toplam 281 Brucella spp. izolatı, konvansiyonel biyotiplendirme ve PCR temelli Bruce-Ladder metodları birlikte kullanılarak tanımlandı ve karakterize edildi. Fenotipik test ve Bruce-ladder metodlarıyla tür identifikasyonu sonuçları, tüm izolatlar için birbirleriyle uyumluydu. Sonuçlar B.abortus izolatları için, tercih edilen konakları belirledi. Tür düzeyinde identifikasyona göre sığırlardan elde edilen izolatların %94’ü B.abortus ve çoğunlukla biyotip 3’tü. B.melitensis biyotip 3 ve biyotip 1, koyun ve keçilerdeki yaygın biyotiplerdi. Koyunlardan iki izolat, B.melitensis Rev.1 aşı suşu olarak identifiye edildi. Keçi izolatlarından biri, beklenmedik şekilde B.abortus S19 aşı suşu olarak tanımlandı. Diğer ilginç gözlemler, penisiline duyarlı olan ancak aşı suşu olmayan B.abortus ve B.melitensis suşları ile 3 adet Bazik fuksin boyasına duyarlı B.abortus biyotip 3 suşunun izolasyonlarıydı. Çalışmanın sonunda, Brucella izolatlarını izlemek ve onları tanımlamanın brusellozun kontrolünde vazgeçilmez bir epidemiyolojik araç olduğu kanısına varıldı.