Bovine genital campylobacteriosis : new insights into the molecular diagnosis and pathogenesis

Media type: E-Book

Title: Bovine genital campylobacteriosis : new insights into the molecular diagnosis and pathogenesis

Contributor: Silva, Marta Filipa Serra da [Author]

Published: [Erscheinungsort nicht ermittelbar]: Universidade de Lisboa, Faculdade de Medicina Veterinária, 2021

Language: English

Identifier:

Origination:

University thesis: Dissertation, Universidade de Lisboa, Faculdade de Medicina Veterinária, 2021

Footnote:

Description: Tese de Doutoramento em Ciências Veterinárias, na especialidade de Ciências Biológicas e Biomédicas ; C. fetus subsp. venerealis is the pathogen responsible for the Bovine Genital Campylobacteriosis (BGC), a cattle's venereal disease whose diagnosis relies on the accurate identification of Cfv. Despite its relevance for BCG control and management, the applicability of the molecular methods on the disease diagnosis is controversial whereas the mechanisms underlying the pathogenesis of BGC remain unclear. Therefore, the main objectives of this work were to assess the suitability of different real-time PCR assays to be used in bovine preputial samples for Cfv detection and to further elucidate the virulence potential of Cfv through the genomic characterization of Cfv field isolates. The results showed that the currently used molecular targets for Cfv identification, the parA gene and the insertion sequence ISCfe1, originate a high rate of false-positive results (up to 50 %) in clinical samples. This lack of specificity was also evidenced by the identification of a novel bacterial species in the bovine prepuce, Campylobacter portucalensis, with sequences homologous to parA (98 % identity) and ISCfe1 (94 % identity) sequences of Cfv, hindering the molecular diagnosis of BGC. On the other hand, the absence of the parA gene in a high proportion of Cfv strains (77 %), also invalidate the use of this gene as a diagnostic target for Cfv identification. The identification of three novel Sequence Types (ST) in venerealis subspecies, previously characterized by a high genetic stability, questions the use of Multilocus Sequence Typing (MLST) for subspecies identification. This work additionally evidenced differential features between Cfv and its biovar intermedius, namely in whole-genome Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) and genes encoding genus-specific proteins families. Moreover, the results suggest that a type IV secretion system, previously indicated as involved in Cfv virulence, does not play a crucial role in the pathogenesis. In vitro antimicrobial resistance to streptomycin, penicillin, tetracycline and enrofloxacin was not detected, even in strains encoding two multidrug efflux pumps, CmeABC and YkkCD, revealing that its sole presence in the genome is not enough to provide in vitro antimicrobial resistance. Overall, these results have a significant impact on the molecular diagnosis of BGC and revealed new insights into the Cfv genetic diversity and virulence potential. ; RESUMO - Campilobacteriose Genital Bovina: novas abordagens no diagnóstico molecular e na patogenia - Campylobacter fetus subespécie venerealis (Cfv) é o agente etiológico da Campilobacteriose Genital Bovina (CGB), uma doença venérea cujo diagnóstico depende da correta identificação de Cfv. Apesar de relevante para o controlo e maneio da CGB, a utilidade dos métodos moleculares no diagnóstico da doença é controversa. Por outro lado, os mecanismos subjacentes à patogenicidade da CGB não estão esclarecidos. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a adequação de diferentes ensaios de PCR em tempo real na deteção de Cfv em amostras prepuciais, assim como avaliar o potencial de virulência de isolados de campo. Os resultados demonstraram que os alvos moleculares atualmente utilizados na identificação de Cfv, nomeadamente o gene parA e a sequência de inserção ISCfe1, estão associados à obtenção de uma elevada taxa de falsos-positivos (até 50 %), quando testados em amostras clínicas. Esta falha de especificidade foi também evidenciada pelo isolamento e identificação de uma nova espécie de Campylobacter presente no prepúcio, a espécie Campylobacter portucalensis, a qual possui no genoma sequências com elevada identidade com o gene parA (98 %) e ISCfe1 (94 %) de Cfv. A ausência deste gene numa elevada proporção (77 %) dos isolados de Cfv testados é também um resultado que invalida a utilização deste gene como alvo de diagnóstico. Estes dados são de extrema relevância, uma vez têm um impacto negativo no diagnóstico da CGB. A identificação de três novas Sequências Tipo (ST) coloca em causa a utilização do Multilocus Sequence Typing (MLST) na identificação da subespécie venerealis. A análise comparativa de genomas de isolados de campo permitiu identificar características que distinguem Cfv e o seu biovar intermedius, nomeadamente no que se refere aos perfis de Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) e a proteínas específicas do género Campylobacter. Os resultados da análise do genoma sugerem ainda que o sistema de secreção tipo IV, anteriormente considerado um fator de virulência de Cfv, não deverá desempenhar um papel crucial na patogenia da doença. Adicionalmente, os isolados de campo testados foram sensíveis à estreptomicina, penicilina, tetraciclina e enrofloxacina, ainda que apresentem no genoma genes que codificam para bombas de efluxo do tipo CmeABC e YkkCD. Este dado sugere que a presença destes genes isoladamente não deverá ser suficiente para conferir resistência in vitro, podendo estar envolvidos mecanismos adicionais. Os resultados têm um impacto significativo no diagnóstico da BGC e evidenciam novos dados relativos à diversidade genética e potencial de virulência de Cfv. ; N/A

Access State: Open Access

Search in field:

Recently searched for: