Sığır solunum sistemi hastalığı kökenli pasteurella multocida izolatlarının aşı suşu olma potansiyeli yönünden karakterizasyonu
Characterization of pasteurella multocida isolates from bovine respiratory diseases in terms of vaccine strain potential
Yazar: VOLKAN ENES ERGÜDEN
Danışman: PROF. DR. ALPER ÇİFTCİ
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Mikrobiyoloji (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı / Mikrobiyoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Bakteri aşıları = Bacterial vaccines ; Hayvancılık = Animal husbandry ; Mikrobiyoloji = Microbiology ; Pasteurella multocida = Pasteurella multocida ; Solunum sistemi = Respiratory system ; Solunum yolları hastalıkları = Respiratory tract diseases ; Sığır hastalıkları = Cattle diseases ; Sığırlar = Cattles ; Veteriner hekimlik = Veterinary medicine

Özet:
Sığır solunum sistemi hastalıkları sığır yetiştiriciliğinde önemli bir yere sahip olup, Pasteurella multocida klinik bulguların görüldüğü sığırlardan sıkça izole edilmektedir. Bu çalışma kapsamında mezbahalarda kesim aşamasında olan ve hastalık şüpheli sığırlardan alınan akciğer örneklerinden P multocida izolasyonu, karakterizasyonu ve aşı suşu olma potansiyellerinin değerlendirilmesi amaçlandı.
Çalışma kapsamında P. multocida izolasyonu için 410 adet sığırdan akciğer örnekleri alındı. P. multocida selektif izolasyonu için akciğer örneklerinden bakteriyolojik ekim yapıldı. P. multocida şüpheli olarak değerlendirilen bakterilerin genotipik identifikasyonları PCR ile gerçekleştirildi. P. multocida suşlarının kapsül antijenlerine göre tiplendirmesi ve patogenezde rol oynayan virülens faktörlerine ait genler PCR ile araştırıldı. P. multocida izolatlarının biyofilm oluşturma durumları in vitro olarak Kongo Kırmızılı Agar yöntemi ile belirlendi. İzolatların antibiyotik duyarlılıkları Kirby Bauer Disk Difüzyon Yöntemi ile araştırıldı. P. multocida izolatları RAPD-PCR ile genotiplendirildi. 
Akciğer örneklerinin 92 tanesinden Pasteurella selektif besi yerinde leylak renkli bakteri kolonisi belirlendi. PCR sonucunda 92 izolat P. multocida olarak identifiye edildi. Kapsüler tiplendirme ile 19 izolat serogrup A, 4 izolat serogrup B, 5 izolat serogrup D, 19 izolat serogrup E ve 1 izolat da serogrup F olarak belirlendi. İncelenen 92 adet izolatın 56, 72, 33, 65, 40, 45, 22, 28, 45, 47, 31, 0 ve 7'si sırasıyla fur, sodA, pmHAS, plpB, fimA, sodC, ompH, ompA, tonB, nanH, nanB, toxA ve oma87 için pozitif sonuç verdi. İncelenen izolatların 52'si biyofilm oluşturma özelliği yönünden pozitif olarak değerlendirildi. İzolatların 22, 33, 10, 33, 17 ve 70'i sırasıyla danofloksasin, tilmikosin, florfenikol, sefkuinom, gentamisin, ve tetrasikline dirençli bulundu. RAPD-PCR ile genotiplendirme sonucunda serogrup A, B, D ve E'ye dâhil olan izolatların sırasıyla %65-97, %54-91, %41-91 ve %41-92 oranında benzerlik gösterdikleri saptandı. 
Çalışma sonucunda her serogrup için birer adet olmak üzere serogrup A-F için sırasıyla 48, 29, 25, 52 ve 69 no'lu P. multocida izolatı potansiyel aşı suşu belirlendi. Seçilen aşı suşlarının mono- ve/veya multivalan olarak in vivo aşı denemelerinde kullanılmasının uygun olduğu kanaatine varıldı.

Abstract:
Bovine respiratory system diseases have an important place in cattle breeding and Pasteurella multocida is frequently isolated from cattle with clinical findings. In this study, it was aimed to isolate and characterize P. multocida from lung samples taken from cattle at slaughter stage in slaughterhouses and to evaluate their potential to become a vaccine strain.
Within the scope of the study, lung samples were taken from 410 cattle for the isolation of P. multocida. For the selective isolation of P. multocida, bacteriological cultivation was performed from lung samples. Genotypic identifications of bacteria considered as suspicious for P. multocida were performed by PCR. Typing of P. multocida strains according to capsular antigens and genes related to virulence factors that play a role in pathogenesis were investigated by PCR. Biofilm formation status of P. multocida isolates was determined in vitro by Congo Red Agar method. Antibiotic susceptibilities of isolates were investigated by Kirby Bauer Disk Diffusion Method. P. multocida isolates were genotyped by RAPD-PCR.
A lilac-colored bacterial colony was determined in Pasteurella selective medium from 92 of the lung samples. As a result of PCR, 92 isolates were identified as P. multocida. By capsular typing, 19 isolates were determined as serogroup A, 4 isolates as serogroup B, 5 isolates as serogroup D, 19 isolates as serogroup E and 1 isolate as serogroup F. 56, 72, 33, 65, 40, 45, 22, 28, 45, 47, 31, 0 and 7 of the 92 isolates examined were positive for fur, sodA, pmHAS, plpB, fimA, sodC, ompH, ompA, tonB, nanH, nanB, toxA, and oma87, respectively. 52 of the examined isolates were evaluated as positive in terms of biofilm forming. 22, 33, 10, 33, 17 and 70 of the isolates were resistant to danofloxacin, tilmicosin, florfenicol, cefquinom, gentamicin, and tetracycline, respectively. It was determined that the isolates included in serogroups A, B, D and E showed similarity of 65-97%, 54-91%, 41-91% and 41-92%, respectively by RAPD-PCR.
As a result of the study, P. multocida isolates numbered 48, 29, 25, 52 and 69 - determined for serogroup A-F, respectively- were  selected as potential vaccine strains. It was concluded that the selected vaccine strains are suitable for use in in vivo vaccine trials as mono- and/or multivalent.