Séquence sérologique et typage multilocus de Streptococcus suis de porcs malades à Taïwan

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 8263 (2023) Citer cet article

191 Accès

Détails des métriques

L'infection à Streptococcus suis (S. suis) peut provoquer une méningite, une arthrite, une pneumonie et une septicémie cliniquement graves chez les porcs. À ce jour, les études sur les sérotypes, les génotypes et la sensibilité aux antimicrobiens de S. suis chez les porcs atteints à Taïwan sont rares. Dans cette étude, nous avons caractérisé de manière exhaustive 388 isolats de S. suis provenant de 355 porcs malades à Taiwan. Les sérotypes les plus répandus de S. suis étaient les sérotypes 3, 7 et 8. Le typage de séquences multilocus (MLST) a révélé 22 nouveaux types de séquences (ST), dont ST1831-1852 et un nouveau complexe clonal (CC), CC1832. Les génotypes identifiés appartenaient principalement à ST27, ST94 et ST1831, et CC27 et CC1832 étaient les principaux groupes. Ces isolats cliniques étaient très sensibles au ceftiofur, à la céfazoline, au triméthoprime/sulfaméthoxazole et à la gentamicine. Les bactéries étaient susceptibles d'être isolées du liquide céphalo-rachidien et du liquide synovial chez les cochons de lait, la majorité appartenant au sérotype 1 et ST1. En revanche, les souches ST28 correspondant aux sérotypes 2 et 1/2 étaient plus susceptibles d'exister dans les poumons des porcs en croissance-finition, ce qui présentait un risque plus élevé pour la sécurité alimentaire et la santé publique. Cette étude a fourni la caractérisation génétique, le sérotypage et les caractéristiques épidémiologiques les plus récentes de S. suis à Taïwan, ce qui devrait permettre une meilleure stratégie de prévention et de traitement de l'infection à S. suis chez les porcs à différents stades de production.

Streptococcus suis (S. suis), un coque gram positif avec capsule, est l'un des agents pathogènes les plus importants dans l'industrie porcine. En tant que pathogène opportuniste, S. suis colonise les voies respiratoires supérieures (amygdales et cavité nasale) des porcs. Les porcs infectés manifestent couramment une méningite, de l'arthrite, une pneumonie, une septicémie et peuvent s'accompagner d'une mort aiguë1. L'antigène des polysaccharides capsulaires (CPS) de la bactérie est utilisé comme base de classification et 29 sérotypes ont été identifiés en utilisant la réaction en chaîne par polymérase (PCR)2. Notamment, S. suis est un agent pathogène bactérien zoonotique qui met en danger les personnes en contact étroit avec les porcs ou les produits à base de porc infectés. Parmi les sérotypes identifiés, le sérotype 2 est considéré comme le sérotype le plus répandu et le plus virulent chez le porc et l'homme1.

Différents sérotypes de S. suis peuvent être isolés dans le même troupeau, ce qui suggère que des symptômes cliniques similaires peuvent ne pas être causés par des souches de S. suis avec des sérotypes identiques. De plus, l'importance de sérotypes spécifiques peut varier géographiquement. Les méthodes de typage traditionnelles n'identifient que les souches qui sont à sérotype unique ou représentent des emplacements géographiques spécifiques, ce qui rend les résultats difficiles à comparer entre les laboratoires. Par conséquent, par rapport au test de coagglutination, les méthodes de typage génétique permettant de cribler rapidement les isolats bactériens à moindre coût sont favorables à l'analyse de la structure coloniale et de la diversité génétique de S. suis. Les connaissances sont éminentes pour comprendre l'épidémiologie de S. suis et pour identifier des souches spécifiques à haute pathogénicité, qui pourraient finalement contribuer à la prévention de la progression de la maladie2. Le typage de séquences multilocus (MLST) a été utilisé avec succès dans de nombreuses études d'épidémiologie moléculaire chez les bactéries. Il a été utilisé pour identifier les génotypes de S. suis afin de confirmer les différences entre les types de séquences (ST) et les complexes clonaux ST (CC) des souches de S. suis 3.

Parmi les sérotypes de S. suis identifiés, le sérotype 1 est lié aux symptômes neurologiques accompagnés de microlésions cérébrales, tandis que les sérotypes 2 à 8 ont tendance à provoquer des lésions pulmonaires4. Par rapport aux souches de S. suis qui ne causent que la pneumonie, les souches causant la méningite, la septicémie et l'arthrite sont plus susceptibles de présenter des symptômes cliniques typiques, qui peuvent être attribués à la pathogenèse de différents sérotypes5. Différentes souches exercent également des différences significatives dans la résistance aux médicaments. Les souches de S. suis isolées à partir de cas cliniques de porcs sont moins résistantes à l'ampicilline, au ceftiofur, à l'enrofloxacine, au florfénicol, à la pénicilline et au sulfaméthoxazole-triméthoprime, alors qu'une forte proportion des souches est résistante à la tétracycline6. Cependant, les souches isolées des amygdales d'animaux sains ou de l'environnement des boucheries sont généralement multirésistantes7,8. Dans cette étude, nous nous concentrons sur l'épidémiologie et les résultats de laboratoire d'isolats cliniques de S. suis chez des porcs malades à Taïwan, en étudiant l'association entre la distribution, les sérotypes, les génotypes et la sensibilité aux antimicrobiens.

Tous les porcs malades ont été envoyés au Centre de diagnostic des maladies animales de l'Université nationale de Chiayi par les propriétaires de la ferme pour une autopsie. Le sacrifice des porcs malades, la collecte de tissus et l'isolement et l'identification bactériens supplémentaires étaient essentiels dans le processus standard de diagnostic et de traitement des maladies. Ce projet d'étude a recueilli les échantillons déposés pour une analyse approfondie. Le Comité institutionnel de protection et d'utilisation des animaux (IACUC) a confirmé que ce projet n'impliquait pas d'expérimentation animale et que l'approbation du protocole d'utilisation des animaux n'était pas requise.

De mars 2017 à octobre 2021, un total de 388 isolats de 355 porcs malades dans 289 troupeaux infectés soumis au Centre de diagnostic des maladies animales (ADDC), Département de médecine vétérinaire de l'Université nationale de Chiayi (Taiwan) pour autopsie ont été collectés pour analyse. Tous les spécimens, y compris le foie, les poumons et les bronches, ainsi que le liquide céphalo-rachidien et le liquide synovial, ont été prélevés aseptiquement au cours de l'autopsie. Les échantillons ont été cultivés sur une plaque de gélose au sang de mouton défibrinée à 5 % (BBL™ Blood Agar Base, Infusion Agar, BD, USA) et incubés à 37 °C pendant 18 à 24 h. Les isolats de S. suis ont été suspectés lorsque des colonies α hémolytiques ont été observées. L'ADN bactérien a été extrait de la colonie suspectée de S. suis à l'aide du kit d'extraction d'ADN/ARN Taco™ (Taco, Taiwan). La paire d'amorces conçue pour le gène gdh de S. suis a été utilisée pour la PCR9. Les produits de PCR des échantillons positifs ont été séquencés dans les deux sens par Tri-I Biotech Inc (Taipei, Taiwan) et les séquences ont été analysées et comparées à l'aide de la base de données de l'outil de recherche d'alignement local de base (BLAST) sur le National Center for Biotechnology Information (NCBI) site Internet. Après identification, les bactéries ont été stockées dans un bouillon d'infusion cœur-cervelle (BHIB) contenant 10 % de sérum de veau fœtal (FCS) et 20 % de glycérol à - 80 °C.

Les paires d'amorces conçues pour les gènes cps pour la PCR multiplex10 ont été utilisées pour classer les isolats de S. suis dans le groupe 1 (sérotypes 1/2, 1, 2, 3, 7, 9, 11, 14 et 16), le groupe 2 (sérotypes 4, 5, 8, 12, 18, 19, 24 et 25), groupe 3 (sérotypes 6, 10, 13, 15, 17, 23 et 31) et groupe 4 (sérotypes 21, 27, 28, 29, et 30). Les produits de PCR ont été séquencés, analysés et comparés avec la base de données NCBI BLAST pour la confirmation des sérotypes de S. suis. De plus, un PCR-restriction fragment length polymorphysim (RFLP) a été réalisé pour les isolats de S. suis temporairement identifiés comme sérotypes 1, 1/2, 2 et 14. Le gène cpsK de ces isolats a été amplifié par PCR et les produits de PCR ont été clivés par l'endonucléase de restriction BstNI (NEB®, USA) à 60 °C pendant 1 h. Les produits PCR-RFLP ont été analysés par électrophorèse sur gel d'agarose à 2 %11,12.

Selon les directives du Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI), les tests de sensibilité aux antimicrobiens ont été effectués pour les isolats en utilisant la méthode de dilution en micro-bouillon avec le bouillon Mueller-Hinton II (bouillon BBL™ Mueller-Hinton II, MHB, BD , USA) contenant 5 % de sérum bovin fœtal (FBS)13. Seize antimicrobiens ont été sélectionnés, dont l'amoxicilline, la céfazoline, le ceftiofur, la doxycycline, l'enrofloxacine, l'érythromycine, le florfénicol, la gentamicine, la lincomycine, la lincospectine, l'oxytétracycline, la pénicilline G, la tiamuline, le triméthoprime-sulfaméthoxazole, la tylosine et la tylvalosine. La concentration des agents antimicrobiens variait de 0,0625 à 1024 μg/mL, et les valeurs critiques de la concentration minimale inhibitrice (CMI) pour Streptococcus spp. ont été fournies par les seuils vétérinaires du CLSI13, le Comité européen pour les tests de sensibilité aux antimicrobiens (EUCAST)14, la Food and Drug Administration (FDA)15 et les données rapportées16. Escherichia coli (ATCC 25 922), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27 853), Enterococcus faecalis (ATCC 29 212), Staphylococcus aureus (ATCC 29 213) et Streptococcus pneumoniae (ATCC 49 619) ont été utilisés comme souches de contrôle qualité conformément aux directives du CLSI.

Sept gènes domestiques, dont aroA, cpn60, dpr, gki, mutS, recA et thrA, ont été amplifiés par PCR pour l'acide nucléique extrait des isolats purifiés de S. suis selon la méthode MLST établie par King et al. et Rehm et al.3,17. Les produits de PCR confirmés ont ensuite été envoyés à Tri-I Biotech, Inc. (Taiwan) pour un séquençage 5' à 3' et 3' à 5' à l'aide d'un analyseur d'ADN Applied Biosystems 3730 (Applied Biosystems, USA). Par la suite, les résultats du séquençage ont été téléchargés sur BioNumerics® version 7.6.3 (Applied Maths, USA) et les allèles et ST obtenus ont été comparés à la base de données PubMLST. De nouvelles séquences d'allèles et ST ont été téléchargés sur PubMLST pour obtenir le profil d'allèle et définir les génotypes18. En utilisant l'analyse eBURST de PubMLST, les isolats de S. suis avec des profils d'allèles respectifs ont été regroupés en fonction de l'association des ST. Lorsque 6 des 7 allèles parmi les isolats de S. suis étaient identiques, ces isolats ont été identifiés comme le même groupe. Les isolats qui n'appartenaient à aucun cluster étaient des singletons3. L'arbre couvrant minimum (MST) a été calculé à l'aide de la version 7.6 de BioNumerics® selon la méthode des groupes de paires non pondérés avec un algorithme de moyenne arithmétique (UPGMA). Afin de comprendre la distribution générale des isolats de S. suis, MST a été défini comme une distance ≤ 1 pour le partitionnement, dans lequel les nœuds impliqués ont été regroupés en tant que CC19.

L'association des sites d'isolement, des sérotypes et de la résistance aux antimicrobiens a été analysée par le test du chi carré et le test exact de Fisher, en fonction du nombre d'échantillons. SPSS a été utilisé pour l'analyse statistique et la valeur p < 0,05 a été considérée comme statistiquement significative. Si la valeur p < 0,01, il y avait une association extrêmement significative.

Cette étude a identifié les sérotypes de 388 isolats prélevés sur 355 porcs malades (tableau 1). Les principaux sérotypes étaient les sérotypes 3 (79/388, 20,4 %), 7 (12,9 %), 8 (11,6 %), 2 et 9 (8,2 %) et 1 (7,2 %), suivis des sérotypes 4, 5, 1 /2 et 21. Les sérotypes de 73 isolats (18,8 %) n'ont pu être identifiés par PCR. Les principaux sites d'isolement sont présentés dans le tableau 1. Parmi les 355 porcs malades, un seul sérotype a été isolé à partir de 348 porcs (348/355, 98,0 %), tandis que deux sérotypes ont été isolés à partir de sept porcs (7/355, 2,0 %). Parmi les sept porcs, cinq porcs avaient une souche avec un sérotype inconnu ; et pour l'autre souche, il y avait 3 porcs avec les sérotypes 4, 7 et 8 individuellement et 2 porcs avec le sérotype 9. Les deux autres des sept porcs étaient des sérotypes 3 et 8, et des sérotypes 7 et 8, respectivement.

Le sérotype 1 a été fréquemment isolé du cerveau, du liquide céphalo-rachidien ou du liquide synovial au stade de l'allaitement (p < 0,01). Les sérotypes 3, 7, 8 et 9 ont été principalement isolés des poumons ou des lumières bronchiques au stade de l'allaitement. De plus, le sérotype 2 a très probablement été isolé des poumons au stade de croissance-finition (p < 0,05) (tableau 1).

Des tests de sensibilité aux antimicrobiens ont été effectués sur les 388 isolats en utilisant la méthode de microdilution en bouillon selon les normes CLSI. Les résultats ont montré que S. suis était très sensible au ceftiofur (96,4 %), à la céfazoline (91,0 %), au triméthoprime/sulfaméthoxazole (86,9 %) et à la gentamicine (79,6 %). Les isolats ont montré une sensibilité modérée (40 à 70 %) au florfénicol (68,8 %), à l'amoxicilline (61,1 %), à l'enrofloxacine (60,1 %), à la tiamuline (60,1 %), à la pénicilline G (58,0 %) et à la doxycycline (54,9 %). La sensibilité à la lincospectine (33,2 %), l'érythromycine (14,7 %), la tylosine (8,8 %), l'oxytétracycline (8,0 %) et la lincomycine (5,2 %) était inférieure à 40 % (Tableau 2). Notamment, la plupart des isolats de S. suis ont montré une faible sensibilité (< 10 %) à la tylosine, à l'oxytétracycline et à la lincomycine dans cette étude. Puisqu'il n'y avait pas de point critique clinique de S. suis pour la tylvalosine, les résultats ont été présentés comme MIC50 et MIC90, qui étaient de 256 et 1 024 μg/mL, respectivement. Le schéma de résistance aux antibiotiques a été analysé en fonction de la résistance de S. suis à différentes classes de médicaments. Seuls 14 isolats (14/388, 3,6 %) étaient sensibles à toutes les classes d'agents antimicrobiens, 112 isolats (112/388, 28,9 %) étaient résistants à 1 à 3 classes de médicaments, 184 isolats (184/388, 47,4 %) étaient résistants à 4 à 6 classes de médicaments, 78 isolats (78/388, 20,1 %) étaient résistants à plus de sept classes de médicaments et 8 isolats étaient résistants à toutes les classes de médicaments. Le profil de résistance aux antimicrobiens le plus courant était la résistance aux tétracyclines, aux macrolides et aux lincosamides, qui a été trouvée dans 89,9 % (349/388) des isolats de S. suis. (Fig. 1).

Carte thermique montrant les profils de sensibilité aux antimicrobiens des isolats de S. suis. Les lignes représentent les isolats bactériens et les colonnes représentent les antibiotiques. Les blocs indiquent la sensibilité aux antibiotiques (vert : sensible, jaune : intermédiaire, rouge : résistant). La carte thermique a été générée à l'aide de Microsoft Excel 2010.

La relation entre la sensibilité aux antimicrobiens et les sérotypes indiquait que le sérotype 1 était très sensible à la pénicilline G, à l'amoxicilline, à la céfazoline, au ceftiofur, à la tiamuline et à l'enrofloxacine. Les sérotypes 2 et 3 présentaient également une sensibilité élevée à la pénicilline G, à l'amoxicilline, à la céfazoline, au ceftiofur, à l'enrofloxacine, à la tiamuline ; et étaient en outre très sensibles à la gentamicine, au florfenciol et au triméthoprime/sulfaméthoxazole. Le sérotype 7 avait une meilleure sensibilité uniquement à la céfazoline, au ceftiofur et au triméthoprime/sulfaméthoxazole. Les sérotypes 8 et 9 étaient très sensibles à la céfazoline, au ceftiofur, à la gentamicine et au triméthoprime/sulfaméthoxazole (tableau S1).

Quatre-vingts isolats cliniques de S. suis en nombre proportionnel à leurs sérotypes ont été sélectionnés pour le MLST, qui comprenait les sérotypes 1 (n = 6), 1/2 (n = 2), 2 (n = 7), 3 (n = 17) , 4 (n = 3), 5 (n = 3), 7 (n = 11), 8 (n = 8), 9 (n = 7), 21 (n = 2) et 14 isolats non identifiés. Dix-sept nouveaux allèles ont été découverts sur 7 paires de gènes domestiques, dont 5 allèles du gène aroA, 8 allèles du gène cpn60, 2 allèles du gène dpr et 1 allèle du gène gki et du gène recA. De nouvelles séquences de gène domestique ont été soumises à PubMLST pour vérification et les profils alléliques des nouvelles séquences ont ensuite été enregistrés dans PubMLST pour définir les 22 nouvelles ST découvertes dans cette étude. Le résultat des 80 isolats de S. suis a montré que les gènes aroA, cpn60, gki, dpr, mutS, recA et thrA exerçaient respectivement 16, 15, 13, 9, 11, 9 et 12 allèles différents, formant 28 ST différents. ST27 (12/80, 15,0 %), ST94 (13,8 %) et ST1831 (13,8 %) étaient les principaux ST, suivis de ST28 (10,0 %), ST1832 (8,7 %), ST1 (6,3 %), ST1833 (3,7 % ), ST117 (2,5 %) et ST1175 (2,5 %) (Fig. 2). Les 80 isolats de S. suis ont été divisés en 4 groupes et 9 singletons. Comme le montrent le dendrogramme phylogénétique et le MST, 28 ST ont été divisés en 4 CC. CC1 était composé de 6 isolats de S. suis et de 2 ST. CC27 était composé de 23 isolats de S. suis et de 4 ST, et ST27 a été prédit comme le type ancestral de ce groupe. CC94 était composé de 13 isolats de S. suis et de 2 ST. CC1832 était composé de 29 isolats de S. suis et de 11 ST, et ST1832 a été prédit comme le type ancestral de ce groupe (Fig. 2 et 3a).

Dendrogramme phylogénétique construit à partir des profils ST des isolats de S. suis. PG : Pénicilline G, AMO : Amoxicilline, CZ : Céfazoline, CEF : Ceftiofur, GN : Gentamicine, OTC : Oxytétracycline, DO : Doxycycline, ERY : Érythromycine, TY : Tylosine, LN : Lincomycine, LS : Lincospectine, FFC : Florfénicol, TIA : Tiamuline, ENR : Enrofloxacine, SXT : Sulfaméthoxazole-triméthoprime. La carte thermique a été générée à l'aide de Microsoft Excel 2010.

Le graphique MST construit à partir des profils ST des isolats de S. suis (n = 80). ( a ) La relation entre CC et les sérotypes d'isolats de S. suis a été caractérisée. Les nœuds ont été étiquetés en fonction des données ST et les longueurs de branche ont été indiquées en fonction de la divergence du profil allélique entre les nœuds connectés. (b) La relation entre les sérotypes et les ST.

Une analyse plus approfondie de l'association entre les sérotypes et les ST parmi les 80 isolats de S. suis a révélé que la plupart des isolats identifiés comme sérotypes 1, 2 et 3 appartenaient respectivement à ST1, ST28 et ST27. Les sérotypes 2 et 3 ont été classés dans CC27. De plus, les isolats identifiés comme sérotypes 7, 8 et 9 étaient principalement ST1831 et ST1832, qui appartenaient à CC1832 (tableau 3 et figure 3b). Pris ensemble, des ST spécifiques peuvent être liés à des sérotypes.

Dans cette étude, les isolats de S. suis étaient principalement des sérotypes 3, 7 et 8, suivis des sérotypes 1, 2 et 9. En comparaison avec la distribution des sérotypes dans d'autres pays, le sérotype 2 est le plus répandu en Chine, au Japon, au Vietnam et en Thaïlande. , Espagne, Italie, France, Pologne et Russie blanche20. Le deuxième sérotype répandu varie selon les pays, qui sont principalement les sérotypes 3 et 4 en Corée, les sérotypes 3, 1/2 et 7 aux États-Unis, le sérotype 9 aux Pays-Bas et les sérotypes 1 et 14 en Grande-Bretagne21,22. Notre résultat est proche des données rapportées aux États-Unis, où les sérotypes 3 et 7 sont plus répandus. De plus, nos résultats sont également en accord avec les découvertes précédentes selon lesquelles S. suis isolé de porcs malades était principalement composé de sérotypes limités23. En général, le génome cps est la région clé de la recombinaison génique, conduisant à la transformation cps entre les souches24. De nouveaux génomes cps de S. suis ont été découverts successivement ces dernières années25, ce qui élargit la diversité génétique et réduit la quantité d'isolats non identifiés. Dans l'étude actuelle, 18,8 % des isolats ne peuvent pas être identifiés à l'aide du gène cps par PCR et RFLP ; par conséquent, l'évaluation du potentiel de virulence et des effets de ces nouveaux génomes probables dans la pathogenèse est justifiée.

Comme le montre le tableau 1, le sérotype 1 a été fréquemment isolé du cerveau, du liquide céphalo-rachidien ou du liquide synovial au stade de l'allaitement (p < 0,01). De plus, une association très significative entre le stade des cochons de lait et les souches issues du liquide céphalo-rachidien et du liquide synovial a été retrouvée (p < 0,001, Tableau S2). Le phénomène selon lequel les porcelets allaitants étaient plus sujets aux infections cérébrales et articulaires peut être attribué aux opérations invasives telles que l'entaille des oreilles, la coupe de la queue, la taille des dents, la castration et l'injection de drogue pendant la phase de lactation, entraînant l'exposition de bactéries opportunistes dans l'environnement telles que comme S. suis. De plus, une association significative entre les souches isolées des voies respiratoires et les stades de croissance et de finition des porcs a été identifiée. S. suis qui colonise les porcs adultes sains provoque rarement des symptômes ; cependant, les cochons de lait peuvent être susceptibles d'être infectés par les porteurs adultes sains de S. suis par le biais d'un élevage croisé26.

Les tests de sensibilité aux antimicrobiens ont montré que les isolats étaient très sensibles au ceftiofur, à la céfazoline, au triméthoprime/sulfaméthoxazole et à la gentamicine, et modérément sensibles au florfénicol, à l'amoxicilline, à l'enrofloxacine, à la tiamuline, à la pénicilline G et à la doxycycline. En appliquant les indices PK/PD qui sont calculés par les données de sensibilité aux antimicrobiens (Fig. S1) en combinaison avec les paramètres pharmacocinétiques des médicaments, un traitement efficace peut être raisonnablement recommandé. Par exemple, les cochons de lait étaient susceptibles d'être infectés par le sérotype 1 qui provoque principalement une méningite suppurée ou/et de l'arthrite, c'est pourquoi l'amoxicilline, le ceftiofur et la tiamuline ont été recommandés pour le traitement. Les porcs au stade de l'allaitement étaient particulièrement sensibles aux sérotypes 3, 7, 8 et 9, chez lesquels l'infection du système respiratoire était relativement fréquente. Compte tenu des caractéristiques pharmacocinétiques, la céfazoline, le ceftiofur ou le triméthoprime/sulfaméthoxazole ont été recommandés pour le traitement. Parmi eux, les β-lactamines sont des agents antimicrobiens bactéricides dépendant du temps. Dans cette étude, les CMI90 de S. suis des sérotypes 3, 7, 8 et 9 pour le ceftiofur étaient respectivement de 0,25, 2, 0,5 et 0,25 μg/mL. Après administration de ceftiofur à raison de 5 mg/kg, l'ASC0-24 h a été calculée à environ 358,84 μg•h/mL27. L'indice du rapport AUC/MIC a été utilisé pour décrire l'activité antibactérienne des médicaments dépendant du temps. Un rapport ASC/CMI > 125 h est généralement considéré comme une bonne activité antimicrobienne28,29. Comme l'ASC/CMI90 calculée pour les sérotypes 3, 7, 8 et 9 pour le ceftiofur variait de 179,42 à 1435,36 h (> 125 h), ce qui indique que cet agent antimicrobien pourrait être recommandé pour traiter ces infections des quatre sérotypes de S. suis. Dans le même ordre d'idées, l'infection à S. suis des porcs au stade de croissance-engraissement était principalement du sérotype 2, qui était le plus susceptible d'être isolé du système respiratoire mais qui pouvait provoquer une infection systémique. Les valeurs de CMI de la pénicilline G (CMI90 = 0,5 μg/mL), de l'amoxicilline (CMI90 = 0,5 μg/mL), de la céfazoline (CMI90 = 0,25 μg/mL) et du ceftiofur (CMI90 = 0,25 μg/mL) ont été obtenues. Lorsque ces données sont combinées aux informations pharmacocinétiques, l'administration orale d'amoxicilline à 20 mg/kg ou l'injection de ceftiofur à 5 mg/kg peut donner lieu à une ASC/CMI90 ≥ 125 h, et pourrait donc être conseillée pour traiter les infections de sérotype 2. Notamment, les paramètres peuvent être différents pour différents médicaments, organismes ou bactéries30. De plus, il convient de noter que les porcs sains asymptomatiques sont à l'origine de l'infection humaine à S. suis, dont la plupart des souches sont de sérotype 2 et 90,2 % des cas se trouvent en Asie. Par conséquent, une plus grande attention devrait être accordée aux souches de S. suis de sérotype 2 persistant chez les porcs en finition31.

La résistance de S. suis à la tétracycline est répandue dans le monde entier. Une forte proportion de résistance a été signalée dans les Amériques (Canada 80–90 %, Brésil 98 %)32,33, en Asie (Chine 99 %, Corée 98 %, Japon 78–100 %, Thaïlande 96 %, Vietnam 100 %)34 ,35,36,37,38 et Espagne (95%)39. Certains pays européens affichent un degré modéré de résistance aux médicaments (40,3 à 73,3 %), et la Suède affiche le degré le plus bas (7,7 %)20. La résistance à l'érythromycine est plus élevée à Taïwan (87%), en Corée du Sud (96%), aux États-Unis (82%) et en Australie (99%), et plus faible en Chine (68%) et au Japon (55–66 %). Bien que les β-lactamines aient été fréquemment utilisées chez les porcs ces dernières années, la plupart des souches de S suis y sont encore sensibles et maintiennent une faible résistance aux médicaments. Les taux de résistance à la pénicilline et à l'ampicilline sont respectivement de 0 à 27 % et de 0 à 23 %.

La proportion de S suis résistants aux macrolides et aux lincosamides augmente dans le monde20. Selon les résultats de la résistance aux médicaments les résultats de la résistance aux médicaments, on peut voir que 89,9% des isolats de S. suis étaient résistants à trois classes de médicaments dont les tétracyclines, les macrolides et les lincosamides. Li et al. ont rapporté que S. suis résistant aux chloramphénicols, macrolides, lincosamides, chloramphénicols, fluoroquinolones, aminoglycosides et hydantoïnes est le profil de pharmacorésistance le plus courant en Chine40. De plus, les souches de S. suis deviennent résistantes à cinq classes d'antimicrobiens, dont les tétracyclines, les lincosamides, les fluoroquinolones, les sulfamides et les hydantoïnes au Brésil33. Le pourcentage de multirésistance aux médicaments (résistance à plus de 3 classes d'antimicrobiens) des isolats recueillis dans cette étude atteignait 93,0 % et 39,4 % des isolats étaient résistants à plus de 6 classes d'antimicrobiens. Notre résultat est similaire aux données de Li et al. (2012) et Soares et al. (2014), qui ont montré la proportion d'isolats de S. suis résistants à plus de 3 classes (98,7 %, 99,6 %) et 6 classes (35,9 %, 85,0 %) d'antimicrobiens en Chine et au Brésil33,40.

En comparant le résultat MLST avec les sérotypes, il ressort que les porcs au stade allaitant sont majoritairement infectés par S. suis sérotype 1, qui correspond à ST1 (n = 5) et CC1. S. suis sérotype 2 correspondait principalement à ST28 (n = 6) (Tableau 3). Goyette-Desjardins et al. ont constaté que la plupart des souches invasives à haute virulence appartiennent à CC1, y compris ST1, ST6, ST7 et ST11, qui sont généralement liées à la septicémie, la méningite et l'arthrite21. L'étude actuelle a montré que S. suis isolé des porcs malades présentant des symptômes du système nerveux central et de l'arthrite appartenait également au CC1. En revanche, CC27 pourrait être davantage lié aux infections des voies respiratoires3. S. suis de sérotype 2 isolé des porcs en croissance-engraissement était ST28 appartenant à CC27 et principalement isolé du système respiratoire. Ce résultat est similaire à celui de la Chine, du Japon et des États-Unis, mais la pathogénicité nécessite une enquête plus approfondie21,41. Le sérotype 3 de S. suis isolé chez les porcs au stade de l'allaitement était principalement ST27 de CC27 (n = 12) des systèmes respiratoires (79,7 % ; 63/79). En comparaison, S. suis de sérotype 8 était susceptible d'être isolé des porcs au stade de l'allaitement (p < 0,01), et il était principalement isolé des poumons ou des lumières bronchiques (82,2 % ; 37/45). Ces isolats étaient principalement ST1831 ou CC1832 (n = 5). Ces résultats correspondent bien aux découvertes précédentes selon lesquelles les sérotypes 3 et 8 sont principalement limités à l'infection pulmonaire42. CC94 comprenait ST94 (n = 11) et ST1175 (n = 2), qui correspondaient aux isolats non identifiés de S. suis (n = 6), sérotypes 4 (n = 3), 7 (n = 2), 3 (n= 1) et 5 (n = 1) (Fig. 2). ST94 et CC94 sont largement détectés aux États-Unis, et ils sont les quatrièmes ST et CC les plus fréquemment observés en Amérique du Nord. Ils sont apparentés aux souches pathogènes des sérotypes 3, 4, 5, 7 et 24, mais non apparentés aux sérotypes 1, 2 et 1443. Le ST94 détecté en Europe et en Asie est principalement apparenté aux sérotypes 4, 16 et à des souches non identifiées44. Pris ensemble, différents sérotypes exerçant une efficacité infectieuse distincte pourraient déterminer la virulence ou la distribution géographique de S. suis45.

CC1832 est le plus grand CC de cette étude. Il s'agissait de ST1831, ST1832, ST1833, ST1836, ST1837, ST1838, ST1840, ST1841 et ST1844, qui correspondaient principalement aux sérotypes 7, 8 et 9 (n = 23) et étaient principalement isolés chez les porcs au stade de l'allaitement (n = 23). Ce CC a une proportion plus élevée de résistance aux médicaments à la pénicilline G, à l'amoxicilline, à la céfazoline, au ceftiofur, à la tiamuline et à l'enrofloxacine que les autres CC. Les porcs à ce stade sont sensibles aux infections virales, telles que PRRSV et PCV2, qui sont susceptibles de provoquer des infections bactériennes opportunistes/secondaires des voies respiratoires, par exemple Glaesserella parasuis, Mycoplasma hyorhinis, Bordetella bronchiseptica et S. suis46,47. Les agents antimicrobiens sont fréquemment utilisés pour les porcs à ce stade, ce qui entraîne une résistance relativement élevée aux médicaments contre les sérotypes courants de S. suis. Le S. suis isolé des porcs malades dans cette étude provenait principalement du système respiratoire, et la plupart des isolats présentaient une multirésistance aux médicaments. Par conséquent, l'utilisation clinique d'agents antimicrobiens doit être choisie avec prudence en fonction des caractéristiques des isolats cliniques et des résultats de la sensibilité aux antimicrobiens.

S. suis est un pathogène zoonotique bactérien important avec un risque élevé d'infection professionnelle. Dans cette étude, outre les ST nouvellement identifiés des souches de S. suis, il a été constaté que les ST et les sérotypes exerçaient une certaine association, qui peut être davantage liée aux stades d'alimentation des porcs et à la sensibilité aux antimicrobiens. Il s'agit de la première étude qui rend compte de la distribution des sérotypes, de la résistance bactérienne et de l'analyse épidémiologique moléculaire de S. suis isolé chez des porcs malades à différents stades d'alimentation à Taïwan. L'enquête épidémiologique contribue à une meilleure compréhension du rôle de cette bactérie et à des stratégies de traitement plus appropriées.

Les ensembles de données générés dans la présente étude sont disponibles dans PubMLST, lien Web [https://pubmlst.org/bigsdb?db=pubmlst_ssuis_isolates&page=query&prov_field1=f_country&prov_value1=Taiwan&submit=1].

Gottschalk, M. & Segura, M. Streptococcose. Dans : Maladies du porc. 11e éd. (Eds. Zimmerman, JJ et al.) 934–950 (John Wiley & Sons Ltd, États-Unis, 2019).

Hatrongjit, R., Fittipaldi, N., Gottschalk, M. & Kerdsin, A. Outils pour l'épidémiologie moléculaire de Streptococcus suis. Pathogènes 9, 81 (2020).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

King, SJ et al. Développement d'un schéma de typage de séquences multilocus pour le pathogène porcin Streptococcus suis : identification de clones virulents et échange potentiel de sérotypes capsulaires. J.Clin. Microbiol. 40, 3671–3680 (2002).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Reams, RY, Glickman, LT, Harrington, DD, Thacker, HL & Bowersock, TL Infection à Streptococcus suis chez le porc : Une étude rétrospective de 256 cas Partie. II. Signes cliniques, lésions macroscopiques et microscopiques et micro-organismes coexistants. J. Vétérinaire. Diag. Investir. 6, 326–334 (1994).

Article CAS PubMed Google Scholar

Allgaier, A., Goethe, R., Wisselink, HJ, Smith, HE et Valentin-Weigand, P. Relation des isolats de Streptococcus suis de divers sérotypes et antécédents cliniques, évalués par analyse de macrorestriction et expression de traits de virulence potentiels. J.Clin. Microbiol. 39, 445–453 (2001).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Van Hout, J., Heuvelink, A. & Gonggrijp, M. Surveillance de la sensibilité aux antimicrobiens de Streptococcus suis aux Pays-Bas, 2013-2015. Vétérinaire. Microbiol. 194, 5–10 (2016).

Article PubMed Google Scholar

Zhang, CP et al. Distributions des types capsulaires pathogènes et sensibilité antimicrobienne in vitro de différents sérotypes de Streptococcus suis isolés chez des truies cliniquement saines de 10 provinces de Chine. Zhonghua Liu Xing Bing Xue Za Zhi 30, 235–238 (2009).

Google Scholar PubMed

Soares, TC et al. Streptococcus suis chez les employés et l'environnement des abattoirs de porcs à São Paulo, Brésil : occurrence, facteurs de risque, distribution des sérotypes et sensibilité aux antimicrobiens. Peut. J. Vétérinaire. Rés. 79, 279-284 (2015).

CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Silva, LM et al. Profilage génétique associé à la virulence des isolats de Streptococcus suis par PCR. Vétérinaire. Microbiol. 115, 117–127 (2006).

Article CAS PubMed Google Scholar

Kerdsin, A. et al. Sérotypage de Streptococcus suis par une nouvelle PCR multiplex. J. Med. Microbiol. 63, 824–830 (2014).

Article CAS PubMed Google Scholar

Athey, TB et al. Détermination du sérotype de Streptococcus suis à partir de données de séquençage du génome entier à lecture courte. BMC Microbiol. 16, 162 (2016).

Article PubMed PubMed Central Google Scholar

Matiasovic, J. et al. Résolution des sérotypes Streptococcus suis 1/2 versus 2 et 1 versus 14 par PCR-restriction fragment length polymorphism method. J.Clin. Microbiol. 58, e00480-e520 (2020).

Article PubMed PubMed Central Google Scholar

Institut des normes cliniques et de laboratoire. Normes de performance pour les tests de sensibilité aux disques antimicrobiens et à la dilution pour les bactéries isolées chez les animaux, 5e éd. Supplément CLSI VET01S. Institut des normes cliniques et de laboratoire : Wayne, PA, États-Unis (2020).

Comité européen des tests de sensibilité aux antimicrobiens. Tableaux des points de rupture pour l'interprétation des CMI et des diamètres de zone, v10. EUCAST : Bâle, Suisse. http://www.eucast.org (2020).

Administration des aliments et des médicaments. Critères d'interprétation des tests de sensibilité aux antibactériens. FDA : Silver Spring, MD, États-Unis. http://www.fda.gov/drugs/development-resources/antibacterial-susceptibility-test-interpretive-criteria (2019).

Lunha, K. et al. Sensibilité aux antimicrobiens de Streptococcus suis isolé chez des porcs malades en Thaïlande, 2018-2020. Antibiotiques (Bâle) 11, 410 (2022).

Article CAS PubMed Google Scholar

Rehm, T. et al. Le polymorphisme de longueur de fragment amplifié des souches de Streptococcus suis est en corrélation avec leur profil de gènes associés à la virulence et leurs antécédents cliniques. J. Med. Microbiol. 56, 102-109 (2007).

Article CAS PubMed Google Scholar

Jolley, KA, Bray, JE & Maiden, MCJ Génomique des populations bactériennes en libre accès : logiciel BIGSdb, PubMLST. org et leurs applications. Bienvenue Open Res. 3, 124 (2018).

Article PubMed PubMed Central Google Scholar

Feil, EJ, Li, BC, Aanensen, DM, Hanage, WP & Spratt, BG eBURST : Déduire des schémas de descendance évolutive parmi des grappes de génotypes bactériens apparentés à partir de données de typage de séquences multilocus. J. Bactériol. 186, 1518-1530 (2004).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Segura, M. et al. Mise à jour sur la recherche et la prévention de Streptococcus suis à l'ère de la restriction antimicrobienne : 4e atelier international sur S suis. Pathogènes 9, 374 (2020).

Article PubMed PubMed Central Google Scholar

Goyette-Desjardins, G., Auger, JP, Xu, J., Segura, M. & Gottschalk, M. Streptococcus suis, un agent pathogène porcin important et un agent zoonotique émergent - une mise à jour sur la distribution mondiale basée sur le sérotypage et le typage des séquences. Urgence Microbes. Infecter. 3, e45 (2014).

Article PubMed PubMed Central Google Scholar

Bojarska, A. et al. Diversité des sérotypes et nouvelles variantes de locus cps parmi les isolats de Streptococcus suis provenant de porcs en Pologne et en Biélorussie. Vétérinaire. Microbiol. 240, 108534 (2020).

Article CAS PubMed Google Scholar

Okura, M. et al. Situation taxonomique actuelle de Streptococcus suis. Pathogènes 5, 45 (2016).

Article PubMed PubMed Central Google Scholar

Mostowy, RJ et al. Locus de synthèse de la capsule pneumococcique cps en tant que hotspot évolutif avec le potentiel de générer de nouveaux sérotypes par recombinaison. Mol. Biol. Évol. 34, 2537-2554 (2017).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Huang, J. et al. Identification de six nouveaux loci polysaccharidiques capsulaires (NCL) de Streptococcus suis souches multirésistantes non typables et caractéristiques pathogènes des souches porteuses de nouveaux NCL. Transfrontalier. Urgence Dis. 66, 995-1003 (2019).

Article CAS PubMed Google Scholar

Obradovic, MR, Segura, M., Segalés, J. & Gottschalk, M. Examen du rôle spéculatif des co-infections dans les maladies associées à Streptococcus suis chez les porcs. Vétérinaire. Rés. 52, 49 (2021).

Article PubMed PubMed Central Google Scholar

Sun, D. et al. Régimes optimaux basés sur l'évaluation du seuil PK/PD du ceftiofur contre Actinobacillus pleuropneumoniae chez le porc. Vétérinaire BMC. Rés. 16, 366 (2020).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Meinen, JB, Mcclure, JT & Rosin, E. Pharmacocinétique de l'enrofloxacine chez des chiens et des souris cliniquement normaux et pharmacodynamique des médicaments chez des souris neutropéniques atteintes d'Escherichia-Coli et d'infections staphylococciques. Suis. J. Vétérinaire. Rés. 56, 1219-1224 (1995).

CAS PubMed Google Scholar

Toutain, PL, Del Castillo, JRE & Bousquet-Melou, A. L'approche pharmacocinétique-pharmacodynamique d'un schéma posologique rationnel pour les antibiotiques. Rés. Vétérinaire. Sci. 73, 105-114 (2002).

Article CAS PubMed Google Scholar

Andes, D. & Craig, WA Pharmacocinétique et pharmacodynamique des modèles animaux : Une revue critique. Int. J. Antimicrobe. Agents 19, 261-268 (2002).

Article CAS PubMed Google Scholar

Dutkiewicz, J. et al. Streptococcus suis : Agent pathogène réémergent associé à l'exposition professionnelle des porcs ou des produits à base de porc. Première partie — épidémiologie. Anne. Agric. Environ. Méd. 24, 683–695 (2017).

Article CAS PubMed Google Scholar

Glass-Kaastra, SK et al. Surveillance de la résistance aux antimicrobiens dans des isolats cliniques de Pasteurella multocida et de Streptococcus suis provenant de porcs de l'Ontario. Peut. J. Vétérinaire. Rés. 78, 241-249 (2014).

PubMed PubMed Central Google Scholar

Soares, TC et al. Sensibilité aux antimicrobiens de Streptococcus suis isolé chez des porcs cliniquement sains au Brésil. Peut. J. Vétérinaire. Rés. 78, 145-149 (2014).

CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Chen, L. et al. Sensibilité aux antimicrobiens, gènes de résistance à la tétracycline et à l'érythromycine et typage de séquences multilocus d'isolats de Streptococcus suis provenant de porcs malades en Chine. J. Vétérinaire. Méd. Sci. 75, 583–587 (2013).

Article CAS PubMed Google Scholar

Ichikawa, T., Oshima, M., Yamagishi, J., Muramatsu, C. & Asai, T. Modifications des phénotypes et des génotypes de résistance aux antimicrobiens chez les souches de Streptococcus suis isolées de porcs dans la région de Tokai au Japon. J. Vétérinaire. Méd. Sci. 82, 9–13 (2020).

Article CAS PubMed Google Scholar

Lakkitjaroen, N. et al. Prévalence et sensibilité aux antimicrobiens de Streptococcus suis isolé chez des porcs de boucherie dans le nord de la Thaïlande. Kasetsart J. Nat. Sci. 45, 78-83 (2011).

Google Scholar

Ngo, TH et al. Les porcs d'abattoir sont un réservoir majeur de Streptococcus suis sérotype 2 capable de provoquer une infection humaine dans le sud du Vietnam. PLoS ONE 6, e17943 (2011).

Article ADS PubMed Google Scholar

Oh, SI et al. Sérotypes capsulaires, gènes associés à la virulence et sensibilité aux antimicrobiens d'isolats de Streptococcus suis provenant de porcs en Corée. J. Vétérinaire. Méd. Sci. 79, 780–787 (2017).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Vela, AI et al. Sensibilité antimicrobienne des souches cliniques de Streptococcus suis isolées de porcs en Espagne. Vétérinaire. Microbiol. 105, 143–147 (2005).

Article CAS PubMed Google Scholar

Li, LL et al. Résistance aux antimicrobiens, sérotypes et facteurs de virulence des isolats de Streptococcus suis provenant de porcs malades. Pathogène d'origine alimentaire. Dis. 9, 583–588 (2012).

Article CAS PubMed Google Scholar

Huang, W. et al. Enquête épidémiologique génomique sur une épidémie de Streptococcus suis dans le Guangxi, Chine, 2016. Infect. Genet. Évol. 68, 249-252 (2019).

Article PubMed Google Scholar

Wei, Z. et al. Caractérisation des isolats de Streptococcus suis des porcs malades en Chine entre 2003 et 2007. Vet. Microbiol. 137, 196-201 (2009).

Article CAS PubMed Google Scholar

Lacouture, S., Olivera, YR, Mariela, S. & Gottschalk, M. Distribution et caractérisation des sérotypes de Streptococcus suis isolés de janvier 2015 à juin 2020 chez des porcs malades au Québec Canada. Peut. J. Vétérinaire. Rés. 86, 78–82 (2022).

PubMed PubMed Central Google Scholar

Estrada, AA et al. Le sérotype et le génotype (type de séquence multilocus) des isolats de Streptococcus suis des États-Unis servent de prédicteurs du pathotype. J.Clin. Microbiol. 57, e00377-e419 (2019).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Berthelot-Hérault, F., Morvan, H., Kéribin, AM, Gottschalk, M. & Kobisch, M. Production de protéine libérée par la muraminidase (MRP), de facteur extracellulaire (EF) et de suilysine par des isolats de terrain de types capsulaires de Streptococcus suis 2, 1/2, 9, 7 et 3 isolées du porc en France. Vétérinaire. Rés. 31, 473–479 (2000).

Article PubMed Google Scholar

Ouyang, T., Zhang, X., Liu, X. & Ren, L. Co-infection de porcs par le circovirus porcin de type 2 et d'autres virus porcins. Virus 11, 185 (2019).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Saadé, G. et al. Les co-infections et leurs conséquences moléculaires dans les voies respiratoires porcines. Vétérinaire. Rés. 51, 80 (2020).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Télécharger les références

Département de médecine vétérinaire, Université nationale de Chiayi, ville de Chiayi, Taïwan

Ching-Fen Wu, Siou-Hui Chen, Chao-Min Wang, Szu-Wei Huang et Hung-Chih Kuo

Département de médecine vétérinaire, Université nationale Chung Hsing, ville de Taichung, Taïwan

Chi-Chung Chou

Vous pouvez également rechercher cet auteur dans PubMed Google Scholar

Recherche conçue par HCK ; SHC a prélevé des échantillons ; CFW, SHC, HCK ont effectué des recherches, analysé des données et rédigé le projet de manuscrit. CFW, CCC, CMW, SWH et HCK ont édité et révisé le manuscrit. Tous les auteurs ont lu et approuvé le manuscrit final.

Correspondance à Hung-Chih Kuo.

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.

Springer Nature reste neutre en ce qui concerne les revendications juridictionnelles dans les cartes publiées et les affiliations institutionnelles.

Libre accès Cet article est sous licence Creative Commons Attribution 4.0 International, qui permet l'utilisation, le partage, l'adaptation, la distribution et la reproduction sur n'importe quel support ou format, à condition que vous accordiez le crédit approprié à l'auteur ou aux auteurs originaux et à la source, fournir un lien vers la licence Creative Commons et indiquer si des modifications ont été apportées. Les images ou tout autre matériel de tiers dans cet article sont inclus dans la licence Creative Commons de l'article, sauf indication contraire dans une ligne de crédit au matériel. Si le matériel n'est pas inclus dans la licence Creative Commons de l'article et que votre utilisation prévue n'est pas autorisée par la réglementation légale ou dépasse l'utilisation autorisée, vous devrez obtenir l'autorisation directement du détenteur des droits d'auteur. Pour voir une copie de cette licence, visitez http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Réimpressions et autorisations

Wu, CF., Chen, SH., Chou, CC. et coll. Séquence sérologique et typage multilocus de Streptococcus suis de porcs malades à Taïwan. Sci Rep 13, 8263 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-33778-9

Télécharger la citation

Reçu : 15 février 2023

Accepté : 19 avril 2023

Publié: 22 mai 2023

DOI : https://doi.org/10.1038/s41598-023-33778-9

Toute personne avec qui vous partagez le lien suivant pourra lire ce contenu :

Désolé, aucun lien partageable n'est actuellement disponible pour cet article.

Fourni par l'initiative de partage de contenu Springer Nature SharedIt

En soumettant un commentaire, vous acceptez de respecter nos conditions d'utilisation et nos directives communautaires. Si vous trouvez quelque chose d'abusif ou qui ne respecte pas nos conditions ou directives, veuillez le signaler comme inapproprié.