Detection and molecular typing of Streptococcus suis in tonsils from live pigs in France

Can J Vet Res. 2007 Jan;71(1):14-22.

Abstract

Streptococcus suis is an important pathogen of swine, causing meningitis, arthritis, polyserositis, septicemia, and sudden death in weaning piglets as well as fattening pigs. Recently, 3 molecular tests have been developed in our laboratory: a multiplex polymerase chain reaction (m-PCR) assay for the detection of S. suis species and serotypes 2 and 1/2, and 2 molecular typing methods, pulsed-field gel electrophoresis and an approach based on PCR amplification of a fragment of rRNA genes, including a part of the 16S and 23S genes and the 16S-23S rDNA intergenic spacer region (ISR), followed by restriction fragment length polymorphism (RFLP) analysis (ISR-RFLP). In the present study, we used these tests to analyze tonsil samples from clinically healthy pigs and to identify individual isolates of S. suis during epidemiologic investigations of 8 related herds with a history of septicemia caused by S. suis serotype 2. Capsular typing showed that 58% of the strains were nontypable. Of the 17 serotypes present, serotype 22 was the most prevalent. In the 7 farms without clinical signs on the day of sampling, we detected S. suis serotype 2 or 1/2, or both, in less than 5% of the pigs by m-PCR or by bacteriologic culture. In the 8th farm, on which 2 pigs had clinical signs of septicemia on the day of sampling, we detected S. suis serotype 2 or 1/2, or both, by m-PCR in the tonsils of 40% of fattening pigs (21 wk old) that lacked symptoms. Molecular typing of the serotype 2 strains showed a common origin of contamination in these herds, given that 1 pattern (C1) was detected in the isolates from 6 of the 8 herds. However, up to 4 patterns were associated with septicemia and sudden death. Several patterns of S. suis serotype 2 can be responsible for disease in the same herd. These molecular tools may be useful for confident studies of the transmission of S. suis, thereby contributing to the control of S. suis infection.

Streptococcus suis est un agent pathogène important du porc, responsable de pathologies sévères : méningite, polysérosite, septicémie, mortalité brutale. Récemment, trois méthodes moléculaires ont été développées, une réaction d’amplification en chaîne par la polymérase multiplexe (PCR-m) détectant à la fois l’espèce S. suis et les sérotypes 2 et 1/2 ainsi que deux techniques de typage moléculaire, l’électrophorèse en champs pulsés et l’amplification par PCR d’un fragment des gènes de l’ARNr suivie d’une analyse par RFLP (ISR-RFLP). Ces tests ont été appliqués pour analyser des prélèvements d’amygdales de porcs cliniquement sains et pour différencier les isolats de S. suis. Cette étude a été réalisée dans 8 élevages, épidémiologiquement liés et contaminés par S. suis sérotype 2. La sérotypie a montré que 58 % des souches étaient non sérotypables. Parmi les 17 sérotypes détectés, le sérotype 22 était le plus fréquent. Dans 7 élevages, dont les animaux ne présentaient pas de symptôme le jour du prélèvement, les sérotypes 2 et/ou 1/2 ont été détectés, par PCR-m et culture bactérienne, dans moins de 5 % des amygdales. Dans le huitième élevage, hébergeant des porcs souffrant de septicémie le jour du prélèvement, 40 % des animaux contrôlés en fin d’engraissement (21 semaines d’âge) et ne présentant pas de symptôme étaient porteurs de S. suis sérotype 2 et/ou 1/2 au niveau des amygdales. Le typage moléculaire a mis en évidence l’existence d’une origine de contamination commune entre les élevages puisque un profil moléculaire majoritaire (C1) a été détecté dans 6 élevages sur 8. Cependant, quatre profils différents ont été associés à une septicémie et/ou une mortalité subite. Plusieurs profils de S. suis sérotype 2 peuvent être responsables de pathologie dans un même élevage. Ces techniques peuvent être utilisées, avec confiance, lors d’études de transmission de S. suis et peuvent contribuer au contrôle de l’infection.

(Traduit par les auteurs)

MeSH terms

  • Animals
  • Base Sequence
  • DNA, Bacterial / analysis*
  • Electrophoresis, Gel, Pulsed-Field / veterinary
  • Female
  • Gene Amplification
  • Genes, rRNA
  • Molecular Sequence Data
  • Palatine Tonsil / microbiology*
  • Phylogeny
  • Polymerase Chain Reaction / methods
  • Polymerase Chain Reaction / veterinary
  • RNA, Ribosomal, 16S / genetics
  • RNA, Ribosomal, 23S / genetics
  • Streptococcal Infections / diagnosis
  • Streptococcal Infections / microbiology
  • Streptococcal Infections / veterinary*
  • Streptococcus suis* / classification
  • Streptococcus suis* / isolation & purification
  • Swine
  • Swine Diseases / diagnosis*
  • Swine Diseases / microbiology

Substances

  • DNA, Bacterial
  • RNA, Ribosomal, 16S
  • RNA, Ribosomal, 23S