key: cord-0042698-uft6u7uw
authors: Baljer, G.; Bachmann, P. A.
title: Nachweis enteropathogener Escherichia coli‐Stämme und Rotaviren in Kotproben von Kälbern mit Diarrhoe
date: 2010-05-13
journal: J Vet Med B Infect Dis Vet Public Health
DOI: 10.1111/j.1439-0450.1980.tb01723.x
sha: 6570c27e9ed0399c734dbea37664a139b9c9d8be
doc_id: 42698
cord_uid: uft6u7uw

ZUSAMMENFASSUNG: Kotproben von 100 neugeborenen Kälbern mit Diarrhoen unterschiedlicher Dauer enthielten ausnahmslos E. coli‐Bakterien. Bei 40 Kotproben wurden gleichzeitig Rotaviren nachgewiesen. Die isolierten E. coli‐Stämme wurden im Darmligaturtest beim Ferkel auf Enterotoxinbildung sowie mit Hilfe der Objektträgerschnellagglutination bzw. dem Hämagglutinationstest auf O‐ und K (Fimbrien)‐Antigene untersucht. 54 E. coli‐Stämme bildeten regelmäßig Enterotoxin, von diesen 54 Stämmen wiesen 37 das K 99‐Antigen auf, 42 Stämme zeigten eine mannose‐resistente Hämagglutination von Pferdeerythrozyten. Bei den 54 Tieren, bei denen enterotoxinbildende E. coli nachweisbar waren, betrug der Anteil der Rotavirus‐positiven Proben 43% (23 Tiere). Von 63 K 99‐negativen Stämmen bildeten 17 regelmäßig und 36 unregelmäßig Enterotoxin, 5 Stämme zeigten eine mannose‐resistente Hämagglutination. Hier wiesen 25 Proben Rotaviren auf (40%). Die 0‐Gruppe 106 dominierte bei den enteropathogenen E. coli‐Stämmen. SUMMARY: Demonstration of enteropathogenic Escherichia coli‐strains and rotaviruses in faecal samples from calves with diarrhoea Faecal samples collected from 100 neonatal calves with diarrhoea of variable duration all contained E. coli bacteria. Rotaviruses were demonstrated in 40 samples at the same time. The isolated E. coli strains were tested for their ability to produce enterotoxin by using the intestinal ligature test, and for the presence of O and K (pili) antigens by employing slide agglutination and haemagglutination techniques. 54 E. coli strains regularly produced enterotoxin, 37 of these 54 strains contained K 99 antigens, 42 strains showed a mannose‐resistent haemagglutination of horse red blood cells. The number of rotavirus‐positive samples in the enterotoxin‐producing group was 23 (43%); of the 63 K 99‐negative strains, 17 produced enterotoxin regularly and 36 produced it irregularly, 5 strains showed a mannose‐resistent haemagglutination. 25 samples were positive for rotavirus (40%). 0 group 106 dominated within the enteropathogenic E. coli strains. RÉSUMÉ: Mise en évidence de souches entéropathogènes d'E. coli et de Rotavirus dans des matières fècales de veaux atteints de diarrhée Les échantillons de matières fécales de 100 veaux nouveau‐nés atteints de diarrhée de durée variable contenaient sans exception des bactéries E. coli. Des Rotavirus ont été mis en évidence simultanément dans 40 échantillons de fèces. Les souches isolées de E. coli ont été examinées du point de vue de la formation d'entérotoxine dans le test de ligature de l'intestin chez le porcelet et pour la recherche des antigènes O et K (pili) au moyen de l'agglutination rapide sur lame et du test d'hémagglutination. 54 souches d'E. coli ont régulièrement produit une entérotoxine; 37 de ces 54 souches possédaient l'antigène K 99 et 42 souches présentèrent une hémagglutination mannose‐résistante des globules rouges de cheval. Sur les 54 animaux chez lesquels un E. coli formant une toxine fut mis en évidence 43% des échantillons de matières fécales furent Rotavirus‐positifs (23 animaux). Sur les 63 souches K 99 négatives, 17 formèret régulièrement une entérotoxine et 36 irrégulièrement, 5 souches montrant une hémagglutination mannose‐résistante. 25 échantillons présentèrent dans ce cas du Rotavirus (40%). Le groupe O/106 a dominé dans les souches entéropathogènes d'E. coli. RESUMEN: Identificación de estirpes enteropatógenas de Escherichia coli y de Rotavirus en las materias fecales de terneros con diarrea Las muestras de materias fecales de 100 terneros recién nacidos con diarrea contenían sin excepción bacterias E. coli. El Rotavirus se puso en evidencia simultáneamente en 40 muestras de heces. Las cepas aisladas de E. coli se examinaron bajo el punto de vista de la formación de enterotoxina en la prueba de ligadura del intestino en el lechón y mediante la pesquisa de antígenos O y K (fimbriales) con ayuda de la aglutinación rápida sobre portaobjetos resp. la prueba de hemoaglutinación. 54 estirpes de E. coli formaban regularmente enterotoxina; 37 de estas 54 estirpes poseían el antígeno K 99 y 42 cepas presentaban una hemoaglutinación manosarresistente de los glóbulos rojos de caballo. En los 54 animales, en los que se identificó E. coli enterotoxinógena, el 43% de las muestras eran Rotavirus‐positivas (23 animales). De las 63 cepas K 99‐negativas formaban 17 regularmente y 36 irregularmente enterotoxina, 5 estirpes mostraban una hemoaglutinación manosarresistente. En este caso mostraban 25 muestras Rotavirus (40%). El grupo 0/106 dominaba en las estirpes E. coli enteropatógenas.

Lange der Segmente betrug 10 cm. Zwischen den belasteten Segmenten lagen 5 cm lange, nur mit Nahrbouillon beimpfte Kontrollsegmente. Am Anfang und Ende der Versuchsreihe im Dunndarm wurde derselbe positive E. coli-Stamm (0 149 : K 88) ausgetestet um das Nachlassen der Empfindlichkeit zwischen Anfang und Ende des Dunndarmes bei der Ablesung mitberudrsichtigen zu konnen. Als Inokulum dienten 3 ml einer 1 8stundigen Bouillonkultur. Die Ablesung der Reaktion erfolgte 16 Stunden post operationem. Als positiv wurde ein E. coli-Stamm bewertet der bei allen 3 Ferkeln pro Segment eine Flussigkeitsmenge von mehr als 10 ml induzierte. E. coli-Stamme, die nur bei einem oder zwei der 3 Ferkel positiv waren, wurden als fraglich positiv ( k ) beurteilt. 

Nachweis des 0-Antigens Die Bestimmung der 0-Antigene erfolgte rnit der Rohrchenlangsamagglutination in Kombination mit der Objekttragerschnellagglutination mit reinen E. coli-0-Seren. Die Reaktion wurde rnit einer Abschwemmung einer 1 Bstiindigen Bakterienkultur (Standard I-Agarplatte), die vor der Durchfuhrung des Testes eine Stunde im Wasserbad bei 100 OC gehalten wurde, vorgenommen.

Der Rotavirusnachweis erfolgte mit Hilfe des Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) direkt in Faezesproben. Die Proben wurden im Verhaltnis 1 : 5 in 0,15 M NaC1, 0,002M Phosphatpuffer (PBS), dem 0,5"/0 Tween 20 zugesetzt war, gemischt und nach Homogenisierung mit Ultraschall 30 Minuten lang bei 2200 g zentrifugiert. Der Oberstand wurde rnit einer ,,doppelten Antikorpersandwichtechnik" im Mikro-ELISA nach bereits beschriebenen Verfahren (2) auf das Vorkommen von Rotavirusantigen untersucht. Bei Idem Nachweis der 0-Antigene zur Ermittlung von Zusammenhangen zwischen Enteroparhogenitat und einem oder mehreren 0-Antigenen zeigte sich, aufgrund der Ergebnisse, dai3 eine Aufgliederung der E. coli-Stamme in drei Gruppen sinnvoll ist: eine Gruppe, die das 0 106-Antigen aufwies, eine Eine relativ gute Ubereinstimmung bestand zwilschen der Enterotoxinbildung und Nachweis von K 99-Antigen bei den untersuchten E. coli-Stammen. Von Nachteil war jedoch, dai3 viele Stamme unregelmai3ig positiv reagierten und eine klare Aussage nur nach Prufung an mindestens 3 Ferkeln moglich war. Dies ist wahrscheinlich darauf zuruckzufuhren, dai3 ein Teil der eingesetzten Ferkel etwas alter als 10 Tage war (bis zu 14 Tagen). Stamme, die unterschiedlich reagierten, wurden zwar als frtlglich positiv angesprochen, sie mussen jedoch aufgrund des fehlenden Fimbriennachweises in den meisten Fallen als nicht enteropathogen angesehen werden. Der in vitro-Nachweis des K 99-Antigens mit der Objekttragerschnellagglutination ist zuverlassig und hat sich bewahrt. Entscheidend fur eine empfindliche Diagnose ist dabei die Verwendung von Minca-Nahrboden zur Anzuchtung von frischen Erstkulturen als Antigen, da nach Subkultivierung bei einem groi3en Teil der Stamme das plasmiddeterminierte K 99-Antigen verlorengeht (5, 6) . Mit Hilfe der Hamagglutination jedoch sind nicht nur K 99-Antigene nachweisbar, sondern es werden auch andere Adhasionsfaktoren erfai3t. Die hier erzielten Ergebnisse bestatigen aber Erfahrungen aus anderen Untersuchungen (5, 6, ll), wonach das K 99-Antigen bei bovinen E. coli-Stammen dominiert.

Von den hier beschriebenen enteropathogenen Stammen gehorte nur etwas uber ein Drittel der Stamme den 10 in der Literatur am haufigsten im Zusammenhang mit enteropathogenen E. coli-Stammen erwahnten 0-Gruppen an. Die dominierende 0-Gruppe war in unseren Untersuchungen 0 106, die bisher als ,enteropathogene" 0-Gruppe noch nicht bekannt war. Da normalerweise nur die bekannten enteropathogenen 0-Gruppen routinemagig uberpruft werden, ist schwer zu sagen, ob die 0-Gruppe 106 speziell in Sud-Nachweis enteropathogener Escherichia coli-Starnrne und Rotaviren in Kotproben 61 3 deutschland eine Rolle bei den enteropathogenen E. coli-Stammen spielt, oder ob sie in anderen Gebieten nur noch nicht diagnostisch erfai3t wurde. Grundsatzlich kann aber in jeder der etwa 160 0-Gruppen ein enteropathogener bzw. apathogener E. coli-Stamm enthalten sein. Mit der alleinigen Bestimmung des 0-Antigens eines E. coli-Stammes kann man nicht definitiv diagnostizieren, ob der isolierte E. coli-Stamm enteropathogen ist oder nicht.

Die Haufigkeit des Nachweises von Rotaviren in den 100 Proben entspricht etwa den Ergebnissen anderer Autoren (9, 13) The isolated E . coli strains were tested for their ability to produce enterotoxin by using the intestinal ligature test, and for the presence of 0 and K (pili) antigens by employing slide agglutination and haemagglutination techniques. Le groupe 0/106 a domink dans les souches entkropathogknes d'E. coli.

Resumen Identificacidn de estirpes enteropatdgenas de Escherichia coli y de Rotavirus en las materias fecales de terneros con diarrea Las muestras de materias fecales de 100 terneros recikn nacidos con diarrea contenian sin excepci6n bacterias E. coli. El Rotavirus se pus0 en evidencia simultineamente en 40 muestras de heces.

Las cepas aisladas de E. coli se examinaron bajo el punto de vista de la formaci6n de enterotoxina en la prueba de ligadura del intestino en el lech6n y mediante la pesquisa de antigenos 0 y K (fimbriales) con ayuda de la aglutinacibn rdpida sobre portaobjetos resp. la prueba de hemoaglutinaci6n. 

Acute undifferentiated neonatal diarrhea in beef calves. I. Occurrence and distribution of infectious agents

Rotavirusnachweis in Faezes: Erfahrungen mit dem Enzyme linked immunosorbent assay (ELISA). Zbl

Pathologic changes in intestinal chlamydia1 infection of newborn calves

The experimental production of diarrhoea in colostrum deprived axenic and gnotoaxenic calves with enteropatliogenic Escherichia coli, rotavirus, coronavirus and in a combined infection of rotavirus and E. coli

Detection of enterotoxigenicity and attachment factors in Escherichia coli strains of human, porcine and bovine origin, a comparative study

Detection of the K 9 9 antigen by means of agglutination and immunoelectrophoresis in Escherichia coli isolates from calves and its correlation with enterotoxigenicity

1977: K 9 9 surface antigen of Escherichia coli: purification and partial characterization

Bovine viral diarrhea virus and Escherichia coli in neonatal calf enteritis

Diagnosis of viral agents associated with neonatal calf diarrhea

Pathogenesis of enteric diseases caused by E. coli

Etiologic diagnosis of diarrheal diseases of calves: frequency and methods for detecting enterotoxin and K 99 antigen production by Escherichia coli

Escherichia coli and other agents in mixed infections in calves

Pathological and microbiological observations made on spontaneous cases of acute neonatal calf diarrhea

Special Escherichia coli serotypes from enteropathies in domestic animals and man. Fortschr

Escherichia coli infection in piglets. Fortschr

Observation by the ligated intestinal segment and oral inoculation methods on Escherichia coli infections in pigs, calves, lambs and rabbits

Parvovirus infections in calves

Neonatal calf diarrhoea: a comalex ASS

Viral enteritis in Humans and Animals

Adresse der Autoren: Institut fur Medizinische Mikrobiologie, Infektions-und Seudenmedizin

El grupo 0/106 dominaba en las estirpes E. coli enteropatdgenas. Nachweis enteropathogener Escherichia coli-Stimme und Rotnviren in Kotproben 61 5