ウィスコンシン州の 2 つの酪農場の牛に発生した Klebsiella pneumoniae による非重症臨床乳房炎の分子疫学

Molecular epidemiology of nonsevere clinical mastitis caused by Klebsiella pneumoniae occurring in cows on 2 Wisconsin dairy farms.

• M J Fuenzalida
• P L Ruegg

抄録

この研究の目的は、非重症（乳量異常または乳房異常）臨床乳房炎（CM）が検出された時点で採取された乳から分離された Klebsiella pneumoniae の多様性を、追跡調査期間中に記述することでした。ウィスコンシン州の関連する 2 つの酪農場で実施された無作為化臨床試験（n = 168）に登録された牛から症例が検出された。症例は、セフチオフール塩酸塩を含む認可製品を用いた 2 日間（n = 18）または 8 日間（n = 18）の乳房内輸液を受ける群と、陰性対照群（n = 17）に無作為に割り付けられました。検出時および 28 日間の追跡調査期間中に患部から乳試料を採取した。事件発覚時に採取された四半期の牛乳サンプルから培養された 54 個の Kleb.pneumoniae のうち 53 個から十分な DNA が回収された。さらに、症例検出後14日後、21日後、28日後に同一区画から採取されたミルクサンプル（n=35）、同一区画での再発症例の検出時（n=14）、および登録区画で発生した新たなCM症例（n=3）からもKleb.pneumoniaeが検出された。すべてのKlb. pneumoniaeをパルスフィールドゲル電気泳動による分子タイピングに使用し，90％の類似度をホモロジーの定義に使用した．インシデントケースから回収された Kleb. pneumoniae のうち，A 農場（n = 19）および B 農場（n = 22）の牛から採取された牛乳サンプルから特異的な菌株（n = 41）が同定されたのに対し，A 農場から採取された牛乳からのみ検出された菌株は 8 株，両農場の牛から採取された牛乳サンプルから検出された菌株は 4 株で，12 個のクローン株が同定された．Kleb. pneumoniae遺伝子型の異種株はCMの発生例から分離された。しかし，乳房内感染が持続した場合やCMが再発した場合には，14，21，28日後にクローン株が分離された．結論として，CMの初期症例はKleb. pneumoniaeの遺伝的多様性に起因するものであったが，IMIが持続した場合には，同一株が28日後まで乳腺内に持続することが多かった．

The objective of this study was to describe diversity of Klebsiella pneumoniae isolated from milk collected at detection of nonsevere (abnormal milk or abnormal udder) clinical mastitis (CM) and during a follow-up period. Cases were detected in cows enrolled in a randomized clinical trial (n = 168) conducted using 2 related Wisconsin dairy farms. Cases were randomly assigned to receive 2 d (n = 18) or 8 d (n = 18) of intramammary infusions with an approved product containing ceftiofur hydrochloride or assigned to a negative control group (n = 17). Milk samples were collected from affected quarters at detection and during a 28-d follow-up period. Sufficient DNA was recovered from 53 of 54 Kleb. pneumoniae cultured from quarter milk samples collected at detection of the incident case. Additional Kleb. pneumoniae were recovered from milk samples collected from the same quarters at 14, 21, and 28 d after case detection (n = 35), at detection of recurrent cases in the same quarter (n = 14), and from new cases of CM (n = 3) occurring in enrolled quarters. All Kleb. pneumoniae were used for molecular typing by pulsed-field gel electrophoresis and 90% similarity was used to define homology. Of Kleb. pneumoniae recovered from incident cases, unique strains (n = 41) were identified in milk samples collected from cows on farm A (n = 19) and farm B (n = 22), whereas 12 clonal strains were identified with 8 found only in milk collected from farm A and 4 found in milk samples collected from cows on both farms. Heterogeneous strains of Kleb. pneumoniae genotypes were isolated from incident cases of CM. However, when intramammary infection persisted or when recurrence of CM occurred, clonal strains were isolated at 14, 21, or 28 d. Similar strains of Kleb. pneumoniae genotypes caused persistent CM. In conclusion, initial cases of CM were caused by a wide genetic diversity of Kleb. pneumoniae, but when IMI persisted, the same strain often persisted within the mammary gland up to 28 d.

The Authors. Published by FASS Inc. and Elsevier Inc. on behalf of the American Dairy Science Association®. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).