An Investigation On Brucella Infection In Pigs With Isolation And Molecular Characterization Of The Causative Agents /
التحري عن الإصابة بالبروسيلا في الخنازير مع العزل والتوصيف الجزيئي للعوامل المسببة /
By Ester Ayad Azer; Under the supervision of Prof. Dr. Mahmoud El-Sayed Hashad, Prof. Dr. Ahmed Samir M. Shehata, Dr. Nour Hosny Abdel-Hamid
- 77 pages : illustrations ; 25 cm. + CD.
Thesis (M.Sc.) -Cairo University, 2024.
Bibliography: pages 58-77.
This study aimed to identify the circulating Brucella species and biovars among slaughtered domestic pigs in Egypt, genotype of the brucella isolates using REP-PCR as a fingerprinting tool, and inspect the occupational risk practices among abattoir workers at El-Basatin abattoir. A total of 547 lymph nodes collected from slaughtered pigs from October 2022 to April 2023, were examined bacteriologically and by AMOS, Bruce-ladder, and Suis-ladder multiplex PCR assays. The repetitive extragenic palindromic PCR (REP-PCR) genotyping of brucella isolates was used to assess their genetic diversity. Furthermore, the high-risk practices of 14 abattoir workers were evaluated using a well-structured questionnaire. Twenty-eight brucella isolates were recovered from 547 slaughtered pigs. B. suis bv2 (n=18) and B. melitensis bv3 (n=10) were bacteriologically and molecularly confirmed. All the B. suis bv2 isolates recovered in this study showed atypical production of H2S only for B. suis bv1, thus considered as atypical phenotype. The overall prevalence of Brucella suis bv2 (3.3%) was higher than the estimated overall B. melitensis prevalence (1.8%). We observed occupational risk at high levels among swine abattoir workers. High percentage of workers (78.6%) confirmed that there was no written safety policy to follow inside the abattoir. REP-PCR genotyping differentiated B. suis and B. melitensis isolates into 11 and six genotypes, respectively. The genotypes S1_EN_MN and S3_EN_MN, the most common, are circulating among pigs in two different slum areas within Cairo governorate (Ezbet El Nakhl and Manshiyat Naser). B. melitensis genotypes, M5_MN_Brg, the most prevalent, were distributed into Manshiet Naser and Al-Bragel slums within Cairo and Giza governorates. In conclusion, it is the first isolation of B. melitensis from domestic pigs in Egypt. The isolation of B. melitensis from pigs highlights the role of small ruminants in the cross-species transmission of B. melitensis to pigs and other livestock animals. For accurate diagnosis, it is mandatory to identify the B. suis bv2 by the molecular tools to the biovar level. Our results encourage the veterinary authorities to launch a plan for controlling the disease in pigs. High diversity of REP-PCR genotypes among detected B. suis bv2 isolates and their detection at consistent rates suggest an established infection rather than a recent introduction of foreign strains into the country. يعتبر التشخيص الدقيق لعدوى البروسيلا هاماً للحد من انتشار الإصابة في الحيوان و بالتبعية في الإنسان. في مصر، يتم تربية الخنازير في أحياء فقيرة بمحافظتي القاهرة و الجيزة. وبالرغم من أن الخنازير عائل للبروسيلا إلا أنه لا يوجد برنامج رسمي للسيطرة والوقاية من بروسيلا الخنازير مع غياب المعلومات الكافية حالياً. وعليه، فقد هدفت الدراسة الحالية إلى التحري عن داء البروسيلا في خنازير مشحونة من مناطق مختلفة بالقاهرة والجيزة للذبح بمجزر البساتين الحكومي بالقاهرة. ومن 547 خنزير مذبوح، تم الحصول على 28 عزلة من البروسيلا بنسبة عزل 5,12% منها 18 بروسيلا سويس و 10 بروسيلا ميلتنزس. وباستخدام مايسمىPCR Suis-Ladder، تم تعريف 18 عزلة على أنها بروسيلا سويس بيوفار 2 بينما أظهرت 10 عزلات منتج بطول 731 زوج قاعدي وهو المميز لبروسيلا ميلتنزس. بالطرق التقليدية، كانت جميع عزلات البروسيلا ناعمة المستعمرات حسب اختبار الأكريفلافين. وبيوكيميائياً، فإن عزلات بروسيلا سويس جميعها كانت إيجابية التلازن مع الأجسام المضادة ل A و سلبية مع الأجسام المضادة ل M. و كانت نفس العزلات سريعة الإنتاجية لليورييز خلال ساعات ونمت دون الحاجة لثاني أكسيد الكربون و لم تنمو في وجود صبغتي الثيونين و الفوكسين القاعدي بينما نمت في وجود السفرانين. وجميع هذه الخصائص تميز بروسيلا سويس بيوفار 2. وبالرغم من كونها بيوفار 2 إلا أنها جميعاً أظهرت نمطاً غريباً بإنتاجها لغاز كبريتيد الهيدروجين و الذي عرف بإنتاجه فقط بعترات بيوفار 1 و عليه فقد وثقت هذه العزلات على أنها بيوفار 2 ذات النمط غير التقليدي. أما بالنسبة لعزلات بروسيلا سويس فكانت إيجابية التلازن مع الأجسام المضادة لكل من A و M و لم تحتاج أيضاً لثاني أكسيد الكربون و كانت بطيئة الإنتاجية لليورييز ولم تنمو في وجود الثيونين بتركيز 1/25000 بينما نمت في تركيز 1/50000 و كذلك في وجود الفوكسين القاعدي. و تعتبر هذه الخصائص مميزة لبروسيلا ميلتنزس بيوفار 3. وقد عزلت بروسيلا سويس من خنازير ربيت في أحياء فقيرة بالقاهرة بينما جاءت عزلات بروسيلا سويس من خنازير تمت تربيتها في كل من القاهرة و الجيزة (7 من البراجيل بالجيزة و 3 من منشية ناصر بالقاهرة). وكانت نسب الإصابة المقدرة لبروسيلا سويس 3,2%، 3,9% و 4% في خنازير جلبت من منشية ناصر و عزبة النخل و مدينة 15 مايو، على التوالي. وبالنسبة لبروسيلا ميلتنزس فقد كانت نسب الإصابة 3,2% و 10% في خنازير جلبت من منشية ناصر و البراجيل، على التوالي. وامتدت فترة الدراسة من أكتوبر 2022م حتى أبريل 2023م. ولم يلاحظ أي آفات واصمة في الحيوانات إيجابية العزل عن فحصها بعد الذبح و تم الحصول على جميع العزلات من العقد الليمفاوية العنقية فقط. وأظهر التصنيف الجيني المعتمد على تقنية REP-PCR توزيع عزلات بروسيلا سويس إلى تجمعين وراثيين (1 و 2) حيث تميزت فيهما عزلات بيوفار 2 (تجمع 2) عن بروسيلا سويس بيوفار1 (عترة مرجعية 1330( والتي انتمت إلى التجمع 1 وكانت نسبة الشبة بين التجمعين 68%. و قد انتمت العترة المرجعية طومسون بروسيلا سويس بيوفار2 إلى التجمع 2 مع عزلات هذه الدراسة. وقد تشابهت عزلات بروسيلا سويس بيوفار 2 لهذه الدراسة بنسبة 87%. و تم تحديد 11 مختلف وراثي بين العزلات، 7 منها فريدة و 4 أظهرت تشابهاً مع أخرى و انتمت إلى خنازير جلبت من عزبة النخل و منشية ناصر بالقاهرة. وحسب ما هو متوفر من معلومات، فإن عزل بروسيلا ميلتنزس من خنازير في هذه الدراسة يعتبر أول توثيق في مصر. و قد توزعت أيضاً عزلات بروسيلا ميلتنزس بيوفار 3 إلى تجمعين وراثيين (1 و2) بنسبة تشابه 70%. وقد تميزت العزلات العشرة إلى 6 أنماط وراثية، 4 منها فريدة. وأظهر استطلاع مهني أثناء الدراسة ارتباط بين الأشخاص المهنيين و المحتكين بذبح الخنازير ارتباطاً بإصابتهم بالبروسيلا. ومثل الأميون نسبة 64,3% و كان واحداً منهم قد أصيب بالبروسيلا. وباستثناء الأطباء البيطريون، فقد أقر عمال المجزر بعدم علمهم عن أي تعليمات أمان معلنة بخصوص التعامل مع الخنازير أثناء ذبحها.
Text in English and abstract in Arabic & English.
Veterinary Medicine
Brucellosis pigs B. suis, B melitensis REP-PCR Molecular typing