イヌと毛皮動物の感染症から分離されたStreptococcus halichoeriの比較：生化学的パターン、分子特性、遺伝的関連性

Comparison of Streptococcus halichoeri isolates from canine and fur animal infections: biochemical patterns, molecular characteristics and genetic relatedness.

• Marjut Eklund
• Kirsi Aaltonen
• Tarja Sironen
• Mirja Raunio-Saarnisto
• Thomas Grönthal
• Heli Nordgren
• Anna Pitkälä
• Olli Vapalahti
• Merja Rantala

抄録

背景:

Streptococcus halichoeriの感染症は，オグロアザラシ，ヨーロッパアナグマ，ステラアシカ，ヒトで報告されているが，伴侶動物や被毛動物での存在は不明である．2010年以降、フィンランドでは毛皮動物や犬からS. halichoeri様細菌（SHL）が分離されている。我々の目的は、犬や毛皮動物の感染症から分離されたSHLの実験記録をレトロスペクティブに調査し、分離された菌株の特徴を明らかにし、3つの参照株との遺伝的関連性を比較することであった。CCUG 48324は灰色アザラシ由来、67100株と61265株はヒトから分離されたものです。

BACKGROUND: Streptococcus halichoeri infections have been reported in grey seals, a European badger, a Stellar sea lion and humans, but its presence in companion and fur animals is unknown. Since 2010, S. halichoeri-like bacteria (SHL) have been isolated from fur animals and dogs in Finland. Our aim was to retrospectively investigate laboratory records for SHL from canine and fur animal infections, characterize the isolates and compare their genetic relatedness in relation to three reference strains: CCUG 48324, originating from a grey seal, and strains 67100 and 61265, originally isolated from humans.

結果:

犬と被毛動物の感染からそれぞれ138株と36株のSHLが検査記録から同定された。SHLは一般的に皮膚感染と関連していたが、唯一の種としてはまれであった。イヌ49株と被毛動物23株のSHLがさらに特徴づけられた。MALDI-TOFによりS. halichoeriであることが確認された。生育特性は当初の所見と一致していたが，分離株はカタラーゼ陽性であった．分離された75株のうち，17のAPI 20 Strepパターンが記録されており，そのうち5563100パターンが最も一般的であった（n=30）．エリスロマイシンおよびクリンダマイシンに対する抗菌薬耐性はイヌでは一般的であったが，毛皮動物ではまれであった．PFGEにより3つのクラスターが観察され，16S rRNA配列決定によりヒト株との類似度は98.1～100％，アザラシ株との類似度は98.1～99.5％であった．16S rRNAとrpoBを連結して系統樹を作成したところ、2つのクラッドを持つ近縁の分離株が確認された。16S rRNAとrpoBの連結配列を解析した結果，15株のイヌ株はヒト株と同一であった．

RESULTS: A total of 138 and 36 SHLs from canine and fur animal infections, respectively, were identified in the laboratory records. SHL was commonly associated with skin infections, but rarely as the only species. A set of 49 canine and 23 fur animal SHLs were further characterized. MALDI-TOF confirmed them as being S. halichoeri. The growth characteristics were consistent with the original findings, but isolates were catalase positive. In total, 17 distinct API 20 Strep patterns were recorded among all 75 isolates tested, of which pattern 5563100 was the most common (n = 30). Antimicrobial resistance to erythromycin and clindamycin was common in canine isolates, but rare in fur animal isolates. Three clusters were observed by PFGE, and 16S rRNA sequencing revealed 98.1-100% similarities with the human strains and 98.1-99.5% with the seal strain. A phylogenetic tree of concatenated 16S rRNA and rpoB revealed closely related isolates with two clades. Fifteen canine isolates were identical to the human strains based on concatenated 16S rRNA and rpoB sequencing.

結論:

Streptococcus halichoeriは、犬や毛皮動物の皮膚に非常に一般的な細菌種であるように思われる。S. halichoeriの臨床的意義は不明である．明らかな時間的・空間的クラスタリングは検出されなかったが、異なる供給源から分離された菌は遺伝的に非常に類似していた。イヌから分離された株の多くはヒトの基準株と遺伝的に類似していたため，イヌとヒトとの間での感染が考えられる。S. halichoeriの疫学と病原性をさらに調査するためには、異なる供給源から分離された株のWGS配列決定が必要である。

CONCLUSIONS: Streptococcus halichoeri appears to be quite a common bacterial species in the skin of dogs and fur animals. The clinical significance of S. halichoeri is uncertain, as it was rarely isolated as a monoculture. No apparent temporal or spatial clustering was detected, but isolates from different sources were genetically very similar. Because many canine isolates were genetically similar to the human reference strains, transmission between dogs and humans may be possible. WGS sequencing of strains from different sources is needed to further investigate the epidemiology and virulence of S. halichoeri.