Mycoplasma bovis is een celwandloze bacterie die pneumonie, artritis, otitis en mastitis kan veroorzaken bij het rund. De gevolgen op het vlak van economische verliezen en verminderd dierenwelzijn zijn aanzienlijk. Snelle en betrouwbare diagnostische testen zijn essentieel om M. bovis snel en met de juiste antimicrobiële middelen aan te pakken.

Doel van de thesis was daarom om snelle diagnostische methoden te ontwikkelen via de MALDI-TOF MS en nanopore sequencing voor identificatie, stamtypering en antimicrobiële gevoeiligheidstesten van M. bovis.

Nieuw ontwikkelde diagnostische methodes veelbelovend

Er werden methodes ontwikkeld voor de identificatie van M. bovis rechtstreeks uit bronchoalveolaire lavages (BAL) met MALDI-TOF MS en nanopore sequencing. Het was mogelijk om M. bovis met een sensitiviteit van 93,3% en specificiteit van 92,7% binnen 2 tot 3 dagen te identificeren met MALDI-TOF MS, terwijl de sensitiviteit en specificiteit van nanopore sequencing respectievelijk 77,4% en 97,3%  waren. Ook bij pooling van 5 BAL-monsters, bleken deze methoden betrouwbaar en dus zeer kostenefficiënt.

Nanopore sequencing wordt toegepast door de UGent spin-off PathoSense en is een techniek die een brede identificatie mogelijk maakt van virussen, mycoplasma’s en andere bacteriën bij acuut ziekte dieren. Meer over PathoSense kan je lezen op de website van DGZ.

Stamtypering M. bovis-isolaten België

Via nanopore sequencing werd het volledige genoom van 100 Belgische M. bovis-stammen afkomstig van melkvee, vleesvee en vleeskalveren in beeld gebracht. Tussen 2014 en 2019 circuleerden in België vijf aparte genetische clusters. Er werden geen sectorspecifieke isolaten terugvonden en er was ook geen associatie tussen cluster en regio. 

Bepaling antimicrobiële gevoeligheid van M. bovis

Onderzoek van Jade Bokma toonde een hoog percentage verworven resistentie voor macroliden (tilmicosine, tylosine en gamithromycine), maar geen verworven resistentie tegen tetracyclines (oxytetracycline, doxycycline). Er werd minimale resistentie gezien tegen florfenicol, gentamicine en tiamuline, en beperkte resistentie voor enrofloxacine.

Gezien klinische breekpunten voor antimicrobiële gevoeligheid van M. bovis ontbreken, werd gebruik gemaakt van een epidemiologische cut-off-waarde (ECOFF). Deze waarde verdeelt de M. bovis-populatie in ‘wild type’ (zonder verworven resistentie) en ‘niet-wild type’ (met verworven antimicrobiële resistentie).

Alleen M. bovis-isolaten afkomstig van vleesvee hadden een significant hogere kans op verworven resistentie tegen gamithromycine dan deze afkomstig van andere sectoren of genetische clusters. Resultaten van in vitro gevoeligheidstesten moeten echter wel voorzichtig worden geïnterpreteerd omdat de associatie met in vivo efficaciteit niet is bevestigd, vanwege het gebrek aan klinische breekpunten.

Tot slot maakte Jade gebruik van de in kaart gebrachte genomen en de eerder vermelde gevoeligheidstesten om genetische markers voor antimicrobiële resistentie in M. bovis te identificeren.  Verschillende puntmutaties werden geassocieerd met antimicrobiële resistentie tegen kritisch belangrijke antibiotica van de klassen der macroliden en fluoroquinolonen. Dit is belangrijk want zelfs wanneer fenotypische resistentie nog niet is bereikt, zou in gevallen van eerste-stapmutaties het gebruik van fluoroquinolonen als antimicrobiële therapie moeten worden afgeraden, omdat de selectiedruk uiteindelijk toch zal resulteren in fenotypische resistentie.

Jade Bokma is werkzaam op de Vakgroep Inwendige Ziektes van de Grote Huisdieren, faculteit Diergeneeskunde (UGent). Voor haar doctoraat kon ze rekenen op een doctoraatsbeurs van de FOD Volksgezondheid, Veiligheid van de Voedselketen en Leefmilieu alsook de samenwerking met Veepeiler Rund.

Auteur: Jozefien Callens