Clinical isolates of Yersinia enterocolitica in Finland : Identification and Epidemiology

Yersinia enterocolitica causes gastroenteritis in humans. Yersiniosis is usually acquired by consumption of contaminated foods and is usually self-limiting. However, Y. enterocolitica infection can result in sequelae, such as reactive arthritis. Y. enterocolitica is a heterogeneous bacterial species, which can be invasive (pathogenic biotypes), or possibly entirely harmless as exemplified by many biotype (BT) 1A strains. The purpose of this study was to investigate the diversity of clinical Y. enterocolitica strain subtypes, their sensitivity to antimicrobials and to find out the most suitable methods for isolating and identificating Yersinia, as well as to improve epidemiological typing methods. In addition, the clinical picture of the disease, the incidence of sequelae, as well as the source of the infection was investigated. The most prevalent Y. enterocolitica biotype found in the study was 1A. The cold enrichment increased the yield of Yersinia strains from the clinical stool samples. A Multilocus Variable Tandem Repeat Analysis (MLVA) method was found to be a powerful epidemiological tool with higher discriminatory power and better repeatability when compared with PFGE. Separation of Y. enterocolitica BT 1A strains from Yersinia enterocolitica like species was difficult with phenotypic methods. Subtyping by the Multilocus Sequence Typing (MLST) method showed that the BT 1A strains were divided into two completely separate genetic groups. Moreover, the study found a virulence associated ail gene in two Y. enterocolitica BT 1A strains. The symptoms of patients with Y. enterocolitica BT 1A differed from those of patient with strains of pYV+ BTs 3-4/O:3 and 2/O:9. A risk factor for a Y. enterocolitica infection with pathogenic BTs was consumption of raw or undercooked pork. Of these patients with pathogenic BT, 23% had travelled abroad before falling ill with gastroenteritis. Moreover, 19% of pYV+ strains had developed resistance to four or more tested antimicrobials. The resistance to antimicrobials correlated strongly with travelling abroad. Children were over-represented in pathogenic BTs infections. In conclusion, the use of cold-enrichment, Cefsulodin Irgasan Novobiocin (CIN) agar, and pYV plasmid detection was proved to be successful in isolating and identifying pathogenic Y. enterocolitica strains from human faecal samples. However, the present study showed that the ail -gene by PCR test does not guarantee detection of pathogenic strains. Y. enterocolitica strains with antimicrobial resistance associated significantly with travelling abroad. For future molecular surveillance and detection of outbreaks caused by Y. enterocolitica, MLVA is a sensitive and repeatable method.

Yersinia enterocolitica aiheuttaa yersinioosin, joka ilmenee tyypillisimmin suolistotulehduksena. Yleisemmin yersinioosi tarttuu elintarvikevälitteisesti. Infektion jälkitautina voi esiintyä muun muassa reaktiivista niveltulehdusta. Y. enterocolitica on heterogeeninen bakteerilaji, jonka kannat voivat olla joko invasiivisia (patogeeniset biotyypit joilla on virulenssiplasmidi, pYV) tai mahdollisesti jopa kokonaan harmittomia (biotyyppi 1A kannat). Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää suomalaisista potilasnäytteistä eristettyjen Y. enterocolitica kantojen alatyyppien kirjoa, herkkyyttä mikrobilääkkeille ja selvittää millä menetelmillä kannat parhaiten löytyvät potilasnäytteistä, sekä parantaa epidemianselvityksessä käytettäviä tyypitysmenetelmiä. Lisäksi selvitettiin yersiniainfektioon sairastuneiden potilaiden kliinistä taudinkuvaa, jälkitautien esiintyvyyttä sekä infektion lähteitä. Yleisimmäksi suomalaisista potilaista eristetyksi Y. enterocolitican biotyypiksi tutkimuksessa osoittautui 1A, jonka on oletettu olevan pääosin ei-patogeeninen. Kylmärikastus paransi Yersinia kantojen löytymistä näytteistä. Epidemianselvityksen työkaluksi kehitettiin DNA:n toistojaksojen eroihin perustuva Multilocus variable tandem repeats analysis eli MLVA -tyypitysmenetelmä. MLVA osoittautui ylivoimaiseksi erottelukyvyltään aiemmin käytettyyn pulssikenttäelektroforeesiin (PFGE) verrattuna. Sen sijaan Y. enterocolitica biotyypin 1A kantojen erottaminen sukulaislajeista oli vaikeaa fenotyyppisten testien avulla. Geneettinen tyypitys MLST-menetelmällä osoitti biotyyppi 1A kantojen jakautuvan kahteen erilliseen ryhmään. Lisäksi tutkimuksessa löydettiin virulenssigeeni ail kahdelta biotyyppi 1A kannalta. Y. enterocolitica biotyyppi 1A:n kantojen aiheuttamat oireet erosivat klassisesti patogeenisten kantojen aiheuttamista oireista. Potilaille tehdyssä kyselytutkimuksessa yleisimmäksi Y. enterocolitica bakteerin patogeenisten biotyyppien tartunnan riskitekijäksi nousi huonosti kypsennetty tai raaka sianliha. Y. enterocolitica pYV+ kannoista 19% oli kehittänyt vastustuskyvyn neljälle tai useammalle testatulle mikrobilääkkeeelle ja resistenssi korreloi vahvasti ulkomailta saatuun tartuntaan. Alle 3-vuotiaat lapset olivat yliedustettuina patogeenisten biotyyppien infektioissa. Tutkimus kuitenkin osoitti, että kromosomaalisen ail -geenin löytyminen PCR-testissä ei täysin takaa sitä, että kyseessä olisi Y. enterocolitican klassisesti patogeeninen kanta. Y. enterocolitica bakteerin aiheuttamien epidemioiden osoittamiseen sekä tartuntareittien selvittämiseen MLVA menetelmä on soveltuva hyvän erottelukykynsä sekä toistettavuutensa ansiosta.

ei saavutettava