Preliminary investigations of the distribution of Escherichia coli O149 in sows, piglets, and their environment

Can J Vet Res. 2011 Jan;75(1):57-60.

Abstract

Little is known about the sources and kinetics of enterotoxigenic Escherichia coli colonization in pigs during the pre-and post-weaning period. In this study, farrowing pens, sows, and piglets were tested for the presence of E. coli O149 by real-time polymerase chain reaction (PCR) after bacterial culture pre-enrichment on 2 farms, one with a history of post-weaning diarrhea (problem farm - PF) and the other without such a history (non-problem farm - NPF). Unlike those on the PF, the sows from the NPF did not carry E. coli O149 before parturition, although they were colonized to frequencies similar to animals on the PF soon afterwards. Most piglets from the NPF were colonized within a week after birth, whereas only a small proportion of those on the PF were colonized during that period. No difference was observed in the frequency of piglet colonization at the 2 farms either at weaning or during the following week. Post-weaning diarrhea (PWD), which is caused by enterotoxigenic E. coli (ETEC), is a multifactorial disease. The presence of ETEC alone is not always sufficient for the disease to develop. Many other factors are considered to be associated with the occurrence of PWD, including feed type (1,2), feeding regimen (1,3,4), the presence of other infectious agents (3,5), weaning age, and weight (6). Weaning, which is considered to be a major physiological and psychological stress factor, is critical for the disease to occur (7). Although piglets are already colonized with ETEC before weaning (4,8), on many farms, clinical disease occurs only after weaning (1). Both sows (9,10) and the environment (6) could be possible sources of infection for piglets, but results from previous studies have not resolved this issue because of the low sensitivity of ETEC detection methods. This study provides preliminary data based on a sensitive detection method for E. coli O149 in pigs and their environment. The results demonstrate the potential of real-time PCR for future studies on this topic.

Peu d’informations sont disponibles sur les sources et la cinétique de la colonisation par les souches entérotoxigéniques d’Escherichia coli (ETEC) chez les porcs durant les périodes pré-et post-sevrage. Dans la présente étude, les enclos de mise-bas, les truies et les porcelets ont été testés pour la présence d’E. coli O149 par réaction d’amplification en chaîne par la polymérase (PCR), après pré-enrichissement d’échantillons provenant de 2 fermes, une avec une histoire de diarrhée en période post-sevrage (ferme problème — PF) et une autre sans ce type de problème (ferme sans problème — NPF). Contrairement aux truies provenant des PF, les truies des NPF n’étaient pas porteuses d’E. coli O149 avant la parturition, mais peu de temps après la parturition les truies des NPF étaient colonisées à des fréquences similaires à celles des PF. La plupart des porcelets des NPF étaient colonisés en moins d’une semaine après la mise-bas, alors que seulement une petite proportion de ceux des PF étaient colonisés durant la même période. Aucune différence n’a été observée dans la fréquence de colonisation des porcelets sur les 2 fermes soit au moment du sevrage ou durant la semaine suivante. La diarrhée en post-sevrage (PWD), qui est causée par les souches ETEC, est une maladie multifactorielle. La présence uniquement d’ETEC n’est pas toujours suffisante pour que la maladie se développe. Plusieurs autres facteurs sont considérés être associés avec l’occurrence de PWD, incluant le type de nourriture (1, 2), le régime d’alimentation (1, 3, 4), la présence d’autres agents infectieux (3, 5), l’âge du sevrage et le poids (6). Le sevrage, qui est considéré comme étant un facteur de stress physiologique et psychologique majeur, est un élément critique pour que la maladie se produise (7). Bien que les porcelets soient déjà colonisés par des ETEC avant le sevrage (4, 8), sur plusieurs fermes la maladie clinique ne se produit qu’après le sevrage (1). Aussi bien les truies (9, 10) que l’environnement (6) peuvent être des sources possibles de l’infection pour les porcelets, mais les résultats des études antérieures n’ont pas permis d’élucider cette question compte tenu de la faible sensibilité des méthodes de détection des ETEC. La présente étude fournit des données basées sur une méthode de détection sensible d’E. coli O149 chez les porcs et leur environnement. Ces résultats démontrent le potentiel du PCR en temps réel pour les études futures sur ce sujet.

(Traduit par Docteur Serge Messier)

MeSH terms

  • Animals
  • Diarrhea / microbiology
  • Diarrhea / veterinary
  • Enterotoxigenic Escherichia coli / isolation & purification*
  • Escherichia coli Infections / epidemiology
  • Escherichia coli Infections / microbiology
  • Escherichia coli Infections / veterinary*
  • Feces / microbiology
  • Ontario
  • Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction
  • Skin / microbiology
  • Swine
  • Swine Diseases / epidemiology
  • Swine Diseases / microbiology*
  • Weaning