Mannheimia haemolytica is the principal bacterial pathogen associated with bovine respiratory disease (BRD). As an opportunistic pathogen, M. haemolytica is also frequently isolated from the respiratory tract of healthy cattle. This study examined the characteristics of M. haemolytica collected using deep nasal swabs from healthy cattle (n = 49) and cattle diagnosed with BRD (n = 41). Isolates were analyzed by pulsed-field gel electrophoresis (PFGE), serotyped, and tested for antimicrobial susceptibility. Polymerase chain reaction (PCR) was used to screen isolates for virulence [leukotoxin C (lktC), putative adhesin (ahs), outer-membrane lipoprotein (gs60), O-sialoglycoprotease (gcp), transferring-binding protein B (tbpB) and UDP-N-acetyl-D-glucosamine-2-epimerase (nmaA)] and antimicrobial resistance [tet(H), bla ROB-1, erm(X), erm(42), msr(E)-mph(E) and aphA-1] genes. Isolates were genetically diverse but in three instances, M. haemolytica with the same pulsotype, resistance phenotype, and genotype were collected from cattle with BRD. This occurred once between cattle located in two different feedlots, once between cattle in the same feedlot, but in different pens, and once among cattle from the same feedlot in the same pen. Isolates from healthy cattle were primarily serotype 2 (75.5%) while those from individuals with BRD were serotype 1 (70.7%) or 6 (19.5%). Resistance to at least one antibiotic occurred more frequently (P < 0.001) in M. haemolytica collected from cattle with BRD (37%) compared with those that were healthy (2%). Overall, tetracycline resistance (18%) was the most prevalent resistant phenotype. All tetracycline-resistant M. haemolytica encoded tet(H). Ampicillin resistance (6%) and neomycin resistance (15%) were detected and corresponded to the presence of the bla ROB-1 and aphA-1 genes, respectively. Tilmicosin resistance (6%) was also detected, but the resistance genes responsible were not identified. The virulence genes lktC, ahs, gs60, and gcp were present in all isolates examined, while tbpB and nmaA were only detected in serotype 1 and serotype 6 isolates indicating they may be potential targets for serotype-specific identification or vaccine development. These results provide the first reported evidence of transmission and spread of antimicrobial-resistant M. haemolytica that have contributed to bovine respiratory disease in western Canadian feedlots.
Mannheimia haemolytica est la principale bactérie pathogène associée avec le complexe respiratoire bovin (BRD). En tant qu’agent pathogène opportuniste, M. haemolytica est également fréquemment isolée du tractus respiratoire de bovins en santé. Cette étude a permis d’examiner les caractéristiques des isolats de M. haemolytica obtenus lors d’écouvillonnage nasal profond de bovins en santé (n = 49) et de bovins diagnostiqués avec BRD (n = 41). Les isolats ont été analysés par électrophorèse en champs pulsés (PFGE), sérotypés, et testés pour leur sensibilité aux antibiotiques. Une réaction d’amplification en chaîne par la polymérase (PCR) a été utilisée pour cribler les isolats pour les gènes de virulence [leucotoxine C (lktC), adhésine putative (ahs), lipo-protéine de la membrane externe (gs60), O-sialoglycoprotéase (gcp), protéine liante de transfert B (tbpB) et l’UDP-N-acétyl-D-glucosamine-2-épimerase (nmaA)] et de résistance antimicrobienne [tet(H), blaROB-1, erm(X), erm(42), msr(E)-mph(E) et aphA-1]. Les isolats étaient génétiquement diversifiés mais à trois occasions, M. haemolytica avec le même pulsotype, phénotype de résistance, et génotype ont été obtenus de bovins avec BRD. Ceci s’est produit une fois entre des bovins situés dans deux parcs d’engraissement différents, une fois entre des bovins dans un même parc d’engraissement, mais dans des enclos différents, et une fois à partir de bovins dans le même parc d’engraissement et dans le même enclos. Les isolats obtenus des bovins en santé appartenaient principalement au sérotype 2 (75,5 %) alors que ceux provenant des animaux avec BRD étaient de sérotype 1 (70,7 %) ou 6 (19,5 %). De la résistance à au moins antibiotique a été notée plus fréquemment (P < 0,001) des isolats de M. haemolytica provenant des bovins avec BRD (37 %) comparativement à ceux obtenus des animaux en santé (2 %). De manière générale, la résistance à la tétracycline (18 %) était la plus fréquente. Tous les isolats de M. haemolytica résistants à la tétracycline étaient porteurs de tet(H). La résistance à l’ampicilline (6 %) et à la néomycine (15 %) a été détectée et correspondait respectivement à la présence des gènes blaROB-1 et aphA-1. De la résistance au tilmicosin (6 %) fut également détecté mais les gènes responsables de la résistance n’étaient pas identifiés. Les gènes de virulence lktC, ahs, gs60, et gcp étaient présents chez tous les isolats examinés, alors que les gènes tbpB et nmaA n’étaient détectés que chez les isolats des sérotypes 1 et 6 indiquant qu’ils pourraient être des cibles potentielles pour l’identification de sérotypes spécifiques ou le développement de vaccins. Ces résultats fournissent les premières évidences rapportées de transmission et de dissémination de M. haemolytica résistants aux antibiotiques qui ont contribué aux maladies respiratoires bovines dans les parcs d’engraissement de l’ouest canadien.(Traduit par Docteur Serge Messier).