Home
Afdrukken E-mail

 

Salmonella spp., S. Typhimurium en monofasische varianten

 

Vicky Jasson, Pierre Wattiau, Hein Imberechts

Salmonella spp.

Het genus Salmonella behoort tot de familie van de Enterobacteriaceae en bestaat uit twee species S. enterica and S. bongori. S. enterica is het meest voorkomende species en kan verder opgedeeld worden in zes subspecies: S. enterica subsp. enterica, S. enterica subsp. salamae, S. enterica subsp. arizonae, S. enterica subsp. diarizonae, S. enterica subsp. houtenae en S. enterica subsp. indica. Het grootste deel van de Salmonella spp. die teruggevonden worden bij de mens of bij dieren in de primaire productie behoort tot de subspecies S. enterica subsp. enterica. De eerste identificatie van Salmonella, i.e. niveau species en subspecies, gebeurt aan de hand van specifieke biochemische reacties. Vervolgens bestaan er meer dan 2600 verschillende serotypes van Salmonella spp. die worden toegewezen aan welbepaalde antigeenformules, verkregen na agglutinatie van een Salmonella-cultuur met specifieke antisera. De sera zijn gericht tegen de somatische antigenen (O Ag, lipopolysacchariden), tegen de flagelantigenen (H Ag, proteïnen). De combinatie van O en H antigenen beantwoordt aan een antigeenformule die conventioneel omgezet wordt in een serotypenaam. De volledige lijst van serotypes staat beschreven in het schema van Kauffmann-White dat gevonden kan worden op de website van het Institut Pasteur. Door de combinatie van species, subspecies en serotypes zijn de volledige namen van Salmonella-stammen erg lang (bv. Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium); daarom worden verkorte vormen van de naam geaccepteerd zoals bv. Salmonella Typhimurium of S. Typhimurium.

 

S. Typhimurium

Principieel zijn alle Salmonella serotypes pathogeen voor de mens. Er zijn echter een aantal serotypes, waaronder Typhimurium, die vaak geassocieerd worden met ziekte bij de mens. Figuur 1 toont een deel van het schema van Kauffmann-White waarin de somatische en de flagelaire antigenen van S. Typhimurium en van andere serotypes van serogroep O:4 die als eerste flagelaire fase H:i hebben, worden weergeven.

Presentation2

 

Figuur 1: Een deel uit het schema van Kauffmann-White, met alle serotypes die O:4 en H:i tot expressie brengen

Er zijn serotypes die bepaalde, bijkomende O antigenen enkel tot expressie brengen na infectie door bacteriofagen (zgn. faagconversie). Deze antigenen worden onderlijnd weergegeven in het Kauffmann-White schema, b.v. O:1 bij serotype Typhimurium. Daarnaast bestaan er ook O en H antigenen die al dan niet aanwezig kunnen zijn in een bepaald serotype zonder relatie met faagconversie. Deze antigenen worden tussen rechte haakjes ([ ]) weergeven, b.v. O:[5] bij serotype Typhimurium. Zowel de onderlijnde antigenen als deze tussen rechte haakjes bepalen het serotype niet en hebben enkel een epidemiologisch belang, b.v. om Salmonella-stammen onderling te vergelijken. Ten slotte komen sommige antigenen altijd in combinatie met andere voor (b.v. antigeen O:12 in groep O:4 en H:1 samen met H:2, H:5 of H:6). Dit betekent dat alle volgende antigeenformules corresponderen met het serotype Typhimurium:

 

- 1,4,5,12:i:1,2

- 1,4,12:i:1,2

- 4,5,12:i:1,2

- 4,12:i:1,2

- 4,5:i:2

- 4:i:2

 

Antigenen O:1, O:12 en H:1 zijn niet discriminerend voor de bepaling van de serotypenaam en worden daarom in het laboratorium niet routinematig opgespoord. Dit betekent dat het aantonen van antigenen O:4, H:i en H:2 voldoende is om hieraan de serotypenaam Typhimurium toe te kennen. Voor epidemiologische redenen spoort CODA/CERVA altijd antigeen O:5 op; het resultaat wordt steeds vermeld op het beproevingsverslag (Typhimurium var. Classic of O:5+ en Typhimurium var. Copenhagen of O:5-).

 

Variants de S. Typhimurium

Zoals hierboven vermeld, kan het serotype Typhimurium verschillende combinaties van O- of H-antigenen tot expressie brengen. Daarnaast bestaan er varianten van S. Typhimurium waarbij de eerste of tweede fase H antigeen (respectievelijk 1,4,[5],12:-:1,2 en 1,4,[5],12:i:-; zogenaamde monofasische varianten) of beide (1,4,[5],12:-:-; zogenaamde afasische variant) niet tot expressie komen. Zulke varianten hebben de naam Salmonella Typhimurium-like gekregen (EFSA Opinion, 2010).

Het al dan niet difasische (1,4,[5],12:i:1,2), monofasische (1,4,[5],12:i:-) of afasische (1,4,[5],12:-:-) karakter van een S. Typhimurium is een fenotypische eigenschap die een genotypische achtergrond kan hebben, b.v. de afwezigheid van het fljB gen dat de genetische informatie bevat van het tweede fase H antigeen. S. Typhimurium varianten zonder het fljB gen blijken in belang toe te nemen en hebben dezelfde virulentie en antimicrobiële resistentiekarakteristieken als S. Typhimurium (EFSA Opinion, 2010). Recent heeft het NRL Salmonella van CODA/CERVA aangetoond dat ook mutaties buiten gen fljB (b.v. in de zgn “invertible region”) aanleiding kunnen geven tot monofasische varianten (Publicatie in prep).

Op basis van enkel serotypering (fenotype) is het niet mogelijk om te bepalen of de gevonden antigeenformule 1,4,[5],12:i:- een monofasische S. Typhimurium is of een andere monofasische Salmonella behorende tot de serotypes Lagos, Agama, Farsta, Tsevie, Gloucester of Tumodi (zie Figuur 1). Moleculaire technieken zijn nodig om het onderscheid te kunnen maken.

 

Problematiek omtrent definitie monofasische S. Typhimurium


In elk van de bovenvermelde EU verordeningen wordt verwezen naar de EFSA Opinion (2010) om monofasische S. Typhimurium varianten op te nemen als te bestrijden serotype, gebaseerd op de gelijkenis met S. Typhimurium stammen. Echter, in de verordeningen wordt enkel de antigeenformule 1,4,[5],12:i:- vermeld en niet de variant 4,[5],12:i:- (onvolledige overname van de antigeenformule uit EFSA Opinion), wat een onderschatting inhoudt van het aantal monofasische S. Typhimurium stammen en bijgevolg een gevaar voor de volksgezondheid inhoudt. Daarenboven verwijzen de EU verordenigen enkel naar serotypering en niet naar moleculaire technieken om de monofasische Salmonella correct te identificeren. Tabel 1 toont de interpretatie van de resultaten bekomen na serotypering (EU verordeningen), na serotypering aangevuld met PCR (EFSA Opinion) en na serotypering aangevuld met twee PCR's (NRL Salmonella opinie).

 

Tabel 1. Interpretatie/definitie van monofasische S. Typhimurium volgens verschillende bronnen

 

1. Volgens EU Verordeningen

Test:

Serotypering: gebaseerd op O- en H-antisera

Resultaat:

1,4,[5],12:i:-

4,[5],12:i:-

Conclusie:

Monofasische S. Typhimurium; te bestrijden serotype.

Monofasische Salmonella (van groep B); Niet te bestrijden serotype.

2.

Volgens EFSA Opinion

Test:

Serotypering: gebaseerd op O- en H-antisera

+ EFSA PCR: gen flaggellaire fase (fljB) en intergen-sequentie (fliB-fliA)

Partieel resultaat serotypering:

1,4,[5],12:i:- ou 4,[5],12:i:-

Resultaat EFSA PCR en conclusie:

a. fljB neg ; fliB-fliA pos:

S.Typhimurium monophasique.


b. fljB pos ; fliB-fliA pos:

S. Typhimurium


c. fljB neg ; fliB-fliA neg:

d. fljB pos ; fliB-fliA neg:

Geen S.Typhimurium of monofasische variant S. Typhimurium.

3.

Volgens NRL Salmonella (CODA-CERVA)

Test:

Serotypering: gebaseerd op O- en H-antisera

+ EFSA PCR: gen flaggellaire fase (fljB) en intergen-sequentie (fliB-fliA)

+ PCR CODA-CERVA (Publicatie in prep.)

Partieel resultaat serotypering:

1,4,[5],12:i:- of 4,[5],12:i:-

Resultaat EFSA PCR, PCR CODA-CERVA en conclusie:

a. fljB neg ; fliB-fliA pos:

Monofasische S.Typhimurium.


b. fljB pos ; fliB-fliA pos ; PCR CODA -

Monofasische S. Typhimurium.


c. fljB pos ; fliB-fliA pos ; PCR CODA +

Familie van S. Typhimurium. Monofasische karakter niet genetisch bevestigd.


d. fljB neg ; fliB-fliA neg:

e. fljB pos ; fliB-fliA neg:

Geen S.Typhimurium of monofasische variant S. Typhimurium.

 

Addendum

Tijdens de jaarlijkse EU-RL Salmonella vergadering, die plaatsvond in Zaandam (NL) op 26 en 27 mei 2014 heeft een officieel afgevaardigde van de Europese Commisie erkent dat er onnauwkeurigheden vermeld staan in de Europese Wetgevingen betreffende monofasische varianten van S. Typhimurium. Daarbij werd er eveneens bevestigd dat alle varianten (met en zonder O antigeen 1 of 12) met dezelfde prioriteit als S. Typhimurium moeten bestreden worden.