Flavobacterium caused fish disease in Hungary

Flavobacterium columnare is a ubiquitous bacterium in the aquatic environment. As the etiological agent of columnaris disease it affecs the skin and gills both of wild and cultured freshwater fishes. This aquatic pathogen causes severe mortalities and economic losses for the fishing industry throughout the world. It favours warm water and cause problems in Hungarian fish ponds during the summer months. Increasing temperature of the freshwaters, by the global warming, elevates the risks of this disease also in natural waters.. The aim of our study was to survey the prevalence of Flavobacterium columnare in fishes both from wild and cultured freshwater in Hungary. The samples were collected from the skin, eye, gill and visceral organs of diseased fish and from gills of healthy specimens. For the selective isolation, the low nutrient and high water content Cytophaga agar supplemented with neomycin and polymixin-B was used. The culturing of the isolates was carried out on the same media without antimicrobial agents. In the preliminary examinations we studied the morphology, motility, staining characteristics and biochemical features of the bacterial colonies. Identification of the isolates was confirmed with specific PCR based on 16S rRNA gene of F. columnare (Bader et al., 2003). In the latter assay 25 isolates from 10 different fishes (common carp, gibel carp, tench, razorfish, common bream, silver bream, perch, sander, Volga sander, and Siberian sturgeon) gave positive result. Henceforth the genotypes of the strains were determined by restriction fragment length polymorphism (RFLP) of 16S rRNA gene fragment using HaeIII and RsaI restriction endonucleases (Darwish et al. 2005). Both the original fragment size and RFLP band patterns of our strains differed from the published ones. Twenty of 25 strains presented identical RFLP pattern, while four others varied from them using either of HaeIII or RsaI restriction endonucleases, and the last one differed from all of them using with both enzymes. The sequence analysis of about 1360 bp long 16S rRNA gene fragment identified 23 strains as a F. johnsoniae, closely related species of F. columnare, meanwhile the remaining 2 strains proved to be Chryseobacterium spp. Antibiograms of the strains was determined by Kirby-Bauer disc diffusion method using with 10 antimicrobial agents. The lack of international guide specific for Flavobacterium made the evaluation of the results difficult. The strains were multiresistant. All of them exhibited resistance to ampicillin and polymyxin B, while the 23 F. johnsoniae isolates were resistant also to gentamycin. High level of antimicrobial resistance was revealed to chloramphenicol as well. Only 3 separated F. johnsoniae strains demonstrated sensitivity to this antimicrobial agent and did it with a Chryseobacterium to oxytetracycline. Prevalences of resistance and sensitivity to furazolidone and cotrimoxazole of the strains were similar, with 11 and 13 resistant strains, respectively. Florfenicol, enrofloxacin and erythromycin were more effective against our isolates and only 4 strains were resistant to them. Our results indicate that the genus Flavobacterium were represented by F. johnsoniae in addition to Chryseobacterium spp both in wild and cultured freshwater fishes during the studied period. Considering the prevalence of high level multiresistant strains in diseased fishes, further examinations of their epidemiological role and relation to the public health are needed

COMPARATIVE STUDY OF AEROMONAS SPECIES ISOLATED FROM FRESHWATER FISH AND HUMAN CLINICAL SPECIMENS

Aeromonas species are oxidase- and catalase-positive, glucose-fermenting, facultative anaerobic, gram-negative, rod-shaped bacteria. They are autochthonous to aquatic environments worldwide and have long been recognized as occasional pathogens. These bacteria have a broad host spectrum, with both cold- and warm-blooded animals, including man. In fish, they cause haemorrhagic septicaemia, fin rot, soft tissue rot and furunculosis. In humans, the most common clinical manifestations of Aeromonads infection are diarrhoea, gastroenteritis. In addition, they have role in induction of primary and secondary septicaemia in immunocompromised persons, wound infections in healthy individuals, and number of less well described illnesses such as endocarditis, peritonitis, meningitis, and infection of the eyes (corneal ulcers), joints, and bones. The genus Aeromonas consists of 31 species and is classified historically two main groups: non-motile, psychrophilic species, best represented by A. salmonicida, which generally responsible for fish and reptiles infection and a large group of motile mesophilic aeromonads which are associated with both piscine and human diseases. The literature data suggest that the vast majority (≥85%) of clinical isolates attributed to three mesophilic Aeromonas species (A. hydrophila, A. caviae, and A. veronii). Since the available data suggest that they are the most frequently motile species in the diseased fish as well, aim of our study was to carry out comparative studies on some Aeromonas strains isolated from human clinical specimens (stool) and freshwater fishes (catfish, pike, sturgeon, eel). The studied species were A. hydrophila, A. caviae, A. veronii and some closely related spp. (A. media, A. sobria). The traditional identification of strains was verified with sequence-analysis. For the detection of the occurrence of different virulence genes (lateral flagella, DNase, nuclease, serine protease, lipases, and toxins) was carried out with PCR, of the antimicrobial sensitivity (ampicillin, chloramphenicol, florfenicol, gentamicin, enrofloxacin, erythromycin, oxytetracycline, furazolidone, cotrimoxazole, polymyxin B) was applied the disc diffusion technique and of the pathogenicity with in vivo assay was studied. Although, the results have not been able to reveal significant differences between piscine and human isolates at the studied features, the occurrence of variety virulence genes proved to be typical of each species or closely related species. These differences also manifested during the pathogenicity assays. The strains were characterised by inherited ampicillin resistance and moderate variances in the antimicrobial sensitivity against chloramphenicol, enrofloxacin. All strains were characterised by inherited ampicillin resistance and moderate differences were detectable in their antimicrobial susceptibility to erythromycin, oxytetracycline, and cotrimoxazole. Since the majority of human infection related to the aquatic environments, the similarity of Aeromonas isolates from fishes and man is reasonable. However, further studies are needed to clearly define the role of each species in the different type of piscine and human diseases

Hazai vad és tenyésztett halakból származó Aeromonas veronii törzsek összehasonlító vizsgálatai

Az Aeromonas nemzetséghez tartozó baktérium fajok világszerte gyakori tagjai az édesvizí környezetnek. Kedvezőtlen gazdasági hatásukat a vad és tenyésztett halak széles gazdakörében előidézett változatos megbetegedések (vérzéses vérfertőzés, úszó- és farok rothadás, fekélyes bőrgyulladás) formájában fejtik ki. Vizsgálataink célja a hazai (mesterséges és természetes) tavakban jelentkező fekélyes bőrgyulladás kialakításában szerepet játszó Aeromonas fajok feltérképezése és az izolálásra került törzsek összehasonlító jellemzése volt. Bakteriológiai vizsgálataink tárgyát az ország 8 különböző tájegységén elhelyezkedő tógazdaságból származó ponty, csuka, tok és pisztráng, valamint a Balatonból kifogott ponty, dévérkeszeg és bodorka képezte. Ennek során mintát vettünk bőrfelszíni fekélyekből, az uszonyokon és a farkon előforduló egyéb elváltozásokból, valamint egyes belső szervekből (vese, lép, máj). Az izolátumok előzetes azonosítása telep- és sejt morfológiai tényezők, Gram-festés, oxidáz-teszt és oxidációs-fermentációs próba alapján zajlott. Ennek során 24 Aeromonas törzs és számos egyéb potenciális kórokozó baktérium (Acinetobacter sp., Chryseobacterium sp., Streptococcus sp., Staphylococcus sp., Pseudomonas sp., Flavobacterium sp., Shewanella sp., Yersinia sp., Bacillus sp., Providencia sp., Citrobacter sp.) elkülönítése történt meg. Az irodalmilag elfogadott molekuláris tipizáló vizsgálat - cnp60 hősokk protein szekvencia elemzés - az Aeromonas törzseket főként A. veronii (83%), A. hydrophila (10%) valamint A sobria és A salmonicida (5-5%) fajba tartozóként azonosította. További jellemzésre az A. veronii törzset emeltük ki. Vizsgáltuk a szöveti terjedést elősegítő, főként enzimatikus sajátságokat kódoló (nukleáz, glicerofoszfolipid-koleszterol transzferáz, aerolizin, szerin proteáz, lipáz, laterális flagella), virulencia faktorok jelenlétét törzseinkben. A gyakran intenzíven hemolizáló törzseket elsődlegesen az aerolizin (hemolizin), valamint a szerin proteáz jelenléte jellemezte, bár egyesekben ez utóbbi enzim hiányát, míg másokban a lipáz jelenlétét is kimutattuk. A törzsek virulenciájának kísérletes bizonyítására Daphnia-teszteket végeztünk, melynek során a csökkenő koncentrációjú baktérium szuszpenziók hatását vizsgáltuk a modell organizmusokra. Az eredmények összevetése a molekuláris vizsgálatokkal folyamatban van. Az Aeromonas fajok, klímaváltozás hatására bekövetkező, gyakorisági és faji diverzitási változásának nyomon követésére az adott élőhelynek megfelelő vízminta és kiegészítő bélflóra vizsgálatokat tervezünk

Isolation and characterisation of flavobacteria from wild and cultured freshwater fishes in Hungary

This study surveyed the prevalence of Flavobacterium columnare in wild and cultured freshwater fishes in Hungary. This bacterium usually causes disease in waters of more than 25°C temperature. However, with the introduction of intensive fish farming systems, infected fish exposed to stress develop disease signs also at lower temperatures; in addition, the temperature of natural waters rises to the critical level due to global warming. Twenty-five isolates from ulcerous fish stocks were identified as F. columnare by specific PCR, although both the fragment lengths and the results of PCR-RFLP genotyping with BsuRI (HaeIII) and RsaI restriction enzymes raised doubts regarding this species classification. Sequencing of the 16S ribosomal RNA gene revealed that 23 isolates belonged to the species F. johnsoniae and 2 represented Chryseobacterium spp. The isolates were found to have high-level multidrug resistance: all were resistant to ampicillin and polymyxin B, the 23 F. johnsoniae strains to cotrimoxazole, 88% of them to gentamicin and 72% to chloramphenicol. The majority of the 25 isolates were sensitive to erythromycin (88%), enrofloxacin (84%), furazolidone (76%) and florfenicol (68%)

Flavobacterium columnare okozta megbetegedés halakban : (Columnáris megbetegedés)

Az ubiquter elterjedésű Flavobacterium columnare okozta mintegy 100 éve leírt (Davis, H. S. 1922) un. columnaris betegség elsősorban a meleg égövi országokban tenyésztett halak esetén okoz komoly elhullással járó veszteséget. Magyarországon az intenzív haltenyésztés bevezetésével került a patológusok látóterébe, ill. a klímaváltozás során felmelegedő természetes vizekben kell számítani fokozott kártételére. Megelőzésére az állatok természetszerű, stressztől mentes tartásával és a fertőzöttség terjedésének kedvező zsúfoltság elkerülésével törekedhetünk. A vizekből és halakból, de a talajból is kimutatható Gram negatív pálca alakú baktérium kitenyésztéséhez speciális tápanyagszegény, de nagy nedvességtartalmú szelektív táptalajra van szükség. A baktérium izolálásához neomycinnel és polymyxin B-vel kiegészített Cytophaga agart használtunk, a további tenyésztéshez pedig az agar antibiotikum kiegészítés nélküli változatát. Mind tógazdasági halakból, mind természetes vizekből származó halakból izoláltuk a F. columnare-t. A telepmorfológia és a natív kenet alapján kiválogatott „gyanús” telepeket továbboltottuk és a tenyészeteket a Bader által leírt (2003) F. columnare fajspecifikus PCR eljárással azonosítottuk. A baktériumot mind tógazdasági mind természetes vízből származó halak esetén a fekélyes állat elváltozást mutató bőréből, szeméről, kopoltyújáról, belső szerveiből (lép, vese, máj), ill. az egészséges állatok kopoltyújáról izoláltuk. Jelenleg 10 halfajból izolált mintegy 25 F. columnare tenyészettel rendelkezünk, az eddigi gazdafajok: ponty, compó, garda, dévérkeszeg, karika keszeg, csapósügér, ezüstkárász, fogassüllő, kősüllő és lénai tokhal. Az izolált F. columnare tenyészetek genomtípusának meghatározása folyamatban van

Isolation and characterisation of flavobacteria from wild and cultured freshwater fish species in Hungary

The objective of this study was to survey the incidence of Flavobacterium columnare in wild and cultured freshwater fish species in Hungary. This bacterium usually causes disease in waters of more than 25 °C temperature. However, with the introduction of intensive fish farming systems, infected fish exposed to stress develop disease signs also at lower temperatures; in addition, the temperature of natural waters rises to the critical level due to global warming. Twenty-five isolates from wild and cultured freshwater fishes were identified as F. columnare by specific PCR, although both the fragment lengths and the results of PCRRFLP genotyping with BsuRI (HaeIII) and RsaI restriction enzymes raised doubts regarding this species classification. Sequencing of the 16S ribosomal RNA gene revealed that 23 isolates belonged to the species F. johnsoniae and two represented Chryseobacterium spp. The isolates were found to have high-level multidrug resistance: all were resistant to ampicillin and polymyxin B, the 23 F. johnsoniae strains to cotrimoxazole, 88% of them to gentamicin, and 72% to chloramphenicol. The majority of the 25 isolates were sensitive to erythromycin (88%), furazolidone (76%), and florfenicol (68%)

FLAVOBACTERIUM COLUMNARE OKOZTA MEGBETEGEDÉS HAZAI HALFAJOKBAN (COLUMNÁRIS MEGBETEGEDÉS)

Az ubiquter elterjedésű Flavobacterium columnare okozta mintegy 100 éve leírt (Davis, H. S. 1922) un. columnaris betegség elsősorban a meleg égövi országokban tenyésztett halak esetén okoz komoly elhullással járó veszteséget. Magyarországon az intenzív haltenyésztés bevezetésével került a patológusok látóterébe, ill. a klímaváltozás során felmelegedő természetes vizekben kell számítani fokozott kártételére. Megelőzésére az állatok természetszerű, stressztől mentes tartásával és a fertőzöttség terjedésének kedvező zsúfoltság elkerülésével törekedhetünk. A vizekből és halakból, de a talajból is kimutatható Gram negatív pálca alakú baktérium kitenyésztéséhez speciális tápanyagszegény, de nagy nedvességtartalmú szelektív táptalajra van szükség. A baktérium izolálásához neomycinnel és polymyxin B-vel kiegészített Cytophaga agart használtunk, a további tenyésztéshez pedig az agar antibiotikum kiegészítés nélküli változatát. Mind tógazdasági halakból, mind természetes vizekből származó halakból izoláltuk a F. columnare-t. A telepmorfológia és a natív kenet alapján kiválogatott „gyanús” telepeket továbboltottuk és a tenyészeteket a Bader által leírt (2003) F. columnare fajspecifikus PCR eljárással azonosítottuk. A baktériumot mind tógazdasági mind természetes vízből származó halak esetén a fekélyes állat elváltozást mutató bőréből, szeméről, kopoltyújáról, belső szerveiből (lép, vese, máj), ill. az egészséges állatok kopoltyújáról izoláltuk. Jelenleg 10 halfajból izolált mintegy 25 F. columnare tenyészettel rendelkezünk, az eddigi gazdafajok: ponty, compó, garda, dévérkeszeg, karika keszeg, csapósügér, ezüstkárász, fogassüllő, kősüllő és lénai tokhal. Az izolált F. columnare tenyészetek genomtípusának meghatározása folyamatban van

Transient caloric restriction and cancer risk (The Netherlands)

Over the past century, many animal experiments have shown that caloric restriction can reduce the risk of cancer, a finding that proved to be highly reproducible. Many papers have been published on its potential for human health, but until know little evidence is available on its actual effects in humans. In Utrecht, The Netherlands, we have been investigating the effects of the 1944–1945 Dutch famine on breast cancer risk factors and breast cancer risk, and paradoxically the relatively short-term famine seemed to be related to increased breast cancer risk in later life. One of the differences between the famine situation and the large body of evidence from animal experiments is the duration of caloric restriction. Almost all animal experiments investigated sustained caloric restriction and information on the effects of short-term transient caloric restriction is very scarce. A search in the literature identified some animal experiments on short-term transient caloric restriction and these seemed to be at least supportive to the famine findings. Because caloric restriction in humans for preventive health measures would be mostly short-term, it is important to extend animal research on short-term caloric restriction