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. 2012 Jul;76(3):161-5.

Detection and characterization of Clostridium perfringens in the feces of healthy and diarrheic dogs

Michael R Goldstein  1 , Stephen A Kruth, Alexa M E Bersenas, Marie K Holowaychuk, J Scott Weese
Affiliations

Detection and characterization of Clostridium perfringens in the feces of healthy and diarrheic dogs

Michael R Goldstein et al. Can J Vet Res. 2012 Jul.

Abstract
in English, French

Clostridium perfringens has been implicated as a cause of diarrhea in dogs. The objectives of this study were to compare 2 culture methods and to evaluate a multiplex polymerase chain reaction (PCR) assay to detect C. perfringens toxin genes alpha (α), beta (β ), beta 2 (β2), epsilon (ɛ), iota (ι), and C. perfringens enterotoxin (cpe) from canine isolates. Fecal samples were collected from clinically normal non-diarrheic (ND) dogs, (n = 105) and diarrheic dogs (DD, n = 54). Clostridium perfringens was isolated by directly inoculating stool onto 5% sheep blood agar (SBA) and enrichment in brain-heart infusion (BHI) broth, followed by inoculation onto SBA. Isolates were tested by multiplex PCR for the presence of α, β, β2, ɛ, ι, and cpe genes. C. perfringens was isolated from 84% of ND samples using direct culture and from 87.6% with enrichment (P = 0.79). In the DD group, corresponding isolation rates were 90.7% and 93.8% (P = 0.65). All isolates possessed the α toxin gene. Beta (β), β2, ɛ, ι, and cpe toxin genes were identified in 4.5%, 1.1%, 3.4%, 1.1%, and 14.8% of ND isolates, respectively. In the DD group, β and β2 were identified in 5%, ɛ and ι were not identified, and the cpe gene was identified in 16.9% of isolates. Enrichment with BHI broth did not significantly increase the yield of C. perfringens, but it did increase the time and cost of the procedure. C. perfringens toxin genes were present in equal proportions in both the ND and DD groups (P ≤ 0.15 to 0.6). Within the parameters of this study, culture of C. perfringens and PCR for toxin genes is of limited diagnostic usefulness due to its high prevalence in normal dogs and the lack of apparent difference in the distribution of toxin genes between normal and diarrheic dogs.

Clostridium perfringens a été impliqué comme agent de diarrhée chez les chiens. Les objectifs de la présente étude étaient de comparer deux méthodes de culture et d’évaluer une épreuve de réaction d’amplification en chaîne par la polymérase (PCR) multiplex permettant de détecter chez les isolats canins de C. perfringens les gènes des toxines alpha (α), beta (β), beta 2 (β2), epsilon (ɛ), iota (ι) et celui de l’entérotoxine (cpe). Des échantillons de fèces ont été obtenus de chiens cliniquement normaux et non-diarrhéiques (ND) (n = 105) et de chiens diarrhéiques (DD, n = 54). Clostridium perfringens était isolé en ensemençant les fèces directement sur des géloses supplémentées de 5 % de sang de mouton (SBA) et en procédant à un enrichissement dans un bouillon d’infusion de coeur-cervelle (BHI), suivi d’un ensemencement sur SBA. Les isolats ont été testés par PCR multiplex pour la présence des gènes α, β, β2, ɛ, ι et cpe. Clostridium perfringens a été isolé de 84 % des échantillons provenant des chiens ND par ensemencement direct et 87,6 % après enrichissement (P = 0,79). Dans le groupe DD, les taux d’isolement correspondants étaient de 90,7 % et 93,8 % (P = 0,65). Tous les isolats possédaient le gène de la toxine α. Les gènes des toxines β, β2, ɛ, ι et cpe ont été identifiés respectivement dans 4,5 %, 1,1 %, 3,4 %, 1,1 % et 14,8 % des isolats des chiens ND. Dans le groupe DD, les gènes des toxines β et β2 ont été identifiés à partir de 5 % des isolats, les gènes ɛ et ι n’ont pas été identifiés, et le gène cpe a été identifié chez 16,9 % des isolats. L’enrichissement avec le bouillon BHI n’augmentait pas de manière significative le taux d’isolement de C. perfringens, mais augmentait le délai et le coût de la procédure. Les gènes des toxines de C. perfringens étaient présents en proportions égales dans les groupes ND et DD (P ≤ 0,15 à 0,6). En fonction des paramètres de la présente étude, la culture pour C. perfringens et l’analyse par PCR pour détecter les gènes des toxines sont d’une utilité diagnostique limitée étant donné la prévalence élevée chez les chiens normaux et le peu de différence apparente dans la distribution des gènes des toxines entre les chiens normaux et les chiens diarrhéiques.

(Traduit par Docteur Serge Messier)

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Figures

Figure 1
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Multiplex PCR typing of C. perfringens toxin genes. Lane 1 1500 bp ladder, Lane 2 negative control, Lane 3 C. perfringens reference strain NCTC 3110, Lane 4 NCTC 8084, Lane 5 VN31-2 which has genes encoding for the alpa and β2 toxin gene.
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References

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Substances