Isolation, identification and typing of Brucella species as zoonotic pathogens by using conventional and molecular biological methods [Elektronische Ressource] / vorgelegt von Mayada Mosad Ahmed Shaaban Gwida

Maged Mansy

Description

Aus dem Institut für Tier und Umwelthygiene des Fachbereichs Veterinärmedizin der Freien Universität Berlin Isolation, Identification and Typing of Brucella Species as Zoonotic Pathogens by Using Conventional and Molecular Biological Methods Inaugural-Dissertation zur Erlangung des Grades eines Doktors der Veterinärmedizin an der Freien Universität Berlin vorgelegt von Mayada Mosad Ahmed Shaaban Gwida Tierärztin aus Damitta / Ägypten Berlin 2010 Journal – Nr: 3432 Gedruckt mit Genehmigung des Fachbereichs Veterinärmedizin der Freien Universität Berlin Dekan: Univ.- Prof. Dr. Leo Brunnberg Erster Gutachter: Univ.- Prof. Dr. Uwe Rösler Zweiter Gutachter: Univ.- Prof. Dr. Thomas Alter Dritter Gutachter: Prof. Dr. Heinrich Neubauer Deskriptoren (nach CAB-Thesaurus): brucellosis, emerging infectious diseases, Camelus, diagnosis, man, zoonoses, molecular epidemiology, contact tracing, Europe, Germany, Turkey Tag der Promotion: 02-11-2010 Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar. ISBN: 978-3-86664-854-8 Zugl.: Berlin, Freie Univ., Diss., 2010 Dissertation, Freie Universität Berlin D 188 Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt.

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• Publié par: freie_universitat_berlin
• Publié le: 01 janvier 2010
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• Langue: Deutsch

Extrait

Aus dem Institut für Tier und Umwelthygiene
des Fachbereichs Veterinärmedizin
der Freien Universität Berlin







Isolation, Identification and Typing of Brucella Species as Zoonotic Pathogens by
Using Conventional and Molecular Biological Methods






Inaugural-Dissertation
zur Erlangung des Grades eines Doktors der Veterinärmedizin
an der Freien Universität Berlin





vorgelegt von

Mayada Mosad Ahmed Shaaban Gwida

Tierärztin aus Damitta / Ägypten





Berlin 2010

Journal – Nr: 3432





Gedruckt mit Genehmigung des Fachbereichs Veterinärmedizin
der Freien Universität Berlin


Dekan: Univ.- Prof. Dr. Leo Brunnberg
Erster Gutachter: Univ.- Prof. Dr. Uwe Rösler
Zweiter Gutachter: Univ.- Prof. Dr. Thomas Alter
Dritter Gutachter: Prof. Dr. Heinrich Neubauer

Deskriptoren (nach CAB-Thesaurus):
brucellosis, emerging infectious diseases, Camelus, diagnosis, man,
zoonoses, molecular epidemiology, contact tracing, Europe, Germany,
Turkey
Tag der Promotion: 02-11-2010



Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek

Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der
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ISBN: 978-3-86664-854-8
Zugl.: Berlin, Freie Univ., Diss., 2010
Dissertation, Freie Universität Berlin
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Table of contents
1. Introduction …………………………………………………………………................................. 1
2. Literature ……………………………………………………………………………..... 4
2.1 Epidemiology of Brucellosis……………………………………………………………………… 4
2.2 Brucellosis in Camels 8
2.3 Dromedaries …………………………………………………………………………………….
8
2.3.1 Taxonomy…………………………………………………………………………...........…….
8
2.3.2 Economical importance of Camels …………………………………………………………….. 8
2.4 Economic importance of Brucellosis …………………………………………………………….. 9
2.5 Public health importance of Brucellosis …………………………………………………………. 10
2.6 Epidemiology of camel Brucellosis ……………………………………………………………… 10
2.6.1 Aetiology ………………………………………………………………………………….......... 10
2.6.2 Disease transmission ………………………………………………………………………….... 11
2.6.3 Host Factor ……………………………………………………………………………………... 11
2.6.4 Pathogenesis and pathology ………………………………………………………………......... 11
2.6.5 Immune responses ……………………………………………………………........................... 12
2.6.6 Cellular immunity …………………………………………………………………………........ 13
2.7 Prevalence of brucellosis in different countries ………………………………………………….. 13
2.7.1 Egypt………………………………………………………………………………….......…….. 13
2.7.2 Australia ……………………………………………………………………………………....... 14
2.7.3 Sudan …………………………………………………………………………………………... 15
2.7.4 Kenya…………………………………………………………………………………………… 16
2.7.5 Iran …………………………………………………………………………………………….. 16
2.7.6 Libya …………………………………………………………………………………………… 17
2.7.7 Saudia Arabia ………………………………………………………………………………….. 17
2.7.8 Nigeria ……………………………………………………………………………….................. 18
2.7.9 United Arab Emirates ……………………………………………………………………........... 18
2.7.10 Somalia ……………………………………………………………………………………....... 19
2.7.11 Eritrea …………………………………………………………………………………............. 19
I
2.7.12 Jordan ………………………………………………………………………………………..... 19
2.7.13 Kuwait ……………………………………………………………………………………...... 19
2.8 Diagnosis of Brucellosis ………………………………………………………………………….. 19
2.9 Comparative studies on antibody detection, culture and molecular methods ……………………. 21
2.10 Cross-border molecular tracing of brucellosis in Europe………………………………………………. 25

3. Materials and Methods …………………………………………………………………………...... 28
A.Human and camel samples from Dubai……………………………………………………………… 28
3. A.1 Reference bacterial strains ……………………………………………………………………....... 28
3. A.2 Antigen …………………………………………………………………………………………… 28
3. A.3 Chemicals and reaction kits ……………………………………………………………………..... 28
3. A.4. Reagents for real time PCR …………………………………………………………………….. 28
3. A.5 Reagents for CFT …………………………………………………………………………….... 28
3. A.6 Instruments …………………………………………………………………………………...... 28
3.2 Methods ………………………………………………………………………………………… 29
3.2.1 Rose Bengal Test ……………………………………………………………………………… 29
3.2.2 Slow agglutination test ………………………………………………………………………… 29
3.2.3 Complement fixation test ……………………………………………………………………… 29
3.2.3.1 Interpretation ………………………………………………………………………………… 30
3.2.4 Competitive enzyme linked immunosorbent assay …………………………………………… 30
3.2.4.1 Interpretation ………………………………………………………………………………… 30
3.2.5 Fluorescent polarization assay ………………………………………………………………….. 30
3.2.6 Isolation and identification of Brucella ………………………………………………………… 31
3.2.7 DNA extraction ………………………………………………………………………………… 31
3.2.8 Real time PCR ………………………………………………………………………………….. 32
3.2.9 Determination of PCR efficiency …………………………………………………………......... 32
3.2.10 Statistical analysis …………………………………………………………………………….. 34
B. Human and sheep samples from Turkey………………………………………………………… 35
36
3. B.1 DNA preparation from bacterial isolate…………………………………………………………………….

37
3. B.3 Data analysis…………………………………………………………………………………………………..
II
4. Results ……………………………………………………………………………………………... 39
4. A.1 Result of camel samples……………………………………………………………………………… 43


4. A.2 Cultivation ……………………………………………………………………………………….. 43
4. A. 3 Serological tests ………………………………………………………………………………….. 43
4. A.3.1 Results of different serological tests …………………………………………………………… 43
4. A.4 Real time PCR …………………………………………………………………………………… 43
4. A.5 Human samples ………………………………………………………………………………...... 44
4. B Samples from Turkey ………………………………………………………………………………...... 44
5. Discussion and conclusion ……………………………………………………………………....... 60
5. A.1 Brucellosis in camels diagnosed by conventional methods ……………………………………… 61
5. A.2 Brucellosis in camels diagnosed by real time PCR ……………………………………………… 64
5. A.3 Brucellosis among camel workers in a farm …………………………………………………….. 65
5. B.4 Samples from Turkey……………………………………………. 65
6. Reference ………………………………………………………………………………………….. 69
7. Summary ……………………………………………………………………………………………….. 89
8. Zusammenfassung ……………………………………………………………………………………... 91
9. List of Publications……………………………………………………………………………………... 93

10 .Acknowledgement……………………………………………………………………………………... 94

11. Selbstständigkeitserklärung……………………………………………………………………………………... 96

















III
List of Tables and Figures

Table 1. Devices used in this study
28
Table 2: Human isolate from the National Reference Laboratory in Germany. 38
Table 3: Brucellosis prevalence in cattle and buffaloes based on a survey of studies published between 1978
39
and 2008 …………………………………………………………………………………
Table 4: Brucellosis prevalence in sheep, goats and camels based on a survey of studies published between
40
1948 and 2009 ………………………………………………………………………………..
Table 5. Summary of literature regarding the occurrence of antibodies to Brucella in camels ………………… 41
Table 6: Brucellosis in humans in Turkey …………………………………………………………….
42
Table 7: Prevalence of brucellosis in Turkey in sheep …………………………………………………
42
Table 8: summary on the origin of positive camels to brucellosis ……………………………………...
46
Table 9: Number of positive samples among the examined camel sera ……………………………….. 48
Table 10: Comparison between different diagnostic tests among camel sera …………………………… 50
Table 11: Results of test used to detect brucellosis in asymptomatic camels …………………………… 52
Table 12: Results of test used to detect brucellosis in asymptomatic camels (without IS711RT-PCR) 53
…………...
Table 13: Sensitivity of different diagnostic tests and the combination of RT-PCR and a serological test 54
Table 14: Se