Streptococcus suis

Streptococcus suis

Streptococcus suis (S. suis) is een bacterie die ernstige ziekteverschijnselen kan veroorzaken bij varkens.

Infectie met S. suis kan leiden tot hersenvliesontsteking, gewrichtsontsteking, bloedvergiftiging en zelfs tot sterfte. Ziekte veroorzaakt door Streptococcus suis komt wereldwijd voor en veroorzaakt vooral ziekte bij biggen van de speenleeftijd (rond zes weken). S. suis is economisch een belangrijke schadepost voor de varkenshouder met name in landen met een intensieve varkenshouderij. De schade bestaat uit verlies van varkens als gevolg van sterfte, uit kosten voor (antibioticum) behandeling, kosten vanwege verminderde groei en kosten van preventieve maatregelen.

Overdracht op mensen

S. suis is een zoönose, hetgeen betekent dat de bacterie van varkens kan worden overgedragen naar de mens. Ook in mensen kan S. suis hersenvliesontsteking tot gevolg hebben. In de Westerse landen blijken vooral varkenshouders en slachters te behoren tot de risicogroep. In Nederland wordt jaarlijks een enkel humaan geval van S. suis gemeld. In de Aziatische landen komen humane gevallen van S. suis echter veel vaker voor. In 2005 werd een grote uitbraak van S. suis gemeld vanuit China met 206 infecties in mensen, waarvan 38 met een fatale afloop.

Verschillende serotypes

Er is veel diversiteit binnen S. suis. Tot nu toe zijn 33 verschillende serotypes beschreven. Niet al deze serotypes zijn even belangrijk. Wereldwijd wordt serotype 2 het meest frequent geïsoleerd uit zieke varkens, maar ook de serotypes 1, 7 en 9 worden vaak aangetroffen. Er zijn regionale verschillen in het voorkomen van serotypes; serotype 9 wordt in Nederland het meest gevonden.

Er is niet alleen variatie tussen serotypes, ook binnen een serotype is variatie en kunnen er subtypes onderscheiden worden. Zo zijn er van S. suis serotype 2 ziekmakende (virulente) en onschuldige (avirulente) subtypes beschreven.

S. suis op varkensbedrijven

Op zeer veel varkensbedrijven komen infecties met S. suis voor. Zeugen kunnen de bacterie bij zich dragen op de tonsillen (amandelen), zonder daar zelf ziek van te worden. Zeugen kunnen meerdere types van S. suis tegelijkertijd bij zich dragen. De zeugen zijn verantwoordelijk voor het overdragen van de bacterie naar de gevoelige jonge biggen. De besmetting vindt waarschijnlijk oraal of via de neus plaats.

Diagnostiek van Streptococcus suis

Diagnostiek van S. suis-infecties op bedrijven met klinisch zieke dieren wordt gewoonlijk bevestigd door een bacteriologisch en pathologisch post mortem onderzoek van het zieke dier. Voor de detectie van varkens die S. suis bij zich dragen, maar die niet ziek zijn kan een bacteriologisch onderzoek worden uitgevoerd op de tonsil. Dit is echter een erg ongevoelige methode. Daarom zijn er bij Wageningen Bioveterinary Research testen ontwikkeld op basis van een polymerase chain reaction (PCR), waarmee de meest voorkomende serotypes kunnen worden aangetoond. Ook zijn PCR-testen gemaakt waarmee virulente serotype 2 stammen kunnen worden onderscheiden van avirulente serotype 2 stammen. Deze testen zijn geschikt om te gebruiken voor epidemiologisch onderzoek en het ontwikkelen van bestrijdingsprogramma’s.

Aan een vaccin wordt gewerkt

Momenteel is er geen vaccin beschikbaar dat effectief beschermt tegen alle S. suis-infecties. Dit heeft vooral te maken met de hoeveelheid aan serotypes. Vaccins op basis van afgedode S. suis-bacteriën blijken goed te beschermen tegen een infectie veroorzaakt door een S. suis-bacterie van hetzelfde serotype, maar niet tegen een ander serotype. Er is dan ook veel behoefte aan een vaccin dat bescherming biedt tegen de meest belangrijke serotypes. Bij Wageningen Bioveterinary Research (WBVR) wordt gewerkt aan de ontwikkeling van een dergelijk vaccin.

Publicaties

Zaccaria, E., van Baarlen, P., de Greeff, A., Morrison, D. A., Smith, H., Wells, J. M. 2014. Control of Competence for DNA Transformation in Streptococcus suis by Genetically Transferable Pherotypes. PloS ONE 9(6): e99394.

Segura, M., Zheng, H., de Greeff, A, Gao, G. F., Grenier, D., Jiang, Y., Lu, C., Maskell, D., Oishi, K., Okura, M., Osawa, R., Schultsz, C., Schwerk, C., Sekizaki, T., Smith, H., Srimanote, P., Takamatsu, D., Tang, J., Tenenbaum, T., Tharavichitkul, P., Hoa, N. T., Valentin-Weigand, P., Wells, J. M., Wertheim, H., Zhu, B., Gottschalk, M., Xu, J. 2014. Latest developments on Streptococcus suis: an emerging zoonotic pathogen: part 1. Future Microbiol. 9: 441-444.

Willenborg, J., de Greeff, A., Jarek, M., Valentin-Weigand, P., Goethe, R. 2014. The CcpA regulon of Streptococcus suis reveals novel insights into the regulation of the streptococcal central carbon metabolism by binding of CcpA to two distinct binding motifs. Mol. Microbiol. 92: 61-83.

M. Laura Ferrando, Peter van Baarlen, Germano Orrù, Rosaria Piga, Roger S. Bongers, Michiel Wels, Astrid De Greeff, Hilde E. Smith, Jerry M. Wells. 2014. Carbohydrate availability regulates virulence gene expression in Streptococcus suis. PloS ONE 9(3): e89334. doi:10.1371/journal.pone.0089334.

Tang, F., Bossers, A., Harders, F., Lu, C., Smith, H. 2013. Comparative genomic analysis of twelve Streptococcus suis (pro)phages. Genomics 101: 336-344.

Tang, F., Bossers, A., Harders, F., Lu, C., Smith, H. 2013. Complete Genome Sequence of the Streptococcus suis Temperate Bacteriophage varphiNJ2. Genome Announc. 1(1): e00008-12. Doi:10.1128/genomeA.00008-12. 

Paul J. Wichgers Schreur , Christian van Weeghel, Johanna M. J. Rebel, Mari A. Smits , Jos P. M. van Putten, Hilde E. Smith. 2012. Lysozyme Resistance in Streptococcus suis Is Highly Variable and Multifactorial. PLoS ONE; 7(4): e36281.

M. Meijerink, M.L. Ferrando, G. Lammers, N. Taverne, H. E. Smith and J.M. Wells. 2012. Immunomodulatory effects of Streptococcus suis capsule type on human dendritic cell responses, phagocytosis and intracellular survival. PLoS ONE 7(4): e35849. doi:10.1371/journal.pone.0035849.

Fulde, M.; Willenborg, J.; Greeff, A. de; Benga, L.; Smith, H.E.; Valentin-Weigand, P.; Goethe, R. (2011); ArgR is an essential local transcriptional regulator of the arcABC-operon in Streptococcus suis and crucial for biological fitness in acidic environment; Microbiology 157 (2). - p. 572 - 582.

Greeff, A. de; Wisselink, H.J.; Bree, F.M. de; Schultsz, C.; Baums, C.G.; Ngo Thi, Hoa; Stockhofe-Zurwieden, N.; Smith, H.E. (2011); Genetic diversity of Streptococcus suis isolates as determined by comparative genome hybridization; BMC Microbiology .Octrooinummer: 11:161.

Wang, K.; Weixing, Fan; Wisselink, H.J.; Chengping, Lu (2011); The cps locus of Streptococcus suis serotype 16: Development of a serotype-specific PCR assay; Veterinary Microbiology 153 (3-4). - p. 403 - 406.

Wichgers, P.J.; Rebel, J.M.J.; Smits, M.A.; Putten, J.P. van; Smith, H.E. (2011); Lgt processing is an essential step in Streptococcus suis lipoprotein mediated innate immune activation; PLoS One 6 (7).

Wichgers Schreur, P.J.; Rebel, J.M.J.; Smits, M.A.; Putten, J.P.M. van; Smith, H.E. (2011); TroA of Streptococcus suis is required for manganese acquisition and full virulence; Journal of Bacteriology 193 (19). - p. 5073 - 5080.

Willenborg, J.; Fulde, M.; De Greeff, A.; Rohde, M.; Smith, H.E.; Valentin-Weigand, P.; Goethe, R. (2011); Role of glucose and CcpA in capsule expression and virulence of Streptococcus suis; Microbiology 157 (6). - p. 1823 - 1833.

Wisselink, H.J.; Smits, C.B.; Dirx-Kuijken, N.C.P.M.M.; Raymakers, R.; Peet-Schwering, C.M.C. van der (2011); Streptococcus suis is aanwezig in het maagdarmkanaal van biggen op Varkens Innovatie Centrum Sterksel; Lelystad : Central Veterinary Institute,

Ferrando, M.L.; Fuentes, S.; Greeff, A. de; Smith, H.E.; Wells, J.M. (2010); ApuA, a multifunctional x-glucan-degrading enzyme of Streptococcus suis, mediates adhesion to porcine epithelium and mucus; Microbiology 156 . - p. 2818 - 2828.

Greeff, A. de; Benga, A.; Wichgers, P.J.; Valentin-Weigand, P.; Rebel, J.M.J.; Smith, H.E. (2010); Involvement of NF-κB and MAP-kinases in the transcriptional response of alveolar macrophages to Streptococcus suis; Veterinary Microbiology 141 (1-2). - p. 59 - 67.

Wichgers, P.J.; Rebel, J.M.J.; Smits, M.A.; Putten, J.P. van; Smith, H.E. (2010); Differential activation of the Toll-like receptor 2/6 complex by lipoproteins of Streptococcus suis serotypes 2 and 9; Veterinary Microbiology 143 (2-4). - p. 363 - 370.

Roels, S.; Devroye, O.; Buys-Bergen, W.E.C.M.; Smith, H.; Butaye, P. (2009); Isolation of Streptococcus suis from a cat with meningoencephalitis; Veterinary Microbiology 136 (1-2). - p. 206 - 207.

Hendriksen, R.S.; Mevius, D.J.; Schroeter, A.; Teale, C.; Jouy, E.; Butaye, P.; Franco, A.; Utinane, A.; Amado, A.; Moreno, M.; Greko, C.; Stark, K.D.; Berghold, C.; Myllyniemi, A.L.; Hoszowski, A.; Sunde, M.; Aerestrup, F. (2008); Occurrence of antimicrobial resistance among bacterial pathogens and indicator bacteria in pigs in different European countries from year 2002-2004; the ARBAO-II study; Acta Veterinaria Scandinavica 50 (19). - p. 10.

Su, Y.; Yao, W.; Perez-Gutierrez, O.N.; Smidt, H.; Zhu, W.Y. (2008); 16S ribosomal RNA-based methods to monitor changes in the hindgut bacterial community of piglets after oral administration of Lactobacillus sobrius S1; Anaerobe 14 (2). - p. 78 - 86.

Su, Y.; Yao, W.; Perez-Gutierrez, O.N.; Smidt, H.; Zhu, W.Y. (2008); Changes in abundance of Lactobacillus spp. and Streptococcus suis in the stomach, jejunum and ileum of piglets after weaning (E-pub ahead of print); FEMS Microbiology Ecology . - p. 1 - 10.

Swildens, B.; Nlelen, M.; Wisselink, H.J.; Verheijden, J.H.M.; Stegeman, J.A. (2007); Elimination of strains of Streptococcus suis serotype 2 from the tonsils of carrier sows by combines medication and vaccination; Veterinary Record 160 (18). - p. 619 - 621.

Engel, B.; Swildens, B.; Stegeman, J.A.; Buist, W.G.; Jong, M. de (2006); Estimation of Sensitivity and Specificity of Three Conditionally Dependent Diagnostic Tests in the Absence of a Gold Standard; Journal of Agricultural, Biological, and Environmental Statistics 11 (4). - p. 360 - 380.

Silva, L.M.G.; Baums, C.G.; Rehm, T.; Wisselink, H.J.; Goethe, R.; Valentin-Weigand, P. (2006); Virulence-associated gene profiling of Streptococcus suis isolates by PCR; Veterinary Microbiology 115 (1-3). - p. 117 - 127.

Wisselink, H.J.; Veldman, K.T.; Salmon, S.A.; Mevius, D.J. (2006); Quantitative susceptibility of Streptococcus suis strains isolated from diseased pigs in seven European countries to antimicrobial agents licenced in veterinary medicine; Veterinary Microbiology 113 (1-2). - p. 73 - 82.

Swildens, B.; Wisselink, H.J.; Engel, B.; Smith, H.E.; Nielen, M.; Verheijden, J.H.; Stegeman, J.A. (2005); Detection of extracellular factor-positive Streptococcus suis serotype 2 strains in tonsillar swabs of live sows by PCR; Veterinary Microbiology 109 (3-4). - p. 223 - 228.

Swildens, B.; Stockhofe-Zurwieden, N.; Meulen, J. van der; Wisselink, H.J.; Nielen, M.; Niewold, T.A. (2004); Intestinal translocation of Streptococcus suis type 2 EF+ in pigs; Veterinary Microbiology 103 (1-2). - p. 29 - 33.

Greeff, A. de; Buijs, H.; Alphen, L. van; Smith, H.E. (2003); Lipoprotein signal peptidase of Streptococcus suis serotype 2; Microbiology 149 (6). - p. 1399 - 1407.

Greeff, A. de; Buys, H.; Dijkstra, J.; Alphen, L. van; Smit, H.E. (2002);Contribution of fibronectin-binding protein to pathogenesis of Streptococcus suis serotype 2; Infection and Immunity 70 (2002) 3. - ISSN 0019-9567 - p. 1319 - 1325.

Greeff, A. de; Buijs, H.; Verhaar, R.; Alphen, L. van; Smith, H.E. (2002); Distribution of environmentally regulated genes of Streptococcus suis serotype 2 among S-suis serotypes and other organisms; Journal of Clinical Microbiology 40 (9). - p. 3261 - 3268.

Greeff, A. de; Buijs, H.; Alphen, L. van; Smith, H.E. (2002); Response regulator important in pathogenesis of Streptococcus suis serotype 2; Microbial Pathogenesis 33 (4). - p. 185 - 192.

Winterhoff, N.; Goethe, R.; Gruening, P.; Rohde, M.; Kalisz, H.; Smith, H.E.; Valentin-Weigand, P. (2002); Identification and characterization of two temperature-induced surface-associated proteins of Streptococcus suis with high homologies to members of the arginine deiminase system of Streptococcus pyogenes; Journal of Bacteriology 184 (24). - p. 6768 - 6776.

Wisselink, H.J.; Joosten, J.J.; Smith, H.E. (2002); Multiplex PCR assays for simultaneous detection of six major serotypes and two virulence-associated phenotypes of Streptococcus suis in tonsillar specimens from pigs; Journal of Clinical Microbiology 40, 2922-2929. - ISSN 0095-1137

Wisselink, H.J.; Stockhofe Zurwieden, N.; Hilgers, L.A.T.; Smith, H.E. (2002); Assessment of protective efficacy of live and killed vaccines based on a non-encapsulated mutant of Streptococcus suis serotype 2; Veterinary Microbiology 84, 155-168. - ISSN 0378-1135

Allgaier, A.; Goethe, R.; Wisselink, H.J.; Smith, H.E.; Valentin-Weigand, P. (2001); Relatedness of Streptococcus suis isolates of various serotypes and clinical backgrounds as evaluated by macrorestriction analysis and expression of potential virulence traits; Journal of clinical microbiology 39, 445-453

Smith, H.E.; Buijs, H.; Wisselink, H.J.; Stockhofe Zurwieden, N.; Smits, M.A. (2001); Selection of virulence-associated determinants of Streptococcus suis serotype 2 by in vivo complementation; Infection and Immunity 69, 1961-1966

Wisselink, H.J.; Vecht, U.; Stockhofe Zurwieden, N.; Smith, H.E. (2001); Protection of pigs against challenge with virulent Streptococcus suis serotype 2 strains by a muramidase-released protein and extracellular factor vaccine; Veterinary Record 148 (15). - p. 473 - 477.

Wisselink, H.J.; Smith, H.E.; Stockhofe-Zurwieden, N.; Peperkamp, K.; Vecht, U. (2000); Distribution of capsular types and production of muramidase-released protein (MRP) and extracellular factor (EF) of Streptococcus suis strains isolated from diseased pigs in seven European countries; Veterinary microbiology 74, 2000, 237-248

Smith, H.E.; Damman, M.; Velde, J. van der; Wagenaar, F.; Wisselink, H.J.; Stockhofe-Zurwieden, N.; Smits, M.A. (1999); Identification and characterization of the cps locus of Streptococcus suis serotype 2: The capsule effects against phagocytosis and is an important virulence factor; Infection and immunity 67 (4), 1999, 1750-1756 ;

Smith, H.E.; Veenbergen, V.; Velde, J. van der; Damman, M.; Wisselink, H.J.; Smits, M.A. (1999); The cps genes of Streptococcus suis serotypes 1, 2, and 9: Development of rapid serotype-specific PCR assays; Journal of clinical microbiology 37, 1999, 3146-3152

Smith, H.E.; Bruijnsvoort, L. van; Buijs, H.; Wisselink, H.J.; Smits, M.A. (1999); Rapid PCR test for Streptococcus suis serotype 7; FEMS Microbiology Letters 178 . - p. 265 - 270.

Wisselink, H.J.; Reek, F.H.; Vecht, U.; Stockhofe-Zurwieden, N.; Smits, M.A.; Smith, H.E. (1999); Detection of virulent strains of Streptococcus suis type 2 and highly virulent strains of Streptococcus suis type 1 in tonsillar specimens of pigs by PCR; Veterinary microbiology 67, 1999, 143-157

Gottschalk, M.; Lebrun, A.; Wisselink, H.; Dubreuil, J.D.; Smith, H.; Vecht, U. (1998); Production of virulence-related proteins by Canadian strains of Streptococcus suis; Canadian journal of veterinary research 62, 1998, 76-79

Smith, H.E.; Rijnsburger, M.; Stockhofe-Zurwieden, N.; Wisselink, H.J.; Vecht, U.; Smits, M.A. (1997); Virulent strains of Streptococcus suis serotype 2 and highly virulent strains of Streptococcus suis serotype 1 can be recognized by a unique ribotype profile; Journal of clinical microbiology 35, 1997, 1049-1053

Vecht, U.; Stockhofe-Zurwieden, N.; Tetenburg, B.J.; Wisselink, H.J.; Smith, H.E. (1997); Virulence of streptococcus suis type 2 for mice and pigs appeared host-specific; Veterinary microbiology 58, 1997, 53-60

Galina, L.; Vecht, U.; Wisselink, H.J.; Pyoan, C. (1996); Prevalence of various phenotypes of Streptococcus suis isolated from swine in the USA based on the expression of Muraminidase realeased protein and extracellular factor; Canadian journal of veterinary research 60, 1996, 72-74

Smith, H.E.; Vecht, U.; Wisselink, H.J.; Stockhofe-Zurwieden, N.; Biermann, Y.; Smits, M.A. (1996); Mutants of Streptococcus suis types 1 and 2 impaired in expression of muramidase-released protein and extracellular protein induce disease in newborn germfree pigs; Infection and immunity 64, 1996, 4409-4412

Vecht, U.; Wisselink, H.J.; Stockhofe-Zurwieden, N.; Smith, H.E. (1996); Characterization of virulence of the Streptococcus suis serotype 2 reference strain Henrichsen S 735 in newborn gnotobiotic pigs; Veterinary microbiology 51, 1996, 125-136