University of Veterinary Medicine Vienna Vorkommen von Treponema spp. in Dermatitis digitalis-assoziierten Klauenhornläsionen versus eitrigen, tiefen Klaueninfektionen beim Rind Diplomarbeit - Veterinärmedizinische Universität Wien - 2024 Rinder können von nicht-infektiösen und von infektiösen Klauenerkrankungen betroffen sein, zu letzteren zählt Dermatitis digitalis (DD) und die Zwischenklauenphlegmone. Bei DD wurden anaerobe Spirochäten der Gattung Treponema als wesentliche Verursacher der Erkrankung identifiziert. Ausgehend von Sohlengeschwüren und Weiße-Linie Abszessen, entwickeln sich beim Rind häufig tiefe Infektionen mit Beteiligung von Sehnen, Knochen und Gelenken. Bei diesen tiefen Klaueninfektionen spielen Fusobacterium necrophorum, Dichelobacter nodosus und weitere Eitererreger eine aktive Rolle. Bislang ist unklar, inwieweit auch Treponemen bei der Pathogenese von eitrigen Klauenerkrankungen involviert sind. Umgekehrt gibt es dato keine begründete Erklärung dafür, weshalb DD-assoziierte Klauenhornläsionen häufig über viele Monate bis hin zu einem Jahr bestehen, ohne dass es zu einer Infektion tiefer Stützstrukturen der Klaue, wie dem Klauenbein, der tiefen Beugesehne oder dem Klauengelenk durch Eiterbakterien kommt. Ziel dieser Studie war es daher, Proben von eitrigen, tiefen Klaueninfektionen versus an DD- assoziierten Klauenhornläsionen auf die Anwesenheit von Treponemen-DNS zu untersuchen, um Hinweise zu erhalten, ob Infektionen durch Treponemen und Eitererreger nebeneinander persistieren können, oder einander eher ausschließen. Von 11 Rindern wurden 18 Proben von tiefen, eitrigen Klaueninfektionen entnommen. Von 15 Rindern wurden 18 Proben von DD-assoziierten Klauenhornläsionen gesammelt. Aus den insgesamt 36 Proben wurde DNS extrahiert, quantifiziert und mittels Beta-Aktin-PCR auf PCR- kompatible Qualität geprüft. Im Anschluss wurden die DNS-Extrakte mit einer „Universal- Spirochäten-PCR“ auf Anwesenheit von Treponemen-DNS getestet. Amplifikationsprodukte korrekter Größe wurden gereinigt und sequenziert. Erhaltene Sequenzen wurden mittels eines BLAST-Programmes mit Sequenzen aus der Gen-Datenbank verglichen. Bei 8 von 15 Rindern mit DD-assoziierten Klauenhornläsionen wurden eindeutig Treponemen- Sequenzen nachgewiesen, wobei Treponema pedis am häufigsten vertreten war. Daneben wurde in sechs Fällen ein felines orales Bakterium identifiziert, welches häufig in Assoziation mit DD gefunden wird. Hingegen war bei tiefen, eitrigen Klaueninfektionen keine Treponemen- DNS nachweisbar. In den Proben von tiefen, eitrigen Klaueninfektionen wurde jedoch häufig ein Pathogen nachgewiesen, welches vermutlich dem oralen Bakterium Parvimonas micra entspricht. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Treponemen bei tiefen, eitrigen Klaueninfektionen, wenn überhaupt, nur eine sehr untergeordnete Rolle spielen. Möglicherweise kann dieser Umstand mit dem Phänomen der „bakteriellen Interferenz“ erklärt werden, wobei man davon ausgeht, dass eine Gruppe von Bakterien eine andere Gruppe durch verschiedene Mechanismen verdrängt. Ein möglicher kausaler Beitrag von Parvimonas micra an der Entstehung und dem Fortschreiten eitriger Klauendefekten sollte wissenschaftlich näher untersucht werden. Diploma thesis - University of Veterinary Medicine Vienna - 2024 Cattle can be affected by both non-infectious and infectious claw diseases. The latter includes bovine digital dermatitis (BDD) and interdigital phlegmon. In BDD, anaerobic spirochetes of the Treponema species have been identified as the main cause of the disease. Starting from sole ulcers and white-line abscesses, deep digital infections involving tendons, bones and joints often develop in cattle. Fusobacterium necrophorum, Dichelobacter nodosus and other pyogenic bacteria play an active role in these deep digital infections. It is still unclear to what extent treponemes are involved in the pathogenesis of deep digital sepsis. Conversely, there is currently no reasonable explanation as to why BDD-associated claw horn lesions often persist for many months or even a year without infection of deep supporting structures of the claw, such as the pedal bone, the deep flexor tendon, or the distal interphalangeal joint, by pyogenic bacteria. The aim of this study was to examine samples from purulent, deep digital infections and BDD- associated claw horn lesions for the presence of treponemal DNA. The goal was to determine if infections caused by BDD-treponemes, and pyogenic bacteria can coexist or if they exclude each other. Nineteen samples of deep, purulent digital infections were taken from eleven cattle, while 18 samples of BDD-associated claw horn lesions were collected from 15 cattle. DNA was extracted from a total of 37 samples, quantified and tested for PCR-compatible quality using beta-actin PCR. The DNA extracts were then tested for the presence of treponemal DNA using a "universal spirochete PCR". Amplification products of the correct size were purified and sequenced. The sequences obtained were compared with sequences from the gene database using a BLAST program. Treponemal sequences were clearly detected in 8 of 15 cattle with BDD-associated claw horn lesions, with Treponema pedis being the most common. Additionally, a feline oral bacterium was identified in six cases, which is often found in association with BDD. In contrast, no treponemal DNA was detectable in deep, purulent digital infections. However, a pathogen that presumably corresponds to oral Parvimonas micra was frequently detected in samples from deep, purulent digital infections. The results indicate that BDD treponemes play only a very minor role, if any, in deep, purulent digital infections. This circumstance can possibly be explained by the phenomenon of "bacterial interference", whereby it is assumed that one group of bacteria displaces another group through various mechanisms. A possible causal contribution of Parvimonas micra to the development and progression of purulent claw defects should be investigated more closely. de TEXT Diplomarbeit Diplomarbeit Tesi di diploma Testo Tesi di diploma Text Diplomarbeit Text Diplomarbeit 2024 2024 Mariella Zimmermann Sabine Brandt Johann Kofler