Diplomarbeit - Veterinärmedizinische Universität Wien - 2024

Mycoplasma (M.) cynos zählt zu den Mitverursachern der Caninen Infektiösen Tracheobronchitis und gilt als die pathogenste Art der beim Hund auftretenden Mykoplasmen. Ursprünglich wurde M. cynos als häufiger Besiedler der Schleimhäute der oberen Atemwege beschrieben, wohingegen der Erreger in den letzten Jahren vorrangig im Urogenitaltrakt von Hunden isoliert wird. Ziel dieser Diplomarbeit war es daher, die phäno- und genotypischen Eigenschaften von M. cynos-Isolaten aus dem caninen Respirations- und Urogenitaltrakt zu bestimmen und zu vergleichen, um dabei die Verwandtschaftsverhältnisse der untersuchten Stämme darzulegen. Insgesamt wurden 55 M. cynos-Isolate analysiert, wobei zehn davon aus dem Respirationstrakt von Hunden, 43 aus dem Urogenitaltrakt von Hunden und zwei aus dem Harn von Wölfen stammten. Für die Genotypisierung wurde nach Gesamtgenomsequenzierung der Isolate ein neuetabliertes Kerngenom-Multilokus-Sequenztypisierungsschema (cgMLST) eingesetzt und zur phänotypischen Charakterisierung die ‚Matrix-unterstützte Laser-Desorption-Ionisation mit Flugzeitanalyse‘ Massenspektrometrie (MALDI-ToF MS). Zur grafischen Darstellung der Verwandtschaftsverhältnisse wurde aus den mittels MALDI-ToF MS generierten Spektren ein Distanz-Dendrogramm und aus den Ergebnissen der cgMLST ein phylogenetischer Stammbaum erstellt. Mithilfe der MALDI-ToF MS konnten die Isolate zwar in vier Gruppen eingeteilt werden, allerdings wiesen die Stämme der einzelnen Gruppen bis auf die höhere Übereinstimmung der generierten Massenspektren keine weiteren Gemeinsamkeiten auf. Im phylogenetischen Stammbaum, basierend auf cgMLST-Allel-Profilen, konnte eine hohe Diversität mit weitreichender Alleldistanz zwischen epidemiologisch nicht zusammenhängenden M. cynos-Stämmen ermittelt werden. Daneben gelang aber auch die Gruppierung einzelner Isolate von Tieren, die in demselben Haushalt bzw. in derselben Umgebung lebten. Aus diesen Ergebnissen lässt sich schließen, dass Hunde oder Wölfe, die engen Kontakt zueinander haben, naheverwandte oder sogar klonal-verwandte M. cynos-Stämme in sich tragen. Eine Organsystem-assoziierte Gruppierung der untersuchten Stämme war aber auch mittels cgMLST nicht erkennbar. Aufgrund ihres hervorragenden Auflösungsvermögens eignet sich die neuentwickelte cgMLST dennoch bestens für epidemiologische Untersuchungen und für die Aufklärung komplexer epidemiologischer Fragestellungen.

Mycoplasma (M.) cynos is considered a contributing cause of canine infectious tracheobronchitis and is known to be the most pathogenic species of canine mycoplasmas. Previously, M. cynos was described to primarily colonize the mucous membranes of the upper respiratory tract, however, in recent years, the pathogen has been more frequently determined in the urogenital tract of dogs. Therefore, this diploma thesis aimed to determine and compare the phenotypic and genotypic characteristics of M. cynos strains isolated from the canine respiratory and urogenital tract and to delineate the relationship between the strains investigated. A total of 55 M. cynos strains were analyzed comprising ten strains isolated from the respiratory tract of dogs, 43 from the urogenital tract of dogs and two strains from urine samples of wolves. For genotyping a newly established core genome multilocus sequence typing (cgMLST) scheme was applied on whole genome sequences whereas for phenotypic characterization ’matrix-assisted laser desorption ionization – time of flight’ (MALDI-ToF) mass spectrometry was employed. To illustrate the relationship between the analyzed strains a distance dendrogram was created based on mass spectra generated by MALDI-ToF and a phylogenetic tree constructed from the results of cgMLST. In the MALDI-ToF distance dendrogram, the isolates were divided into four groups; however, the grouped strains did not share any similarities other than a higher concordance between their mass spectra. In the phylogenetic tree based on allelic profiles resulting from cgMLST, epidemiologically unrelated M. cynos strains were shown to be highly divers whereas strains from animals living in the same household or environment grouped together. From these results, it can be concluded that dogs or wolves that have close contact with each other may harbor closely related or even clonally related M. cynos strains. Again, no grouping of strains based on their isolation site was observed using cgMLST. However, the newly established cgMLST scheme demonstrated to be highly discriminatory for the accurate differentiation of M. cynos strains and thus should be used in future epidemiologic investigations and to resolve complex epidemiologic issues.

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