Detection of Mycoplasma spp. in horses with respiratory disorders

Equine Vet J. 2023 Sep;55(5):747-754. doi: 10.1111/evj.13918. Epub 2023 Jan 9.

Abstract

Background: Bacteria belonging to the genus Mycoplasma are small-sized, have no cell walls and small genomes. They commonly cause respiratory disorders in their animal hosts. Three species have been found in the respiratory tract of horses worldwide, that is., Mycoplasma (M.) equirhinis, M. pulmonis and M. felis, but their role in clinical cases remains unclear.

Objectives: The aim of this study was to i) develop and validate tools to detect, isolate and identify different Mycoplasma spp. strains in clinical equine respiratory-tract specimens and ii) subsequently define the prevalence of the three species in France depending on sample types and horse characteristics (age, breed, sex).

Study design: Validation of a workflow for mycoplasma diagnosis and subsequent prevalence study.

Methods: Mycoplasma-free tracheal wash samples spiked with numerated strains and DNA dilutions were used to validate the culture methods and real-time PCR (rt-PCR) assay. Isolated strains were identified by 16S rRNA gene sequencing. Prevalences were determined on a population of 616 horses with respiratory disorders, sampled in France in 2020.

Results: In total, 104 horses (16.9%) were found to be positive for Mycoplasma spp. by at least one method. M. equirhinis was the predominant circulating species, accounting for 85% of the rt-PCR-positive samples and 98% of the 40 cultured strains.

Main limitation: The proposed pre-enrichment procedure improves the sensitivity of detection but hinders the quantification of the initial mycoplasma load in the clinical specimens.

Conclusions: Prevalence of mycoplasma varied with age, breed, and type of sample.

Hintergrund: Bakterien, die zur Gattung Mycoplasma gehören, sind klein, haben keine Zellwände und ein kleines Genom. Sie verursachen bei ihren tierischen Wirten häufig Erkrankungen der Atemwege. Drei Spezies wurden weltweit in den Atemwegen von Pferden gefunden, nämlich Mycoplasma (M.) equirhinis, M. pulmonis und M. felis, aber ihre Rolle in klinischen Fällen bleibt unklar.

Ziele: Ziel dieser Studie war es, i) Instrumente zum Nachweis, zur Isolierung und zur Identifizierung verschiedener Mycoplasma spp. in klinischen Atemwegsproben von Pferden zu entwickeln und zu validieren und ii) anschließend die Prävalenz der drei Spezies in Frankreich in Abhängigkeit von Probentypen und Pferdemerkmalen (Alter, Rasse, Geschlecht) zu bestimmen.

Studiendesign: Validierung eines Arbeitsablaufs für die Mykoplasmen-Diagnose und anschließende Prävalenzstudie.

Methoden: Mykoplasmenfreie Trachealspülungen, die mit nummerierten Stämmen und DNA-Verdünnungen versetzt waren, wurden zur Validierung der Kulturmethoden und des real-time PCR-Tests (rt-PCR) verwendet. Isolierte Stämme wurden durch Sequenzierung des 16S rRNA-Gens identifiziert. Die Prävalenzen wurden in einer Population von 616 Pferden mit Atemwegserkrankungen bestimmt, die 2020 in Frankreich beprobt wurden.

Ergebnisse: Insgesamt wurden 104 Pferde (16.9%) mit mindestens einer Methode positiv auf Mycoplasma spp. getestet. M. equirhinis war die vorherrschende zirkulierende Spezies und machte 85% der rt-PCR-positiven Proben und 98% der 40 kultivierten Stämme aus.

Hauptlimitationen: Das vorgeschlagene Voranreicherungsverfahren verbessert die Nachweisempfindlichkeit, erschwert aber die Quantifizierung der ursprünglichen Mykoplasmenbelastung in den klinischen Proben.

Schlussfolgerungen: Die Prävalenz von Mykoplasmen variierte je nach Alter, Status des Rennpferdes und Art der Probe.

Keywords: M. equirhinis; Mycoplasma spp.; detection; horse; respiratory tract.

MeSH terms

  • Animals
  • Horses / genetics
  • Mycoplasma Infections* / epidemiology
  • Mycoplasma Infections* / microbiology
  • Mycoplasma Infections* / veterinary
  • Mycoplasma* / genetics
  • RNA, Ribosomal, 16S / genetics
  • Respiratory Tract Diseases* / epidemiology
  • Respiratory Tract Diseases* / veterinary
  • Trachea / microbiology

Substances

  • RNA, Ribosomal, 16S