Toxinotyping of Clostridium perfringens Strains Recovered from U.S. Turkeys with Necrotic Enteritis

Avian Dis. 2022 Mar;66(1):1-4. doi: 10.1637/aviandiseases-D-22-00003. Epub 2022 Mar 30.

Abstract

Necrotic enteritis (NE) is a serious disease of chickens and turkeys that causes significant economic losses to the poultry industry. On the basis of studies in chickens, Clostridium perfringens type G is considered by many to be the cause of NE in poultry. However, studies on isolates from Finnish and Italian turkeys with NE revealed that the vast majority were C. perfringens type A, and very few were C. perfringens type G. We therefore examined 74 C. perfringens isolates from U.S. turkeys with NE; 98% were type A and only 1% was type G. This result confirms that different C. perfringens types are involved in NE in turkeys when compared with chickens. We also examined the turkey isolates for other toxin genes associated with enteritis in various animal species, namely tpeL, cpb2, cpe, netE, netF, and netG. The tpeL gene, which has been associated with enhanced virulence of C. perfringens in chickens, was only found in 1% of turkey NE isolates. The cpe gene, which encodes C. perfringens enterotoxin (a major cause of food poisoning and non-foodborne C. perfringens-mediated diarrhea in humans) was also found in only 1% of our turkey NE isolates. Although cpb2, which encodes for the beta2 toxin, was found in 73% of our NE isolates, it has also been found in similar percentages of isolates from turkeys with normal intestine. The netE, netF, and netG genes were not detected among our C. perfringens isolates from turkeys.

Reporte de caso- Tipificación de toxinas de cepas de Clostridium perfringens recuperadas de pavos con enteritis necrótica en los Estados Unidos. La enteritis necrótica es una enfermedad severa de los pollos y pavos que provoca importantes pérdidas económicas a la industria avícola. Sobre la base de estudios en pollos, muchos consideran que Clostridium perfringens tipo G es la causa de la enteritis necrótica en las aves comerciales. Sin embargo, los estudios sobre los aislamientos de pavos con enteritis necrótica de Finlandia e Italia revelaron que la gran mayoría de los aislamientos eran C. perfringens tipo A y muy pocos eran C. perfringens tipo G. Por lo tanto, se examinaron 74 aislamientos de C. perfringens de pavos en los Estados Unidos con enteritis necrótica. El 98% eran del tipo A y solo el 1% fueron del tipo G. Este resultado confirma que diferentes tipos de C. perfringens están involucrados en la enteritis necrótica en pavos en comparación con los pollos. También se examinaron los aislamientos de pavo en busca de otros genes de toxinas asociados con la enteritis en varias especies animales, especialmente, tpeL, cpb2, cpe, netE, netF y netG. El gene tpeL, que se ha asociado con una mayor virulencia de C. perfringens en pollos, solo se encontró en el 1 % de los aislamientos de enteritis necrótica de pavo. El gene cpe, que codifica la enterotoxina de C. perfringens (una de las principales causas de intoxicación alimentaria y diarrea no transmitida por los alimentos causada por C. perfringens en humanos) también se encontró en solo el 1 % de los aislamientos de enteritis necrótica de pavo. Aunque cpb2, que codifica para la toxina beta2, se encontró en el 73 % de los aislamientos de enteritis necrótica, también se ha encontrado en porcentajes similares de aislamientos de pavos con intestino normal. Los genes netE, netF y netG no se detectaron entre los aislamientos de C. perfringens de pavos.

Keywords: Clostridium perfringens; necrotic enteritis; netB; netE; netF; netG; tpeL; turkey.

Publication types

  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • Animals
  • Chickens
  • Clostridium Infections* / veterinary
  • Clostridium perfringens
  • Enteritis* / veterinary
  • Enterotoxins / genetics
  • Poultry
  • Poultry Diseases*
  • Turkeys

Substances

  • Enterotoxins