Salmonella

Un modelo matemático de la dinámica de infección Salmonella Cerro en un rebaño lechero Estadounidense

P. P. CHAPAGAIN1 *, J. S. La FURGONETA KESSEL2, J. S. KARNS 2, D. acto inapropiado. WOLFGANG 3, E. HOVINGH3, K. uno. NELEN 3, Y. H. El SCHUKKEN1 Un N D Y. T. El GROHN1

1 Departamento de Medicina Demográfica y las Ciencias Diagnósticas, la Universidad de Medicina Veterinaria, Cornell University, Ithaca, Nueva York, EEUU

2 el Laboratorio Microbiano Medioambiental de Seguridad, la Investigación Agricultural Service, USDA, Beltsville, Maryland, EEUU 3 el Departamento de Ciencia del Veterinario y Biomédica, Pensilvania la Universidad del Estado, Pensilvania, EEUU

(21 de Febrero Aceptado 2007; La primera parte publicada en línea 20 abril del 2007)

El RESUMEN

Desarrollamos un modelo matemático de la dinámica de transmisión de salmonella para describir un arranque de S. La infección Cerro que ocurrió en un rebaño lechero Pennsylvania. Los datos fueron coleccionados como parte de un proyecto de investigación cooperativo entre la Alianza Lechera Regional de la Dirección de Calidad y el Service De Investigación Agrícola. Después de la detección inicial de un predominio alto de S. La infección Cerro en el rebaño, un muestreo frecuente e intensivo fue transmitido y el arranque fue seguido para 1 año. Los datos demostraron una presencia persistente de S. Cerro con un predominio alto de infección en el rebaño. La dinámica de anfitrión y agente patógeno fuera modelada usando un set de dimma-distribute no lineal) el período contagioso usando etapas múltiples de infección fue considerado. El número básico de reproducción se calculó y relevancia para las estrategias de intervención se discute.

La INTRODUCCIÓN

El spp. de la salmonella está frecuentemente aislado de vacas de leche y de posiciones diversas dentro de ambientes de la granja lechera como agua, se alimenta, abona, y excrementos de aves del pájaro. Salmonellosis (la enfermedad clínica causada por spp Salmonella.) Puede hacer impli-cation serio de salud en becerros y el cobertizo vacuno, pero asintomático sonar en heces también ocurre 1 . Hay más que 2000 serotypes conocidos de S. enterica. El NAHMS Dairy que 1996 estudian mostró derramamiento fecal de Salmonella en 5.4 % de vacas 2 . Los serotypes más comunes aislados de las pruebas fecales fueron Montevideo

El autor del * para correspondencia: Dr P. P. Chapagain, Departamento de Medicamentos, Florida International University, Parque Universitario, Miami, Florida 33199, EEUU.

(El correo electrónico: Prem.chapagain@fiu.edu)

(21.5 %), Cerro (13.3 %), Kentucky (8.5 %), Men Haden (7.7 %), Anatum (6.1 %), Meleagridis (6.1 %), Muenster (4.7 %), y Mbandaka (4.6 %). Aunque las salmonellas más comunes que causan enfermedad en humanos (Estados Unidos) son S. enterica Typhimurium, Enteritidis, y Heidelberg, toda Salmonella son poten-tially patógeno.

La presencia de Salmonella Enterica Serotype Cerro (S. Cerro) ha estado descrita en varios informes de animales de la fauna silvestre, de comida, y casos ocasionales de enfermedad en humanos. Específicamente, los aislamientos de este serotype han estado descritos de los huevos de gallinas 3, huevos del pato 4, cocodrilos cautivos 5, lechada y bandada avícola 6, 7, y de lechería asintomática y las vacas de carne roja 8, 9 y leche del tanque de la masa 10 . En humanos, S. Cerro estaba aislado de niños escolares saludables 11 y casos ocasionales de enfermedad 12–15 . Un Europeo

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El estudio de vigilancia reportó la presencia endémica de S. Cerro en Southern Italy. Las fuentes humanas (ambos saludable y enfermo), los artículos de comida, las pruebas medioambientales y la planta urbana de aguas residuales e uents fueron positivos para este serotype. En este environ-ment particular, S. El predominio Cerro fue ordenado por rango sólo inferior a S. Typhimurium.

Estudia de granjas lecheras como lo uno reportado por Peek Et Al. 16 demostró la presencia de S. Cerro en pruebas medioambientales de 1 de 20 rebaños en Wisconsin. Estas lecherías gratis del puesto no tuvieron historia de salmonellosis clínicos. La furgoneta Kessel Et Al. 10 reportó en los resultados de 860 lecherías de 21 estados participando del estudio 2002 NAHMS. Observaron S. Cerro en la leche de la masa de dos de estas lecherías 10 .

El Modelaje de S. Cerro que la infección modela dentro del rebaño ayudaría a explicar la dinámica demográfica y aclarar la razón por la que este organismo puede mantenerse a sí mismo a manadas. El modelaje de dis-ease contagioso en rebaños lecheros se ha hecho antes (e.g de la sede. 17, 18) y a menudo resultado en una mejor comprensión de dinámica de infección. Los resultados de estos estudios se usaron para diseñar programas de vacunación o facilitar erradicación de la infección del rebaño. Las infecciones de la salmonella han sido modeladas antes de 19, usando un modelo de SEÑORES estratificado para el período (seco vs. lactating) de edad y de lactación. El modelo se usó para realizar simulaciones, pero no fue probado en contra de información obedecida. En este estudio de casos reportamos la observada presencia endémica de S. Cerro en una granja lechera. Nuestro objetivo es aplicarle una versión modificada del modelo de SEÑOR 20 y el modelo Xiao et al. 19 a los datos obedecidos estudiar la causa de S. Cerro endemicity de este infec-tion dentro del rebaño.

LOS MATERIALES Y LOS MÉTODOS

Cultive descripción

La granja lechera donde las pruebas para este estudio fueron cobradas participa en un multiestatal programa de investigación transmitido bajo un proyecto de investigación cooperativo entre el Manage Ment Lechero Regional de Calidad Alliance (RDQMA) y la Investigación Agricultural Service (ARS). La granja está ubicada en Pensilvania y vacas del y100 de leches. Los becerros del novillo nacen en la granja y en los meses del y6 mayores es movida a una cultivadora del novillo del contrato con novillos regresando a la granja antes de pariendo un becerro. La participación en el estudio incluye sangre trimestral tomando muestras de todos los animales del lactating y muestreo fecal bianual.

El muestreo, la prueba manipulando, análisis de muestra, definición de infección

Después de la detección inicial de infección de la salmonella en la granja, la frecuencia fecal de muestreo fue aumentada y todas las vacas fueron probadas cada semanas del 6–8 para el año del y1. Las pruebas fecales fueron obtenidas por pal-pation rectal y estuvieron posado directamente en ampollas estériles, se enfriaron, y transportaron de la noche a la mañana para el Laboratorio Microbiano Medioambiental de Seguridad del Services De Investigación Agrícola en Beltsville, Maryland. En ar-rival, y25 g de material fecal fue pesado en un bolso filtrado del estomaguero, diluido (2/1) con batidora del bolso del buautomatic para 2 min. Para el enriquecimiento de salmonella, 5 ml filtran fue añadido a 5 caldo de tetra-thionate de fuerza doble ml e incubado en 37 xC para 24 h. Los tubos de enriquecimiento fueron incubados en 37 xC para 24 h y luego el caldo fue veteado (10 ml) encima de XLT4 agar (XLT4 agar base con Diagnosis del XLT4 del suplemento, BD, Chispas, Maryland, EEUU). Los platos fueron in-cubated en 37 xC y anotaron en 24 h y 48 h para salmonella presuntiva (lustre con negro colonias). Las colonias aisladas, presuntivas de la salmonella fueron transferidas de platos del XLT4 encima de XLT4, Verde Brillante, y L-Agar (Lennox Broth bajo con agar de 1.5 %; Gibco Laboratories, Por Mucho Tiempo Isla, Nueva York, EEUU). Las colonias que exhibieron a la salmonella phenotype (lustre con negro en XLT4 y pinche en Verde Brillante) fueron conservadas para análisis futuro. Lo aísla se guardó en x80 xC. Para una cierta cantidad de lo aísla, las inclinaciones de L-Agar fueron inoculadas y, después de la incubación en 37 xC para 24 h, enviaron al Veterinario Nacional los Laboratorios de Servicios en Ames, Iowa, EEUU para serotyping. Los serotypes de otro iso-lates fueron determinados con rep-PCR usando las cartillas ERIC tan descritos por Weigel et al. 21 . Uno aísla con un patrón ERIC-PCR que fue similar a un patrón de uno aísle que el serotyped por NVSL fue con-sidered que serotype. No todo aísla si fuera serotyped. Los procedimientos de cultura usados en este análisis tienen una sensibilidad aproximada de 1 c.f.u. Las heces de la g.

Para análisis PCR, la biomasa de los enriquecimientos se guardó en x20 xC. La DNA fue extraída de estos juegos Extraction DNA Soil UltraClean Bio Mo (Mo Bio Laboratories, S.A., Carlsbad, CA, EEUU) que usan comprimidos después de las direcciones del fabricante. Las preparaciones DNA fueron almacenadas en x20 xC y fueron analizadas para la presencia o la ausencia de salmon-ella por PCR de tiempo real más tarde. PCR de tiempo real fue llevado fuera usando un método convencional adaptado PCR de Rahn et al. 22 y mostrado por Malorny

El modelo matemático de salmonella 265

La mesa. La definición y las estimaciones de parámetro para las tasas de transición y otros parámetros en lo

El modelo que describe la dinámica de transmisión de infección Salmonella Cerro en un rebaño lechero. Las tasas de transmisión son dadas en unidades de al mes

El parámetro El símbolo El valor La

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