Mannheimia varigena as the etiologic agent of lameness and coronary band lesion in cattle

Abstract

Mannheimia varigena was identified as the etiologic agent of lameness and coronary band lesion in 30% of cattle in a farm located in Rio Grande do Sul, Brazil. Swab samples from the lesions were cultured in McConkey Agar and Blood Agar for microbiological identification. Culture growth was submitted to Gram staining and Matrix Assisted Laser Desorption Ionization Time of Flight Mass Spectrometry (MALDI-TOF MS) identification. Antimicrobial susceptibility test based on disc diffusion was performed for three antibiotics: ceftiofur, gentamicin and florfenicol. Furthermore, molecular characterization of 16S rDNA gene sequencing was performed and the data was used in a phylogenetic analysis. For that purpose, total DNA was extracted by thermo extraction directly from the bacterial colonies and the polymerase chain reaction (PCR) was performed. Gram-negative Mannheimia varigena strain LBV010/22 was identified as the causative of the lesions. The strain was susceptible to all antibiotics tested. The phylogenetic analysis demonstrated that the analyzed strain is closely related to M. varigena strains from pyelonephritis and respiratory tract. Overall, this is the first report of M. varigena as the causative agent of coronary band injury in bovine. Therefore, our findings show the importance of an accurate microbiological identification of infectious agent in lameness cases in order to prevent the occurrence and perform an appropriate treatment in the future.

Mannheimia varigena foi identificada como agente etiológico de claudicação e lesão de banda coronária em 30% dos bovinos de uma fazenda localizada no Rio Grande do Sul, Brasil. Amostras de swab das lesões foram cultivadas em Ágar McConkey e Ágar Sangue para identificação microbiológica. O crescimento da cultura foi submetido à coloração de Gram e identificação por Espectrometria de Massa de Ionização por Dessorção a Laser Assistida por Matriz (MALDI-TOF MS). O teste de suscetibilidade antimicrobiana baseado na difusão em disco foi realizado para três antibióticos: ceftiofur, gentamicina e florfenicol. Além disso, foi realizada a caracterização molecular do sequenciamento do gene 16S rDNA e o resultado utilizado para análise filogenética. Para tanto, o DNA total foi extraído por termoextração diretamente das colônias bacterianas e uma reação em cadeia da polimerase (PCR) foi realizada. Foi identificada como causadora das lesões a cepa gram-negativa de Mannheimia varigena_LBV010/22. Ela foi suscetível a todos os antibióticos testados. A análise filogenética demonstrou que a cepa analisada está intimamente relacionada às M. varigena presentes em pielonefrite e no trato respiratório. No geral, este é o primeiro relato de M. varigena como agente causador de lesão de banda coronária em bovinos. Portanto, nossos achados mostram a importância de uma identificação microbiológica precisa do agente infeccioso nos casos de claudicação, a fim de prevenir a ocorrência e realizar um tratamento adequado no futuro.