尿路病原性大腸菌による実験的ブタ尿路感染症における尿ディ​​ップスティック検査の評価

Scientific Reports volume 13、記事番号: 12404 (2023) この記事を引用

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尿路感染症は豚によく見られる病気であり、雌豚が殺処分される主な原因となっています。 しかし、動物には明確な臨床症状がないため、この病気の診断は困難です。 私たちは、大腸菌尿路感染症の実験モデルを使用して、10 頭のブタにおける 2 つの市販の尿ディップスティック検査の診断価値を評価しました。 ベースラインおよび接種後 48 時間で採取した尿を分析しました。 我々は、血液、白血球、特に亜硝酸塩の陽性のディップスティック検査は大腸菌尿路感染症に対して非常に特異的であり、100%の陽性的中率を示すことを示した。

尿路感染症（UTI）は豚によく見られる病気であり、この病気が生殖能力に影響を与えたり、動物の殺処分につながる可能性があるため、豚生産において経済的負担となります1,2。 生産を維持し、動物福祉を向上させるには、介入が遅れると腎盂腎炎や治療失敗のリスクが高まる可能性があるため、早期治療が重要です2。 しかし、商業牛群における尿路感染症の診断は、以下の理由により容易に実施できない。(i) 豚はこの病気の明確な臨床症状を示さないため、疑わしい対象を特定することが困難である。 (ii) 診断のゴールドスタンダードは尿培養陽性であるが、これには時間がかかり、病原体および関連する抗生物質感受性を特定するには少なくとも 48 時間の検査作業が必要である3。 尿ディップスティック検査は、感染動物の早期特定を容易にする迅速かつ安価な方法です。 尿ディップスティック検査は豚の尿路感染症の早期警告を提供すると示唆されているが、これらの研究は、豚の尿路感染症に関するほとんどの研究と同様に、自然発症尿路感染症を発症した動物、または屠殺場や処理工場で殺処分された動物から採取された尿検体と組織に基づいている。 したがって、分析されたサンプルは、この病気の異種混合症例に由来するか、生きた動物から収集された生物学的標本を正確に表していません 1,4,5。 さらに、尿ディップスティック検査は人間用に開発されたものであり、豚では日常的に使用されていません。 したがって、これらの動物における診断感度は説得力を持って検証されていません 1、3、6、7。 この研究の目的は、制御された実験条件下で尿路病原性大腸菌 (UPEC) に感染したブタの尿路感染症を診断するための市販の尿ディップスティック検査の診断価値を評価することでした。 この研究は、UTI の実験ブタ モデルの最近の進歩によって促進されました 8、9、10、11、12。

10 頭の生後 7 週間の雌豚 (デンマーク ランドレース x デンマーク ヨークシャー) を地元業者 (Kokkenborg ApS) から購入し、南デンマーク大学生物医学研究所の動物施設に収容しました。 動物はおがくずの寝具を敷いた共同の囲いの中で飼育され、水は自由に摂取できる標準的な食事を与えられました。 豊かさは、おもちゃ、音楽、日常の人間関係の形で提供されました。 実験は、ブタの平均体重が 72.7 kg (SD:6.5) に達した 7 週間の飼育後に実施されました。 動物には少なくとも1日2回付き添い、検査ごとに身体活動と摂食量を監視し、少なくとも毎週体重を測定した。

6.45 mlのキシラジン（Sedaxylan Vet.、20 mg・mL-1、Dechra Veterinary Products）、1.25 mlのケタミン（ Ketaminol Vet.、100 mg·mL-1、MSD Animal Health)、2 mL ブトルファノール (Butomidor Vet.、10 mg·mL-1、Salfarm Danmark)、および 2 ml メタドン (Insistor Vet.、10 mg·mL-1、サルファーム デンマーク）。 各ブタに体重 1.3 mL×10 ～ 1 kg の筋肉内注射を投与しました。 筋肉の反射がなくなったときにブタを手術台に移した。

我々は、もともとヒト膀胱炎患者から分離された尿路病原性大腸菌分離株 UTI89 を使用しました。 一晩プレートコロニーを溶原性ブロス(LB)中で21時間インキュベートし、続いてここから100μLを新鮮なLB中でさらに24時間培養して、1型線毛発現を最適化した。 感染当日、培養液を 5000g で 5 分間遠心分離しました。 ペレットを生理食塩水に再懸濁し、600 nmでの光学密度1.0に調整し、約1×109コロニー形成単位(CFU)・mL-1の細菌濃度を得た。 この懸濁液を段階希釈して、最終接種材料濃度１×１０２ＣＦＵ・ｍＬ−１に達した（寒天上でプレーティングすることによって検証）。 細菌懸濁液は接種の直前に調製した。