Use of DNA restriction fragment typing in the differentiation of Mycobacterium tuberculosis complex isolates from animals and humans in Burundi

Abstract

Setting:
Bubanza Hospital and Veterinary Laboratory in Bujumbura, Burundi.
Objective:
To monitor the rate of Mycobacterium bovis infections among tuberculosis (TB) patients and among slaughtered cattle, and to analyse the polymorphism among deoxyribonucleic acid (DNA) fingerprints of the M. tuberculosis complex isolates.
Design:
135 lymph node biopsies and 35 sputum specimens from human patients, together with specimens from 46 healthy animals and 36 animals suspected for bovine tuberculosis (BTB), were cultured. Isolates were identified phenotypically and DNA fingerprints were obtained by IS6110 based restriction fragment length polymorphism.
Results:
119 M. tuberculosis complex isolates were obtained from 170 human specimens. M. bovis was not identified in any human sample. One out of 46 healthy animals and 14 out of 36 BTB suspected animals yielded M. bovis isolates. DNA fingerprinting revealed four to eight copies of IS6110 for all M. bovis isolates with some degree of polymorphism, and some clustering for human TB isolates. No relationship was observed between human and bovine isolates.
Conclusion:
At present M. bovis seems to play a minor role in human TB in Burundi, despite the high prevalence of both human immunodeficiency virus infection in humans and M. bovis in cattle. DNA fingerprinting is able to differentiate between bovine isolates.

Résumé

Cadre:
Hôpital de Bubanza et Laboratoire Véterinaire de Bujumbura au Burundi.
Objectif:
Evaluer le taux d'infection par Mycobacterium bovis chez les patients tuberculeux et dans le bétail abattu, et analyser le polymorphisme des empreintes digitales de l'ADN dans les isolats du complexe M. tuberculosis.
Schéma:
135 biopsies ganglionnaires et 35 échantillons d'expectoration de patients humains ainsi que les échantillons provenant de 46 animaux sains et de 36 animaux suspects de tuberculose bovine (BTB) ont fait l'objet de culture sur milieu solide. Les isolats ont été identifiés pour leur phénotype et les empreintes digitales de l'ADN ont été obtenues par une RFLP basée sur l'IS6110.
Résultats:
Des isolats du complexe M. tuberculosis ont été obtenus dans 119 des 170 spécimens d'origine humaine. M. bovis n'a été identifié dans aucun cas humain. Chez un des 46 animaux sains et chez 14 des 36 animaux suspects de tuberculose bovine, des isolats de M. bovis ont été obtenus. Les empreintes digitales de l'ADN ont révélé de 4 à 8 copies de IS6110 dans tous les isolats de M. bovis avec toutefois un certain degré de polymorphisme et la présence de quelques grappes pour les isolats d'origine tuberculeuse humaine. L'on n'a remarqué aucune relation entre les isolats d'origine humaine et bovine.
Conclusion:
Actuellement, M. bovis semble jouer un rôle mineur dans la tuberculose humaine au Burundi, malgré la prévalence élevée à la fois de l'infection VIH chez les hommes et de celle de M. bovis dans le bétail. Les empreintes digitales de l'ADN sont aptes à différencier les divers isolats d'origine bovine.

Resumen
Marco de referencia:
Hospital de Bubanza y Laboratorio Veterinario de Bujumbura, Burundi.
Objetivo:
Determinar la tasa de infección por Mycobacterium bovis en los pacientes tuberculosos y en el ganado sacrificado, y analizar el polimorfismo de las huellas genómicas de ADN en los aislados del complejo M. tuberculosis.
Método:
Se cultivaron en medio sólido 135 biopsias ganglionares y 35 muestras de esputo de pacientes humanos, junto con muestras provenientes de 46 animales sanos y 36 animales con sospecha de tuberculosis bovina (BTB). Los aislados fueron identificados por su fenotipo y las huellas genómicas del ADN fueron obtenidas por RFLP en base a IS6110.
Resultados:
Se obtuvieron 119 aislados del complejo M. tuberculosis a partir de 170 muestras humanas. No se identificó M. bovis en ninguna muestra humana. Uno de los 46 animales sanos y 143 de los animales con sospecha de BTB produjeron aislados de M. bovis. Las huellas genómicas de ADN revelaron de 4 a 8 copias de IS6110 para todos los aislados de M. bovis, con un cierto grado de polimorfismo y algunos conglomerados en los aislados humanos con tuberculosis.
Conclusión:
Actualmente M. bovis parece desempeñar un papel de escasa importancia en la tuberculosis humana en Burundi, a pesar de la alta prevalencia tanto de infección VIH en los humanos como de M. bovis en el ganado. Las huellas genómicas del ADN tienen la capacidad de diferenciar los diversos aislados de origen bovino.