Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) is the etiologic agent of Johne's disease in cattle and other farm ruminants, and is also a suspected pathogen of Crohn's disease in humans. Development of diagnostic methods for MAP infection has been a challenge over the last few decades. The objective of this study was to investigate the relationship between different methods for detection of MAP in milk and fecal samples. A total of 134 milk samples and 110 feces samples were collected from 146 individual cows in 14 MAP-infected herds in southwestern Ontario. Culture, IS900 polymerase chain reaction (PCR) and nested PCR methods were used for detecting MAP in milk; results were compared with those of fecal culture. A significant relationship was found between milk culture, direct PCR, and nested PCR (P < 0.05). The fecal culture results were not related to any of the 3 assay methods used for the milk samples (P > 0.10). Although fecal culture showed a higher sensitivity than the milk culture method, the difference was not significant (P = 0.2473). The number of MAP colony-forming units (CFU) isolated by culture from fecal samples was, on average, higher than that isolated from milk samples (P = 0.0083). There was no significant correlation between the number of CFU cultured from milk and from feces (Pearson correlation coefficient = 0.1957, N = 63, P = 0.1243). The animals with high numbers of CFU in milk culture may not be detected by fecal culture at all, and vise versa. A significant proportion (29% to 41%) of the positive animals would be missed if only 1 culture method, instead of both milk and feces, were to be used for diagnosis. This suggests that the shedding of MAP in feces and milk is not synchronized. Most of the infected cows were low-level shedders. The proportion of low-level shedders may even be underestimated because MAP is killed during decontamination, thus reducing the chance of detection. Therefore, to identify suspected Johne's-infected animals using the tests in this study, both milk and feces samples should be collected in duplicate to enhance the diagnostic rate. The high MAP kill rate identified in the culture methods during decontamination may be compensated for by using the nested PCR method, which had a higher sensitivity than the IS900 PCR method used.
Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) est l’agent étiologique de la maladie de Johne chez les bovins et autres ruminants, et est également suspecté d’être l’agent pathogène de la maladie de Crohn chez l’humain. Le développement de méthodes diagnostiques pour les infections par MAP a posé un défi au cours des dernières décennies. L’objectif de la présente étude était de valider la relation entre différentes méthodes de détection de MAP dans le lait et les fèces. Au total, 134 échantillons de lait et de 110 échantillons de fèces ont été prélevés de 146 vaches réparties dans 14 troupeaux infectés par MAP dans le sud-ouest ontarien. Pour la détection de MAP dans le lait on utilisa la culture ainsi que les méthodes PCR pour IS900 et le PCR niché, et les résultats ont été comparés à ceux obtenus pour la culture fécale. Une relation significative a été notée entre les résultats de la culture du lait, le PCR direct et le PCR niché (P < 0,05). Les résultats de culture fécale n’étaient reliés d’aucune façon aux trois méthodes d’analyse utilisées pour les échantillons de lait (P > 0,10). Bien que la culture de fèces avaient une plus grande sensibilité que la méthode de culture du lait, la différence n’était pas significative (P = 0,2473). Le nombre d’unité formatrice de colonie (CFU) de MAP isolée par culture d’échantillons de fèces était en moyenne supérieur à celui dans le lait (P = 0,0083). Il n’y avait aucune corrélation significative entre le nombre de CFU cultivé du lait et celui cultivé des fèces (coefficient de corrélation de Pearson = 0,1957, N = 63, P = 0,1243). Les animaux avec des dénombrements élevés de CFU dans le lait peuvent ne pas être détectés par culture de fèces, et vice versa. Une proportion significative (29–41 %) de ces animaux positifs serait manquée si une seule méthode de culture était utilisée, au lieu de la culture simultanée du lait et des fèces. Ce résultat suggère que l’excrétion de MAP dans les fèces et le lait n’est pas synchronisée. La plupart des vaches infectées excrétaient MAP à de faibles niveaux. La proportion d’excréteurs de faibles niveaux pourrait même être sous-estimée étant donné la destruction de MAP durant l’étape de décontamination et les plus faibles chances d’être détecté. Ainsi, afin d’identifier les animaux individuels suspects d’être infectés par MAP au moyen des analyses utilisées dans la présente étude, du lait et des fèces devraient être prélevés, et l’échantillonnage répété afin d’augmenter le taux de succès du diagnostic. Le haut taux de mortalité identifié durant l’étape de décontamination lors de la culture pourrait être compensé par l’utilisation de PCR niché, qui a démontré une meilleure sensibilité parmi les méthodes de PCR utilisées.
(Traduit par Docteur Serge Messier)