The Presence of Treponema spp. in Equine Hoof Canker Biopsies and Skin Samples from Bovine Digital Dermatitis Lesions

Abstract

Equine hoof canker and bovine digital dermatitis are infectious inflammatory diseases of the hooves with an unknown etiology. However, anaerobic spirochetes of the genus Treponema are considered to be potential etiological agents. The aim of this study was to find a suitable way to isolate DNA and to detect the presence of treponemal DNA in samples of equine hoof canker and bovine digital dermatitis. DNAzol®® Direct and column kits were used to isolate DNA from samples of equine hoof canker and bovine digital dermatitis. The presence of Treponema spp. was detected using PCR and Sanger sequencing. DNAzol®® Direct is suitable for isolating DNA from these types of samples. Treponemal DNA was detected in equine hoof samples as well as in bovine digital dermatitis skin samples. In equine hoof biopsies, the most frequently detected was Treponema pedis (8/13). Treponema brennaborense (2/13) and Treponema denticola (2/13) were also found. In the case of bovine digital dermatitis, Treponema medium ssp. bovis was confirmed in 14 of 36 skin samples. Treponema pedis (9/36), Treponema vincentii (1/36), Treponema phagedenis (1/36), and Treponema brennaborense (1/36) were detected as well. DNAzol®® Direct was more appropriate for isolation of treponemal DNA because the columns isolation method was more equipment and time-consuming. The presence of several Treponema spp. was determined in the samples. In horses, the most commonly detected species was a T. pedis, while in cattle it was T. medium ssp. bovis.

Treponema spp. spirochetes and keratinopathogenic fungi isolated from keratomas in donkeys

“…13,43 Both species have been implicated in the digital dermatitis of cattle, sheep, and American elk, with T. pedis recently reported to be most highly associated with equine canker samples. 10,12,30 Of note, recent data suggest that digital dermatitis T. phagedenis strains exhibit genetic evidence of pathogenicity islands including a type IV secretion system that differentiates it from human nonpathogenic strains. 43 While further studies are needed to establish the contribution of Treponema spp .…”

Hufkrebs – Immer wieder aktuell

“…B. für die Syphilis beim Menschen verantwortlich. Bei anderen Tierarten ist Treponema u. a. für die Dermatitis digitalis bei Milchkühen (auch Mortellaro oder Erdbeerkrankheit genannt) oder die kontagiöse ovine digitale Dermatitis (auch Moderhinke genannt) verantwortlich 26 – 28 . Beide Krankheiten ähneln klinisch und pathognomonisch dem Hufkrebs bei Pferden 28 .…”

“…Nagamine et al (2005) vermuteten daher, dass Treponema ähnlich wie bei Mortellaro zum Hufkrebs beitragen könnten 20 . Aus diesem Grund haben einige Autoren das Vorhandensein dieser Keime in Hufkrebsgewebe bei Pferden genauer untersucht 23 , 26 , 28 , 29 . Moe et al (2010) bestätigten das Vorkommen verschiedener Arten von Spirochäten in Hufkrebsgewebe von 2 Pferden 29 und auch Sykora und Brandt (2015) wiesen stattdessen Treponema-DNS-Fragmente sowohl bei 26 erkrankten als auch bei 10 gesunden Tieren nach 23 .…”

“…Moe et al (2010) bestätigten das Vorkommen verschiedener Arten von Spirochäten in Hufkrebsgewebe von 2 Pferden 29 und auch Sykora und Brandt (2015) wiesen stattdessen Treponema-DNS-Fragmente sowohl bei 26 erkrankten als auch bei 10 gesunden Tieren nach 23 . Die gleichen Ergebnisse wurden in der Forschung von Marčeková et al (2021) an 10 Pferden bestätigt, von denen nur 3 gesund und 7 krank waren 28 .…”

“…Bei bakteriologischen Untersuchungen wurden Umweltkeime, vor allem anaerobe gramnegative Bakterien, nachgewiesen 1 , 3 , 20 , 23 , 26 , 28 , 29 , 35 . Spirochäten, insbesondere die Gattung Treponema, können ebenfalls im proliferativen Epithel entdeckt werden 23 , 26 , 28 , 29 .…”