Trueperella pyogenes, een wolf in schaapskleren

Al ruim twee jaar biedt Dopharma in samenwerking met Ripac diagnostiek en bedrijfsspecifieke vaccins voor herkauwers aan.
Een correcte diagnose ligt aan de basis van een effectief bedrijfsspecifiek vaccin. Hiervoor is een goede monstername van belang. Monsters genomen uit de plaats van infecties hebben uiteraard de voorkeur. Door middel van bacteriologisch onderzoek wordt er gezocht naar de primaire pathogenen. Het is niet altijd evident om deze primaire veroorzakers te identificeren en te kweken.
Een kiem die regelmatig uit verschillende purulente en necrotiserende letsels wordt geïsoleerd is Trueperella pyogenes. Maar hoe moeten we de aanwezigheid van deze kiem interpreteren? Wat weten we over deze bacterie?

Trueperella pyogenes

Zegt de naam Trueperella pyogenes u niets? Dat zou kunnen. Deze bacterie is dan ook al drager geweest van de volgende namen: Bacillus pyogenes, Corynebacterium pyogenes, Actinomyces pyogenes, Arcanobacterium pyogenes en uiteindelijk nu Trueperella pyogenes.

Taxonomie

De naam van een bacterie wordt gevormd door de naam van het genus (geslacht) waar de bacterie toe behoort, gevolgd door de naam van het species. De naam van bestaande bacteriën kan in de tijd ook weleens te veranderen. De laatste naamsverandering en daarbij ook een reclassificering van het geslacht Arcanobacterium is gebeurd naar aanleiding van het resultaat van een onderzoek waarin de chemotaxonomische kenmerken en de fylogenetische posities van de leden van het geslacht Arcanobacterium vergeleken werden. Dit resultaat bracht aan het licht dat het geslacht Arcanobacterium niet monofyletisch is, maar dat het geslacht uit twee verschillende lijnen bestaat nl. een groep bestaande uit o.a. Arcanobacterium haemolyticum en anderzijds een nieuwe robuuste groep bestaande uit de soorten zoals o.a. Arcanobacterium pyogenes. Door deze bevinding werd aan de leden van de nieuwe groep de naam Trueperella gegeven.

Bacterie

Voorkomen

Trueperella pyogenes is een klein (0.2 – 0.3 x 0.5 – 2 µm) pleomorf Gram-positief staafje. De kiem is obligaat parasitair, facultatief anaeroob, ook facultatief pathogeen en niet sporevormend.
Trueperella is een omgevingskiem die bij veel dieren tot de gewone flora van de huid en slijmvliezen behoort. Deze bacterie maakt ook deel uit van de gastro-intestinale microbiota bij runderen en varkens en kan ook gevonden worden op de uier van klinisch gezonde koeien. T. pyogenes is echter ook een belangrijke opportunistische ziekteverwekker wanneer hij de kans krijgt om beschadigd weefsel binnen te dringen. Dit verklaart waarom Trueperella pyogenes dikwijls geïsoleerd wordt uit allerhande purulente ziekteprocessen.

Virulentiefactoren

De virulentie van T. pyogenes wordt toegeschreven aan verschillende mechanismen:

  • Virulentiefactoren verantwoordelijk voor de aanhechting en kolonisatie van de slijmvliezen:
    • Pyolisin
      Dit is een krachtig cholesterolafhankelijk cytotoxine. Het pyolisin bindt aan cholesterol bevattende celmembranen waardoor poriën gevormd worden welke cytolyse veroorzaken. Het toxine induceert hemolyse, verandering van cytokine-expressie van de gastheer en cytolyse van verschillende cellen waaronder de immuuncellen (PMN en macrophagen) en endometriumcellen. Bij koeien is de weefselschade veroorzaakt door T. pyogenes van grote invloed op de gezondheid van het endometrium en bijgevolg ook op de fertiliteit. Pyolisin wordt gezien als de belangrijkste virulentiefactor van T. pyogenes.
    • Neuraminidase
      Neuraminidasen (nanH en nanP genen) zijn belangrijke factoren bij het bevorderen van de aanhechting aan het epitheel van de gastheer. Daarnaast spelen deze een belangrijke rol in het verminderen van viscositeit van de slijmvliezen waardoor bacteriën onderliggende weefsels beter kunnen koloniseren. Ook zijn ze verantwoordelijk voor een verhoogde gevoeligheid van IgA voor bacteriële proteases.
    • Collageen bindend eiwit
      Het collageen bindend eiwit (CbpA) zorgt voor aanhechting aan collageenrijk weefsel en komt voor bij 48% van de T. pyogenes isolaten.
    • Fimbriae
      Fimbriae (fimA, fimB, srtA genen) zijn betrokken bij de aanhechting aan de gastheercellen.
  • Ontwikkeling van pyogranulomateuze reacties in weefsels en organen.
  • Capaciteit tot het vormen van een biofilm.
  • Aanwezigheid van bepaalde resistentiegenen waaronder:
    • tetW – tetracycline resistentiegen;
    • ermB en ermW – macroliden resistentiegenen;
    • aacC, aadA1 en aadA2 – aminoglycosiden resistentiegenen;
    • blaP1 – β-lactam resistentiegen;
    • orfE – aanvullende antibioticum resistentiegenen met onbepaalde functie.

Al deze mechanismen zijn verantwoordelijk voor de schade die Trueperella pyogenes kan veroorzaken bij de gastheer.
In het veld worden over het algemeen geen verschillen gevonden tussen de genotypes van commensale en klinische T. pyogenes isolaten. In sommige onderzoeken werd echter wel gezien dat de virulentiefactor Fim A meer voorkomt bij de T. pyogenes die verantwoordelijk is voor klinische gevallen.

Bij de nutsdieren komen infecties met Trueperella vooral voor bij runderen, varkens, schapen, geiten, eenden en heel af en toe bij paarden. In dit artikel zullen we ons echter beperken tot de verschillende aandoeningen die bij het rund voorkomen.

Trueperella pyogenes bij het rund

Bij runderen kan T. pyogenes als primaire pathogeen een infectie veroorzaken. Echter, in het merendeel van de gevallen is Trueperella medeveroorzaker van polybacteriële ziekten als uteriene infecties, abortus, mastitis, pneumonie, interdigitale necrobacillose, orale necrobacillose en abcessen.
Het valt op dat bij polybacteriële aandoeningen, Trueperella pyogenes als facultatief anaerobe bacterie dikwijls gevonden wordt samen met andere Gram-negatieve anaerobe bacteriën zoals Fusobacterium necrophorum, Peptostreptococcus indolicus en Prevotella melaninogenica. Met sommige van deze bacteriën leeft T. pyogenes in synergie. Een voorbeeld hiervan is de onderlinge synergistische samenwerking tussen Trueperella pyogenes en Fusobacterium necrophorum. T. pyogenes vermindert de zuurstofdruk en het oxidatie-reductiepotentieel op de plaats van infectie waardoor optimale anaerobe condities worden gecreëerd voor de groei van Fusobacterium necrophorum. Daartegenover zorgt een leukotoxine geproduceerd door F. necrophorum, met zijn vermogen om leucocyten af te doden, dat T. pyogenes beschermd wordt tegen fagocytose. Bovendien kan melkzuur, dat een metaboliet is van T. pyogenes, gebruikt worden als energiebron door F. necrophorum. De exotoxines van beide kiemen veroorzaken behoorlijke necrose van de weefsels en beschadiging van de vaatwand. Vanuit het oorspronkelijk aangetaste weefsel kunnen dan uitzaaiingen (septikemie) naar andere weefsels en organen optreden:

A. Metritis en endometritis

In recente studies is met 16S ribosomaal RNA gene sequencing aangetoond dat Trueperella, Fusobacteria en Provotella species deel uitmaken van de normale flora van de uterus. Postpartum baarmoederontstekingen worden dikwijls geassocieerd met de aanwezigheid van Escherichia coli, Trueperella pyogenes en anaerobe pathogene bacteriën. Hierbij is T. pyogenes meestal verantwoordelijk voor de graad van baarmoederontsteking en de daarmee gepaard gaande klinische symptomen. Dit kan verklaard worden door pyolisin, welke verantwoordelijk is voor de cytolyse van de stromale cellen van het endometrium. Het aangeboren immuunsysteem biedt een niet-specifieke en snelle reactie op deze ziekteverwekkers en de schade door hen veroorzaakt. Een overmatige ontstekingsreactie kan leiden tot endometritis.

fig. afkomstig uit Proceedings van de 33e AETE 2017

B. Abortus

Trueperella pyogenes is een omgevingsbacterie die op de huid en slijmvliezen van gezonde koeien voorkomt. Vanuit huidletsels en abcessen vindt de kiem zijn weg via de bloedbaan richting baarmoeder waar ze de baarmoederwand en de vruchtvliezen kan aantasten. Doordat het ongeboren kalf geen volwaardig immuunsysteem heeft, is het kalf vanzelfsprekend gevoeliger voor deze infectie dan het moederdier. Een septikemie kan dus sterfte van de foetus en daardoor abortus veroorzaken. Trueperella pyogenes wordt dan ook dikwijls gevonden in de longen van de foetus (prevalentie 1 – 5 %). Meestal komt deze abortus voor in het tweede deel van de dracht. Trueperella wordt hierdoor aangeduid als primaire pathogene abortusverwekker.

C. Mastitis

a. Zomerwrang

Trueperella pyogenes is samen met de anaërobe bacterie Peptococcus indolicus gekend als veroorzaker van zomerwrang. Deze zomermastitis komt voor bij vaarzen en droge koeien waarbij veroorzakers worden overgebracht van de ene koe op de andere door de vector Hydrotaea irritans. De ontstekingsreactie wordt gekenmerkt door typisch etterig secreet en een hard kwartier. Meestal verliest de koe ook haar kwartier.

b. Mastitis

Hoe langer hoe meer is men ervan overtuigd dat T. pyogenes, naast zomermastitis ook een belangrijke rol speelt in klinische mastitis. Epidemiologisch onderzoek heeft aangetoond dat klinische mastitis veroorzaakt door T. pyogenes gepaard gaat met een hoog celgetal, opmerkelijke reductie in melkgift en een hoge opruimcoëfficiënt van aangetaste koeien. Bovendien is deze kiem vaak resistent tegen diverse antibiotica gebruikt in voor mastitis geregistreerde diergeneesmiddelen.

D. Pneumonie

De kiemen die genoemd worden bij BRD in kalveren zijn steevast Mannheimia haemolytica, Pasteurella multocida, Histophilus somni en Mycoplasma bovis. Wanneer er echter sprake is van abcesvorming (meestal chronische infecties) in de long, dan wordt Trueperella pyogenes heel vaak geïsoleerd. Trueperella is soms verantwoordelijk voor het niet goed reageren van het dier op een behandeling van luchtweginfectie met een antibioticum. Niet elk antibioticum werkt goed in de omgeving van etter, maar daarnaast blijkt Trueperella regelmatig resistent te zijn voor verschillende antibiotica.

E. Abcessen

a. Leverabcessen

Leverabcessen komen regelmatig voor bij zowel melkvee als vleesvee. Meestal zijn deze infecties polymicrobieel, waarbij Gram-negatieve anaerobe bacteriën dominant aanwezig zijn. De meeste studies hierover geven aan dat Fusobacterium necrophorum de primaire veroorzakende kiem is. De tweede meest gevonden kiem bij leverabcessen is T. pyogenes met daarnaast nog enkele andere bekenden als Bacteroïdes spp, Clostridium spp. Klebsiella spp, en E. coli.

b. Andere abccessen

T. pyogenes wordt ook dikwijls gerelateerd aan in- en uitwendige abcessen, zoals dikke ontstoken hakken, nek-en schoftbuilen, uiersmet, necrobacillose en ontstoken klauwen.

Veel voorkomende problemen op melkveebedrijven met T. pyogenes zijn:

  • Udder cleft dermatitis (UCD)
    Udder cleft dermatitis ook wel bovine ulceratieve mammaire dermatitis is een aantasting van de huid die men vindt tussen de voorkwartieren en bij de overgang van de voorkwartieren naar de buikhuid. Als normaal bewoner van de huid, heeft T. pyogenes, zeker wanneer de huidbarrière is doorbroken, een rol in de aandoening. Meer en meer bedrijven hebben een probleem met UCD. Strenge hygiënische maatregelen en goede wonddesinfectie is niet altijd voldoende om deze aandoening te stoppen.
  • Orale necrobacillose
    Dit is een necrotische ontsteking van de mucosa van de mond, keel, neus of larynx. Op sommige bedrijven komt de aandoening enzoötisch voor.
  • Interdigitale necrobacillose
    Fusobacterium necrophorum is zeer zeker de belangrijkste pathogeen bij een interdigitaal flegmoon of interdigitale necrobacillose. Het leukotoxine is de belangrijkste virulentiefactor van deze bacterie in runderen. Maar ook andere bacteriën zoals Bacteroïdes melaninogenicus, Dichelobacter nodosus, Phorphyromonas levii, spirocheten en T. pyogenes spelen vaak een rol in deze aandoening. Een wisselwerking tussen deze verschillende pathogenen ligt hieraan ten grondslag.

Verspreiding

Vectoren zoals vliegen, maar ook een te vochtige omgeving en direct contact worden aangegeven als de voornaamste routes van verspreiding van T. pyogenes.

Diagnose

Routine diagnose is gebaseerd op microbiologische cultuur en phenotypische identificatie van de bacterie uit letsels. In een cultuur is de kiem gemakkelijk te herkennen aan zijn celmorfologie; in een cultuur op bloodagar worden de kolonies omgeven door een zone van beta-hemolyse.
Identificatie van de bacterie door middel van MALDI-TOF MS is ook een snelle en betrouwbare methode.

Behandeling

Bij nutsdieren kan T. pyogenes serieuze economische verliezen geven. Bij runderen is deze kiem verantwoordelijk voor een daling in vlees en melkopbrengsten, maar ook voor verminderde fertiliteit en verhoogde afvoer van dieren.

Antibiotica

Antibiotica zoals beta-lactams, tetracyclines en macroliden kunnen aangewend worden om een infectie met T. pyogenes te behandelen. Toch wordt er bij een gemengde infectie in het veld regelmatig gezien dat een behandeling niet aanslaat. De reden ligt hier dan niet bij de primaire veroorzaker van het probleem maar bij een secundaire pathogeen zoals T. pyogenes die steeds meer multiresistent blijkt te zijn voor meerdere antimicrobiële middelen. Uit een 10 jaar durende retrospectieve studie uitgevoerd door Ribeiro, 2015 kwam naar voren dat T. pyogenes dikwijls resistent is voor trim-sulfa, enrofloxacines en tetracyclines. Met dit in het achterhoofd is het zeker verstandig om als diagnosetechniek niet altijd een PCR te gebruiken, maar af en toe ook zeker te gaan voor bacterieel onderzoek met antibiogrambepaling.
Er zijn geen specifieke controlemaatregelen die kunnen genomen worden ter preventie van T. pyogenes infecties.

Vaccinatie

Geregistreerde vaccins zijn niet beschikbaar. In een proef uitgevoerd op de universiteit van Cornell werd gekeken of een vaccin met E. coli, F. necrophorum en T. pyogenes bescherming kon bieden tegen puerperale metritis bij Holstein melkkoeien. De preventieve werking op het voorkomen van endometritis gebaseerd op vijf verschillende geïnactiveerde formuleringen uitgaande van verschillende combinaties van eiwitten (fimH, LKT, PLO) tot geïnactiveerde hele cellen in 3 subcutane en 2 intravaginale vaccins werd vergeleken. Uit het onderzoek bleek dat subcutane vaccinatie met geïnactiveerde bacteriële componenten en/of eiwit subunits, puerperale metritis kan voorkomen tijdens eerste lactatie van melkkoeien.
Met enige regelmatig ontvangen wij vragen over de betekenis van het isoleren van T. pyogenes uit letsels en de mogelijkheden om deze bacterie te gebruiken in een bedrijfsspecifiek vaccin. De afgelopen jaren heeft Dopharma daarom ervaring kunnen opdoen met autovaccins voor rundvee die deze kiem bevatten.

Conclusie

Ook minder bekende bacteriën zoals T. pyogenes kunnen een voorname rol spelen in het verloop van veelvoorkomende ziekteprocessen. Kennis hebben over hoe de kiem zich gedraagt in het dier of over de hoge mate van resistentie van deze kiem is daarom belangrijk.
Twijfelt u over de rol van Trueperella bij problemen die u in het veld tegenkomt? Neem dan zeker contact op met het TS-team om hierover van gedachten te wisselen.

Referenties:

1. AF. Yassin et al, 2011 – Comparative chemotaxonomic and phylogenetic studies on the genus Arcanobacterium Collins et al. 1982. Lehen et al. 2006: Proposal for Trueperella gen. nov. and emended description of the genus Arcanobacterium. Int. J Syst. Evol. Microbiology 61: 1265 – 74
2. M. Rzewuska et al. – Pathogenicity and virulence of Trueperella pyogenes: A review. Int. J. Mol. Sci. 2019, 20, 2737
3. IM. Sheldon et al. – Influence of uterine bacterial contamination after parturition on ovarian dominant follicle selection and follicle growth and function in cattle. Reproduction 2002 123, 837-845
4. EJ. Williams et al. – Clinical evaluation of postpartum vaginal mucus reflects uterine bacterial infection and the immune response in cattle. Theriogenology 2004.03.017
5. CC. Karstrup et al. – Presence of bacteria in the endometrium and placentomes of pregnant cows. Theriogenology .2017 volume 99: 41-47
6. M. Rezanejad er al. – Phenotypic and molecular characterization of antimicrobial resistance in Trueperella pyogenes strains isolated from bovine mastitis and metritis. BMC Microbiology 19: 305
7. V. Urumova et al. – Investigations on the involvement of Arcanobacterium pyogenes in various infections in productive and companion animals and sensitivity of isolates to antibacterials. Revue de medicine vétérinaire – Decembre 2009
8. BN. Bonnett et al. – Endometrial biopsy in Holstein-Friesian dairy cows. Bacteriological analysis and correlations with histological findings. Can J Vet Med 1991; 55: 168-173
9. M. Kontturi et al. – Bacterial species associated with interdigital phlegmon outbreaks in Finnish dairy herds. BMC Vet. Res. 2019, 29, 44
10. DC. Van Metre et al. – Pathogenesis and treatment of bovine foot rot. Vet. Clin. N Am-Food Cornell 2017; 33: 183 – 194.
11. MG. Ribeiro et al. – Trueperella pyogenes multispecies infections in domestic animals. Veterinary Quartely 2015, 35:2, 82-87
12. E. Rosenberg et al, – The prokaryotes Actinobacteria – Book fourth edition – Springer
13. V. Rodriguez et al. – Trueperella pyogenes, an opportunistic pathogen: A review. Revista Colobiana de Ciencia Animal 2015, Vol. 8, No. 1
14. MR. Amos et al. – Differential endometrial cell Sensitivity to cholesterol-dependent cytolisin links Trueperella pyogenes to uterine disease in cattle. Biology of reproduction 2014, 90(3): 54, 1-13
15. G. Preta et al. – Tethered bilayer membranes as a complementary tool for functional and structural studies: the pyolysin case. Biochimica et Biophysica Acta 1858 2016, 2070 – 2080.
16. R.G. Amachawadi et al. – Liver abcesses in cattle – American Society of animal Science 2016.94: 1620 -1632
17. ANA Miller et al. – The effects of A. pyogenes on endometrial function in vitro, and on uterine and ovarian function in vivo. Theriogenology 2007, 68 (7): 972 – 980.

Leververvetting bij pluimvee

Leververvetting bij pluimvee wordt in het Engels omschreven als fatty liver haemorrhagic syndrome (FLHS). Deze aandoening wordt vooral gevonden bij leghennen. Het wordt gekenmerkt door een verhoogde mortaliteit, een daling in de eiproductie en grote hoeveelheden vet in de lever. In dit artikel bieden we u een overzicht van de bekende informatie en enige recent gepubliceerde informatie over FLHS van de universiteit van Queensland.

Aetiology

FLHS is een multifactorieel syndroom, waarvoor enkele risicofactoren zijn beschreven:

  • een overmaat aan energie-inname;
  • hoge of lage temperaturen;
  • piekproductie (oestradiol);
  • lage hoeveelheid fosfolipiden in de lever;
  • ontsteking;
  • beperkte beweging.

Een overmaat aan energie-inname

Een overmaat aan energie-inname lijkt de meeste belangrijke risicofactor te zijn voor het ontwikkelen van FLHS. Een deel van de auteurs die over dit onderwerp hebben gepubliceerd concluderen dat de energiebron niet relevant is, maar anderen concluderen dat koolhydraatrijk voer een groter risico vormt dan vetrijk voer. De hypothese is dat dieren die een koolhydraatrijk dieet krijgen een hoge de novo vetsynthese. Bij de de novo vetzuursynthese in de lever worden vetzuren gevormd vanuit koolhydraten. Deze vetzuren kunnen daarna omgezet worden in triglyceriden of andere lipiden. Dit zet druk op het vetmetabolisme in de lever. Als de dieren een voer krijgen met een hoger vetgehalte, is de behoefte naar een de novo vetsynthese lager. FLHS komt vaker voor bij zware dieren, dan bij dieren met een normaal of lager lichaamsgewicht. Het is niet bekend of dat wordt verklaard door een overmaat aan energie-inname of door een ander mechanisme.

Hoge of lage temperaturen

Hittestress is een bekende risicofactor; FLHS komt vaker voor gedurende hete periodes. Blootstelling aan lage temperaturen kan echter ook een risicofactor zijn, die met name relevant is voor hobbymatig gehouden kippen.

Het is tot op heden niet volledig bekend waarom temperatuursextremen bijdragen aan het optreden van FLHS. In parelhoenders is wel aangetoond dat hittestress het vetmetabolisme beïnvloed, maar hier moet nog meer onderzoek naar gedaan worden. Andere hypothesen zijn de verminderde energiebehoefte bij een hogere omgevingstemperatuur of een afname van de beweging van dieren, wat ook wordt beschreven als predisponerende factor bij in kooien gehouden dieren (zie later).

Piekproductie (oestradiol)

Hoogproductieve leghennen ontwikkelen vooral FLHS tijdens de piekproductie, wat verklaart kan worden door de rol van oestradiol (oestrogeen). Hennen met FLHS hebben een hogere plasma oestradiol concentratie dan hennen zonder FLHS. Daarnaast wordt de toediening van oestradiol gebruikt om FLHS te induceren in leghennen. Dit is het meest succesvol bij hennen die ad libitium (niet beperkt) gevoerd werden.

Oestradiol stimuleert de opslag van vetten in de lever, om de dieren te voorzien van voldoende vet voor de productie van de eieren.

Lage hoeveelheid fosfolipiden in de lever

De hoeveelheid fosfolipiden die aanwezig is in de lever wordt als heel belangrijk beschouwd voor de ontwikkeling van FLHS. De fosfolipidenconcentratie bij kippen met FLHS is lager dan bij kippen die deze aandoening niet hebben. Fosfolipiden hebben een lipotrope werking en zijn dus belangrijk voor de mobilisatie van vet uit de lever. Bovendien zijn ze aanwezig in het celmembraan waar ze de integriteit en poreusheid van de membranen reguleren en de cellen beschermen. Bij het hoofdstuk preventie wordt ook nog geschreven over fosfolipiden.

Ontsteking

De onderzoeksgroep van Shini et al ontdekten dat een ontstekingsreactie kan bijdragen aan de pathogenese van FLHS bij kippen met een grote hoeveelheid vet in de lever (steatose). Deze studiegroep vond een hogere concentratie fibrinogeen en leukocyten (heterofielen en lymfocyten) in kippen met FLHS dan in controledieren. Ook was de mRNA expressie van IL-1β en IL-6 hoger. Deze cytokines zijn betrokken bij de activatie en promotie van leukocyteninfiltraties op plaatsen waar dit nodig is. De ontstekingsreactie die werd gevonden was zowel systemisch als lokaal (in de lever).

De FLHS werd in dit geval experimenteel geïnduceerd met oestradiol en LPS (lipopolysaccharide). LPS is een bestanddeel van de buitenmembraan van Gram-negatieve bacteriën, dat gebruikt kan worden voor het induceren van een immuunreactie. In deze dieren leek LPS de oorzaak voor de transitie van een simpele steatose naar FLHS. Onder commerciële omstandigheden kan een ontstekingsreactie die veroorzaakt wordt door onder andere nutritionele of omgevingsfactoren hieraan ten grondslag liggen.

Bij ons zijn nog geen studies bekend waarin is gekeken naar het effect van ontstekingsremmende medicijnen op de ontwikkeling of progressie van FLHS.

Beperkte beweging

De incidentie van FLHS is hoger bij hennen in (verrijkte) kooien, door de beperkte bewegingsvrijheid die ze in dat huisvestingssysteem hebben.

Mycotoxines

Mycotoxines zijn in het verleden ook genoemd in relatie tot FLHS, maar hun rol is twijfelachtig. Voor aflatoxine is in ieder geval aangetoond dat het andere leverafwijkingen veroorzaakt dan de afwijkingen die worden gevonden bij FLHS.

Figuur 1 Figuur uit Shini (2014) die laat zien wat het effect is van het toedienen van oestradiol aan kippen die beperkt worden in hun voeropname (ERF) of die ad libitum gevoed worden (EAL).

 

Het begin van FLHS

De problemen die worden veroorzaakt door FLHS, worden doorgaans gezien tijdens de piekproductie. Dit betekent echter niet dat dit leverprobleem zich ook pas op dat moment ontwikkeld; vaak is dit namelijk al in eerder stadium begonnen.  De eerste veranderingen in de lever worden vaak al gezien op het moment dat de dieren in leg komen. Dit gaat gepaard met een toename in de synthese van vetten en eiwitten voor de productie van eieren. Op dit moment worden er echter vaak nog geen symptomen gezien. Deze treden pas op tijdens de piekproductie en worden waarschijnlijk geïnduceerd door oestradiol.

Gevoeligheid van vogels

FLHS is een aandoening die bij vogels relatief veel voorkomt. Hoe kan dit verklaart worden? Voor minimaal een groot deel wordt dit verklaard door verschillen tussen vogels en zoogdieren:

  1. Vogels hebben een slecht ontwikkeld lymfesysteem bij de darmen. De vetzuren uit de voeding komen daardoor direct in het portale bloedsysteem als VLDL’s (portomicrons). Alle portomicrons zullen de lever passeren, waardoor er sneller vetstapeling in de lever kan optreden.
  2. Adipocyten hebben bij vogels een veel beperktere capaciteit voor lipogenese. Dit betekent dat de lever veel meer belast wordt met deze taak dan in zoogdieren.
  3. Specifiek in leghennen is er een hoge vetzuurbehoefte voor de vorming van de dooier. Deze vetzuren worden geproduceerd door de novo vetzuursynthese in de lever, omdat de ovaria de portomicrons die afkomstig zijn van de darmen niet kunnen benutten. De hoge productie van vetzuren in de lever betekent ook dat er veel vetzuren gemobiliseerd moeten worden. Omdat dit vaak een langzamer proces is, kunnen deze vetzuren zich ophopen in de lever. Daarnaast kan de opname van VLDL’s door de ovaria trager zijn dan de mobilisatie vanuit de lever, wat leidt tot een toename van circulerende triglyceriden.

Hobbymatig gehouden dieren

FLHS is niet alleen een aandoening die gezien wordt bij bedrijfsmatig gehouden pluimvee. Het is tevens een belangrijke oorzaak van sterfte in hobbykippen. Dit geldt vooral voor kippen in een overmatige conditie. In het voorjaar zal het oestradiolgehalte toenemen door de stijging van de eiproductie. Daarnaast neemt de omgevingstemperatuur toe. Door deze combinatie van factoren treedt FLHS bij hobbykippen vooral op in deze maanden.

Symptomen

FLHS in een koppel kenmerkt zich meestal door een plotselinge toename in mortaliteit ondanks geode legpercentages. Sterfte treedt vooral op bij dieren die volledig in productie waren. De gemiddelde mortaliteit is 3 – 5%, maar hogere cijfers zijn ook gemeld. Kippen die dood gevonden worden, zijn vaak bleek maar hebben verder geen klinische verschijnselen vertoond. In sommige gevallen wordt er echter wel een (plotselinge) daling van de eierproductie gezien.

Het is lastig om bij levende dieren een onderscheid te maken tussen gezonde hennen en hennen met FLHS; bleke kammen is een mogelijk verschijnsel maar dit wordt ook niet bij alle dieren gezien.

Autopsie

Bij autopsie op dood aangetroffen dieren wordt in de buikholte vaak een groot bloedstolsel gevonden, dat afkomstig is uit de lever. Er kunnen ook enkele afwijkingen gevonden worden aan de lever:

  • hepatomegaly;
  • een grote hoeveelheid vet in de lever. Bij FLHS kan de lever voor 50-60% bestaan uit vet, maar in sommige gevallen is zelfs een vetgehalte van 70% gemeld;
  • een afwijkende kleur die is omschreven als geel, bleek of stopverfkleurig;
  • brosheid van het leverweefsel;
  • kleine hematomen in het leverparenchym die zowel gevonden kunnen worden bij dood gevonden als geëuthanaseerde dieren. Deze bloedingen worden vaak in de randen van de leverkwabben gezien.

Grote hoeveelheden vet worden niet alleen in de lever, maar ook rond de andere organen in de buikholte gevonden. De ovaria zijn vaak actief; alleen bij dieren die al langer problemen hebben, worden inactieve ovaria gevonden.

Herstel van het leverparenchym leidt tot fibrose. Dit kan worden waargenomen bij kippen die eerder FLHS hebben doorgemaakt. Als een koppel meerdere milde episodes van FLHS doormaakt, kan dit ook resulteren in het herhaaldelijk optreden van fibrose in de lever. Deze stapeling van fibrotisch weefsel kan leiden tot een verminderde leverfunctie.

Figuur 2 Pathologisch beeld van een kip met FLHS (Trott et al 2014)

 

Hoe leidt een overmatige hoeveelheid vet in de lever tot een plotselinge bloeding? Eén hypothese is dat de grote hoeveelheid vet de architectuur van de lever verstoord en daarmee leidt tot een verzwakking van het netwerk van reticulaire vezels en bloedvaten. Een andere mogelijke verklaring is de focale necrose van hepatocyten, waardoor vaatschade op kan treden. Tot slot kan een mogelijke oorzaak worden gezocht in overmatige vetoxidatie van onverzadigde vetzuren in de lever. Dit kan zorgen voor het mechanisme dat zorgt voor herstel van de cellen, waardoor weefselschade op kan treden.

Diagnose

Afgezien van de klinische symptomen en necropsie, zijn er geen eenvoudige diagnostische mogelijkheden beschikbaar. Door de moeilijkheid van het stellen van de diagnose in levende dieren en het ontbreken van deze testen, wordt deze aandoening waarschijnlijk regelmatig over het hoofd gezien.

Preventie

Zoals in de eerste paragraaf ook al werd beschreven is FLHS een multifactoriële aandoening. Preventie van deze aandoening bestaat dus vooral uit het voorkomen van de factoren die een rol spelen bij het ontstaan. Een van de beschreven predisponerende factoren is de fosfolipidenconcentratie. Choline kan hier een belangrijke rol in spelen.

Fosfolipiden en choline

Fosfolipiden zijn structurele lipiden, het zijn bouwelementen van de cellen. Lecithine is de belangrijkste fosfolipide en maakt een integraal deel uit van de structuur van lipoproteïnen en microsomale membranen. Het speelt dan ook een essentiële rol in de vorming van ‘very low density lipoproteins (VLDLs) en is daardoor belangrijk voor het transport van vet van de lever naar andere weefsels. Een lecithine deficiëntie wordt geassocieerd met de ophoping van vet in de lever en een afname van de hoeveelheid vet die wordt gebruikt voor de vorming van de dooiers.

Choline (fosfatidylcholine) is een van de belangrijkste componenten van lecithine. Choline is dus ook belangrijk voor het metaboliseren en mobiliseren van triglyceriden in de lever. Het wordt dan ook een lipotrope factor genoemd. Daarnaast is het ook belangrijk voor de benutting van vetten.

Het supplementeren van choline bij leghennen wordt geassocieerd met een toename van de VLDL-concentratie in het serum en een afname van vet dat is opgeslagen in het hart, de lever en de buikholte. De combinatie van deze factoren zorgt ervoor dat het kan bijdragen aan de preventie van een abnormale vetophoping in hepatocyten, de zogenaamde leververvetting.

De cholinebehoefte van kippen is afhankelijk van het dieet; een dieet met een hoog vetgehalte gaat gepaard met een hogere cholinebehoefte. Daarnaast kan het supplementeren van choline vooral interessant zijn tijdens periodes met hittestress, omdat de afzetting van vet in de lever significant toeneemt bij hogere temperaturen.

Choline kan op verschillende manieren worden aangeboden, maar omdat FLHS een ernstige aandoening is, wordt aangeraden snel te handelen. Het toedienen van choline via het drinkwater is dan in de meeste situaties de beste oplossing.

Dopharma heeft een aanvullend diervoeder met choline, in combinatie met betaïne, methionine, lysine, sorbitol en plantenextracten. Dit vloeibare product Heparenol is zeer geschikt voor gebruik in drinkwater bij pluimvee.

Literatuur

  1. Alagawany, M., El-Hindawy, M. Attia, A., Farag, M., Abd El-Hack, M. (2015) Influence of dietary choline levels on growth performance and carcass characteristics of growing Japanese quail. Advances in animal and veterinary science 3(2): 109-115.
  2. Barroeta, A.C., Baucells, M.D., Blanco Pérez, A., Calsamiglia, S., Casals, R., Cepero Briz, R., Davin, R., Gonzalez, G., Hernandez, J.M., Isabel, B., Lopez Bote, C., Rey, I.A., Rodriguez, M., Sanz, J., Soto-Salanova, M.F., Weber, G. (2012) Optimum vitamin nutrition – In the production of quality animal foods.
  3. Crespo, R. (2020) Fatty liver hemorrhagic syndrome in poultry. https://www.merckvetmanual.com/poultry/fatty-liver-hemorrhagic-syndrome/fatty-liver-hemorrhagic-syndrome-in-poultry?query=fatty%20liver Consulted February 5th
  4. Crespo, R., Shivaprasad, H.L. (2008) Developmental, metabolic, and other noninfectious disorders. Chapter 30 in Diseases of Poultry, 12th edition, Edited by Saif, Y.M.
  5. Dong, X.F., Zhai, Q.H., Tong, J.M. (2019) Dietary choline supplementation regulated lipid profiles of egg yolk, blood, and liver and improved hepatic redox status in laying hens. Poultry science 98: 3304-3312.
  6. Gilman, G.G. e.a. (1990) Choline. In: The pharmaceutical basis of therapeutics, p 1542-1544.
  7. Griffith, M., Olinde, A.J., Schexnailder, R., Davenport, R.F., McKnight, W.F. (1969) Effect of choline, methionine and vitamin B12 on liver fat, egg production and egg weight in hens. Poultry science 48(6): 2160–2172.
  8. Hossain, M.E., Das, G.B. (2014) Effects of supplemental choline on deposition of cardiac, hepatic and abdominal fat in broiler. Bangladesh journal of animal science 43(2): 118-122.
  9. Howard, J.L. (1986) Vitamins in food animal nutrition. Current Veterinary Therapy, Food Animal Practice 290.
  10. Igwe, I.R., Okonkwo, C.J., Uzoukwu, U.G., Onyenegecha, C.O. (2015) The effect of choline chloride on the performance of broiler chickens. Annual research & review in biology 8(3).
  11. Kahn, C.M. (2005) The Merck Veterinary Manual 9th Chapter Poultry – Fatty liver syndrome page 2226-2227.
  12. Khosravinia, H., Chethen, P.S., Umakantha, B., Nourmohammadi, R. (2015) Effects of lipotropic products on productive performance, liver lipid and enzymes activity in broiler chickens. Poultry science journal 3(2): 113-120.
  13. Kpodo, K.R. (2015) Dietary supplementation of choline and betaine in heat-stressed broilers. Thesis for the master of science degree at the University of Tennessee, Knoxville.
  14. Krishnan Rajalekshmy, P. (2010) Effects of dietary choline, folic acid and vitamin B12 on laying hen performance, egg components and egg phospholipid composition. Theses and dissertations in animal science. 21.
  15. March, B.E. (1981) Choline supplementation of layer diets containing soybean meal or rapeseed meal as protein supplement. Poultry science 60: 818-823.
  16. Mendoca, C.X., Guerra, E.M., de Oliveira, C.A. (1989) Suplementação de colina para poedeiras comerciais Hisex Brown e hisex White. 2. Deposição de gordura hepática e níveis de lipídeos plasmáticos. Revista da faculdade de medicina veterinaria e zootecnia da universidade de Sao Paolo 26(1): 93-103.
  17. Ramo Rao, S.V., Sunder, G.S., Reddy, M.R., Praharaj, N.K., Raju, M.V., Panda, A.K. (2001) Performance of broiler chicken in early life on methionine deficient feed with added choline and betaine. British poultry science 42(3): 362-367.
  18. Saeed, M., Alagawany, M., Asif Arain, M., El-Hack, M.E.A., Dhama, K. (2017) Beneficial impacts of choline in animal and human with special reference to its role against fatty liver syndrome. Journal of experimental biology and agricultural sciences 5(5): 589-598.
  19. Schexnailder, R., Griffith, M. (1973) Liver fat and egg production of laying hens as influenced by choline and other nutrients. Poultry science 52: 1188-1194.
  20. Shini, S. (2014) Fatty liver haemorrhagic syndrome in laying hens: field and experimental investigations. A thesis submitted for the degree of Doctor of Philosophy at The University of Queensland.
  21. Shini, S., Shini, A., Bryden, W.L. (2019a) Unravelling fatty liver haemorrhagic syndrome: 1. Oestrogen and inflammation. Avian pathology 49(1): 87-98.
  22. Shini, S., Shini, A., Bryden, W.L. (2019b) Unravelling fatty liver haemorrhagic syndrome: 2. Inflammation and pathophysiology. Avian pathology 49(2): 131-143.
  23. The poultry site – fatty liver haemorrhagic syndrome. 06-05-2020. https://thepoultrysite.com/articles/fatty-liver-haemorrhagic-syndrome
  24. Trott, K.A., Giannitti, F., Rimoldi, G., Hill, A., Woods, L., Barr, B., Anderson, M., Mete, A. (2014) Fatty liver hemorrhagic syndrome in the backyard chicken: a retrospective histopathological case series. Veterinary pathology 51(4): 787-795.
  25. Whitehead, C.C. (1979) Nutritional and metabolic aspects of fatty liver disease in poultry. The veterinary quarterly 1(3): 150-157.
  26. Workel, H.A., Keller, T., Reeve, A., Lauwaerts, A. (2002) Choline – the rediscovered vitamin for poultry. The poultry site. https://thepoultrysite.com/articles/choline-the-rediscovered-vitamin-for-poultry.

Spotty liver disease bij pluimvee

Wat weten we van spotty liver disease (Campylobacter hepaticus) bij pluimvee?

In 2019 werd een infectie met Campylobacter hepaticus als veroorzaker van spotty liver disease (SLD) aangetoond in een koppel Nederlandse leghennen (Molenaar 2019). SLD is echter niet alleen in Nederland een opkomende ziekte. Dat blijkt wel uit de publicatie van artikelen over dit onderwerp in de afgelopen jaren. Dit nieuwsbericht biedt u een overzicht van de praktische informatie die tot dusver bekend is.

Geschiedenis

De aandoening werd meer dan 60 jaar geleden al beschreven en werd sindsdien vooral beschreven in de USA, UK en Duitsland. Er kwam meer aandacht voor toen het aantal uitbraken toenam, met name in Australië. Hierbij viel het op dat de toename in uitbraken in lijn lag met een verandering in huisvestingssytemen waarbij meer dieren gehouden werden in scharrelsystemen en ook toegang hadden tot een buitenuitloop (Van et al. 2017a).

Crawshaw et al. publiceerden in 2015 dat ze een nieuwe Campylobacter species hadden geïdentificeerd. Ze beschreven de isolatie en biochemische, structurele en moleculaire eigenschappen van de bacterie, maar er werd nog geen naam bepaald (Crawshaw et al. 2015).

Van et al. Vonden later dezelfde nieuwe Campylobacter species als veroorzaker van SLD in een koppel commercieel gehouden kippen in Australië. Op basis van een fylogenetische analyse gebaseerd op het 16S RNA-gen en het hitteschok eiwit 60 (hsp60) gensequentie werd aangetoond dat de nieuwe stammen één uniform cluster vormden dat duidelijk anders was dan reeds bekende Campylobacter species. Toen de gemiddelde nucleotide-identiteit werd berekend, hadden de nieuwe stammen een concordantie van 99%, maar vertoonden ze minder dan 84% overeenkomst met de dichtstbijzijnde soort waarvan de sequentie was bepaald. Een overeenkomst van minder dan 95% indiceert dat het om een nieuwe species gaat, en Van et al. Hebben daarom een nieuwe naam voor deze bacterie voorgesteld: Campylobacter (C.) hepaticus (Van et al. 2016).

Dezelfde studiegroep heeft later aangetoond dat deze bacterie veel invasiever is voor LMH-cellen (een cellijn met kippenlever cellen) dan andere Campylobacter species. Daarnaast lieten ze zien dat SLD geïnduceerd kon worden in volwassen leghennen die oraal besmet werden met C. hepaticus. Dezelfde bacterie kon vervolgens geïsoleerd worden uit de lever en gal van deze dieren. Hiermee werden de postulaten van Koch vervuld en kon definitief worden vastgesteld dat C. hepaticus de veroorzaker is van SLD (Van et al. 2017a).

De bacterie

De belangrijkste eigenschappen van C. hepaticus zijn (Van et al. 2016):

  • bacteriële morfologie:
    • s-vorming;
    • bevat lange flagella aan beide polen;
    • beweeglijk;
    • 0,3 – 0,4 μm breed em 1,0 – 1,2 μm lang na een incubatie van 3 dagen op HBA (paardenbloed agar) in een microaerofiele atmosfeer bij 37°C;
    • Gram-negatief;
  • morfologie van de kolonie:
    • nat;
    • crèmekleurig;
    • bol of plat en spreidend;
  • biochemische eigenschappen:
    • niet hemolytisch;
    • catalase positief;
    • oxidase positief;
    • urease negatief.

In figuur 1 kunt u de morfologie van C. hepaticus zien (Van et al. 2016).

Figuur 1 Transmissie electronenmicrofoto’s van Campylobacter hepaticus met de lange bipolaire flagella en S-vormige morfologie (Vans et al. 2016).

Een volledige gensequentie van C. hepaticus heeft aangetoond dat deze bacterie het meest verwant is met C. jejuni en C. coli, maar wel een duidelijk aparte groep is (Petrovska et al. 2017). Een overzicht van deze fylogenetische boom is te zien in figuur 2.

Figuur 2 Relatie tussen C. hepaticus en andere Campylobacter species gebaseerd op een gen-voor-genanalyses (Petrovska et al. 2017).

Infectie

SLD komt vooral voor bij leghennen die beschikken over een uitloop, maar het is ook aangetoond in leghennen en ouderdieren die gehouden worden in scharrelsystemen en in kooien (Molenaar 2019, Van et al. 2016).

Het wordt aangenomen dat kippen via de fecaal-orale route geïnfecteerd raken met C. hepaticus. Deze bacterie is aanwezig in het maagdarmkanaal van geïnfecteerde kippen en levensvatbare bacteriën kunnen geïsoleerd worden uit kippenmest (Phung et al. 2020; Van et al. 2017a; 2017b).

DNA van C. hepaticus is ook aangetoond in wilde vogels, ratten, mijten en vliegen. Ook is het aangetoond in water en grond van geïnfecteerde bedrijven. Het is echter niet bekend of deze dieren en materialen kunnen dienen als vectoren voor levensvatbare C. hepaticus stammen. Dit betekent dat extra onderzoek naar hun rol in de transmissie en introductie van C. hepaticus op bedrijven nog nodig is (Phung et al. 2020).

Uit Australisch onderzoek is gebleken dat het moment waarop dieren geïnfecteerd raken, niet altijd overeenkomt met het moment waarop we in de stal een toename in mortaliteit en laesies van SLD zien. Kippen kunnen geïnfecteerd raken met C. hepaticus tot wel 8 weken voor SLD zich manifesteert. Er is ook een casus bekend waarbij de dieren tijdens de opfok (week 12) geïnfecteerd raakten.

Dit impliceert ook dat alleen een infectie met C. hepaticus niet altijd voldoende is om SLD te veroorzaken. Andere predisponerende factoren spelen hier waarschijnlijk ook een rol in. Mogelijke predisponerende factoren zijn het veranderde levermetabolisme tijdens de piepproductie of veranderen in het microbioom in het maag-darmkanaal (Phung et al. 2020). Meer onderzoek is nodig om de exacte rol en van deze eventuele andere factoren te onderzoeken.

Infecties komen met name voor tijdens de piekproductie, maar zijn niet beperkt tot deze periode. Na de initiële infecties tijdens deze piek, kunnen bovendien latere uitbraken in hetzelfde koppel voorkomen (Phung et al. 2020).

Klinisch beeld

Koppels worden vaak tijdens de piekproductie getroffen door deze aandoening, maar dit kan het hele jaar door optreden (Molenaar 2019; Phung et al. 2020).

Koppels met SLD hebben een hogere mortaliteit met acute sterfgevallen (Molenaar 2019). De mortaliteit kan toenemen met meer dan 1% per dag (Van et al 2017a) en kan cumulatief oplopen tot 10% (Phung et al. 2020).

In sommige koppels gaan de problemen gepaard met een daling in de eiproductie, met een maximale daling van 25% (Molenaar 2019; Phung et al. 2020). Door de snelle dood van geïnfecteerde dieren worden er niet altijd zieke dieren in het koppel waargenomen (Molenaar 2019).

Necropsie

The aandoening wordt gekarakteriseerd door een grote hoeveelheid kleine grijs/witte necrotische harden in de lever (spotty liver), zoals gezien kan worden in figuur 3 (Molenaar 2019; Van et al., 2016). Uit infectieproeven is gebleken dat dieren de laesies in de lever die zijn ontstaan door SLD weer kunnen herstellen; na enkele weken kunnen deze weer verdwenen zijn (Van et al. 2017a).

Figuur 3 Pathologie van twee kippen met SLD: foto A van een kip die is overladen, foto B van een kip die is geëuthanaseerd (Van et al. 2017a).

Diagnose

Alle C. hepaticus isolaten die in de literatuur zijn beschreven, zijn geïsoleerd uit de lever of gal, waar ze doorgaans als monocultuur gevonden kunnen worden (Phung et al. 2020; Van et al. 2017).

C. hepaticus is ook aanwezig in het maagdarmkanaal. De concentratie neemt toe: duodenum < jejunum < ileum < cecum. Ondanks het feit dat de concentratie in de darmen hoger is dan in de lever, is isolatie van deze bacterie uit het maag-darmkanaal tot dusver niet beschreven (Phung et al. 2020; Van et al. 2017).

C. hepaticus is een enorm lastige bacterie om te kweken en dit zal dan ook niet lukken met de standaard kweekmethoden (Moleaar 2019). C. hepaticus groeit niet op MacConkey of Karmali agar platen, maar alleen op voedingsbodems met bloed (Van et al. 2016).

Er is een PCR waarmee gekeken kan worden of monsters DNA van C. hepaticus bevatten (Van et al. 2017b). Het analyseren van cloacaswabs met een PCR lijkt een betrouwbare methode om vast te stellen of C. hepaticus wel of niet aanwezig is in levende dieren (Van et al. 2017).

Behandeling

Er zijn verschillende antibiotica die ingezet kunnen worden om een infectie met C. hepaticus te behandelen. Tetracyclines worden doorgaans gezien als 1e keus in de behandeling. Oxytetracyline is de meest gebruikte behandeling voor SLD in Australië, maar hier wordt ook al resistentie gerapporteerd die via plasmiden overgedragen kan worden (Phung et al. 2020).

Macroliden zijn ook effectief, maar door het risico op de ontwikkeling van resistentie in zoönotische Campylobacter species, zijn dit 2e keus middelen. Tot slot zijn ook fluoroquinolonen effectief.

Preventie

Omdat ratten en wilde vogels positief getest zijn in de C. hepaticus PCR, lijkt biosecurity een belangrijke maatregel in de preventie van SLD op een bedrijf, evenals in de spreiding tussen stallen.

Er is geen vaccin geregistreerd dat dieren kan beschermen tegen deze aandoening. De productie van bedrijfsspecifieke vaccins (autovaccins) is mogelijk, maar er zijn nog geen data gepubliceerd over het gebruik hiervan.

Omdat C. hepaticus slechts vrij recent is aangetoond, zijn er nog nauwelijks gegevens over andere preventieve maatregelen, zoals het gebruik van bepaalde producten in het voer. Uit onderzoek is echter wel gebleken dat er veelbelovende resultaten zijn behaald met het gebruik van biochar (Wilson et al. 2019). Meer onderzoek is echter nodig voor dit in de praktijk toegepast kan worden.

Zoönose

Uit de genoomsequentie blijkt dat C. hepaticus het meest verant is aan Campylobacter jejuni en Campylobacter coli, welke beide zoönotisch zijn. C. hepaticus is echter tot op heden niet aangetoond in mensen. Het is echter te vroeg om al een definitieve conclusie te trekken over het zoönotisch potentieel van deze bacterie (Crawshaw 2019; Petrovska et al. 2017).

RIPAC-LABOR

Met RIPAC-LABOR hebben we een partner die gespecialiseerd is in de isolatie en het kweken van bacteriële pathogenen. RIPAC-LABOR heeft de laatste tijd geïnvesteerd in het ontwikkelen van een goede kweekmethode die al toegepast kan worden. Ook kunnen ze C. hepaticus identificeren met de MALDI-TOF MS en is er een PCR beschikbaar voor het aantonen van C. hepaticus DNA in monsters.

Daarnaast is het mogelijk om bij RIPAC-LABOR bedrijfsspecifieke vaccins (autovaccins) te laten produceren tegen C. hepaticus.

Indien u een koppel heeft dat verdacht is van C. hepaticus, kunt u altijd contract opnemen met Technical Support zodat we de mogelijkheden met u kunnen doorspreken.

Literatuur

  1. Crawshaw, T. (2019) A review of the novel thermophilic Campylobacter, Campylobacter hepaticus, a pathogen of poultry. Transboundary and Emerging Diseases 66(4): 1481-1492.
  2. Crawshaw, T., Chanter, J., Young, S.C.L., Cawthraw, S., Whatmore, A.M., Koylass, M.S., Vidal, A.B., Salugero, F.J., Irvine, R.M. (2015) Isolation of a novel thermophilic Campylobacter from cases of spotty liver disease in laying hens and experimental reproduction of infection and microscopic pathology. Veterinary microbiology 179 (3-4): 315-321.
  3. Molenaar, Robert Jan (2019) Nieuws uit de monitoring – Spotty Liver Disease. Tijdschrift voor Diergeneeskunde.
  4. Petrovska, L., Tang, Y., Jansen van Rensbrug, M.J., Cawthraw, S., Nunez, J., Sheppard, S.K., Ellis, R.J., Whatmore, A.M., Crawshaw, T.R., Irvine, R.M. (2017) Genome reduction for niche associated in Campylobacter hepaticus, a cause of spotty liver disease in poultry. Frontiers in cellular and infection microbiology 7: 354.
  5. Phung, C., Vezina, B., Anwar, A., Wilson, t., Scott, P.C., Moore, R.J., Van, T.T.H. (2020) Campylobacter hepaticus, the cause of spotty liver disease in chickens: transmission and routes of infection. Frontiers in Veterinary Science 6:505.
  6. Van T.T.H., Elshagmani E., Gor M.C., Scott P.C., Moore R.J. (2016) Campylobacter hepaticus nov., isolated from chickens with spotty liver disease. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 66, 4518–4524.
  7. Van T.T.H., Elshagmani, E., Gor, M.C., Anwar, A., Scott, P.C., Moore, R.J. (2017a) Induction of spotty liver disease in layer hens by infection with Campylobacter hepaticus. Veterinary Microbiology 199: 85-90.
  8. Van, T.T.H., Gor, M.C., Anwar, A., Scott, P.C., Moore, R.J. (2017b) Campylobacter hepaticus, the cause of spotty liver disease in chickens, is present throughout the small intestine and caeca of infected birds. Veterinary microbiology 207: 226-230.
  9. Willson, N. L., Van, T., Bhattarai, S. P., Courtice, J. M., McIntyre, J. R., Prasai, T. P., Moore, R. J., Walsh, K., & Stanley, D. (2019) Feed supplementation with biochar may reduce poultry pathogens, including Campylobacter hepaticus, the causative agent of Spotty Liver Disease. PloS one, 14(4) e0214471.

Necrotische enteritis en necro-haemorrhagische enteritis bij vleeskuikens

Necrotische enteritis is een belangrijke aandoening in vleeskuikens en kalkoenen, maar wordt ook gevonden bij leghennen en ouderdieren. Het wordt veroorzaakt door toxinen en enzymen die worden geproduceerd door pathogene C. perfringens stammen. In het veld zien we verschillende klinische vormen van deze aandoening. Een studiegroep van de vakgroep pathologie, bacteriologie en pluimveeziekten van de faculteit Diergeneeskunde in Gent (België) hebben recent een artikel gepubliceerd over het onderscheid tussen deze twee klinische vormen van necrotische enteritis (Goossens et al. 2020). In dit artikel willen we u een korte samenvatting van dit artikel aanbieden.

Necrotische enteritis wordt gekenmerkt door necrose van de dunne darm. In 2019 hebben we een artikel geschreven over de verschillende toxinotypes van C. perfringens. Het netB-producerende toxinotype G werd gezien als belangrijkste oorzaak van necrotische enteritis bij pluimvee. U kunt dit artikel nalezen op onze website.

Alhoewel toxinotype G hier werd gezien als de veroorzaker van necrotische enteritis, zijn er echter ook nog onderzoeksgroepen die netB-negatieve toxinotype A stammen isoleren uit kippen met deze aandoening. Wanneer andere dieren geïnfecteerd worden met deze stammen, ontwikkelen ze ook verschijnselen. Dit ondersteunt de hypothese dat deze stammen pathogeen zijn. Het opnieuw isoleren van dezelfde stam uit de experimenteel geïnfecteerde dieren is nog niet beschreven. De postulaten van Koch zijn dus nog niet volledig vervuld.

Naast het feit dat er dus twee verschillende C. perfringens toxinotypes worden geïsoleerd, zijn er ook twee verschillende klinische uitingen van de ziekte bij necropsie: een hemorragische en een niet hemorragische vorm. Beide worden hieronder verder uitgelegd.

Niet hemorragische necrotische enteritis

  • De niet hemorragische vorm is de best schreven en meest algemeen aanvaarde vorm van necrotische enteritis.
  • Deze vorm kenmerkt zich vooral door subklinische infecties die met name gepaard gaan met slechte productieresultaten.
  • Laesies worden vooral gevonden in het jejunum en ileum en worden beschreven als samenvloeiende mucosale necrose, vaak bedekt door een pseudomembraan.
  • Deze vorm wordt veroorzaakt door netB-positieve toxinotype G stammen.

Necro-hemorragische enteritis

  • De necro-hemorragische vorm van deze aandoening is de minder vaak beschreven vorm.
  • Deze vorm van necro-hemorragische enteritis wordt gekenmerkt door acute sterfte. Subklinische casussen zijn niet beschreven.
  • Laesies worden ook bij deze variant vooral gevonden in het jejunum en ileum, maar met het grote verschil dat ze omschreven worden als hemorragisch; er worden grote hoeveelheden bloed gevonden in het mesenterium. Als er naar de mucosa wordt gekeken, komen de macroscopische laesies overeen met die van de niet hemorragische vorm van necrotische enteritis; samenvloeiende mucosale necrose die vaak bedekt wordt door een pseudomembraan.
  • Necro-hemorragische enteritis lijkt gerelateerd te zijn aan infecties met specifieke netB-negatieve perfringens type A stammen. Er zijn overeenkomsten met boviene necro- hemorragische enteritis, veroorzaakt door toxinotype A stammen.

In onderstaande afbeelding kunt u een afbeelding zien van een typische necropsie van een vleeskuiken met ernstige niet hemorragische (A) of necro-hemorragische (B) enteritis (Goossens et al. 2020).

Figuur 1 Necropsie van een vleeskuiken met ernstige niet hemorragische (A) of necro-hemorragische (B) enteritis (Goossens et al. 2020)

Vanwege de verwarring die ontstaat door het gebruik van één naam voor deze syndromen, wordt door de onderzoeksgroep van Goossens voorgesteld om de hemorragische vorm van de ziekte te hernoemen tot necro-hemorragische enteritis.

Dopharma

De verschillenden varianten van necrotische enteritis kunnen ernstige problemen veroorzaken voor pluimveehouders. Als een behandeling geïndiceerd is, wordt het aangeraden om smal spectrum antibiotica te gebruiken. Dopharma heeft een smal spectrum penicilline in het assortiment: Phenoxypen® WSP.

Referentie

  1. Goossens, E., Dierick, E., Ducatelle, R., van Immerseel, F. (2020) Spotlight on avian pathology: untangling contradictory disease descriptions of necrotic enteritis and necro-haemorrhagic enteritis in broilers. Avian pathology DOI /10.1080/03079457.2020.1747593.

Stabiliteit drinkwatermedicatie

Invloed van biociden op gemedicineerd drinkwater

In Nederland worden diergeneesmiddelen voor varkens en pluimvee relatief vaak toegediend via het drinkwater. Tegelijkertijd worden op varkens- en pluimveebedrijven ook vaak biociden gebruikt om het gebruikte bronwater te ontsmetten of om de drinkwaterleidingen te reinigen. Onlangs onderzocht het Franse ANSES de invloed van natriumhypochloriet en waterstofperoxide op enkele veelgebruikte antibiotica. In dit artikel delen we de resultaten van dit onderzoek.

Toename van drinkwatermedicatie in Europa

Indien groepen varkens, kippen of kalkoenen met een diergeneesmiddel behandeld moeten worden, kiest men in Nederland vaak voor toediening via het drinkwater. Het gebruik van deze toedieningsweg is ook voor antibiotica de afgelopen tien jaar gestegen. Dit komt doordat sindsdien in Nederland geen antibiotica bevattende premixen meer in het voer gemengd worden. In verschillende andere Europese landen wordt de toedieningsweg via het voer nog wel veel gebruikt. Hieronder ziet u een grafiek uit het meest recente ESVAC-rapport1. In deze grafiek worden de verschillende toedieningsvormen van antibiotica bij voedselproducerende dieren weergegeven voor 31 Europese landen in 2017. Te zien is dat van het totale antibioticumgebruik de orale toedieningsweg in de meeste landen het belangrijkste is. Daarnaast zien we grote verschillen per land in de toepassing van premixen.

Grafiek antibioticumgebruik per land Europa

Sinds vorig jaar zien we echter in enkele “premix-landen” een verschuiving van voermedicatie naar drinkwatermedicatie. Hiermee wordt geanticipeerd op de nieuwe Europese diergeneesmiddelenverordening2 die in januari 2022 van kracht wordt. Hierin worden namelijk bepaalde restricties opgelegd voor het gebruik van feedmixen met antibiotica. Zo mag er slechts voor een duur van twee weken voorgeschreven worden en mogen er geen antibiotica bevattende feedmixen gecombineerd worden. Belangrijker nog is dat het preventief gebruik van antibiotica in de gehele EU verboden wordt.

Prudent use

Drinkwatermedicatie heeft vele voordelen ten opzichte van voermedicatie en past ook beter in het verantwoord en rationeel gebruik van antibiotica. Zo kan een behandeling snel gestart worden en kan een behandeling beperkt worden tot één of enkele afdelingen binnen een bedrijf. Het toepassen van drinkwatermedicatie vereist echter wel een deugdelijke installatie (een goed werkende doseerpomp), nauwkeurig doseren en een goede hygiëne. Daarnaast is het belangrijk om de kwaliteit en de eigenschappen van het gebruikte drinkwater te kennen. Eigenschappen van het drinkwater kunnen namelijk van invloed zijn op de oplosbaarheid en stabiliteit van het gebruikte diergeneesmiddel.

Recent onderzoek van ANSES: CABALE-project 2019

Biociden of ontsmettingsmiddelen worden veelvuldig gebruikt in drinkwater voor zowel mensen als dieren. Bij gebruik van bronwater bij dieren wordt er vaak op het veehouderijbedrijf zelf een biocide aan het water toegevoegd. De kwaliteit van drinkwater is immers belangrijk voor de gezondheid van de dieren en daarmee ook voor de productie van veilig voedsel. Twee veel gebruikte biociden zijn natriumhypochloriet en waterstofperoxide. Behalve voor het ontsmetten van de bron worden deze biociden ook gebruikt voor het reinigen van de drinkwaterleidingen. Maar wat is eigenlijk het effect van deze biociden op de stabiliteit van de gebruikte diergeneesmiddelen in drinkwater?
Om dit te onderzoeken en met in het achterhoofd de verschuiving van behandeling via voer naar behandeling via drinkwater, onderzocht het Franse ANSES de invloed van twee biociden op drinkwatermedicatie in het CABALE-project3. De resultaten van dit onderzoek zijn onlangs gepubliceerd en worden hieronder samengevat.

Materiaal en methoden

Van zes veelgebruikte antibiotica werd de stabiliteit in drinkwater onderzocht wanneer deze in combinatie met natriumhypochloriet (0,5 ppm actief chloor) of waterstofperoxide (50 ppm) werden gebruikt. De stabiliteit van doxycycline, amoxicilline, sulfadiazine (+ trimethoprim), sulfadoxine (+ trimethoprim), tiamuline en colistine werd vergeleken in oplossingen met en zonder biocide.

  • Er werd zowel zacht water met een lage pH (3,4 ⁰dH, pH 6) als hard water met een hoge pH (19,6⁰ dH, pH 8) gebruikt en er werden oplossingen met verschillende concentraties diergeneesmiddel getest (zowel geconcentreerde vooroplossingen als verdunde eindoplossingen; conform SPC).
  • De geconcentreerde vooroplossingen werden op drie tijdstippen onderzocht: direct na oplossen (T0), 6 uur later (T6) en 24 uur later (T24).
  • De verdunde eindoplossingen werden direct na het doorverdunnen onderzocht op T0’ en T24’ én zes uur later op respectievelijk T6’ en T30’.
  • Een oplossing werd als onstabiel beschouwd indien er ≥ 10% van de werkzame stof verdwenen was (p<0,05).

Resultaten

Bij gebruik van waterstofperoxide als biocide zag men alleen bij amoxicilline degradatie optreden. Dit gebeurde zowel in hard als in zacht water. De degradatie van amoxicilline varieerde van 12% tot 73%. Bij doxycycline, tiamuline, colistine en beide sulfonamiden zag men geen afbraak.
Het gebruik van natriumhypochloriet had echter een significant effect op bijna alle werkzame stoffen. Alleen de sulfonamiden bleven stabiel. Het gebruik van natriumhypochloriet in hard water met een hoge pH veroorzaakte meer degradatie dan in zacht water met een lage pH. Een mogelijke reden kan zijn dat in hard water met een hoge pH meer natriumhypochloriet nodig is om tot 0,5 ppm actief chloor te komen. Indien men echter een zuur diergeneesmiddel toevoegt aan dit harde water, zal de pH van de oplossing dalen en zal er vervolgens meer actief chloor beschikbaar komen. Hierdoor kan er meer actief chloor inwerken op het diergeneesmiddel met meer degradatie tot gevolg.

Conclusie

Deze studie laat zien dat er rekening gehouden moet worden met degradatie van antibiotica indien tegelijkertijd biociden in het drinkwater worden gebruikt. De gevonden resultaten kunnen echter niet geëxtrapoleerd worden naar alle producten met dezelfde werkzame stoffen omdat er soms een duidelijk verschil werd gezien tussen producten met dezelfde werkzame stof (maar met een andere formulering). Opvallend was dat van de geteste antibiotica alleen sulfonamiden niet werden afgebroken in de testomstandigheden.

Advies

Indien een reactie met biociden leidt tot afbraak van de werkzame stof, dan heeft dat tot gevolg dat er te laag gedoseerd wordt. Dit zal de effectiviteit van de behandeling beïnvloeden en zal de kans op inductie van antibioticaresistentie verhogen.
Behalve deze negatieve effecten is er nog een ander gevaar dat ontstaat bij degradatie van diergeneesmiddelen door invloed van biociden. Bij degradatie van de werkzame stof ontstaan namelijk degradatieproducten. Soms hebben deze degradatieproducten nog enige gewenste activiteit maar er kunnen ook toxische afbraakproducten gevormd worden. Er zijn gevallen bekend waarbij deze toxische afbraakproducten ernstige klinische symptomen bij dieren hebben veroorzaakt.
Ons advies voor veehouders en dierenartsen is derhalve om goed op de hoogte te zijn van de drinkwaterkwaliteit op veehouderijbedrijven. Dit is niet alleen belangrijk voor de gezondheid en de productie van de dieren maar ook wanneer drinkwatermedicatie wordt toegepast. Hierbij zijn o.a. hardheid en pH belangrijk voor de oplosbaarheid en stabiliteit van de diergeneesmiddelen. Ook moet er rekening gehouden worden met het gebruik van biociden. Deze worden in de praktijk vaak toegepast om bronwater te ontsmetten.
Indien er een diergeneesmiddel via het drinkwater toegediend moet worden is het verstandig om (tijdelijk) leidingwater te gebruiken. Indien dit niet mogelijk is en de kwaliteit van het gebruikte bronwater dit toelaat kan men tijdelijk, zolang er gemedicineerd drinkwater wordt verstrekt, het drinkwater niet ontsmetten. Als de kwaliteit van het bronwater het niet toelaat om niet te ontsmetten dan is het raadzaam om tijdens de drinkwatermedicatie de laagst mogelijke dosering van het ontsmettingsmiddel te gebruiken of een andere toedieningsweg te kiezen.

Referenties

1. European Medicines Agency, European Surveillance of Veterinary Antimicrobial Consumption, 2019, Sales of veterinary antimicrobial agents in 31 European countries in 2017, (EMA/294674/2019)
2. Regulation (EU) 2019/6 of the European Parliament and of the Council of 11 December 2018 on veterinary medicinal products and repealing Directive 2001/82/EC, (http://data.europa.eu/eli/reg/2019/6/oj)
3. Guichard P et al. Impact du traitement des eaux d’abreuvement des porcs, des volailles et des lapins par les biocides sur la stabilité des antibiotiques. Maisons-Alfort Cedex: ANSES-project CABALE; 2019. Beschikbaar via: https://www.anses.fr/fr/system/files/Article%20cadre%20Cabale.pdf

Zijn er waardige alternatieven voor doxycycline bij kalveren?

Gebruik van doxycycline

Doxycycline is tot op heden het meest gebruikte antibioticum voor de behandeling van respiratoire infecties bij kalveren. Het is breed werkzaam (ook tegen Mycoplasma bovis), bekend in gebruik en normaal gesproken goed beschikbaar. Is het echter altijd de beste keuze en wat is bij beperkte beschikbaarheid het beste alternatief?

Beschikbaarheid van doxycycline

Op dit moment merken wij dat door beperkte productie in China, doxycycline moeilijker verkrijgbaar is dan normaal. Tegelijkertijd zien we door deze minder goede beschikbaarheid de prijs van de grondstof en het eindproduct stijgen. De afgelopen weken hebben we daarom regelmatig vragen ontvangen welke werkzame stoffen en producten als waardig alternatief bij kalveren gebruikt kunnen worden. In dit artikel hebben wij een overzicht gemaakt van de producten die als alternatief kunnen dienen voor de behandeling van bacteriële luchtweginfecties bij kalveren.

Assortiment van Dopharma

De belangrijkste infecties die (conform SPC) met Doxylin® 100% behandeld kunnen worden zijn infecties met Pasteurella spp., Streptococcus spp., Arcanobacterium pyogenes, Haemophilus somnus en Mycoplasma bovis. Een voordeel van de tetracyclinen t.o.v. andere antibiotica groepen is dat tetracyclines in het algemeen ook werkzaam tegen Mycoplasmata. Hieronder ziet u een selectie van de bij Dopharma beschikbare producten voor toepassing in de melk die bij respiratoire infecties bij kalveren gebruikt mogen worden.

Tabel 1 - assortiment Dopharma respiratoire infecties kalf

Belangrijke eigenschappen per product

Oxytetracycline HCl is een wateroplosbaar poeder en bevat 100% oxytetracycline hydrochloride. Oxytetracycline behoort net als doxycycline tot de tetracyclines. Het werkingsspectrum en –mechanisme zijn dan ook vergelijkbaar. De farmacokinetische eigenschappen van oxytetracycline zijn echter minder gunstig dan die van doxycycline wat betreft respiratoire infecties: door de tragere opname vanuit het maagdarmkanaal en de lagere vetoplosbaarheid van oxytetracycline wordt er een minder hoge concentratie in longweefsel bereikt. De beschikbaarheid van oxytetracycline is op dit moment net als doxycycline beperkt en lijkt daarom geen goed alternatief voor doxycycline.

Ampisol® 20% is een wateroplosbaar poeder dat 20% ampicilline trihydraat bevat. Daarnaast hebben we ook Ampisol® 100%, een 100% ampicilline trihydraat poeder in ons gamma. Ampicilline is een aminopenicilline en interfereert met de bacteriële celwandsynthese. Hierdoor heeft het een bactericide werking. Omdat penicillines de celwand als target hebben zijn ze niet werkzaam tegen Mycoplasmata. Aangezien luchtweginfecties bij kalveren meestal poly-bacterieel zijn, en ampicilline geregistreerd is voor het behandelen van een luchtweginfectie veroorzaakt door Pasteurella multocida, werkt dit product dus minder breed dan de tetracyclines. Belangrijk is ook dat ampicilline in Nederland een tweede keus middel is.

Enterflume® kalf, kip is een wateroplosbaar poeder en bevat 50% flumequine. Flumequine behoort tot de groep van de quinolonen en remt de DNA synthese van bacteriën. Het wordt in de kalveren meestal ingezet tegen maagdarminfecties veroorzaakt door E. coli of Salmonella. Daarnaast is flumequine ook werkzaam tegen luchtweginfecties veroorzaakt door Pastereulla multocida. Ook flumequine is in Nederland een tweede keus middel.

Sulfadimidine-Na is eveneens een wateroplosbaar poeder en bevat 100% sulfadimidine natrium. Sulfadimidine is een chemotherapeuticum met activiteit tegen foliumzuursynthetiserende bacteriën, Rickettsiae en coccidiën. De werking is bacteriostatisch. Sulfadimidine verdeelt zich snel en goed over verschillende organen. De weefselconcentraties zijn echter veelal lager dan de gelijktijdige plasmawaarde. Daarbij komt nog dat de synergistische combinatie van trimethoprim met een sulfonamide de voorkeur verdient voor de behandeling van luchtweginfecties.

Trim/Sul 80/420 in het productenpakket van Dopharma is een combinatie van trimethoprim en sulfadiazine natrium. Trimethoprim en sulfonamiden werken synergistisch en remmen de bacteriële DNA-synthese. De combinatie van werkzame stoffen heeft een bactericide activiteit. Deze combinatie kan bij kalveren o.a. gebruikt worden ter behandeling van luchtweginfecties veroorzaakt door Pasteurella spp en Salmonella dublin.

Tylogran® 1000 mg/g is ook een wateroplosbaar poeder en bevat 100% tylosine tartraat. Tylosine behoort tot de macroliden en remt ook de eiwitsynthese. De opname vanuit de darm en de verspreiding naar de weefsels is goed. Het werkingsspectrum (vooral Gram positief en Mycoplasmata) en de geregistreerde luchtwegindicaties zijn smal vergeleken met doxycycline.

Tilmicosine als goed alternatief voor doxycycline

Tilmovet® 250 mg/ml is in tegenstelling tot alle wateroplosbare poeders, een orale oplossing. Dit kant-en-klare product bevat 25% tilmicosine. Tilmicosine behoort ook tot de macroliden en is net als doxycycline een eiwitsyntheseremmer. Tilmicosine wordt na orale toediening goed opgenomen en verspreidt zich snel naar weefsels met een lage pH. Zes uur na de start van de behandeling worden er al tilmicosine concentraties in de longen gevonden bij kalveren. Tilmicosine is goed oplosbaar onafhankelijk van temperatuur en hardheid van het water.  Behalve deze goede oplosbaarheid en goede farmacokinetische eigenschappen voor de behandeling van luchtweginfecties heeft tilmicosine nog enkele bijzondere eigenschappen, die de stof een unieke positie verlenen:

  • Tilmicosine heeft anti-inflammatoire eigenschappen waardoor de heftige ontstekingsreactie, die bij bacteriële luchtweginfecties vaak ontstaat, wordt verminderd.
  • Tilmicosine heeft een belangrijk Post Antibiotisch Effect (PAE): na het stoppen van de behandeling bij kalveren blijft er gedurende 60 uur een effectieve concentratie aanwezig in longen.
  • Tilmicosine heeft daarnaast ook nog een immuno-modulerende werking: tilmicosine induceert de apoptose van de polymorfonucleaire neutrofiele granulocyten en reductie van leukotriene B4 synthese in de long.
  • Tilmicosine is weinig toxisch: vijf keer de aanbevolen dosering geeft geen noemenswaardige bijwerking.
  • Tilmicosine bindt niet aan positief geladen metaalionen (Ca, Mg, Fe)

Al met al bevat Tilmovet® 250 mg/ml een interessant molecuul voor de behandeling van bacteriële luchtweginfecties bij het kalveren. Het is hiermee een zeer geschikt alternatief voor de behandeling met doxycycline. Ook in het Formularium van de WVAB heeft tilmicosine vaak de voorkeur boven andere eerste keus middelen.

Tabel 2 - Eerste en tweede keus antimicrobiële middelen respiratoire infecties kalf

Discussie

Is doxycycline de beste keuze voor de behandeling van luchtweginfecties bij kalveren? Welke behandeling de beste keuze is voor de behandeling van luchtweginfecties is niet vast te leggen. Elke casus dient apart beoordeelt te worden. Welke behandeling er uit eindelijk wordt ingezet is de verantwoordelijkheid van de behandelende dierenarts die hierbij naast de veroorzakende kiemen ook rekening houdt met specifieke bedrijfsomstandigheden.

Prudent use van antibiotica betekent zowel een verantwoord gebruik als het rationeel gebruik van deze diergeneesmiddelen. Onder verantwoord gebruik verstaan we de inzet van antibiotica alleen als het echt nodig is. Alle omstandigheden die een invloed op infecties hebben moeten geoptimaliseerd worden. Denk hierbij aan voeding, huisvesting, management, biosecurity maar ook aan het preventief gebruik van vaccins en supplementen op risicomomenten. Rationele toepassing van antibiotica betekent de inzet van de meest geschikte werkzame stof of zelfs het meest geschikte product voor elke casus. Het begint hierbij met een juiste diagnose. Doordat er het afgelopen decennium veel aandacht is geweest voor verantwoord antibioticumgebruik, heeft de sector een enorme reductie kunnen bewerkstelligen. Dit heeft tot gevolg gehad dat veel bedrijven “schoner” zijn geworden en dat mono-infecties van bacteriën meer voorkomen dan vroeger. Hierdoor is niet altijd een breed werkzaam antibioticum automatisch de beste keuze. Met behulp van een juiste diagnose, kennis van farmacodynamie & farmacokinetiek en kennis van de antibioticagevoeligheid van te bestrijden bacteriën kan zo het diergeneesmiddel gekozen worden waarvan de beste effectiviteit verwacht kan worden. Dit helpt in verdere reductie van antibioticagebruik en kan zelfs het risico op resistentieontwikkeling verminderen. Ook de praktische toepasbaarheid van een product is een belangrijke overweging: oplosbaarheid, stabiliteit en specifieke toepassing (in water of in de melk) zijn bij drinkwatermedicatie zeer belangrijk. De bedrijfsspecifieke omstandigheden kunnen tenslotte mede bepalen of een bepaald product of een bepaalde toedieningsweg geschikt is voor het bedrijf.

Dopharma is er zich van bewust dat u als dierenarts een brede keuze moet hebben om antibiotica rationeel voor te kunnen schrijven. In het huidige klimaat van druk op antibiotica en steeds strengere productie-eisen, is het echter niet vanzelfsprekend om als veterinair farmaceutisch producent een breed assortiment in stand te houden of het antimicrobiële assortiment zelfs uit te breiden. U kunt er echter op rekenen dat wij als marktleider op dit gebied ons meer dan 100% inzetten om dit toch te bewerkstelligen.
Indien u advies wilt over de inzet van het meest geschikte antibioticum voor uw casus kunt u uiteraard contact opnemen met de specialisten van Dopharma.

Referenties (naast de SPC’s van de besproken producten):

1. Tijdschrift voor diergeneeskunde Deel 136 Aflevering 8, 1 augustus 2011
2. André G. Buret (2010) – Immuno-modulation and anti-inflammatory benefits of antibiotics: The example of tilmicosin – The Canadian journal for Veterinary Research, 2010; 74: 1–10.
3. AC Chin et al. Tilmicosin induces apoptosis in bovine peripheral neutrophils in the presence or in the absence of Pasteurella haemolytica and promotes neutrophil phagocytosis by macrophages. – Antimicrobial agents and chemotherapy, Sept. 2000,
p. 2465–2470.
4. Productinfo – SPC Huvepharma Tilmovet 250 mg/ml
5. Formularium vleeskalveren en vleesvee maart 2017. Beschikbaar via: https://www.knmvd.nl/app/uploads/sites/4/2019/09/wvab-formularium-vleeskalveren-en-vleesvee_230919.pdf

Doxycycline als oplossing bij varkens?

Gebruik van doxycycline

Doxycycline wordt relatief veel gebruikt voor de behandeling van respiratoire infecties bij varkens. Het is breed werkzaam, bekend in gebruik en normaal gesproken goed beschikbaar. Is het echter altijd de beste keuze en wat is bij beperkte beschikbaarheid het beste alternatief?

Beschikbaarheid van doxycycline

Op dit moment merken wij dat door beperkte productie in China, doxycycline moeilijker verkrijgbaar is dan normaal. Tegelijkertijd zien we door deze minder goede beschikbaarheid de prijs van de grondstof en het eindproduct stijgen. De afgelopen weken hebben we daarom regelmatig vragen ontvangen welke werkzame stoffen en producten als alternatief bij varkens gebruikt kunnen worden. In dit artikel hebben wij een overzicht gemaakt van de producten die als alternatief kunnen dienen voor de behandeling van bacteriële luchtweginfecties bij varkens.

Assortiment van Dopharma

De belangrijkste infecties die (conform SPC) met Doxylin® 100% behandeld kunnen worden zijn infecties met Pasteurella multocida, Bordetella bronchiseptica en Actinobacillus pleuropneumoniae. Tetracycylines zijn in het algemeen ook werkzaam tegen Mycoplasmata. In de SPC van Doxylin 100% wordt M. hyorhinis vernoemd. Hieronder ziet u een selectie van de bij Dopharma beschikbare producten voor drinkwatermedicatie die bij respiratoire infecties bij varkens gebruikt mogen worden.

Tabel 1 - assortiment Dopharma met geregistreerde indicaties sat betreft respiratoire infecties bij het varken

Belangrijke eigenschappen per product

Oxytetracycline HCl is een wateroplosbaar poeder en bevat 100% oxytetracyclinehydrochloride. Oxytetracycline behoort net als doxycycline tot de tetracyclines. Het werkingsspectrum en –mechanisme zijn dan ook vergelijkbaar. De farmacokinetische eigenschappen van oxytetracycline zijn echter minder gunstig dan die van doxycycline wat betreft respiratoire infecties: door de lagere vetoplosbaarheid van oxytetracycline wordt er een minder hoge concentratie in longweefsel bereikt.
De beschikbaarheid van oxytetracycline is op dit moment net als doxycycline beperkt en lijkt daarom geen goed alternatief voor doxycycline.

Amoxy Active® 697 mg/g is een wateroplosbaar poeder dat 80% amoxicilline trihydraat bevat (dit komt overeen met 69,7% amoxicilline). Amoxicilline is een aminopenicilline en interfereert met de bacteriële celwandsynthese. Hierdoor heeft het een bactericide werking. Amoxy Active 697 mg/g is o.a. geïndiceerd voor de behandeling van luchtweginfecties door gevoelige micro-organismen. Omdat penicillines de celwand als target hebben zijn ze echter niet werkzaam tegen Mycoplasmata. Ook de behandeling van Bordetella bronchiseptica infecties is meestal niet effectief omdat Bordetella’s vaak lactamasen produceren die penicllines enzymatisch afbreken. Amoxicilline werkt dus minder breed dan de tetracyclines. Belangrijk is ook dat amoxicilline in Nederland een tweede keus middel is.

T.S.-Sol® (20/80) is een orale oplossing en bevat opgeteld 10% trimethoprim en sulfamethoxazol. Het product T.S.-Sol® 20/100 bevat 12% van dezelfde werkzame stoffen. Trimethoprim en sulfonamiden werken synergistisch en remmen de bacteriële DNA-synthese. De combinatie van werkzame stoffen heeft een bactericide activiteit. De goede oplosbaarheid van deze producten is niet voor de hand liggend omdat beide werkzame stoffen slecht oplosbaar zijn en ook nog bij verschillende pH’s hun optimale oplosbaarheid in water vertonen. Vanwege de specifieke formulering worden beide Dopharma-producten echter al jarenlang succesvol ingezet als drinkwatermedicatie. Over het algemeen zijn deze producten zeer effectief voor de behandeling van pleuropneumonie.

Enterflume® Varken is een wateroplosbaar poeder en bevat 50% flumequine. Flumequine behoort tot de quinolonen en remt de DNA-synthese van bacteriën. De opname vanuit het darmkanaal en de verdeling over de verschillende organen is goed. Flumequine is een bactericide breedspectrum antibioticum en het betreft een tweede keus middel.

Lincomycine® 20% is een wateroplosbaar poeder maar mag ook over het voer gebruikt worden. Het bevat 20% lincomycine hydrochloride en remt de bacteriële eiwitsynthese. De opname vanuit de darm en de verspreiding naar de verschillende weefsels is goed. Hierdoor zijn de weefselconcentraties vaak hoger dan de serumconcentraties. Wat betreft luchtwegaandoeningen voor varkens is Lincomycine 20% alleen geregistreerd voor M. hyopneumoniae.

Vetmulin® 450 mg/g Granules is een wateroplosbaar poeder en bevat 45% tiamuline waterstoffumaraat. Tiamuline behoort tot de pleuromutilines en remt de bacteriële eiwitsynthese. Na orale toediening wordt tiamuline goed vanuit de darm opgenomen en wijd verspreid door het lichaam. Het concentreert zich in de longen, in de lever en in leucocyten. Tiamuline is daarom een interessante molecule om respiratoire infecties bij varkens te behandelen. Echter vanwege de goede effectiviteit tegen Brachyspira spp. wordt dit diergeneesmiddel vaak gereserveerd voor deze indicatie.

Tylogran® 1000 mg/g is ook een wateroplosbaar poeder en bevat 100% tylosine tartraat. Tylosine behoort tot de macroliden en remt ook de eiwitsynthese. De opname vanuit de darm en de verspreiding naar de weefsels is goed. Het werkingsspectrum (vooral Gram positief en Mycoplasmata) en de geregistreerde luchtwegindicaties zijn smal vergeleken met doxycycline.

Tilmicosine als goed alternatief voor doxycycline

Tilmovet® 250 mg/ml is een orale oplossing. Dit product bevat 25% tilmicosine en deze werkzame stof behoort ook tot de macroliden. Tilmicosine wordt na orale toediening goed opgenomen en verspreidt zich snel naar weefsels met een lage pH. Zes uur na de start van de behandeling worden er al tilmicosine concentraties in de longen gevonden. Het is bekend dat tilmicosine zich concentreert in alveolaire macrofagen van het varken1. Behalve een goede oplosbaarheid en goede farmacokinetische eigenschappen voor de behandeling van luchtweginfecties heeft tilmicosine nog enkele bijzondere voordelen:

  • In de alveolaire macrofagen wordt de vermeerdering van PRRS-virus geremd2,3.
  • Tilmicosine heeft anti-inflammatoire eigenschappen waardoor de heftige ontstekingsreactie, die bij bacteriële luchtweginfecties vaak ontstaat, wordt verminderd4.
  • Tilmicosine heeft een belangrijk Post Antibiotisch Effect (PAE): na het stoppen van de behandeling blijft er gedurende twee dagen een effectieve concentratie aanwezig in serum en longen5.

Al met al bevat Tilmovet 250 mg/ml een interessant molecuul voor de behandeling van bacteriële luchtweginfecties bij het varken. Het is hiermee een zeer geschikt alternatief voor de behandeling met doxycycline. Ook in het Formularium6 van de WVAB heeft tilmicosine vaak de voorkeur boven andere eerste keus middelen.

Tabel 2 - Eerste en tweede keus antimicrobiële middelen per indicatie bij respiratoire infecties bij varkens volgens het formularium

Discussie

Is doxycycline de beste keuze voor de behandeling van luchtweginfecties bij varkens? Ondanks dat doxycycline zeer waardevol is als diergeneesmiddel in de tool-box van de dierenarts is het antwoord nee. Ook tilmicosine, wat een zeer goed alternatief is voor doxycycline, is niet bij voorbaat de beste keuze voor elke behandeling. Het is Good Veterinary Practice om iedere casus apart te bekijken en te handelen naargelang de bedrijfsspecifieke omstandigheden.

Prudent use van antibiotica betekent zowel een verantwoord gebruik als het rationeel gebruik van deze diergeneesmiddelen. Onder verantwoord gebruik verstaan we de inzet van antibiotica alleen als het echt nodig is. Alle omstandigheden die een invloed op infecties hebben moeten geoptimaliseerd worden. Denk hierbij aan voeding, huisvesting, management, biosecurity maar ook aan het preventief gebruik van vaccins en supplementen op risicomomenten. Rationele toepassing van antibiotica betekent de inzet van de meest geschikte werkzame stof of zelfs het meest geschikte product voor elke casus. Het begint hierbij met een juiste diagnose. Doordat er het afgelopen decennium veel aandacht is geweest voor verantwoord antibioticumgebruik, heeft de sector een enorme reductie kunnen bewerkstelligen. Dit heeft tot gevolg gehad dat veel bedrijven “schoner” zijn geworden en dat mono-infecties van bacteriën meer voorkomen dan vroeger. Hierdoor is niet altijd een breed werkzaam antibioticum automatisch de beste keuze. Met behulp van een juiste diagnose, kennis van farmacodynamiek & farmacokinetiek en kennis van de antibioticagevoeligheid van te bestrijden bacteriën kan zo het diergeneesmiddel gekozen worden waarvan de beste effectiviteit verwacht kan worden. Dit helpt in verdere reductie van antibioticagebruik en kan zelfs het risico op resistentieontwikkeling verminderen. Ook de praktische toepasbaarheid van een product is een belangrijke overweging: oplosbaarheid, stabiliteit en specifieke toepassing (bijvoorbeeld continue dosering of puls-dosering) zijn bij drinkwatermedicatie zeer belangrijk. De bedrijfsspecifieke omstandigheden kunnen tenslotte mede bepalen of een bepaald product of een bepaalde toedieningsweg geschikt is voor het bedrijf.

Dopharma is er zich van bewust dat u als dierenarts een brede keuze moet hebben om antibiotica rationeel voor te kunnen schrijven. In het huidige klimaat van druk op antibiotica en steeds strengere productie-eisen, is het echter niet vanzelfsprekend om als veterinair farmaceutisch producent een breed assortiment in stand te houden of het antimicrobiële assortiment zelfs uit te breiden. U kunt er echter op rekenen dat wij als marktleider op dit gebied ons meer dan 100% inzetten om dit toch te bewerkstelligen.

Indien u advies wilt over de inzet van het meest geschikte antibioticum voor uw casus kunt u uiteraard contact opnemen met de specialisten van Dopharma.

Referenties (naast de SPC’s van de besproken producten)

1. Scorneaux B & Shryock TR. Intracellular accumulation, subcellular distribution and efflux of tilmicosin in swine phagocytes. J. vet. Pharmacol. Therap. 1998;21:257-268
2. Du Y et al. Antiviral activity of tilmicosin for type 1 and type 2 porcine reproductive and respiratory syndrome virus in cultured porcine alveolar macrophages. J Antivir Antiretrovir. 2011;3(3):28-33
3. Lin C-N et al. Tilmicosin reduces PRRSV loads in pigs in vivo. J Agricult Sci. 2016; 8(1):154-162
4. Paradis MA et al. PulmotilTM in piglets infected with Actinobacillus pleuropneumoniae: effects on apoptosis, leukotriene B4, and inflammation of the lung. Proceedings of the 18th IPVS; 2004 jun 27-jul 1; Hamburg, Germany
5. Karankolova M et al. Efficacy of an alternative Tilmovet® treatment scheme in pigs. Proceedings of the 23th IPVS; 2014 Jun 8-11; Cancun, Mexico
6. Van Duijkeren et al. Formularium varken. Houten: WVAB van de KNMvD; 2019. Beschikbaar via: https://www.knmvd.nl/app/uploads/sites/4/2019/09/formularium-varken_230919.pdf

Een vaars met diarree in deze tijd van het jaar: gecheckt op Paramphistomose?

Parasitaire infecties worden beschouwd als een belangrijk en veel voorkomend probleem in relatie tot diergezondheid, met name voor grazende herkauwers. Bij inwendige parasieten denken we als dierenarts dan voornamelijk aan maagdarmwormen, longwormen en leverbot. Aan paramphistomen of pensbotten denken we zelden of nooit. Desondanks komen deze platwormen, die zich nestelen in de pens bij graseters, wereldwijd voor. Waar ze voorheen vooral in tropische en subtropische gebieden voor ziekte bij herkauwers zorgden, lijkt het erop dat besmettingen in West-Europa vaker voorkomen dan we denken. Meningen zijn verdeeld over de invloed van deze parasieten op diergezondheid en technische resultaten.

Paramphistomen

Paramphistomose, een infectie veroorzaakt door een parasiet van het genus Paramphistomum is al sinds jaar en dag bekend. Waar paramphistomose voordien altijd beschreven werd als een ziekte die voornamelijk in tropische gebieden voorkwam, zien we dat de laatste jaren de prevalentie ook stijgt in West-Europa (Huson et al., 2017). Van de verschillende Paramphistomum species wordt Calicophoron daubneyi (vroeger Paramphistomum daubneyi) het meest aangetroffen in Europa. In Frankrijk, Groot-Brittannië, Ierland, België, Portugal en Spanje is er een enorme toename van voorkomen van deze parasiet gezien en wijst men op het belang van eventuele controlemaatregelen (Malrait et al., 2015). Ook in Nederland werd bij het routinematig onderzoek van alle door de GD ontvangen mestmonsters in de periode 2009-2014, een incidentie van 15,8% bij runderen en 8% bij schapen gerapporteerd (H.W. Ploeger, 2017).

Verspreiding door aankoop van besmette dieren over de continenten heen, verbeterde diagnostische methoden zoals mestonderzoek door een gemodificeerde McMastertechniek, klimatologische veranderingen met verhoogde regenval en verhoogde temperaturen, overschakeling naar meer gerichte behandelingen tegen leverbot (en niet effectief tegen pensbot) werden allemaal gesuggereerd als mogelijke redenen voor de stijgende prevalentie. Uit een recent onderzoek op basis van de deep amplicon sequencing methode, uitgevoerd door de universiteit van Edinburgh is gebleken hoe groot de impact van intensieve verplaatsingen van dieren is op de verspreiding van de infectie (Sargison et al., 2019). Op basis van dit resultaat dringt een goede parasietbestrijding zich op, naast natuurlijk preventieve maatregelen zoals bestrijding van de tussengastheer door waterpeilverlaging.

Levenscyclus

De levenscyclus van de pensbot Calicophoron daubneyi vertoont vele gelijkenissen met deze van de leverbot Fasciola hepatica. Naast dezelfde eindgastheer heeft de pensbot ook een indirecte cyclus, waarbij de zoetwaterslak / modderslak Galba Truncatula tussengastheer is (Kaufmann et al., 1996).

Maar er zijn ook duidelijke verschillen tussen de twee trematoden. Na opname van de besmettelijke metacercaria door de eindgastheer komen de geëxcysteerde larven vrij in de lebmaag om dan richting het duodenum te migreren. Daar hechten ze zich vast aan de mucosa waar ze zich verder ontwikkelen gedurende een 3 tot 6-tal weken. Aanwezigheid en migratie in de dunne darm kan aanleiding geven tot het berokkenen van behoorlijk wat schade. Zo kunnen de immature stadia grote stukken intestinale darmwand opnemen en daarbij necrose veroorzaken (Hendrix et al., 2006). Nadat de pensbot volledig is uitgegroeid, migreert de parasiet terug naar de pens en netmaag waar hij zich vasthecht aan de penspapillen. Na enkele weken aanwezig te zijn in de pens en netmaag is de volwassen pensbot in staat om eieren te produceren. Deze komen met de mest op de weide terecht. Alleen in een waterig milieu en als de temperatuur boven de 10 ˚C is komen uit het ei miracidia. In de buitenwereld hebben deze miracidia een maximale levensduur van 24 uur. Gedurende die tijd gaan ze op zoek naar de tussengastheer Galba Truncatula. Na enkele ontwikkelingen in de tussengastheer worden de cercaria uitgescheiden. De vrijgekomen cercaria encysteren al vrij vlug op een voor hen geschikte plaats (zoals gras in de buurt van water) tot metacercaria. Bij een gematigd klimaat kunnen zij tot 6 maanden overleven. De eindgastheer wordt besmet door het opeten van het gras waarop de metacercaria zich bevinden.

Levenscyclus van de pensbot, Calicophoron daubneyi (Huson et al., 2017)

Symptomen

Er kan een onderscheid gemaakt worden tussen de symptomen veroorzaakt door enerzijds de immature en anderzijds de volwassen stadia in de eindgastheer.

Paramphistomose kan zich op twee manieren manifesteren in het rund:

Acute vorm veroorzaakt door de immature stadia

De migratie van de juveniele pensbotten en de migratie in de mucosa van de dunne darm kunnen verantwoordelijk zijn voor de vernietiging van de spijsverteringsklieren. Al vrij vlug na besmetting met pensbot is er erosie van het darmepitheel met hemorragisch letsel en slijmvliesoedeem te zien. De acute hemorragische enteritis die hieruit ontstaat, kan gepaard gaan met flinke diarree, verminderde eetlust, dehydratatie, gewichtsverlies, anorexie en zelfs sterfte. Herinfectie van dieren gaat dikwijls gepaard met overgevoeligheidsreacties type 1 welke de ernst van symptomen kunnen vergroten.

Chronische vorm veroorzaakt door adulte stadia

Relatief milde manifestaties van volwassen wormen in de pens geven zelden aanleiding tot klinische symptomen.

Massale hoeveelheden pensbotten daarentegen, bij voorkeur gegroepeerd ter hoogte van de penspijlers, kunnen aanleiding geven tot meteorisme, ruminale pensatrofie en oedeemvorming ter hoogte van de mucosaplooien van de pens. Dit kan gepaard gaan met slappere mest en verminderde eetlust.

Histopathologisch onderzoek op besmette koeien heeft aangetoond dat er een correlatie bestaat tussen de hoeveelheid pensbotten en pensbeschadigingen zoals hyperkeratose en infiltratie van ontstekingscellen (Fuertes et al., 2015). Of echter de aanwezigheid van pensbotten een significant effect heeft op gezondheid, groei en prestatie van de eindgastheer is maar de vraag. Daarentegen werd dan weer in een studie op slachthuisniveau een duidelijke negatieve associatie aangetoond tussen een pensbotinfectie en het karkasgewicht en de vetbedekking van het dier (Bellet et al., 2016).

Immuniteitsopbouw

De meeste parasieten induceren een bepaalde graad van immuniteit bij hun eindgastheer, waardoor er een evenwicht ontstaat tussen de parasitaire populatie en de gastheer. Of dit fenomeen ook geldt voor infestaties met trematoden is nog niet honderd procent duidelijk. Volgens Chauvin et al, 2012 is dit voor pensbot niet helemaal het geval. Ook Ferreras et al 2014 suggereert dat herhaalde blootstelling aan pensbotten geen bescherming biedt tegen herinfectie. Zo kunnen herhaaldelijke zware infecties met pensbotten leiden tot accumulatie van het aantal pensbotten.

In haar onderzoek daarentegen geeft Knubben-Schweizer aan dat opeenvolgende kleine infecties bij oudere dieren een gedeeltelijke immuniteit opleveren.

Diagnose

Klinische symptomen zijn meestal niet erg specifiek en zullen dus geen duidelijke diagnose kunnen geven.

Als in de anamnese gesproken wordt over dieren uit vaak overstroomde graasgebieden met ernstige diarree, dan moet bij de diagnose zeker rekening gehouden worden met een eventuele infectie met pensbot.

Mestonderzoek

De aanwezigheid van volwassen wormen (eierproducerende stadium) kan tot op heden alleen door mestonderzoek aangetoond worden.

Er kan een onderscheid gemaakt worden tussen kwalitatief en kwantitatief fecesonderzoek. Bij routineonderzoeken is kwalitatief onderzoek meestal voldoende. Hierbij wordt nagegaan of een dier al dan niet besmet is.

Om een goed beeld te verkrijgen van de infectiegraad kan men beter een kwantitatieve bepaling doen. Hierbij kan onder meer het aantal eieren per gram feces (= EPG) worden bepaald (Vercruysse, 1992). Eén van de kwantitatieve methoden die gebruikt wordt om de EPG te bepalen van verschillende soorten parasieten is de McMastermethode. Deze methode maakt hiervoor gebruik van een telkamer. Vermits de eieren van treamatoden vrij zwaar zijn moet er gebruik gemaakt worden van flotatievloeistoffen met een soortelijk gewicht boven 1,35.

Rieu et al. (2007) onderzochten de mate van betrouwbaarheid van mestonderzoek bij pensbot. Er werd een significante relatie tussen EPG-tellingen en de ernst de van infectie gevonden. Het vinden van meer dan 100 eieren per gram mest gaf een indicatie dat er zich meer dan 100 adulte paramphistomen in de pens of netmaag bevonden.

In de masterproef van Karen Malrait aan de UGent werd een cut-off waarde van 200 EPG gebruikt om een zware infectie (met meer dan 201 volwassen pensbotten in de pens) te onderscheiden van lichtere infecties. De hoeveelheid eieren in de feces zegt echter niets over de pathogeniteit van de infectie vermits symptomen voornamelijk door de immature stadia worden veroorzaakt.

Bij immature stadia kan mestonderzoek aanleiding geven tot een vals negatief resultaat. Immature stadia scheiden immers nog geen eieren uit. Wat wel kan voorkomen is dat bij erg geïnfecteerde dieren rode immature pensbotten in mest te vinden zijn.

Necroscopie

Necroscopie op dode dieren kan aardig wat informatie opleveren.

Bij de acute vorm van de infectie onthult het openen van de darm de aanwezigheid van rode immature pensbotten van één tot twee millimeter afhankelijk van hun stadium van ontwikkeling, kleine oppervlakkige zweertjes en oedeem van de mucosa.

Bij de chronische vorm zie je bij het openen van de pens de volwassen parasieten aan de wand hangen.

Er zijn volop ontwikkelingen aan de gang van onderzoeken naar serologische en moleculaire technieken, die mogelijk in de toekomst kunnen leiden tot verbeterde diagnostiek.

Behandeling

Net als bij een leverbotinfectie berust de bestrijding op twee pijlers.

Preventie

Een doordacht weidebeheerplan waarmee ervoor gezorgd wordt dat koeien niet in drassige gebieden kunnen vertoeven is één van de belangrijkste dingen die uitgevoerd kunnen worden. Ook jonge gevoelige dieren niet laten grazen met oudere dieren of jonge dieren niet laten grazen in de meest gevaarlijke periode van het weideseizoen kunnen ervoor zorgen dat infectiedruk een stuk daalt. Ook de overlevingskansen van de zoetwater slak drastisch naar beneden brengen door een goede drainage van weiden met hoog waterpeil helpen al een stuk in het verminderen van pensbotinfecties.

Met de informatie over de invloed van het massaal verplaatsen van besmette dieren op de verspreiding van Calicophoron in UK en Ierland (uit de proef uitgevoerd onder leiding van universiteit van Edinburgh) is het voor de hand liggend dat het ook verstandig is om besmette dieren te behandelen. Kennis van de infectiestatus van nieuw aangekochte dieren is daarom ook zeker van belang.

Maar wat te doen met geïnfecteerde dieren?

In Europa zijn er momenteel géén anthelmintica geregistreerd voor de behandeling van pensbotinfecties.

In vele in vitro en in vivo studies werd gekeken naar de effectiviteit van verschillende ontwormingsmiddelen tegen pensbot. Er zijn geen algemeen geaccepteerde criteria vastgelegd om succesvolle behandeling met flukiciden te beoordelen bij de behandeling van trematodeninfecties. Daarom wordt zoals bij de behandeling van nematodeninfecties ook gekeken naar de vermindering van het aantal aanwezige eieren in de feces.

In een onderzoek in 2013 hebben Arias et al. gekeken naar de effectiviteit van albendazole, netobimin, closantel en oxyclozanide als behandeling van de pensbot Calicophoron daubneyi in natuurlijk geïnfecteerde koeien. Oxyclozanide en closantel, beide oraal toegediend, worden in deze studie als effectief bestempeld.

In de literatuur wordt oxyclozanide, geregistreerd voor de behandeling van leverbot, geadviseerd als “de” molecule ter behandeling van mature pensbot. De gebruikte dosering van oxyclozanide bij pensbotinfecties is hoger dan de geregistreerde dosering bij leverbotinfecties. Rolfe & Boray (1987) en Alzieu et al. (1999) onderzochten het effect van verschillende doseringen oxyclozanide op mature en immature pensbotten.

 

Oxyclozanide Dosering (mg/kg) Aantal toedieningen % Effectiviteit op immature stadia % Effectiviteit op volwassen stadia
10.2 mg/kg met stop dose 1 77.5 % Alzieu et al (1999)
10.2 mg/kg zonder stop dose 1 94 % Alzieu et al (1999)

Mage et Reynal (1990)

18.7 mg/kg 2 x met 3 dagen interval 99.5 % Alzieu et al (1999)
15 mg/kg 1 85 % 87,5–100 % Dorchies (2000)
18,7 mg/kg 1 61 – 96,1 % 56,5–98,1 % Rolfe et Boray (1987)
18,7 mg/kg 2 x (3 dagen interval) 99,90 % 99,9–100 % Rolfe et Boray (1987)

 

De hoge dosering van 18,7 mg/kg lichaamsgewicht tweemaal met drie dagen interval geeft een goede effectiviteit tegen zowel mature als immature stadia. Bij zulke hoge doseringen worden wel nevenreacties als diarree en lusteloosheid gemeld bij behandelde dieren. Deze verdwijnen 24-48 u na de behandeling. Uit angst voor de hierboven vermelde neveneffecten wordt er in het veld meestal gewerkt met een dosering van 10 mg/ kg lichaamsgewicht (zonder stop dose) tweemaal met drie dagen tussen en dit met goed resultaat.

Aangezien pensbotinfectie geen indicatie is van de oxyclozanide bevattende diergeneesmiddelen, kan de behandeling van paramphistomose met deze werkzame stof enkel gebeuren door toepassing van de cascade. Bij gebruik van hogere doseringen dan vermeld in de bijsluiter dient de dierenarts een wachttijd voor te schrijven die voldoende lang is om te garanderen dat de producten afkomstig van het dier geen ongewenste residuen bevatten.

Conclusie

Alhoewel een pensbotinfectie in de literatuur veelvuldig besproken wordt, zien we in het veld dat het voorkomen van pensbot wel wordt gediagnosticeerd maar dat een infectie met ernstige klinische verschijnselen bij koeien maar sporadisch voorkomt. Een recent onderzoek heeft aangetoond dat naast veranderende weersomstandigheden vooral de massale verplaatsing van positieve dieren de oorzaak is van de verhoogde prevalentie van de laatste jaren. Behandelen met een ontwormingsmiddel is alleen aan te raden wanneer daar op basis van het mestonderzoek aanleiding voor is. Onnodige behandelingen werken resistentie in de hand. Tot op heden is er nog geen product geregistreerd voor de behandeling van paramphistomum. Oxyclozanide is in de literatuur beschreven als effectief.

Referenties

  1. M. Huson et al., Paramphistomosis of ruminants: An emerging parasitic disease in Europe. Trends in parasitology, 2017, volume 33, No 11.
  2. Malrait et al., Novel insights into the pathogenic importance, diagnosis and treatment of the rumen fluke in cattle. Veterinary parasitology, 2015, pages 134–139.
  3. W. Ploeger et al., Presence and species identity of rumen fluke in cattle and sheep in the Netherlands. Veterinary pathology 243 (2017).
  4. Sargison et al., A high throughtput deep amplicon sequencing method to show the emergence and spread of Calicophoron daubneyi rumen fluke infection in United Kingdom cattle herds. Veterinary parasitology, 2019, pages 9-15.
  5. Kaufmann et al., Parasitic infections of domestic animals, A diagnostic manual. Birkhäuse verlag, Basel 423 pp.
  6. Hendrix et al., Diagnostic parasitology for veterinarian technicians. Mosby Elsevier, Missouri, 2006, p 107.
  7. Huson et al., Paramphistomum of ruminants: an emerging parasitic disease in Europe. Trends in Parasitology, 2017, Vol. 33, N˚
  8. Devos et al., Paramphistomosis in sheep. Revue de médecine vétérinaire, 2013 164 (11): 528-535.
  9. Bellet et al., Ostertagia spp., rumen fluke and liver fluke single and poly-infections in cattle: An abbatoir study of prevalence and production impacts in England and Wales. Preventive veterinary medicine, 2016, volume 132 pages 98-106.
  10. Chauvin, Trématodoses des ruminants. Le point vétérinaire, Parasitologie interne des ruminants, 2012, Vol 43, p 62-67.
  11. Ferreras et al., Calicophoron daubneyi in slaughtered cattle in Castilla y Léon. Veterinary Parasitology, 2014, Vol 199, p 268-271
  12. Knubben-Schweizer et al., Ein update zu pansenegeln in Deutshland, Hannover
  13. Fuertes et al., Pathological changes in cattle naturally infected by Calicophoron daubneyi adult flukes. Veterinary parasitology, 2015, volume 209 pages 188-196.
  14. Vercruysse, Parasitaire ziekten bij huisdieren. Deel I – Algemene inleiding. Cursus faculteit diergeneeskunde, 1992, page 10-13.
  15. Rieu et al., Reliability of coprological diagnosis of Paramphistomum spp. infections in cows. Veterinary parasitology, 2007, volume 146 pages 249-253.
  16. S. Arias et al., The efficacy of four anthelmintics against Calicophoron daubneyi in naturally infected cattle. Veterinary parasitology, 2013, volume 197 pages 126–129.
  17. Alzieu et al., Essai de traitement de la paramphistomose bovine par l’oxyclosanide. Rev.Méd.Vét., 1999, 150 (8-9), 715-718.
  18. Mage et al., Les paramphistomides; essai d’activité de quelques anthelminthiques. Bull. G.T.V., 1990, n˚4, 9-11.
  19. Dorchies et al., La paramphistomose bovine : une pathologie d’actualité. In : Comptes rendus du Congrès de la société française de buiatrie Paris, 15-17 novembre 2000, 132-142.
  20. Rolfe et al., Chemotherapy of paramphistomosis in cattle. Aust. Vet. J., 1987, 64, 328-332.

Wist u dat u voor de toediening van mineralen en vitaminen vaak kunt kiezen tussen een aanvullend diervoeder of een geregistreerd diergeneesmiddel?

In de praktijk blijkt dat dit niet altijd bekend is. Daarnaast blijkt het lastig om een goede keuze te maken tussen deze verschillende productgroepen. Er zijn namelijk enkele belangrijke verschillen tussen een geregistreerd diergeneesmiddel (met REG NL) en een (aanvullend) diervoeder en de manier waarop deze productgroepen ingezet kunnen worden in het veld. Deze verschillen proberen we hieronder met enkele praktische voorbeelden te verduidelijken.

Wetgeving

De wetgeving die van toepassing is voor diergeneesmiddelen, is totaal anders dan de wetgeving die van toepassing is op (aanvullende) diervoeders.

Wetgeving diergeneesmiddelen

Voor diergeneesmiddelen is de meeste informatie te vinden in het besluit en de regeling diergeneesmiddelen. Diergeneesmiddelen die uitsluitend vitaminen en/of mineralen bevatten en die zijn bedoeld voor orale toediening, hebben over het algemeen de kanalisatiestatus vrij. Deze kunnen dus ingezet worden zonder recept.

Wetgeving diervoeders

Voor diervoeders moet vooral gekeken worden naar de marktverordening (Verordening 767/2009). Vanuit deze wetgeving wordt verwezen naar tal van andere wetteksten.

Onder diervoeders vallen alle stoffen en producten (incl. additieven) die verwerkt, gedeeltelijk verwerkt of onverwerkt bestemd zijn om te worden gebruikt voor orale vervoedering aan dieren.

Er wordt onderscheid gemaakt in verschillende soorten diervoeders:

  • Volledige diervoeders: mengvoeders die door hun samenstelling toereikend zijn als dagrantsoen.
  • Aanvullende diervoeders: mengvoeders met een hoog gehalte aan bepaalde stoffen die niet geschikt zijn als dagrantsoen, maar naast een volledig diervoeder kunnen worden gebruikt.

Voor de productie van diervoeders worden voedermiddelen gebruikt, zoals maïs, granen en melkproducten. Daarnaast worden toevoegingsmiddelen gebruikt in diervoeders of drinkwater. Dit kunnen bijvoorbeeld vitaminen of mineralen zijn, maar ook stoffen die het diervoeder gunstig beïnvloeden (conserveringsmiddelen) of coccidiostatica.

De informatie over toevoegingsmiddelen staat in Verordening 1831/2003. Daarnaast is er voor de toevoegingsmiddelen (additieven) die worden gebruikt in diervoeding een register met alle producten die zijn toegelaten. Via dit register kunt u de uitvoeringsverordeningen vinden waarmee de individuele toevoegingsmiddelen zijn toegelaten. In sommige gevallen staan in deze uitvoeringsverordeningen aanvullende eisen zoals maximum gehaltes.

Als een dierenartsenpraktijk (aanvullende) diervoeders verkoopt, moet deze praktijk geregistreerd zijn conform artikel 9 van Verordening 183/2005 (met betrekking tot diervoederhygiëne). Meer informatie hierover kunt u lezen in de FAQ op onze website.

Gevolgen van wetgeving voor de praktijk

Zoals hierboven aangegeven, is de wetgeving die van toepassing is op diervoeders anders dan de wetgeving die van toepassing is op diergeneesmiddelen. Deze verschillen en wat ze betekenen voor de toediening van producten aan voedselproducerende dieren zijn samengevat in onderstaande tabel.

Tabel 1 Verschillen tussen een diergeneesmiddel, een (aanvullend) diervoeder en een toevoegingsmiddel.

Diergeneesmiddel (Aanvullend) diervoeder Toevoegingsmiddel
Wetgeving

Besluit diergeneesmiddelen

Regeling diergeneesmiddelen

Marktverordening: Verordening (EU) 767/2009 Verordening 1831/2003
Toediening aan dieren Conform SPC. De producten van Dopharma worden via het drinkwater of het voer toegediend. Via het voer of het drinkwater of rechtstreeks in de bek. Via het voer of het drinkwater, mits er geen beperking in de uitvoeringsverordening van het toevoegingsmiddel staat.
Maximum gehalte Niet van toepassing; dosering conform SPC. Maximum gehalte van toepassing indien vermeldt in uitvoeringsverordening van de toevoegingsmiddelen. Maximum gehalte van toepassing indien vermeldt in uitvoeringsverordening van de toevoegingsmiddelen.
Producten van Dopharma Copper forte
Osteosol Forte
Vitaminsol Multi
Vitasol Multi
Vitasol-C
Aminovitasol AD
Ammo-mix AD
Diavit Plus AD
Heparenol
Sedochol
Y-D-Fix®
N.v.t.

Praktijkvoorbeelden

De informatie uit bovenstaande tabel roept wellicht nog vragen op. Deze proberen we te beantwoorden door uit te leggen wat dit betekent voor het gebruik van koper

Koper als toevoegingsmiddel staat onder andere in het register als kopersulfaat pentahydraat. Voor meer informatie over dit molecuul wordt verwezen naar uitvoeringsverordening 2018/1039. In deze uitvoeringsverordening worden aanvullende eisen beschreven met betrekking tot de inzet van koper als toevoegingsmiddel in diervoeder. Deze wetgeving is sinds 13 augustus 2018 van kracht. Er waren echter wel overgangstermijnen. De toevoegingsmiddelen en premixen met deze kopermoleculen die vóór 13 februari 2019 zijn geproduceerd en geëtiketteerd mogen nog worden uitverkocht onder de oude wetgeving (van vóór 13 augustus 2018). Voor voedselproducerende dieren geldt dat voedermiddelen en (aanvullende) diervoeders geproduceerd en geëtiketteerd voor 13 augustus 2019, nog mogen worden verkocht conform de oude eisen.

Er zijn twee belangrijke wijzigingen vastgelegd in deze nieuwe wetgeving:

  • Het toevoegingsmiddel kopersulfaat (en andere kopermoleculen) mogen niet meer via drinkwater worden toegepast. Het toevoegingsmiddel moet als voormengsel verwerkt worden in een diervoeder alvorens het toegediend mag worden aan dieren. Dit is van toepassing op alle diersoorten.
  • Er gelden nieuwe maximumgehaltes, welke vooral relevant zijn voor varkens. Voor meer informatie hierover verwijzen we u naar het artikel “Nieuwe koperwetgeving vanaf 13 augustus 2019”.

De consequenties van deze verschillen zijn als voorbeeld voor koper weergegeven in onderstaande tabel.

Tabel 2 Praktische toepassing van koper en de verschillen bij toepassing in een diergeneesmiddel, een volledig of aanvullend diervoeder of als toevoegingsmiddel.

Diergeneesmiddel Volledig diervoeder Aanvullend diervoeder Toevoegingsmiddel

Toepassing conform SPC.

Er hoeft geen rekening gehouden te worden met maximum gehaltes voor diervoeders.

Maximum gehalte zoals vermeldt in uitvoeringsverordening (EU) 2018/1039

Maximum gehalte in aanvullend diervoeder is maximaal honderdmaal het maximum gehalte dat is toegestaan in diervoeder (verordening (EG) 767/2009)

Toepassing via het drinkwater is niet toegestaan: koper mag alleen verwerkt worden als voormengsel in diervoeder (uitvoeringsverordening (EU) 2018/1039)

Let op: de totale hoeveelheid koper die aan dieren wordt gegeven (volledig + aanvullend diervoeder) mag niet hoger zijn dan de maximum gehaltes vermeldt in uitvoeringsverordening (EU) 2018/1039

Zoals uit bovenstaande blijkt, is de toepassing van diergeneesmiddelen in veel gevallen eenvoudiger en dus niet gebonden aan maximum gehaltes zoals die gelden voor diervoeders.

Niet voor alle toevoegingsmiddelen worden beperkingen vastgelegd in de uitvoeringsverordeningen. Voor kopersulfaat pentahydraat zijn er dus wel beperkingen. Ook voor enkele andere mineralen die die vaak worden ingezet gelden enkele beperkingen. Deze worden weergegeven in onderstaande tabel.

Toevoegingsmiddel Toegestaan via drinkwater Maximum gehalte in diervoeders per 13 augustus 2019
IJzer (ijzerchloride hexahydraat) Nee

Schaap: 500

Rund en pluimvee: 450

Big (>1 week voor spenen): 250

Gezelschapsdieren: 600

Andere diersoorten: 750

Zink (zinkchloride) Nee

Hond en kat: 200

Zalmachtigen en kalf (melkvervanger): 180

Big, zeug, konijn en andere vissoorten: 150

Andere diersoorten: 120

Mangaan (mangaanchloride tetrahydraat) Nee

Vis: 100

Andere diersoorten: 150

Koper (koperchloride dihydraat) Nee

Rund vóór herkauwen: 15

Rund overig: 30

Schaap: 15

Geit: 35

Speenvarken en gespeende big tot 4 weken na het spenen: 150

Big > 5e week na het spenen tot max 9 weken na het spenen: 100

Schaaldieren: 50

Andere dieren: 25

Kwaliteitssysteem

Bovenstaande informatie gaat over de wetgeving die van toepassing is. Naast de geldende wetgeving, heeft u bij de verkoop van aanvullende diervoeders vaak ook te maken met kwaliteitssystemen. Voor veehouders die IKB gecertificeerd zijn, is het bijvoorbeeld verplicht om uitsluitend diervoeders te gebruiken die geleverd worden door GMP+ FSA  (Good Manufacturing practice Feed Safety Assurance) gecertificeerde bedrijven. In dit artikel gaan we hier niet verder op in, maar u kunt hierover meer informatie vinden in de FAQ op onze website.

Referenties

Uitbreiding van de indeling van Clostridium perfringens toxinotypes

Clostridium perfringens is een belangrijke bacterie voor de pluimveehouderij vanwege zijn rol bij het ontstaan van necrotische enteritis. C. perfringens stammen worden ingedeeld op basis van de toxinen die ze kunnen produceren (toxinotypering). De indeling die hiervoor wordt gebruikt is uitgebreid met twee nieuwe toxinotypes. RIPAC-LABOR gebruikt de nieuwe indeling voor diagnostiekuitslagen die u van ze ontvangt. In dit artikel wordt u geïnformeerd over de nieuwe indeling en de rol van de verschillende toxines en toxinotypes, zodat u de nieuwe uitslagen goed kunt interpreteren.

Clostridium perfringens

Clostridium perfringens is een Gram positieve sporenvormende anaerobe bacterie. C. perfringens komt als commensaal voor in de darmen, ook bij pluimvee. In de natuur is Clostridium perfringens betrokken bij de degeneratie van karkassen. Hierbij groeit de bacterie in een anaerobe omgeving. Ook in het dier groeit deze bacterie alleen in anaerobe omstandigheden. Gezonde weefsels bevatten een te hoge concentratie zuurstof, wat succesvolle groei van C. perfringens voorkomt. Necrotisch weefsel heeft echter veel lagere zuurstofgehaltes, waardoor deze bacterie hier wel kan groeien.

Ziekte wordt meestal veroorzaakt door de toxines die onder bepaalde omstandigheden (predisponerende factoren) geproduceerd kunnen worden. Het gaat hier om extracellulaire toxines; toxines die door de bacterie worden uitgescheiden. Deze toxines zorgen voor destructie van levend weefsel, waardoor C. perfringens in deze weefsels kan groeien. Dit geldt ook voor necrotische enteritis bij pluimvee.

De ziekte komt voor in een klinische en subklinische vorm. De klinische vorm wordt gekenmerkt door klinische symptomen zoals diarree en een verhoging van de mortaliteit. De mortaliteit kan zelfs oplopen tot 50%. De subklinische vorm gaat niet gepaard met klinische symptomen, maar deze vorm van necrotische enteritis is juist heel erg belangrijk door economische verliezen die ontstaan door een verminderde groei en verslechtering van de voederconversie.

Figuur 1 Kweek van Clostridium perfringens

Diagnostiek

De meeste bacteriën worden ingedeeld op basis van serotypering. Serologische typering van C. perfringens is in het verleden wel geprobeerd, maar zelfs met het gebruik van meer dan 91 sera waren veel stammen niet typeerbaar. Daarom is besloten om gebruik te maken van toxinetypering, waarbij wordt gekeken naar de aanwezigheid van de genen die coderen voor bepaalde toxines (genetische typering). Dit wordt gedaan door gebruik te maken van een multiplex PCR (Polymerase Chain Reaction). Deze PCR kan ook door RIPAC-LABOR uitgevoerd worden. Daarnaast kan er een lecithovitellinase test uitgevoerd worden. Deze test wordt later uitgelegd.

Voor het nemen van diagnostische monsters voor onderzoek op C. perfringens is het belangrijk om de monsters direct na het doden van de dieren te nemen. Als er te lang gewacht wordt met monstername, zal overgroei door andere bacteriën zeer waarschijnlijk plaatsvinden. Daarnaast is het belangrijk om de bacterie onder anaerobe omstandigheden te vervoeren, zodat deze het transport overleeft.

Toxinen

Door het enorme belang van toxines bij de pathogenese van aandoeningen veroorzaakt door C. perfringens, is er al vroeg onderzoek gedaan naar de voorkomende toxines. Al in 1941 werd aangetoond dat het α-toxine een fosfolipase C is dat geproduceerd wordt door alle C. perfringens stammen. Het was het eerste bacteriële toxine waarvan werd aangetoond dat het werkzaam was als een enzym.

Ook voor de andere toxines is tegenwoordig duidelijk welke effecten ze hebben op de gastheercellen. Voor pluimvee zijn twee van de toxines die worden gebruikt voor de classificering van C. perfringens van belang: het α-toxine en NetB toxine. Daarnaast is het TpeL toxine bij pluimvee van klinisch belang, ook al wordt het niet gebruikt voor de classificatie. De eigenschappen van deze vier toxines worden daarom hieronder toegelicht.

α-toxine

Het α-toxine is zoals hierboven genoemd een fosfolipase C enzym (CpPLC). Dit enzym bindt aan het celmembraan via calcium-bindingsplaatsen en kan dan rechtstreeks reageren met de fosfolipiden in de celmembraan. Het beïnvloedt op deze manier de mucosa van het jejunum in kippen en draagt zo bij aan de pathogenese van necrotische enteritis. Het is echter niet de belangrijkste virulentiefactor voor het ontstaan van necrotische enteritis.

Dit toxine wordt gevonden op het cpa gen dat aanwezig is op het chromosoom van alle C. perfringens stammen. De hoeveelheid toxine die wordt geproduceerd varieert echter tussen stammen; stammen met toxinotype A produceren de grootste hoeveelheden α-toxine.

Omdat het α-toxine het meest voorkomende toxine is, is het niet voldoende om aan te tonen dat het gen dat codeert voor dit toxine aanwezig is. De aanwezigheid van een toxine geeft namelijk alleen maar aan dat een bacterie in staat is om een bepaald toxine te vormen. Hiermee wordt niet bepaald dat het toxine ook daadwerkelijk gevormd wordt. RIPAC-LABOR biedt daarom een lecithovitellinase test aan. Met deze test kan de hoeveelheid actief toxine worden aangetoond. Het voordeel boven een ELISA is dat er wordt gekeken naar de activiteit van de aanwezige toxines. De ELISA is niet in staat om deze activiteit te bepalen.

NetB toxine

NetB (Necrotic Enteritis Toxin B-like) is ook een porie-vormend toxine. Dit toxine maakt een hydrofiele porie met een diameter van 1,6 – 1,8 nm in het plasmamembraan, waardoor ionen kunnen passeren. Kippencellen die worden blootgesteld aan het NetB toxine vertonen snel ‘blebbing’ en zwelling, en zullen uiteindelijk lyseren en dus sterven. Blebbing is het eerste stadium van celdood, waarbij uitstulpingen ontstaan. Dit is een indicatie van het verlies van het cytoskelet en dit zal leiden tot celdood.

Hoe meer NetB toxine door een stam wordt geproduceerd, hoe erger de laesies zijn die door deze stam worden veroorzaakt. Het NetB toxine is het belangrijkste toxine dat gerelateerd wordt aan necrotische enteritis bij kippen.

TpeL toxine

Het TpeL toxine is een groot glucosylerend toxine. Dit toxine is homoloog aan de TcdA en TcdB toxines van C. difficile.

TpeL speelt waarschijnlijk ook een rol bij het ontstaan van necrotische enteritis; experimentele infecties met TpeL positieve stammen in vleeskuikens resulteren in ernstigere darmlaesies en veroorzaken necrotische enteritis met een sneller verloop en hogere mortaliteit dan infecties met stammen zonder het TpeL toxine.

Plasmiden

Veel van de genen die coderen voor toxines, zoals het cpb gen (b-toxine), etx gen (e-toxine), iap gen (ɩ-toxine) en netB gen liggen op grote plasmiden in de bacterie. Deze plasmiden worden soms overgedragen van de ene naar de andere C. perfringens stam. Overdracht van een plasmide met genetische informatie voor het e-toxine van toxinotype D naar toxinotype A stammen is bijvoorbeeld aangetoond. De stammen die de plasmide met het etx gen ontvingen veranderden daardoor dus ook van toxinotype A naar toxinotype D. Ook overdracht van het NetB toxine van de ene naar de andere stam is aangetoond, zelfs in het maagdarmkanaal van kippen.

De indeling van een stam in een bepaald toxinotype is dus niet definitief; tijdens de groei van een stam in de aanwezigheid van andere C. perfringens stammen kan deze stam andere genetische informatie.

Toxinotype indeling

Wilsdon heeft een schema opgesteld voor de indeling van C. perfringens op basis van het voorkomen van genetisch materiaal dat codeert voor toxines. Dit schema was in het verleden al drie keer eerder aangepast, maar is nu voor de vierde keer gewijzigd. Er worden twee toxinotypes toegevoegd, waaronder het voor pluimvee relevante toxinotype G.

Over een nieuwe indeling van C. perfringens stammen wordt al jaren gesproken. Tijdens de “10Th International Conference on the Molecular Biology and Pathogenesis of the Clostridia” dat in Ann Arbor (USA) werd gehouden in augustus 2017 is men tot een consensus gekomen, dat in 2018 door Rood et al werd gepubliceerd. In Tabel 1 wordt een overzicht gegeven van de nieuwe indeling, inclusief de nieuwe toxinotypes.

Tabel 1 Nieuwe toxinotype indeling van C. perfringens

Toxine α-toxine b-toxine e-toxine ɩ-toxine CPE NetB
Gen plc / cpa cpb etx iap cpe netB
Toxinotype A +
Toxinotype B + + +
Toxinotype C + + ±
Toxinotype D + + ±
Toxinotype E + + ±
Toxinotype F + +
Toxinotype G + +

Toxinotype F

C. perfringens type F stammen zijn stammen die genen bezitten voor het α- en CPE-toxine, maar niet voor de b-, e- of ɩ-toxines.
Tot nu toe werden deze stammen vaak geclassificeerd als CPE-positieve type A stammen.

Dit toxinotype is vooral humaan van belang.

Toxinotype G

C. perfringens type G stammen zijn stammen die genen bezitten voor de productie van het α- en NetB toxine. Ze hebben niet het genetische materiaal voor de productie van b-, e- of ɩ-toxines.
Deze stammen werden voorheen geclassificeerd als NetB positieve type A stammen.

Dat het NetB toxine van belang is voor de pathogenese van necrotische enteritis, is natuurlijk geen nieuws. In 2008 werd het belang van NetB in de pathogenese van necrotische enteritis bij pluimvee al aangetoond door Keyburn et al. Het toxine kon echter pas in het schema worden opgenomen nadat meer onderzoek was gedaan. Het moet namelijk worden vastgesteld dat het om een uniek toxine gaat dat gerelateerd is aan een aandoening (door het vervullen van de postulaten van Koch of uitgebreide epidemiologische analyses). Daarna moet dit door een breed gedragen groep wetenschappers worden geaccepteerd.

Toxinotype A

Het toevoegen van de nieuwe toxinotypes betekent ook voor toxinotype A een wijziging: C. perfringens stammen worden nu alleen nog maar ingedeeld in dit toxinotype als ze niet de genen hebben voor de productie van CPE of NetB toxines.

Ziektebeelden

De verschillende toxinotypes zijn ieder verantwoordelijk voor hun eigen veterinaire en/of humane ziektebeelden. Hieronder wordt een overzicht gegeven van de belangrijkste aandoeningen veroorzaakt door de verschillende toxinotypes.

  • Type A: primair veroorzaker van gasgangreen (infecties van de spieren door wonden) humaan, maar ook veroorzaker van necrotiserende enterocolitis in biggen, enterotoxemie bij kalveren, hemorragische enteritis bij honden en typhlocolitis bij paarden.
  • Type B: veroorzaker van dysenterie bij lammeren.
  • Type C: veroorzaker van hemorragische tot necrotiserende enteritis bij neonatale biggen en peracute sterfte (struck) bij schapen.
  • Type D: veroorzaker van enterotoxemie (pulpy kidney disease) bij schapen.
  • Type E: veroorzaker van enteritis bij konijnen en incidenteel van hemorragische enteritis bij kalveren.
  • Type F: veroorzaker van humane voedselvergiftiging en diarree na het gebruik van antibiotica.
  • Type G: veroorzaker van necrotische enteritis bij kippen.

Is deze indeling definitief?

C. perfringens kan minstens twintig verschillende extracellulaire toxines en hydrolytische enzymen produceren. Veel van deze factoren worden dus nog niet gebruikt voor de classificatie, omdat ze op dit moment nog niet voldoen aan de criteria die worden gebruikt. Nieuw onderzoek naar enkele van deze toxines leidt mogelijk in de toekomst tot het opnemen van die toxines in het schema. Het schema wordt mogelijk op een later moment dus opnieuw aangepast.

Toxines die misschien nog toegevoegd gaan worden zijn het NetF en BED (of CPILE) toxine. Het NetF toxine wordt vooral gevonden bij stammen die hemorragische enteritis veroorzaakt bij honden en necrotiserende enteritis bij veulens. Het BED toxine wordt geassocieerd met voedsel gerelateerde gastro-enteritis humaan. Voor pluimvee zijn er op dit moment nog geen nieuwe toxines die wellicht van invloed zijn op de indeling van C. perfringens stammen.

Referenties

  1. Flores-Diaz, M., Barquero-Calvo, E., Ramírez, M., Alape-Girón, A. (2016) Role of Clostridium perfringens toxins in necrotic enteritis in poultry. In Microbial toxins page 1-16. Springer Science + Business Media.
  2. Keyburn, A.L., Boyce, J.D., Vaz, P., Bannam, T.L., Ford, M.E., Parker, D., Di Rubbo, A., Rood, J.I., Moore, R.J. (2008) NetB, a new toxin that is associated with avian necrotic enteritis caused by Clostridium perfringens. PloS Pathog. 4(2): e26.
  3. Opengaart, K. (2008) Necrotic enteritis. In Saif, Y.M. Diseases of Poultry 12th edition (2008). Blackwell publishing. Page 872-879.
  4. Quin, P.J., Markey, B.K., Carter, M.E., Donnely, W.J., Leonard, F.C. (2002) Veterinary microbiology and microbial disease. Blackwell publishing. Chapter 16 Clostridium species, page 84-96.
  5. Rood, J.I., Adams, V., Lacey, J., Lyras, D., McClane, B.A., Melville, S.B., Moore, R.J., Popoff, M.R., Sarker, M.R., Songer, J.G., Uzal, F.A., van Immerseel, F. (2018) Expansion of the Clostridium perfringens toxin-based typing scheme. Anaerobe 53: 5-10.
  6. Uzal, F.A., Vidal, J.E., McClane, B.A., Gurjar, A.A. (2007) Clostridium perfringens toxins involved in mammalian veterinary diseases. Open toxinology J. 2: 24-42.

Dit artikel is mede tot stand gekomen met de hulp van RIPAC-LABOR.