Al ruim (bijna) drie 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?
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.
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.
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.
De virulentie van T. pyogenes wordt toegeschreven aan verschillende mechanismen:
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.
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:
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
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.
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.
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.
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.
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.
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:
Vectoren zoals vliegen, maar ook een te vochtige omgeving en direct contact worden aangegeven als de voornaamste routes van verspreiding van T. pyogenes.
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.
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 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.
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.
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.
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.
De oorzaak van diarree is meestal multifactorieel. Voor een correcte curatieve behandeling is het noodzakelijk te weten welke pathogenen de veroorzakers zijn van de diarree. Daarnaast dient er ook een symptomatische behandeling te worden ingesteld.
Ten gevolge van diarree treedt vochtverlies op. Dit kan afhankelijk van de ernst van de symptomen variëren van 3% tot 20%. Met dat vocht verliest het dier ook een aantal belangrijke mineralen zoals bicarbonaat, natrium, kalium en chloor. Dit zorgt voor een verstoring van de zuurbasebalans in het lichaam met verzuring van het bloed tot gevolg.
De vochtbalans ten gevolge van diarree kunt u terug op peil brengen door het toedienen van een infuus of een orale elektrolytenoplossing. De keuze is mede afhankelijk van de uitdrogingsgraad. Is het verlies van lichaamsvloeistoffen minimaal (3 – 6%), dan kunt u met orale elektrolytenoplossingen aan de slag.
Effy tabs zijn bruistabletten voor kalveren ter stabilisatie van de water- en elektrolytenbalans. Hiermee kunt u de vochtbalans op een gemakkelijke manier terug op peil brengen. Daarnaast zorgen de alkalinisator bicarbonaat en de SID van 82.805 mmol/l ervoor dat de verzuring van het bloed wordt tegengegaan.
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.
FLHS is een multifactorieel syndroom, waarvoor enkele risicofactoren zijn beschreven:
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).
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.
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:
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.
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.
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:
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.
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.
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 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.
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.
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 belangrijkste eigenschappen van C. hepaticus zijn (Van et al. 2016):
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).
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).
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).
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).
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).
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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.
Doxycycline wordt relatief veel gebruikt voor de behandeling van respiratoire infecties bij varkens. Het is breed werkzaam, relatief goedkoop, bekend in gebruik en normaal gesproken goed beschikbaar. Is het echter altijd de beste keuze en wat is bij beperkte beschikbaarheid het beste alternatief?
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 deze nieuwsbrief hebben wij een overzicht gemaakt van de producten die als alternatief kunnen dienen voor de behandeling van bacteriële luchtweginfecties bij varkens.
De belangrijkste infecties die (conform SPC) met Doxylin® 50% WSP en 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 zowel Doxylin® 50% WSP en 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.
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 penicillines enzymatisch afbreken. Amoxicilline werkt dus minder breed dan de tetracyclines.
Flordofen® 100 mg/ml is een orale oplossing en bevat 10% florfenicol. Florfenicol is een werkzame stof die enkel veterinair wordt gebruikt en niet in de humane geneeskunde. Het behoort tot de fenicolen en is tegen de meeste Gram-positieve en Gram-negatieve bacteriën werkzaam. Florfenicol remt de eiwitsynthese en is bacteriostatisch. In vitro is aangetoond dat florfenicol bactericide werkt tegen A. pleuropneumoniae en P. multocida indien het tot 12 uur lang in concentraties boven de MIC aanwezig is. Florfenicol wordt na orale toediening aan varkens snel en volledig via de darm opgenomen en uitgebreid verspreid in het lichaam6.
T.S.-Sol® 20/100 is een orale oplossing en bevat opgeteld 12% trimethoprim en sulfamethoxazol. 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.
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.
Tildosin® 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:
Al met al bevat Tildosin® 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.
Is doxycycline de beste keuze voor de behandeling van luchtweginfecties bij varkens? Ondanks dat doxycycline zeer waardevol is als diergeneesmiddel in de toolbox 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 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 (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 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.
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. Diarra et al. Postantibiotic and physiological effects of tilmicosin, tylosin and apramycin at subminimal and suprainhibitory concentrations on some swine and bovine respiratory tract pathogens. Int. J. Antimicrobial Agents 1999;12:229-237
6. Jiang HX et al. Pharmacokinetics of florfenicol in pigs following intravenous, intramuscular or oral administration and the effects of feed intake on oral dosing. J. vet. Pharmacol. Therap. 2006;29:153-156
In België 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.
Indien groepen varkens, kippen of kalkoenen met een diergeneesmiddel behandeld moeten worden, kiest men in België vaak voor toediening via het drinkwater naast voermedicatie. Het gebruik via het water is ook voor antibiotica de afgelopen tien jaar gestegen. 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.
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.
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.
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.
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.
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. Nochtans komen deze platwormen, die zich nestelen in de pens bij graseters, wereldwijd voor. Waar ze voordien 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.
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.
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)
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:
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.
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).
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.
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.
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 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.
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.
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.
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 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
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.
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.
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 (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.
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.
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.
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 | + | – | – | – | – | + |
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.
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.
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.
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.
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.
Dit artikel is mede tot stand gekomen met de hulp van RIPAC-LABOR.
