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).

Een volledige gensequentie van C. hepaticus heeft aangetoond dat deze bacterie het meest verwant is met C. jejuni et 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.

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).

Diagnostic

Tous 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).

Traitement

Er zijn verschillende antibiotica die ingezet kunnen worden om een infectie met C. hepaticus te behandelen. Tetracyclines worden doorgaans gezien als 1^er 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 2^er keus middelen. Tot slot zijn ook fluoroquinolonen effectief.

La prévention

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 et 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.

Littérature

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.