Johneova choroba skotu – článek 1 | Cornell University College of Veterinary Medicine

Jedná se o první článek ze série prezentující aktuální informace týkající se Johneovy choroby skotu. Je zaměřen na pomoc veterinárním lékařům a jejich klientům při prevenci nebo kontrole tohoto onemocnění a byl se svolením převzat z původního seriálu z let 1999-2000 prezentovaného Výborem pro bezpečnost potravin AABP. Obsah byl upraven a přezkoumán Národní pracovní skupinou pro Johneovu chorobu a schválen USAHA.

Klinický popis a epidemiologie Johneovy choroby u skotu

Připravili a upravili Don Hansen a Christine Rossiter z Výboru pro bezpečnost potravin AABP

Host range

Johneova choroba je infekční bakteriální onemocnění, které postihuje především střevní trakt a související lymfatické uzliny přežvýkavců. Jedná se o problém stáda i jednotlivých zvířat, protože většina infekcí je subklinické povahy. Infekce, která má různou patologii a příznaky, je hlášena u mnoha druhů přežvýkavců chovaných v zajetí, ve volném výběhu a u exotických přežvýkavců po celém světě; včetně skotu, ovcí, koz, jelenů, horských koz, losů a antilop. Ojedinělé případy jsou hlášeny také u nepřežvýkavců, včetně koní, králíků a primátů, ale tyto druhy pravděpodobně nejsou významnými rezervoáry Johneovy choroby.

Bakterie způsobující Johneovu chorobu a složky její genetické DNA byly izolovány od lidí s Crohnovou chorobou (CD), ale význam tohoto nálezu není určen.

Původce

Johneovy choroby je způsoben mykobakterií zvanou Mycobacterium avium poddruh paratuberculosis (Map). Jedná se o vzdáleného příbuzného bakterií Mycobacterium bovis, tuberculosis a leprae, které způsobují TBC a lepru u lidí a TBC u zvířat. (Map nezpůsobuje TBC ani lepru.) Map je také velmi podobný Mycobacterium avium, ale odlišuje se přítomností jedinečného prvku DNA IS900, který je detekován sondou DNA.

Po požití jsou bakterie Map vychytávány buňkami střevní sliznice, zejména v Peyerových políčkách v ileu, a okamžitě pohlcovány rezidentními makrofágy. Map se v makrofágu pomalu množí, a pokud je infekce úspěšná, zničí makrofág a dále se množí. Map má důmyslnou schopnost vyhnout se imunitní odpovědi makrofága i poté, co je zapnuta. Ne všechny infekce jsou však úspěšné a imunitní odpověď u některých exponovaných jedinců zabrání progresi počáteční infekce. Tyto mechanismy jsou z velké části neznámé, ale zahrnují dávku a počet expozic, kmen a imunitní biologii jedince. Jak se organismy množí, jsou uvolňovány a vylučovány výkaly, což vede ke kontaminaci a kumulaci v prostředí, krmivu a vodě zvířete.

Infikovaná zvířata, která se množí a vylučují bakterie, jsou primárním zdrojem kontaminace a expozice Johneově chorobě. Organismus se mimo zvíře nemnoží, ale buněčná stěna mu poskytuje ochranu, která mu umožňuje přežít rok nebo déle ve většině mírných prostředí. Ultrafialové záření, teplo a sušení však mohou bakterie znehodnotit.

Příznaky onemocnění

Vzhledem k pomalu postupující povaze infekce může být skot infikován i několik let, než se u něj projeví příznaky onemocnění.

Jakmile se tyto příznaky konečně objeví, zahrnují občasné záchvaty průjmu, které se nakonec stanou chronickými, úbytek hmotnosti a obvykle dobrou chuť k jídlu. Některá nakažená zvířata se zpočátku jeví jen jako nevýživná. Postižený skot obvykle nemá horečku. Příznaky tohoto onemocnění lze snadno zaměnit s několika dalšími chorobami a mohou se objevit při stresových událostech, jako je telení, změna krmiva a stěhování. Některé údaje naznačují, že subklinická stadia mohou vést k poklesu užitkovosti, zejména produkce mléka, v poslední laktaci před vyřazením.

Příčiny klinických příznaků

Mycobakterie jsou vychytávány specializovanými buňkami (M buňky) v ileu. M buňky předkládají bakterie makrofágům a lymfocytům v Peyerových políčkách. Buněčný imunitní systém reaguje na invazi tím, že do místa invaze rekrutuje další makrofágy a lymfocyty. Lymfocyty uvolňují řadu cytokinů, které zvyšují schopnost makrofágů zabíjet bakterie.

Makrofágy se spojují ve velké buňky a spolu s lymfocyty infiltrují infikované tkáně ve velkém množství. To vede ke granulomatóznímu ztluštění střeva. V pozdějších fázích imunitní odpovědi bakterie unikají z makrofágů do střevního lumen a zvířata začínají vylučovat Mapu ve výkalech.

Koneckonců bakterie unikají i do cévního systému, což stimuluje tvorbu protilátek. Tato humorální imunita však nehraje významnou roli při kontrole Map kvůli její intracelulární lokalizaci.

Koneckonců neúčinná imunitní odpověď na Map dává kombinaci faktorů, které přispívají k rozvoji klinického onemocnění u jednotlivého zvířete. Tyto faktory jsou málo známé, ale zahrnují zánět a zhoršenou absorpci živin ze střeva, interakci systémových a střevních imunitních složek a nakonec zhroucení buněčné imunitní odpovědi, která umožňuje neomezené šíření této infekce.

Kdy mít podezření na infekci stáda

Zřejmou odpovědí je stádo, které vykazuje krávy s chronickým průjmem a/nebo hubnutím při dobrém apetitu. Některá zvířata však mohou být infikována, vypadat normálně a být vyřazena dříve, než se projeví jakékoli klinické příznaky. Někteří majitelé si tedy nemusí nikdy uvědomit, že jejich stádo je infikované. Častou stížností u těchto stád je, že produkce stáda není tak vysoká, jak by měla být.

Při snaze zjistit příčinu nízké produkce stáda se doporučuje provést testy na Johneovu chorobu u několika špatně prospívajících zvířat. V jiných stádech mohou majitelé pozorovat jednu nebo více krav s průjmem nebo úbytkem hmotnosti a mají podezření na Johneovu chorobu jako možnou příčinu. V chronicky infikovaných stádech může na každé zvíře s klinickým onemocněním připadat pět až patnáct dalších zvířat se subklinickou infekcí, která nevykazuje žádné příznaky Johneovy choroby. (Viz obrázek 2.)

Vysvětlení asymptomatické infekce

Johneova choroba je infekční onemocnění, které obvykle prochází čtyřmi stádii. Tato stadia pomáhají vysvětlit, proč se nakažená zvířata zdají být tak dlouho zdravá a diagnostické testy nedokážou odhalit časnou infekci. (Viz obrázek 1.) Stadium I je počáteční infekce: zvíře je infikované, nevykazuje příznaky onemocnění, pravděpodobně nevylučuje bakterie do prostředí a není zjistitelné diagnostickými testy. Ve stadiu II infekce postupuje, ale zvíře stále nevykazuje žádné klinické příznaky. Organismus však může být vylučován v dostatečně vysokém množství, aby mohl být zjištěn kultivačním vyšetřením trusu, a zřídkakdy má protilátky zjistitelné sérologickým vyšetřením. Tato zvířata jsou infekční pro jiná zvířata. Zvířata ve stadiu III vykazují časné příznaky onemocnění a mnoho diagnostických testů detekuje infikovaná zvířata jako pozitivní.

Stadium IV je zřejmým klinickým konečným stadiem infekce. Je snadno rozpoznatelné, terminální a detekovatelné většinou diagnostických testů.

Ve stádech s prokázanou Johneovou chorobou se vyskytují zvířata ve všech čtyřech stadiích onemocnění. V závislosti na stupni infekce a šíření může každé zvíře, u kterého se vyvine klinické stadium Johneovy choroby (stadium IV), představovat pět až patnáct zvířat v ostatních stadiích infekce, která nevykazují žádné příznaky.

Běžnými zdroji infekce

1. Nejčastějším zdrojem infekce jsou výkaly nebo hnůj. S výjimkou neobvyklých okolností začíná infekce v prvních měsících života. S věkem se zvířata stávají odolnějšími, i když odolnost není nikdy úplná. Pokud je podána dostatečně velká dávka bakterie, mohou se nakazit i dospělí jedinci.
   Nicméně za běžných podmínek chovu zvířat k vystavení tak velkým dávkám pravděpodobně dochází jen zřídka. To znamená, že například nakažená dospělá dojnice ve stáji s vazným ustájením nenakazí krávu stojící vedle ní.
   Infikované krávy jsou však především zdrojem infekce pro telata. Ve stádě hovězího dobytka se mohou velké dávky patogenů ukládat na mletých krmivech, čímž se zvyšuje riziko pro ostatní zvířata a zejména pro mladý dobytek. Většinu infekcí u mladých zvířat způsobuje náhodná konzumace hnoje s bakteriemi. Sání struků kontaminovaných hnojem, olizování kontaminovaných mříží ve stáji, kde se narodila, nebo ustájení v místě s přístupem k hnoji z dospělého stáda jsou způsoby, jak mají mladá zvířata možnost tento mikrob pozřít. Johneova choroba se do stáda obvykle dostává při příchodu infikovaných, ale zdravě vypadajících zvířat. Jak nemoc u zvířete postupuje, zvyšuje se četnost a počet vylučovaných bakterií. Každý den mohou být ze zvířete ve III. nebo IV. stadiu onemocnění vyloučeny miliardy mikrobů Johneovy choroby. Infekce se šíří na telata a partnery ve stádě, aniž by o tom majitel věděl. Nakonec mohou být příznaky onemocnění rozpoznány u jednoho nebo více zvířat.
2. Dalším zdrojem infekce je mléko a mlezivo od infikovaných matek. Pravděpodobnost vylučování bakterií Johneovy choroby do mléka infikovaných samic se s postupujícím onemocněním zvyšuje. Studie naznačují, že 36 % krav ve stádiu III a IV může mít v mlezivu a mléce mikroby Johneovy choroby. Ve stádech hovězího dobytka, kde telata zůstávají se svými matkami a denně je kojí, je pravděpodobnost přenosu infekce prostřednictvím mleziva a mléka vysoká. Tyto bakterie mohou být vylučovány přímo mateřským mlékem nebo mohou být přítomny v trusu na strucích, vemenech nebo kdekoli, kde se telata pokoušejí sát.
3. Zdrojem infekce pro telata může být expozice in-utero. Je možné, že se plod infikuje in-utero, pokud je matka v pozdějším stadiu onemocnění. Ve stádiu onemocnění III a IV u matky bylo 8 % až 40 % plodů infikováno od matky in-utero. Infikované plody mohou potratit nebo se mohou narodit telata, u kterých se infekce projeví až v dospělosti. Není známo, jak infekce v děloze ovlivní diagnostické testy u zvířat, která přežijí do dospělosti. Riziko pro stádium I Stádium II Stádium III Stádium IV Protilátky Bakteriální infekce plodu od matek ve stádiu onemocnění I a II je nízká.
4. Voda a krmivo. Potenciálním zdrojem infekce je také voda nebo krmivo kontaminované hnojem infikovaných zvířat. Tyto zdroje nejsou dobře kvantifikovány a jejich riziko je třeba posuzovat podle stupně kontaminace, prevalence infikovaných zvířat, věku a vnímavosti exponovaných zvířat. Mezi potenciální zdroje infekce, které je třeba vzít v úvahu, patří mělké, stojaté vodní zdroje, krmiva kontaminovaná při dodávce nebo krmení, špatně odvodněná rašeliniště, přepásané nebo silně hnojem kontaminované pastviny a seno postříkané odpadem z lagun infikovaných stád.

Je Map zoonotickým problémem?

V posledních 15 letech se rozvinula debata o tom, zda Map hraje roli v příčině Crohnovy choroby (CD) u lidí. CD je chronické zánětlivé onemocnění střevního traktu, a proto se do jisté míry podobá Johneově chorobě u přežvýkavců. CD se nejvíce vyskytuje v severních, průmyslově vyspělých oblastech Evropy a Severní Ameriky. V posledních čtyřech desetiletích měl její výskyt vzestupnou tendenci. Odhaduje se, že v USA trpí CD čtvrt až půl milionu lidí. CD typicky postihuje mladé lidi, od adolescentního věku do 35 let.

Příčina CD není známa, ale předpokládá se, že zahrnuje více faktorů, včetně genetické predispozice plus expozici některým environmentálním nebo infekčním faktorům. Obecně se má za to, že CD je důsledkem nadměrné reakce střevního imunitního systému na nějaký podnět. Mapa, další infekční agens a bakteriální nebo alergické složky normálního střevního proudu jsou hypoteticky považovány za potenciální faktory, které iniciují nebo prodlužují imunitní zánětlivou reakci u CD. Ke zmírnění zánětu při CD se používají protizánětlivé léky, chirurgické odstranění postiženého střeva, imunomodulační látky a multiantibiotické režimy. Lék však neexistuje a u jedinců s CD se neustále střídají období remise a vzplanutí.

Současné důkazy nejsou dostatečné pro stanovení zdravotního rizika

Současné důkazy nepotvrzují ani nevylučují příčinnou souvislost mezi Mapou a CD. Asociace neposkytují mnoho vodítek ohledně příčinného vztahu mezi oběma faktory. CD je komplexní onemocnění a k určení jeho příčiny je nakonec zapotřebí rozsáhlý výzkum. Navrhované souvislosti s Mapou jsou však provokativní a pomohly zdůraznit potřebu dalšího výzkumu příčiny CD a zvýšily míru obav živočišného průmyslu, že Johneova choroba může být problémem bezpečnosti potravin.

Mezi otázky týkající se možné souvislosti mezi Mapou a CD patří:

DNA Mapy ve tkáních pacientů s CD

Metody detekce DNA umožňují vědcům hledat přítomnost Mapy ve vzorcích tkání pomocí identifikace jedinečné genetické (DNA) složky bakterie. Několik studií z posledního desetiletí uvádí nález Map DNA ve střevních tkáních odebraných pacientům s CD ve vyšším procentu případů než ve tkáních kontrolních pacientů se střevními onemocněními jinými než CD. Celkově jsou výsledky rozporuplné, protože téměř stejný počet studií uvádí různé nálezy, včetně absence Map DNA u pacientů s CD nebo bez CD, podobné přítomnosti Map v obou skupinách a přítomnosti jiných mykobakterií také v každé skupině.

Map bakterie kultivované z několika pacientů s Crohnovou chorobou

Úspěšné pokusy o vypěstování Map ze vzorků pacientů s CD jsou vzácné a šest až osm uváděných izolací vyžadovalo měsíce až roky inkubace. Pokud je Map v lidské tkáni přítomen, zastánci této asociace předpokládají, že se vyskytuje v nízkém počtu a v adaptované formě. Tato forma neroste v laboratoři a postrádá buněčnou stěnu, což vysvětluje, proč ji také nelze zobrazit standardními mikrobiologickými metodami.

Zabíjí Map pasterizace mléka?

Epidemiologické studie nenabízejí mnoho důkazů o specifických faktorech, které mohou souviset s CD, včetně konzumace mléka. Map byl však kultivován od krav s klinickou formou Johneovy choroby, a proto byla zvažována role mléka jako možného expozičního faktoru. V roce 1996 britští vědci oznámili, že DNA Map byla zjištěna v 7 % vzorků odebraných v rámci průzkumu maloobchodních vzorků mléka. Identifikace Map DNA neznamená, kolik je jí přítomno nebo zda je bakterie živá. Následně američtí a britští výzkumníci provedli pokusy se vzorky mléka s příměsí Map, aby zjistili, zda jsou současné postupy pasterizace mléka při vysoké teplotě a krátké době (HTST, 72 °C po dobu 15 sekund) dostatečné k usmrcení Map. Různé metody přinesly protichůdné výsledky. Americké studie používaly komerční pasterizátor s turbulentním průtokem v laboratorním měřítku a uváděly 100% usmrcení Map. Výzkumníci ve Velké Británii použili metodu držákové trubice a prokázali přežití nízkého počtu organismů. V roce 1998 FDA přezkoumala údaje a uvedla, že komerční pasterace HTST v USA eliminuje nebezpečí z výrobků ze syrového mléka. Tvrdí se, že metoda držáku dávky, kterou použili britští výzkumníci, zajišťuje méně účinný ohřev než komerční metody.

Agentura pro potravinové standardy Spojeného království zadala šetření pomocí DNA a kultury Map v 1000 maloobchodních vzorcích mléka. Ve snaze vyřešit spor o pasterizaci se výzkumníci zaměřili na zlepšení detekce Map kombinací technik koncentrace a pěstování Map s detekcí DNA. Úplné výsledky britské studie se očekávají v roce 2001. Předběžné zprávy naznačují, že životaschopné Mapy byly získány z malého procenta vzorků syrového a maloobchodního mléka. Food Standards Agency, nezávislý poradní orgán ve Velké Británii, nedoporučil změny v doporučeních týkajících se konzumace mléka nebo postupů pasterizace, ale plánuje aktivně zkoumat všechny možné kontrolní mechanismy ke snížení rizika expozice Map, dokud nebude zjištěna souvislost s CD.

Případ Map před Crohnovou chorobou

Publikovaný lékařský případ z roku 1998 popisuje příběh mladého chlapce, u kterého se vyvinula CD pět let poté, co byl vyšetřen pro zvětšené lymfatické uzliny a možnou TBC. Opětovné vyhodnocení původních lymfatických uzlin po stanovení diagnózy CD odhalilo, že sekvence DNA IS900, která je jedinečná pro Map, byla v lymfatických uzlinách přítomna spolu s dalšími mykobakteriemi. Jedná se o jediný popsaný případ, kdy byl Map prokázán před vznikem CD.

Vícenásobná antibiotika mohou pomoci u Crohnovy choroby

Probíhají klinické studie, které mají analyzovat vliv léčby vícenásobnými antibiotickými režimy na ústup příznaků a vymizení zánětu u CD. U některých pacientů dlouhodobě užívajících antimykobakteriální a širokospektrá antibiotika došlo k prodloužení období remise a zmírnění příznaků až na čtyři roky po ukončení léčby. To je neobvyklé, protože typické remise u CD trvají měsíce až několik let. Pokud je léčba antibiotiky léčivá, pak může být za příznaky CD alespoň částečně zodpovědný bakteriální organismus (organismy).

Epidemiologické údaje neodhalují příčinu

Bylo provedeno mnoho epidemiologických studií týkajících se CD, ale žádná nezkoumala specifické faktory expozice Map, jako je přímý kontakt se zvířaty, která by mohla mít Johneovu nemoc. Následují příklady některých zajímavějších asociací, které byly zaznamenány, ale nevnesly mnoho světla do možných příčin CD:

• Studie v USA v jednom státě zaznamenala geografické překrývání diagnostikované CD. pacienty a oblastmi s hustým chovem mléčného skotu
• Ve Velké Británii existuje „horké místo“ výskytu CD v oblasti, kde mohou být zásoby vody kontaminovány zemědělskými splachy z chovů dobytka.
• Výskyt CD má severojižní gradient, přičemž nejvyšší je v severních oblastech Evropy a Severní Ameriky (vysoce industrializované země). Výskyt v těchto regionech se nyní možná vyrovnává, ale v jižních regionech se zvyšuje.
• Švédsko má jeden z nejvyšších výskytů CD a jeden z nejnižších výskytů Johneovy choroby.
• Rodinní příslušníci mají vyšší riziko CD, což podporuje podobnost jak v genetice, tak i v expozici určitému faktoru.

Poznámka: Informace pro tento článek byly přezkoumány Národní pracovní skupinou pro Johneovu chorobu, podvýborem Johneova výboru Americké asociace pro zdraví zvířat. Některé z těchto materiálů byly upraveny s laskavým svolením Michaela Collinse, Univ. of Wisconsin, v Johne’s Information Center a najdete je také na webových stránkách http://www.vetmed.wisc.edu/pbs/johnes/.