Johne’s Disease in Cattle – Artikel 1 | Cornell University College of Veterinary Medicine

Dette er den første artikel i en serie, der præsenterer aktuelle oplysninger om Johne’s Disease hos kvæg. Den er rettet mod at hjælpe dyrlæger og deres klienter med at forebygge eller kontrollere denne sygdom og er tilpasset med tilladelse fra den oprindelige serie fra 1999-2000, som blev præsenteret af AABP’s fødevaresikkerhedskomité. Indholdet er redigeret og gennemgået af den nationale Johne-arbejdsgruppe og godkendt af USAHA.

Klinisk beskrivelse og epidemiologi af Johnes sygdom hos kvæg

Udarbejdet og redigeret af Don Hansen og Christine Rossiter fra AABP Food Safety Committee

Host range

Johnes sygdom er en infektiøs bakteriesygdom, der primært rammer tarmkanalen og de tilknyttede lymfeknuder hos drøvtyggere. Det er både et besætningsproblem og et problem for det enkelte dyr, fordi en stor del af infektionen er subklinisk af natur. Infektion, som har varierende patologi og tegn, er rapporteret hos mange arter af drøvtyggere i fangenskab, fritgående og eksotiske drøvtyggere verden over, herunder kvæg, får, geder, hjorte, bjerggeder, elge og antiloper. Der er også rapporteret om isolerede tilfælde hos andre dyr end drøvtyggere, herunder heste, kaniner og ikke-menneskelige primater, men disse arter er sandsynligvis ikke væsentlige reservoirer for Johne’s sygdom.

Bakterien, der forårsager Johnes sygdom, og komponenter af dens genetiske DNA er blevet isoleret fra mennesker med Crohns sygdom (CD), men betydningen af dette fund er ikke fastlagt.

Det forårsagende agens

Johannes sygdom er forårsaget af en mycobakterie kaldet Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis (Map). Det er en fjern slægtning til bakterierne Mycobacterium bovis, tuberculosis og leprae, som forårsager tuberkulose og spedalskhed hos mennesker og tuberkulose hos dyr. (Map forårsager ikke tuberkulose eller spedalskhed.) Map ligner også meget Mycobacterium avium, men adskiller sig ved tilstedeværelsen af et unikt IS900-DNA-element, der påvises ved hjælp af DNA-sonde.

Efter indtagelse optages Map-bakterier af tarmslimhindeceller, især i Peyers pletter i ileum, og opsluges straks af de herboende makrofager. Map formerer sig langsomt i makrofagen, og hvis infektionen er vellykket, ødelægger den makrofagen og fortsætter med at formere sig. Map har den smarte evne til at unddrage sig makrofagenes immunforsvar, selv efter at den er blevet aktiveret. Det er dog ikke alle infektioner, der lykkes, og immunforsvaret hos nogle udsatte personer forhindrer, at den oprindelige infektion fortsætter. Disse mekanismer er stort set ukendte, men involverer dosis og antal eksponeringer, stamme og immunbiologi hos den enkelte. Efterhånden som organismerne formerer sig, frigives og udskilles de i afføringen, hvilket fører til forurening og ophobning i dyrets omgivelser, foder og vand.

Inficerede dyr, som formerer sig og udskiller bakterier, er den primære kilde til forurening og eksponering for johannesbrandsyge. Organismen formerer sig ikke uden for dyret, men cellevæggen giver den en beskyttelse, der gør den i stand til at overleve et år eller mere i de fleste moderate miljøer. Ultraviolet, varme og tørring kan dog nedbryde bakterierne.

Signalement af sygdom

På grund af den langsomt fremadskridende karakter af infektionen kan kvæg være inficeret i årevis, før de viser tegn på sygdom.

Når disse tegn endelig opstår, omfatter de intermitterende anfald af diarré, som til sidst bliver kronisk, vægttab og typisk en god appetit. Nogle smittede dyr virker i begyndelsen bare ugidelige. Det angrebne kvæg har normalt ikke feber. Tegnene på denne sygdom kan let forveksles med flere andre sygdomme og kan opstå i forbindelse med stressende begivenheder som f.eks. kælvning, foderskift og flytning. Nogle data tyder på, at subkliniske stadier kan resultere i en nedgang i ydelsen, især i mælkeproduktionen, i den sidste laktation inden slagtning.

Orsager til kliniske tegn

Mykobakterier optages af specialiserede celler (M-celler) i ileum. M-cellerne præsenterer bakterierne for makrofager og lymfocytter i Peyer’s patches. Det cellulære immunsystem reagerer på invasionen ved at rekruttere flere makrofager og lymfocytter til stedet. Lymfocytterne frigiver en række cytokiner, som forbedrer makrofagenes evne til at dræbe bakterierne.

Makrofager fusionerer til store celler og infiltrerer sammen med lymfocytter inficerede væv i stort antal. Dette fører til den granulomatøse fortykkelse af tarmen. I senere faser af immunresponset undslipper bakterierne fra makrofagerne ud i tarmlumen, og dyrene begynder at udskille Map i afføringen.

Eventuelt slipper bakterierne også ud i kar-systemet, hvilket stimulerer antistoffer. Denne humorale immunitet spiller dog ikke en væsentlig rolle i kontrollen med Map på grund af dens intracellulære lokalisering.

I sidste ende giver et ineffektivt immunrespons over for Map en kombination af faktorer, der bidrager til udviklingen af klinisk sygdom hos et enkelt dyr. Faktorerne er dårligt forstået, men involverer inflammation og nedsat næringsstofoptagelse fra tarmen, interaktion mellem systemiske og tarm immunkomponenter og det endelige sammenbrud af det cellulære immunrespons, der tillader uhindret spredning af denne infektion.

Hvornår skal man have mistanke om, at en besætning er inficeret

Det oplagte svar er en besætning, der udviser køer med kronisk diarré og/eller vægttab på trods af god appetit. Nogle dyr kan dog være smittet, se normale ud og blive slået ned, før der viser sig kliniske tegn. Så nogle ejere opdager måske aldrig, at deres besætning er smittet. En almindelig klage i disse besætninger er, at besætningens produktion ikke er så høj, som den burde være.

I forsøget på at finde årsagen til den lave produktion i besætningen anbefales det at teste for Johne’s sygdom på flere dyr, der klarer sig dårligt, for Johne’s sygdom. I andre besætninger kan ejerne se en eller flere køer med diarré eller vægttab og mistænker Johne’s sygdom som en mulig årsag. I kronisk inficerede besætninger kan der for hvert dyr med klinisk sygdom være fem til 15 andre dyr med subklinisk infektion, som ikke viser tegn på johannesbronsyge. (Se figur 2.)

Forklaring på asymptomatisk infektion

Johne er en smitsom sygdom, der typisk gennemløber fire stadier. Disse stadier er med til at forklare, hvorfor inficerede dyr ser raske ud i så lang tid, og at diagnostiske test ikke kan påvise tidlig infektion. (Se figur 1.) Fase I er den første infektion: dyret er smittet, viser ikke tegn på sygdom, vil sandsynligvis ikke udskille bakterier i miljøet og kan ikke påvises ved diagnostiske test. I fase II skrider infektionen fremad, men dyret viser stadig ikke nogen kliniske tegn. Organismen kan dog udskilles i tilstrækkeligt stort antal til, at den kan påvises ved afføringskultur og har sjældent antistoffer, der kan påvises ved serologisk undersøgelse. Disse dyr er smitsomme for andre dyr. Dyr i stadium III viser tidlige tegn på sygdom, og mange diagnostiske test påviser inficerede dyr som positive.

Stadie IV er det åbenlyse kliniske slutstadie af infektionen. Det er let genkendeligt, terminalt og påvises ved de fleste diagnostiske test.

I besætninger med etableret johannesbrødsyge er der dyr i alle fire sygdomsstadier. Afhængigt af graden af infektion og spredning kan hvert dyr, der udvikler klinisk johannesyge (stadie IV), repræsentere fem til 15 dyr i andre infektionsstadier, som ikke viser tegn.

Fælles smittekilder

1. Den mest almindelige smittekilde er fæces eller gødning. Bortset fra under usædvanlige omstændigheder begynder infektionen i de første par måneder af livet. Dyrene bliver mere resistente med alderen, men resistensen er dog aldrig fuldstændig. Hvis voksne dyr får en tilstrækkelig stor dosis af bakterien, kan de blive smittet.
   Under normale dyreholdsforhold sker det dog sandsynligvis sjældent, at de udsættes for så store doser. Det betyder f.eks. at en inficeret voksen malkeko i en stald eller bindestald ikke smitter den ko, der står ved siden af hende.
   Inficerede køer er imidlertid den primære smittekilde for kalve. I en kvægbesætning kan store doser af patogener blive deponeret på foder på jorden, hvilket øger risikoen for andre dyr og især for ungdyr. De fleste infektioner hos unge dyr skyldes utilsigtet indtagelse af gødning med bakterier. Ved at sutte gødningsforurenede patter, slikke på forurenede stænger i den stald, hvor de er født, eller ved at være opstaldet på et sted med adgang til gødning fra den voksne besætning har unge dyr mulighed for at få denne mikrobe i sig. Johnesyge kommer typisk ind i en besætning, når der kommer inficerede, men sundt udseende dyr ind i besætningen. Efterhånden som sygdommen udvikler sig hos et dyr, øges hyppigheden og antallet af bakterier, der udskilles. Hver dag kan der udskilles milliarder af Johne-mikrober fra et dyr i sygdomsstadie III eller IV. Infektionen spredes til kalve og flokkammerater uden at ejeren er klar over det. Efterhånden kan der erkendes tegn på sygdommen hos et eller flere dyr.
2. En anden smittekilde er mælk og colostrum fra inficerede moderdyr. Sandsynligheden for, at Johne-bakterier udskilles i mælk fra inficerede hundyr, stiger, efterhånden som sygdommen skrider frem. Undersøgelser tyder på, at 36 % af køer i fase III og IV kan have Johne-mikrober i deres colostrum og mælk. I kvægbesætninger, hvor kalvene bliver hos deres mødre og ammes dagligt, er der stor risiko for overførsel af infektionen via colostrum og mælk. Disse bakterier kan udskilles direkte gennem modermælken eller kan være til stede i gødning fra sutter, yver eller andre steder, hvor kalvene forsøger at sutte.
3. Eksponering i fosterstadiet kan være en smittekilde for kalvene. Det er muligt for et foster at blive smittet inutero, hvis moderen er i de senere stadier af sygdommen. I sygdomsstadie III og IV hos moderen blev 8 % til 40 % af fostrene smittet fra deres mor inutero. Smittede fostre kan abortere, eller der kan fødes kalve, som ikke viser infektion, før de bliver voksne. Det vides ikke, hvordan infektioner i fosterstadiet påvirker diagnostiske test på de dyr, der overlever til voksenalderen. Risiko for stadie I stadie II stadie III stadie IV Antistoffer Bakterieinfektion af fosteret er lav fra mødre i sygdomsstadie I og II.
4. Vand og foder. Vand eller foder, der er forurenet med gødning fra inficerede dyr, er også potentielle smittekilder. Disse kilder er ikke godt kvantificeret, og deres risiko skal vurderes ud fra graden af kontaminering, prævalensen af inficerede dyr, de udsatte dyrs alder og modtagelighed. Potentielle infektionskilder, der skal tages i betragtning, omfatter lavvandede, stillestående vandkilder, foder, der er kontamineret under levering eller fodring, dårligt drænede moser, overgræsset eller stærkt gødningsforurenet græs og høafgrøder, der er sprøjtet med laguneaffald fra inficerede besætninger.

Er Map et zoonotisk problem?

Der har i de sidste 15 år udviklet sig en debat om, hvorvidt Map spiller en rolle i forbindelse med årsagen til Crohns sygdom (CD) hos mennesker. CD er en kronisk inflammatorisk sygdom i tarmkanalen og har derfor en vis lighed med Johne’s sygdom hos drøvtyggere. CD er mest udbredt i de nordlige, industrialiserede regioner i Europa og Nordamerika. I løbet af de sidste fire årtier har sygdommens forekomst været stigende. Det anslås, at en kvart til en halv million mennesker i USA lider af CD. CD rammer typisk unge mennesker fra ungdomsårene til 35 år.

Årsagen til CD kendes ikke, men men menes at involvere flere faktorer, herunder genetisk disposition plus eksponering for en eller flere miljømæssige eller infektiøse faktorer. Der er almindelig enighed om, at CD er konsekvensen af, at tarmens immunsystem overreagerer på en eller anden stimulus. Kort, andre infektiøse agenser og bakterielle eller allergiske komponenter i den normale tarmstrøm er alle hypoteser om mulige faktorer, der kan udløse eller forlænge det immuninflammatoriske respons ved CD. Antiinflammatoriske lægemidler, kirurgisk fjernelse af den berørte tarm, immunmodulerende midler og multiantibiotiske regimer anvendes alle til at reducere CD-inflammation. Der findes dog ingen kur, og personer med CD veksler konstant mellem perioder med remission og opblussen.

Den nuværende dokumentation er utilstrækkelig til at bestemme sundhedsrisikoen

Den nuværende dokumentation hverken støtter eller afviser en årsagssammenhæng mellem Map og CD. Associeringer giver ikke meget vejledning om årsagssammenhængen mellem de to faktorer. CD er en kompleks sygdom, og der er i sidste ende behov for omfattende forskning for at fastslå dens årsag. De foreslåede forbindelser med Map er imidlertid provokerende og har været med til at fremhæve behovet for mere forskning i årsagen til CD og har øget dyreindustriens bekymring for, at Johne’s kan være et fødevaresikkerhedsproblem.

Spørgsmål omkring en mulig forbindelse mellem Map og CD omfatter:

Map DNA i CD-patienters væv

DNA-detektionsmetoder gør det muligt for forskere at søge efter tilstedeværelsen af Map i vævsprøver ved at identificere en unik genetisk (DNA) komponent af bakterien. Flere undersøgelser i det sidste årti rapporterer, at der er fundet Map DNA i tarmvæv fra CD-patienter i en højere procentdel af tiden end fra væv fra kontrolpatienter med andre tarmsygdomme end CD. Samlet set er resultaterne modstridende, da et næsten tilsvarende antal undersøgelser rapporterer om forskellige resultater, herunder ingen Map DNA hos CD- eller ikke-CD-patienter, Map findes på samme måde i begge grupper, og andre Mycobacterium findes også i hver gruppe.

Map-bakterier dyrket fra nogle få Crohn-patienter

Succesfulde forsøg på at dyrke Map fra prøver fra CD-patienter er sjældne, og de seks til otte rapporterede isoleringer krævede måneder til år af inkubation. Hvis Map er til stede i menneskeligt væv, antyder tilhængerne af forbindelsen, at det findes i lavt antal og i en tilpasset form. Denne form vokser ikke i laboratoriet og mangler en cellevæg, hvilket forklarer, hvorfor den heller ikke kan visualiseres med standard mikrobiologiske metoder.

Dræber mælkepasteurisering Map?

Epidemiologiske undersøgelser giver ikke mange beviser for specifikke faktorer, der kan være forbundet med CD, herunder mælkeforbrug. Der er imidlertid blevet dyrket Map fra køer med klinisk Johne’s sygdom, og derfor er mælkens rolle som en mulig eksponeringsfaktor blevet overvejet. I 1996 rapporterede britiske forskere, at der blev påvist Map DNA i 7 % af de prøver, der blev indsamlet i en undersøgelse af mælkeprøver fra detailhandelen. Identifikation af Map DNA viser ikke, hvor meget der er til stede, eller om bakterien er levende. Efterfølgende gennemførte amerikanske og britiske forskere forsøg med mælkeprøver tilsat Map for at afgøre, om de nuværende mælkepasteuriseringsprocedurer med høj temperatur og kort tid (HTST, 72C i 15 sekunder) var tilstrækkelige til at dræbe Map. Forskellige metoder gav modstridende resultater. I amerikanske undersøgelser blev der anvendt en kommerciel pasteuriseringsmaskine med turbulent flow i laboratorieskala, og der blev rapporteret om 100 % dræning af Map. Forskere fra Det Forenede Kongerige anvendte en metode med et holderør og viste, at et lille antal organismer overlevede. I 1998 gennemgik FDA dataene og erklærede, at kommerciel HTST-pasteurisering i USA eliminerer risikoen fra råmælksprodukter. Den batchholdermetode, som de britiske forskere anvendte, hævdes at give mindre effektiv opvarmning end kommercielle metoder.

Den britiske fødevaremyndighed (UK Food Standards Agency) bestilte en undersøgelse ved hjælp af DNA og dyrkning af Map i 1000 detailmælksprøver. I bestræbelserne på at løse kontroversen om pasteurisering fokuserede forskerne på at forbedre påvisningen af Map ved at kombinere teknikker til at koncentrere og dyrke Map med DNA-detektion. De fuldstændige resultater af den britiske undersøgelse forventes at foreligge i 2001. Foreløbige rapporter viser, at der blev fundet levedygtige Map i en lille procentdel af prøverne af rå mælk og mælk fra detailhandelen. Food Standards Agency, et uafhængigt rådgivende organ i Det Forenede Kongerige, anbefalede ikke ændringer i rådgivningen om mælkeforbrug eller pasteuriseringsprocedurer, men planlægger aktivt at undersøge alle mulige kontrolforanstaltninger for at reducere risikoen for eksponering for Map, indtil der er fundet en sammenhæng med CD.

Et tilfælde af Map før Crohns

Et medicinsk tilfælde fra 1998 rapporterede historien om en ung dreng, der udviklede CD fem år efter at være blevet vurderet for forstørrede lymfeknuder og mulig tuberkulose. Revurdering af de oprindelige lymfeknuder, efter at CD var blevet diagnosticeret, afslørede, at DNA-sekvensen IS900, som er unik for Map, var til stede sammen med andre Mycobacterium i lymfeknuderne. Dette er det eneste rapporterede tilfælde, hvor Map blev påvist før udviklingen af CD.

Multipel antibiotika kan hjælpe ved Crohns

Kliniske forsøg er i gang for at analysere effekten af behandling med multiantibiotiske regimer på remission af tegn og forsvinden af CD-inflammation. Nogle patienter, der fik langtidsbehandling med antimykobakterielle antibiotika og bredspektret antibiotika, havde forlængede perioder med remission og reducerede symptomer i op til fire år efter behandlingen. Dette er usædvanligt, da de typiske remissioner ved CD varer måneder til et par år. Hvis antibiotikabehandlinger er helbredende, kan en eller flere bakterieorganismer være i det mindste delvist ansvarlige for CD-symptomerne.

Epidemiologiske data afslører ikke en årsag

Der er gennemført mange epidemiologiske undersøgelser af CD, men ingen af dem undersøgte specifikke Map-eksponeringsfaktorer, såsom direkte kontakt med dyr, der kunne have johannesbrødrevirus. Følgende er eksempler på nogle af de mere interessante sammenhænge, der blev rapporteret, men som ikke har kastet meget lys over mulige årsager til CD:

• En amerikansk undersøgelse i en stat rapporterede om et geografisk overlap mellem diagnosticeret CD. patienter og områder med tæt malkekvægsdrift
• Et “hot spot” af CD i Storbritannien findes i en region, hvor vandforsyningerne kan være forurenet af landbrugsafstrømning fra kvægbrug.
• Indkomsten af CD har en nord-syd gradient, idet den er højest i de nordlige regioner i Europa og Nordamerika (højt industrialiserede lande). Forekomsten i disse regioner kan nu være ved at flade ud, men er stigende i de sydlige regioner.
• Sverige har en af de højeste forekomster af CD og en af de laveste forekomster af Johne’s sygdom.
• Familiemedlemmer har en højere risiko for CD, hvilket understøtter en lighed i både genetik og/eller eksponering for en eller anden faktor.

Note: Oplysningerne til denne artikel er gennemgået af National Johne’s Working Group, et underudvalg af Johne’s Committee of the U. S. Animal Health Association. Noget af dette materiale er tilpasset med venlig tilladelse fra Michael Collins, Univ. of Wisconsin, på Johne’s Information Center, og findes også på webstedet http://www.vetmed.wisc.edu/pbs/johnes/.