Johne-betegség a szarvasmarhákban – 1. cikk | Cornell University College of Veterinary Medicine

Ez az első cikk egy sorozatban, amely a szarvasmarhák Johne-betegségével kapcsolatos aktuális információkat mutatja be. A cikk célja, hogy segítse az állatorvosokat és ügyfeleiket a betegség megelőzésében vagy megfékezésében, és az AABP Élelmiszerbiztonsági Bizottsága által bemutatott eredeti, 1999-2000-es sorozat engedélyével készült. A tartalmat a Nemzeti Johne-munkacsoport szerkesztette és felülvizsgálta, és az USAHA jóváhagyta.

A szarvasmarhák Johne-kórjának klinikai leírása és epidemiológiája

Elkészítette és szerkesztette Don Hansen és Christine Rossiter az AABP Élelmiszerbiztonsági Bizottságából

Host range

A Johne-kór egy fertőző bakteriális betegség, amely elsősorban a kérődzők bélrendszerét és a kapcsolódó nyirokcsomókat érinti. Ez egyrészt állományi, másrészt egyedi állatprobléma, mivel a fertőzés nagy része szubklinikai jellegű. A különböző patológiával és tünetekkel járó fertőzést világszerte számos fogságban tartott, szabadon élő és egzotikus kérődzőfajnál jelentették; beleértve a szarvasmarhákat, juhokat, kecskéket, őzeket, hegyi kecskéket, jávorszarvasokat és antilopokat. Elszigetelt eseteket jelentettek nem kérődző állatokról is, beleértve lovakat, nyulakat és főemlősöket, de ezek a fajok valószínűleg nem jelentős rezervoárjai a Johne-kórnak.

A Johne-kórt okozó baktériumot és genetikai DNS-ének összetevőit izolálták Crohn-betegségben (CD) szenvedő emberekből, de ennek a megállapításnak a jelentőségét nem határozták meg.

A kórokozót

A Johne-kórt a Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis (Map) nevű mikobaktérium okozza. Ez a baktérium távoli rokona a Mycobacterium bovis, a tuberculosis és a leprae baktériumoknak, amelyek az embereknél a tuberkulózist és a leprát, az állatoknál pedig a tuberkulózist okozzák. (A Map nem okoz tbc-t vagy leprát.) A Map szintén nagyon hasonlít a Mycobacterium aviumhoz, de megkülönbözteti egy egyedi IS900 DNS-elem jelenléte, amely DNS-szondával kimutatható.

A Map-baktériumokat a lenyelést követően a bélnyálkahártya sejtjei felveszik, különösen a Peyer-foltokban az ileumban, és a rezidens makrofágok azonnal elnyelik. A Map lassan szaporodik a makrofágon belül, és ha a fertőzés sikeres, elpusztítja a makrofágot, és tovább szaporodik. A Map-nek megvan az az okos képessége, hogy a makrofágok immunválaszát még a bekapcsolása után is képes kikerülni. Azonban nem minden fertőzés sikeres, és az immunválasz egyes kitett egyéneknél megakadályozza a kezdeti fertőzés előrehaladását. Ezek a mechanizmusok nagyrészt ismeretlenek, de a dózis és az expozíciók száma, a törzs és az egyén immunbiológiája szerepet játszik. Ahogy az organizmusok szaporodnak, felszabadulnak és kiválasztódnak az ürülékben, ami az állat környezetében, takarmányában és vizében szennyeződéshez és felhalmozódáshoz vezet.

A Johne-kór fertőzésének és kitettségének elsődleges forrása a fertőzött állatok, amelyek szaporodnak és kiválasztják a baktériumokat. A szervezet nem szaporodik az állaton kívül, de a sejtfal olyan védelmet nyújt, amely lehetővé teszi, hogy a legtöbb mérsékelt környezetben egy évig vagy tovább is túléljen. Az ultraibolya, a hő és a szárítás azonban lebonthatja a baktériumot.

A betegség jelzése

A fertőzés lassan előrehaladó jellege miatt a szarvasmarha akár évekig is fertőzött lehet, mielőtt a betegség bármilyen jelét mutatná.

Amikor ezek a jelek végül megjelennek, ezek közé tartozik az időszakos hasmenés, amely végül krónikussá válik, a fogyás és általában a jó étvágy. Néhány fertőzött állat kezdetben egyszerűen csak hányadékosnak tűnik. A fertőzött szarvasmarhák általában nem lázasak. A betegség tünetei könnyen összetéveszthetők számos más betegséggel, és stresszes események, például ellés, takarmányváltás és áthelyezés esetén jelentkezhetnek. Egyes adatok arra utalnak, hogy a szubklinikai stádiumok a teljesítmény, különösen a tejtermelés csökkenését eredményezhetik a selejtezés előtti utolsó laktációban.

A klinikai tünetek okai

A mikobaktériumokat az ileumban lévő speciális sejtek (M-sejtek) veszik fel. Az M-sejtek bemutatják a baktériumokat a Peyer-foltokban lévő makrofágoknak és limfocitáknak. A sejtes immunrendszer úgy reagál az invázióra, hogy több makrofágot és limfocitát toboroz a helyszínre. A limfociták különböző citokineket bocsátanak ki, amelyek fokozzák a makrofágok baktériumölő képességét.

A makrofágok nagy sejtekké fuzionálnak, és a limfocitákkal együtt nagy számban infiltrálják a fertőzött szöveteket. Ez a bél granulomatózus megvastagodásához vezet. Az immunválasz későbbi fázisaiban a baktériumok a makrofágokból a béllumenbe szöknek, és az állatok a székletükkel elkezdenek Mapot üríteni.

Egyszer a baktériumok az érrendszerbe is elszöknek, ami ellenanyagot stimulál. Ez a humorális immunitás azonban a Map intracelluláris lokalizációja miatt nem játszik jelentős szerepet a Map ellenőrzésében.

A Map-re adott hatástalan immunválasz végső soron olyan tényezők kombinációját eredményezi, amelyek hozzájárulnak a klinikai betegség kialakulásához az egyes állatokban. A tényezők kevéssé ismertek, de magukban foglalják a gyulladást és a tápanyagfelszívódás károsodását a bélből, a szisztémás és a bél immunrendszeri összetevőinek kölcsönhatását, valamint a sejtes immunválasz végső összeomlását, amely lehetővé teszi a fertőzés akadálytalan elszaporodását.

Mikor gyanítható, hogy egy állomány fertőzött

A nyilvánvaló válasz egy olyan állomány, amelyben a tehenek jó étvágy mellett krónikus hasmenéssel és/vagy fogyással küzdenek. Egyes állatok azonban fertőzöttek lehetnek, normálisnak tűnhetnek, és még a klinikai tünetek megjelenése előtt ki kell selejtezni őket. Így előfordulhat, hogy egyes tulajdonosok soha nem veszik észre, hogy az állományuk fertőzött. Ezekben az állományokban gyakori panasz, hogy az állomány termelése nem olyan magas, mint amilyennek lennie kellene.

Az alacsony állománytermelés okának kiderítésére több rosszul teljesítő állat Johne-kórra való vizsgálata javasolt. Más állományokban a tulajdonosok egy vagy több tehenet látnak hasmenéssel vagy súlycsökkenéssel, és a Johne-kórra gyanakodnak, mint lehetséges okra. A krónikusan fertőzött állományokban minden egyes klinikai betegségben szenvedő állatra öt-tizenöt másik állatnak szubklinikai fertőzése lehet, amelyek nem mutatják a Johne-kór jeleit. (Lásd a 2. ábrát.)

A tünetmentes fertőzés magyarázata

A Johne-kór egy fertőző betegség, amely jellemzően négy stádiumon megy keresztül. Ezek a szakaszok segítenek megmagyarázni, hogy a fertőzött állatok miért tűnnek olyan sokáig egészségesnek, és a diagnosztikai tesztek miért nem képesek kimutatni a korai fertőzést. (Lásd az 1. ábrát.) Az I. szakasz a kezdeti fertőzés: az állat fertőzött, nem mutatja a betegség jeleit, valószínűleg nem üríti ki a baktériumokat a környezetbe, és diagnosztikai tesztekkel nem mutatható ki. A II. stádiumban a fertőzés előrehalad, de az állat még mindig nem mutat klinikai tüneteket. A szervezet azonban elég nagy számban ürülhet ki ahhoz, hogy széklettenyésztéssel kimutatható legyen, és ritkán szerológiai vizsgálattal kimutatható ellenanyagot tartalmaz. Ezek az állatok más állatokra fertőzőek. A III. stádiumban lévő állatok a betegség korai jeleit mutatják, és számos diagnosztikai teszt pozitívnak mutatja a fertőzött állatokat.

A IV. stádium a fertőzés nyilvánvaló klinikai végstádiuma. Könnyen felismerhető, végstádiumban van, és a legtöbb diagnosztikai teszttel kimutatható.

A kialakult Johne-kórral rendelkező állományokban az állatok a betegség mind a négy stádiumában jelen vannak. A fertőzés és a terjedés mértékétől függően minden egyes állat, amelynél klinikai Johne-kór alakul ki (IV. stádium), öt-tizenöt olyan állatot képviselhet, amelyek a fertőzés más stádiumában vannak, de nem mutatnak tüneteket.

A fertőzés gyakori forrásai

1. A fertőzés leggyakoribb forrása az ürülék vagy a trágya. Szokatlan körülményektől eltekintve a fertőzés az élet első néhány hónapjában kezdődik. Az állatok az életkor előrehaladtával egyre ellenállóbbá válnak, bár a rezisztencia soha nem teljes. Ha a baktériumból kellően nagy dózist kapnak, a felnőttek is megfertőződhetnek.
   Normális állattartási körülmények között azonban valószínűleg ritkán fordul elő, hogy ilyen nagy dózisú fertőzésnek legyenek kitéve. Ez például azt jelenti, hogy egy fertőzött felnőtt tejelő tehén egy karámban vagy egy kötőállásos istállóban nem fertőzi meg a mellette álló tehenet.
   A fertőzött tehenek azonban elsősorban a borjak számára jelentenek fertőzési forrást. A szarvasmarha-állományban a kórokozók nagy dózisban kerülhetnek a talajjal etetett takarmányra, ami növeli a többi állatra, különösen a fiatal állományra jelentett kockázatot. A baktériumokat tartalmazó trágya véletlen elfogyasztása okozza a fiatal állatok fertőzéseinek többségét. A trágyával szennyezett szopókák szopása, a szennyezett rácsok megnyalása a születésük helyén lévő istállóban, vagy olyan helyen való tartás, ahol a felnőtt állományból származó trágya hozzáférhető, a fiatal állatoknak lehetőségük van arra, hogy ezt a mikrobát lenyeljék. A Johne-kór jellemzően akkor kerül be az állományba, amikor fertőzött, de egészségesnek tűnő állatok érkeznek. Ahogy a betegség előrehalad az állatban, úgy nő a baktériumok kiválasztásának gyakorisága és száma. Naponta több milliárd Johne-mikroba ürülhet a betegség III. vagy IV. stádiumában lévő állatból. A fertőzés a tulajdonos tudta nélkül átterjed a borjakra és a csordatársakra. Végül a betegség jelei egy vagy több állatnál is felismerhetők.
2. A fertőzés másik forrása a fertőzött anyák teje és kolosztrum. A betegség előrehaladtával nő annak valószínűsége, hogy a Johne-baktérium a fertőzött nőstények tejében kiválasztódik. Tanulmányok szerint a III. és IV. stádiumú tehenek 36%-ában lehetnek Johne-mikrobák a kolosztrumban és a tejben. A húsmarha-állományokban, ahol a borjak az anyjukkal maradnak és naponta szoptatnak, nagy az esélye annak, hogy a fertőzés a kolosztrumon és a tejen keresztül terjed. Ezek a baktériumok közvetlenül az anyatejjel ürülhetnek ki, vagy jelen lehetnek a cicinél, a tőgynél vagy bárhol, ahol a borjak szopni próbálnak.
3. A méhen belüli kitettség a borjak számára a fertőzés forrása lehet. Lehetséges, hogy a magzat méhen belül fertőződik, ha az anyaállat a betegség későbbi stádiumában van. Az anyaállat III. és IV. stádiumú betegségében a magzatok 8-40%-a fertőződött anyjától in-utero. A fertőzött magzatok elvetélhetnek, vagy borjak születhetnek, amelyeken felnőtt korukig nem mutatkozik fertőzés. Nem ismert, hogy a méhen belüli fertőzések hogyan befolyásolják a diagnosztikai vizsgálatokat azokon az állatokon, amelyek túlélik a felnőttkort. Az I. stádium II. stádium III. stádium IV. stádium antitestek kockázata A magzat baktériumfertőzése az I. és II. stádiumban lévő anyáktól alacsony.
4. Víz és takarmány. A fertőzött állatok trágyájával szennyezett víz vagy takarmány szintén potenciális fertőzési forrás. Ezek a források nem jól számszerűsítettek, és kockázatukat a szennyeződés mértéke, a fertőzött állatok gyakorisága, az exponált állatok kora és fogékonysága alapján kell értékelni. A potenciális fertőzési források közé tartoznak a sekély, pangó vízforrások, a szállítás vagy etetés során szennyezett takarmányok, a rosszul lecsapolt mocsarak, a túllegeltetett vagy erősen trágyával szennyezett legelők és a fertőzött állományokból származó lagúnahulladékkal permetezett szénaültetvények.

A Map zoonózisos probléma?

Az elmúlt 15 évben vita alakult ki arról, hogy a Map szerepet játszik-e az emberi Crohn-kór (CD) okozásában. A CD a bélrendszer krónikus gyulladásos betegsége, és ezért némi hasonlóságot mutat a kérődzőkben előforduló Johne-kórral. A CD Európa és Észak-Amerika északi, iparosodott régióiban a legelterjedtebb. Az elmúlt négy évtizedben az előfordulása növekvő tendenciát mutat. Becslések szerint az Egyesült Államokban negyed- és félmillió ember szenved CD-ben. A CD jellemzően fiatalokat érint, serdülőkortól 35 éves korig.

A CD oka nem ismert, de feltételezhetően több tényezőt foglal magában, beleértve a genetikai hajlamot, valamint valamilyen környezeti vagy fertőző tényező(k)nek való kitettséget. Általánosan elfogadott, hogy a CD annak a következménye, hogy a bélrendszer immunrendszere túlreagál valamilyen ingerre. A térkép, más fertőző ágensek, valamint a normális béláram bakteriális vagy allergiás összetevői mind olyan lehetséges tényezők, amelyek a CD-ben az immunrendszer gyulladásos válaszát elindíthatják vagy meghosszabbíthatják. A gyulladáscsökkentő gyógyszerek, az érintett bél sebészi eltávolítása, immunmoduláló szerek és multiantibiotikus kezelések mind-mind a CD gyulladás csökkentésére szolgálnak. Gyógymód azonban nincs, és a CD-ben szenvedő egyének folyamatosan váltakoznak a remissziós és a fellángolási időszakok között.

A jelenlegi bizonyítékok nem elegendőek az egészségügyi kockázat meghatározásához

A jelenlegi bizonyítékok nem támasztják alá vagy utasítják el a Map és a CD közötti okozati összefüggést. Az asszociációk nem nyújtanak sok támpontot a két tényező közötti ok-okozati összefüggésre vonatkozóan. A CD összetett betegség, és az okok meghatározásához végső soron kiterjedt kutatásra van szükség. A Map-pel való javasolt összefüggések azonban provokatívak, és segítettek rávilágítani a CD okának további kutatására, és növelték az állattenyésztő ipar azon aggodalmát, hogy a Johne-kór élelmiszerbiztonsági problémát jelenthet.

A Map és a CD közötti lehetséges összefüggést övező kérdések a következők:

Map DNS a CD betegek szöveteiben

A DNS kimutatási módszerek lehetővé teszik a kutatók számára, hogy a baktérium egy egyedi genetikai (DNS) összetevőjének azonosításával keressék a Map jelenlétét a szövetmintákban. Az elmúlt évtizedben számos tanulmány számolt be arról, hogy a CD-betegektől vett bélszövetekben nagyobb százalékban találtak Map DNS-t, mint a CD-től eltérő bélbetegségben szenvedő kontrollbetegek szöveteiben. Az eredmények összességében ellentmondásosak, mivel közel azonos számú tanulmány különböző eredményekről számol be, beleértve azt, hogy sem a CD-s, sem a nem-CD-s betegekben nincs Map DNS, a Map hasonlóan jelen van mindkét csoportban, és más Mycobacterium is jelen van mindkét csoportban.

Néhány Crohn-betegből tenyésztett Map-baktérium

A CD-s betegek mintáiból történő Map tenyésztésére tett sikeres kísérletek ritkák, és a hat-nyolc bejelentett izoláláshoz hónapoktól évekig tartó inkubációra volt szükség. Ha a Map jelen van az emberi szövetekben, az asszociáció hívei szerint alacsony számban és adaptált formában létezik. Ez a forma nem növekszik laboratóriumban, és nem rendelkezik sejtfallal, ami megmagyarázza, hogy miért nem látható a szokásos mikrobiológiai módszerekkel sem.

A tej pasztőrözése elpusztítja a Map-et?

A járványtani vizsgálatok nem sok bizonyítékot szolgáltatnak a CD-vel összefüggésbe hozható specifikus tényezőkre, beleértve a tejfogyasztást is. Ugyanakkor a Map-ot klinikai Johne-kórban szenvedő tehenekből tenyésztették ki, így a tej mint lehetséges expozíciós tényező szerepe is felmerült. 1996-ban brit kutatók arról számoltak be, hogy a Map DNS-t a kiskereskedelmi tejminták felmérése során gyűjtött minták 7%-ában mutatták ki. A Map DNS azonosítása nem jelzi, hogy mennyi van belőle, vagy hogy a baktérium élő. Ezt követően amerikai és brit kutatók kísérleteket végeztek Map baktériummal szennyezett tejmintákon annak megállapítására, hogy a jelenlegi magas hőmérsékletű és rövid ideig tartó (HTST, 72C 15 másodpercig) tejpasztőrözési eljárások alkalmasak-e a Map elpusztítására. A különböző módszerek egymásnak ellentmondó eredményeket hoztak. Az amerikai vizsgálatokban turbulens áramlású laboratóriumi méretű kereskedelmi pasztőrözőt használtak, és a Map 100%-os elpusztításáról számoltak be. Brit kutatók tartócsöves módszert alkalmaztak, és kis számú organizmus túlélését mutatták ki. 1998-ban az FDA felülvizsgálta az adatokat, és megállapította, hogy a kereskedelmi HTST pasztőrözés az USA-ban kiküszöböli a nyers tejtermékekből származó veszélyt. A brit kutatók által használt tételtartócsöves módszer érvelésük szerint kevésbé hatékony hőkezelést biztosít, mint a kereskedelmi módszerek.

A brit Élelmiszer-szabványügyi Hivatal megbízásából 1000 kiskereskedelmi tejmintában DNS-sel és tenyésztéssel vizsgálták a Map-et. A pasztőrözési vita megoldására tett erőfeszítések során a kutatók a Map kimutatásának javítására összpontosítottak a Map koncentrálására és tenyésztésére szolgáló technikák és a DNS-kimutatás kombinálásával. Az Egyesült Királyságban végzett vizsgálat teljes eredményei 2001-ben várhatóak. Az előzetes jelentések szerint a nyers és kiskereskedelmi tejminták kis százalékából nyertek ki életképes Map-et. Az Élelmiszer Szabványügyi Hivatal, egy független tanácsadó testület az Egyesült Királyságban, nem javasolt változtatásokat a tejfogyasztásra vagy a pasztőrözési eljárásokra vonatkozó tanácsokban, de azt tervezi, hogy aktívan megvizsgál minden lehetséges ellenőrzési lehetőséget a Map-nek való kitettség kockázatának csökkentésére, amíg a CD-vel való összefüggést nem azonosítják.

A Map esete a Crohn betegség előtt

Egy 1998-ban közzétett orvosi eset egy fiatal fiú történetéről számolt be, akinél öt évvel azután alakult ki CD, hogy megnagyobbodott nyirokcsomók és lehetséges TBC miatt kivizsgálták. Az eredeti nyirokcsomók újraértékelése a CD diagnosztizálása után kimutatta, hogy a Map-re jellemző IS900 DNS-szekvencia más Mycobacteriumokkal együtt volt jelen a nyirokcsomókban. Ez az egyetlen bejelentett eset, amikor a Map-et a CD kialakulása előtt mutatták ki.

A több antibiotikum segíthet a Crohn-betegségben

Klinikai vizsgálatok folynak annak elemzésére, hogy a több antibiotikummal történő kezelés milyen hatással van a tünetek remissziójára és a CD-gyulladás eltűnésére. Néhány betegnél, akik hosszú távú antimikobakteriális és széles spektrumú antibiotikumokat kaptak, a kezelés után akár négy évig is elhúzódó remissziót és a tünetek csökkenését tapasztalták. Ez szokatlan, mert a CD tipikus remissziója hónapoktól néhány évig tart. Ha az antibiotikumos kezelések gyógyító hatásúak, akkor egy vagy több bakteriális organizmus lehet legalább részben felelős a CD tüneteiért.

A járványtani adatok nem mutatják ki az okot

A CD-vel kapcsolatban számos járványtani vizsgálatot végeztek, de egyik sem vizsgált konkrét Map-expozíciós tényezőket, például a Johne-kóros állatokkal való közvetlen érintkezést. A következő példák néhány érdekes összefüggést mutatnak be, amelyekről beszámoltak, de nem világítottak rá a CD lehetséges okaira:

• Egy amerikai vizsgálat egy államban a diagnosztizált CD földrajzi átfedéséről számolt be. betegek és a sűrű tejtermelő szarvasmarha-állományú területek között
• Az Egyesült Királyságban a CD “gócpontja” egy olyan régióban található, ahol a vízkészleteket a szarvasmarha-üzemekből származó mezőgazdasági szennyvíz szennyezheti.
• A CD előfordulása észak-déli irányú gradienst mutat, Európa és Észak-Amerika északi régióiban (magasan iparosodott országok) a legmagasabb. Ezekben a régiókban az előfordulási gyakoriság mostanra talán kiegyenlítődik, de a déli régiókban növekszik.
• Svédországban az egyik legmagasabb a CD előfordulása és az egyik legalacsonyabb a Johne-kóré.
• A családtagoknál magasabb a CD kockázata, ami alátámasztja a genetikai hasonlóságot és a valamilyen tényezőnek való kitettséget.

Megjegyzés: A cikkhez szükséges információkat a National Johne’s Working Group, a U. S. Animal Health Association Johne’s Committee albizottsága vizsgálta felül. Az anyag egy része Michael Collins, Univ. of Wisconsin, a Johne Információs Központban dolgozó Michael Collins szíves engedélyével készült, és megtalálható a http://www.vetmed.wisc.edu/pbs/johnes/.

weboldalon is.