La malattia di Johne nel bestiame – Articolo 1 | Cornell University College of Veterinary Medicine

Questo è il primo articolo di una serie che presenta informazioni attuali sulla malattia di Johne nel bestiame. È diretto ad aiutare i veterinari e i loro clienti a prevenire o controllare questa malattia ed è stato adattato con il permesso della serie originale 1999-2000 presentata dal Comitato per la sicurezza alimentare dell’AABP. Il contenuto è stato modificato e rivisto dal gruppo di lavoro nazionale di Johne e approvato dall’USAHA.

Descrizione clinica ed epidemiologia della malattia di Johne nel bestiame

Preparato e curato da Don Hansen e Christine Rossiter del comitato per la sicurezza alimentare dell’AABP

Campo d’accoglienza

La malattia di Johne è una malattia batterica infettiva che colpisce principalmente il tratto intestinale e i linfonodi associati dei ruminanti. È un problema di mandria così come di singolo animale perché gran parte dell’infezione è di natura subclinica. L’infezione, che ha una patologia e segni diversi, è riportata in molte specie di ruminanti in cattività, liberi ed esotici in tutto il mondo, inclusi bovini, pecore, capre, cervi, capre di montagna, alci e antilopi. Casi isolati sono riportati anche in non ruminanti, compresi cavalli, conigli e primati non umani, ma queste specie non sono probabilmente serbatoi significativi della malattia di Johne.

Il batterio che causa la malattia di Johne e i componenti del suo DNA genetico sono stati isolati da persone con la malattia di Crohn (CD), ma il significato di questa scoperta non è determinato.

L’agente causale

La malattia di Johne è causata da un micobatterio chiamato Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis (Map). È un lontano parente dei batteri Mycobacterium bovis, tuberculosis e leprae che causano TBC e lebbra nell’uomo e TBC negli animali. (Map è anche molto simile al Mycobacterium avium, ma si distingue per la presenza di un elemento unico del DNA IS900 che viene rilevato dalla sonda DNA.

Dopo l’ingestione, i batteri Map vengono assorbiti dalle cellule della mucosa intestinale, specialmente nelle placche di Peyer nell’ileo, e immediatamente fagocitati dai macrofagi residenti. Map si moltiplica lentamente all’interno del macrofago e se l’infezione ha successo distrugge il macrofago e continua a moltiplicarsi. Map ha l’abile capacità di eludere la risposta immunitaria del macrofago anche dopo essere stata attivata. Tuttavia, non tutte le infezioni hanno successo e la risposta immunitaria in alcuni individui esposti impedisce la progressione dell’infezione iniziale. Questi meccanismi sono in gran parte sconosciuti, ma coinvolgono la dose e il numero di esposizioni, il ceppo e la biologia immunitaria dell’individuo. Quando gli organismi si moltiplicano, vengono rilasciati ed escreti nelle feci, il che porta alla contaminazione e all’accumulo nell’ambiente dell’animale, nel mangime e nell’acqua.

Gli animali infetti, che si moltiplicano e rilasciano i batteri, sono la fonte primaria di contaminazione ed esposizione alla malattia di Johne. L’organismo non si moltiplica al di fuori dell’animale, ma la parete cellulare fornisce una protezione che gli permette di sopravvivere un anno o più nella maggior parte degli ambienti moderati. I raggi ultravioletti, il calore e l’essiccazione, tuttavia, possono degradare i batteri.

Segnalazione della malattia

A causa della natura lentamente progressiva dell’infezione, i bovini possono essere infettati per anni prima di mostrare qualsiasi segno di malattia.

Quando questi segni finalmente si presentano, includono attacchi intermittenti di diarrea, che alla fine diventa cronica, perdita di peso e, tipicamente, un buon appetito. Alcuni animali infetti inizialmente appaiono semplicemente poco pasciuti. Il bestiame colpito non ha generalmente la febbre. I segni di questa malattia possono essere facilmente confusi con diverse altre malattie e possono verificarsi con eventi stressanti come il parto, i cambiamenti di alimentazione e il trasferimento. Alcuni dati suggeriscono che gli stadi subclinici possono provocare un declino nelle prestazioni, specialmente nella produzione di latte, nell’ultima lattazione prima dell’abbattimento.

Cause dei segni clinici

I micobatteri sono presi da cellule specializzate (cellule M) nell’ileo. Le cellule M presentano i batteri ai macrofagi e ai linfociti nelle placche di Peyer. Il sistema immunitario cellulare reagisce all’invasione reclutando sul sito altri macrofagi e linfociti. I linfociti rilasciano una varietà di citochine, che migliorano la capacità di uccidere i batteri da parte dei macrofagi.

I macrofagi si fondono in grandi cellule e con i linfociti infiltrano i tessuti infetti in gran numero. Questo porta all’ispessimento granulomatoso dell’intestino. Nelle fasi successive della risposta immunitaria, i batteri sfuggono dai macrofagi nel lume intestinale e gli animali cominciano a liberarsi di Map nelle feci.

Finalmente i batteri sfuggono anche nel sistema vascolare, che stimola l’anticorpo. Questa immunità umorale, tuttavia, non gioca un ruolo significativo nel controllo di Map a causa della sua localizzazione intracellulare.

In definitiva una risposta immunitaria inefficace a Map produce una combinazione di fattori che contribuiscono allo sviluppo della malattia clinica in un singolo animale. I fattori sono poco conosciuti ma coinvolgono l’infiammazione e l’alterato assorbimento dei nutrienti dall’intestino, l’interazione dei componenti immunitari sistemici e intestinali e l’eventuale collasso della risposta immunitaria cellulare che permette la proliferazione senza ostacoli dell’infezione.

Quando sospettare che una mandria sia infetta

La risposta ovvia è una mandria che presenta vacche con diarrea cronica e/o perdita di peso a fronte di un buon appetito. Tuttavia, alcuni animali possono essere infettati, apparire normali ed essere abbattuti prima di mostrare qualsiasi segno clinico. Quindi, alcuni proprietari potrebbero non rendersi mai conto che la loro mandria è infetta. Una lamentela comune in questi allevamenti è che la produzione della mandria non è alta come dovrebbe essere.

Nel tentativo di trovare la causa della bassa produzione della mandria, si consiglia di fare dei test per la malattia di Johne su diversi animali che fanno male. In altri allevamenti, i proprietari possono vedere una o più vacche con diarrea o perdita di peso e sospettare la malattia di Johne come possibile causa. Nelle mandrie cronicamente infette, per ogni animale con malattia clinica, da cinque a 15 altri animali possono avere un’infezione subclinica e non mostrare alcun segno della malattia di Johne. (Vedi Figura 2.)

Spiegare l’infezione asintomatica

La malattia di Johne è una malattia infettiva che tipicamente passa attraverso quattro fasi. Queste fasi aiutano a spiegare perché gli animali infetti appaiono sani per così tanto tempo e i test diagnostici non possono rilevare l’infezione precoce. (Vedi Figura 1.) Lo stadio I è l’infezione iniziale: l’animale è infetto, non mostra segni di malattia, non è probabile che sparga i batteri nell’ambiente e non è rilevabile dai test diagnostici. Nella fase II, l’infezione progredisce ma l’animale non mostra ancora alcun segno clinico. L’organismo, tuttavia, può essere escreto in numeri abbastanza alti per essere rilevato da una coltura fecale e raramente ha anticorpi rilevabili dalla sierologia. Questi animali sono infettivi per altri animali. Gli animali nella fase III mostrano i primi segni della malattia e molti test diagnostici rilevano gli animali infetti come positivi.

Lo stadio IV è l’ovvio stadio clinico finale dell’infezione. È prontamente riconosciuto, terminale e rilevato dalla maggior parte dei test diagnostici.

Negli allevamenti con malattia di Johne consolidata, gli animali sono presenti in tutti e quattro gli stadi della malattia. A seconda del grado di infezione e di diffusione, ogni animale che sviluppa la malattia di Johne clinica (stadio IV) può rappresentare da cinque a 15 animali in altri stadi di infezione che non mostrano segni.

Fonti comuni di infezione

1. La fonte più comune di infezione sono le feci o il letame. Tranne che in circostanze insolite, l’infezione inizia nei primi mesi di vita. Gli animali diventano più resistenti con l’età, anche se la resistenza non è mai completa. Se viene data una dose sufficientemente grande di batteri, gli adulti possono essere infettati.
   Tuttavia, in condizioni normali di allevamento, l’esposizione a dosi così grandi probabilmente avviene raramente. Questo significa, per esempio, che una mucca da latte adulta infetta in una stalla a poste o a stalli vincolati non infetta la mucca che le sta accanto.
   Le mucche infette, tuttavia, sono la principale fonte di infezione per i vitelli. In un allevamento di bovini, grandi dosi di agenti patogeni possono essere depositate sui foraggi nutriti a terra, aumentando così il rischio per altri animali e specialmente per il bestiame giovane. Il consumo accidentale di letame con i batteri causa la maggior parte delle infezioni nei giovani animali. Succhiare tettarelle contaminate da letame, leccare barre contaminate nella stalla dove sono nati, o essere alloggiati in un luogo con accesso al letame della mandria adulta sono modi in cui i giovani animali hanno l’opportunità di ingerire questo microbo. La malattia di Johne entra tipicamente in una mandria quando arrivano animali infetti, ma dall’aspetto sano. Man mano che la malattia progredisce in un animale, la frequenza e il numero di batteri escreti aumenta. Ogni giorno, miliardi di microbi di Johne possono essere espulsi da un animale nella fase III o IV della malattia. L’infezione si diffonde ai vitelli e ai compagni di mandria all’insaputa del proprietario. Alla fine i segni della malattia possono essere riconosciuti in uno o più animali.
2. Un’altra fonte di infezione è il latte e il colostro di madri infette. La probabilità che i batteri di Johne siano escreti nel latte delle femmine infette aumenta con il progredire della malattia. Gli studi suggeriscono che il 36% delle mucche di stadio III e IV potrebbero avere i microbi di Johne nel loro colostro e latte. Negli allevamenti di bovini, dove i vitelli rimangono con le loro madri e allattano quotidianamente, la possibilità di trasmissione dell’infezione attraverso il colostro e il latte è alta. Questi batteri possono essere espulsi direttamente attraverso il latte della madre o possono essere presenti nelle deiezioni dei capezzoli, delle mammelle o in qualsiasi punto in cui i vitelli tentano di succhiare.
3. L’esposizione in-utero può essere una fonte di infezione per i vitelli. E’ possibile che un feto venga infettato in utero se la madre si trova negli ultimi stadi della malattia. Negli stadi III e IV della malattia nella diga, dall’8% al 40% dei feti sono stati infettati dalle loro madri in-utero. I feti infetti possono abortire o possono nascere vitelli che non mostrano l’infezione fino a diventare adulti. Non si sa come le infezioni in-utero influenzino i test diagnostici su quegli animali che sopravvivono fino all’età adulta. Rischio per lo stadio I Stadio II Stadio III Stadio IV Anticorpi L’infezione batterica del feto è bassa da madri negli stadi di malattia I e II.
4. Acqua e mangime. Anche l’acqua o i foraggi contaminati da letame di animali infetti sono potenziali fonti di infezione. Queste fonti non sono ben quantificate e il loro rischio deve essere valutato in base al grado di contaminazione, alla prevalenza di animali infetti, all’età e alla suscettibilità degli animali esposti. Le potenziali fonti di infezione da considerare includono fonti di acqua stagnante e poco profonda, foraggi contaminati durante la consegna o l’alimentazione, torbiere scarsamente drenate, pascoli troppo coltivati o pesantemente contaminati da letame e coltivazioni di fieno spruzzate con rifiuti lagunari da mandrie infette.

Il Map è una preoccupazione zoonotica?

Negli ultimi 15 anni si è sviluppato un dibattito sul fatto che il Map giochi un ruolo nella causa della malattia di Crohn umana (CD). La CD è una malattia infiammatoria cronica del tratto intestinale e quindi ha una certa somiglianza con la malattia di Johne nei ruminanti. La CD è più diffusa nelle regioni settentrionali e industrializzate dell’Europa e del Nord America. Negli ultimi quattro decenni, la sua incidenza è andata aumentando. Si stima che da un quarto a mezzo milione di persone negli Stati Uniti soffrano di CD. La CD colpisce tipicamente i giovani, dall’adolescenza ai 35 anni.

La causa della CD non è nota, ma si ritiene che coinvolga molteplici fattori, tra cui la predisposizione genetica più l’esposizione a qualche fattore ambientale o infettivo. È generalmente riconosciuto che la CD è la conseguenza di una risposta eccessiva del sistema immunitario intestinale a qualche stimolo. Map, altri agenti infettivi, e componenti batterici o allergici del normale flusso intestinale sono tutti ipotizzati come potenziali fattori per iniziare o prolungare la risposta immunitaria infiammatoria nella CD. I farmaci antinfiammatori, la rimozione chirurgica dell’intestino colpito, gli agenti immunomodulanti e i regimi multi-antibiotici sono tutti utilizzati per ridurre l’infiammazione della CD. Non esiste una cura, tuttavia, e gli individui con CD si alternano continuamente tra periodi di remissione e flare-up.

Le prove attuali sono inadeguate per determinare il rischio per la salute

Le prove attuali non supportano o rifiutano una relazione causale tra Map e CD. Le associazioni non offrono molte indicazioni sulla relazione causale tra i due fattori. La CD è una malattia complessa e sono necessarie ampie ricerche per determinarne la causa. Le associazioni proposte con Map sono provocatorie, tuttavia, e hanno contribuito ad evidenziare la necessità di ulteriori ricerche sulla causa della CD e hanno elevato il livello di preoccupazione da parte dell’industria animale che Johne’s possa essere un problema di sicurezza alimentare.

Le questioni che circondano una possibile associazione tra Map e CD includono:

DNA Map nei tessuti dei pazienti CD

I metodi di rilevamento del DNA permettono ai ricercatori di cercare la presenza di Map nei campioni di tessuto identificando un unico componente genetico (DNA) del batterio. Diversi studi dell’ultimo decennio riportano di aver trovato il DNA di Map in tessuti intestinali prelevati da pazienti affetti da CD una percentuale maggiore di volte rispetto ai tessuti di pazienti di controllo con malattie intestinali diverse dalla CD. Complessivamente i risultati sono in conflitto, poiché un numero quasi equivalente di studi riporta risultati diversi, compresa l’assenza di DNA di Map nei pazienti CD o non CD, Map similmente presente in entrambi i gruppi, e altri Mycobacterium presenti in ciascun gruppo.

Batteri Map coltivati da alcuni pazienti con Crohn

I tentativi riusciti di coltivare Map da campioni di pazienti CD sono rari e i sei-otto isolamenti riportati hanno richiesto mesi o anni di incubazione. Se Map è presente nei tessuti umani, i sostenitori dell’associazione suggeriscono che esiste in basso numero e in una forma adattata. Questa forma non cresce in laboratorio e manca di una parete cellulare, il che spiega perché non può essere visualizzata con i metodi microbiologici standard.

La pastorizzazione del latte uccide Map?

Gli studi epidemiologici non offrono molte prove per fattori specifici che possono essere associati alla CD, incluso il consumo di latte. Tuttavia, Map è stato coltivato da mucche con la malattia di Johne clinica, quindi è stato considerato il ruolo del latte come possibile fattore di esposizione. Nel 1996, i ricercatori britannici hanno riferito che il DNA di Map è stato rilevato nel 7% dei campioni raccolti in un’indagine sui campioni di latte al dettaglio. L’identificazione del Map DNA non indica quanto sia presente o se il batterio sia vivo. Successivamente, ricercatori statunitensi e britannici hanno condotto esperimenti su campioni di latte addizionati di Map per determinare se le attuali procedure di pastorizzazione del latte ad alta temperatura e breve durata (HTST, 72C per 15 secondi) fossero adeguate per uccidere Map. Diversi metodi hanno dato risultati contrastanti. Gli studi statunitensi hanno utilizzato un pastorizzatore commerciale a flusso turbolento su scala di laboratorio e hanno riportato il 100% di uccisione di Map. I ricercatori del Regno Unito hanno usato un metodo con tubo di supporto e hanno mostrato la sopravvivenza di un basso numero di organismi. Nel 1998, la FDA ha rivisto i dati e ha dichiarato che la pastorizzazione commerciale HTST negli Stati Uniti elimina il pericolo dai prodotti di latte crudo. Il metodo del porta-lotti usato dai ricercatori britannici è sostenuto per fornire un riscaldamento meno efficiente dei metodi commerciali.

La UK Food Standards Agency ha commissionato un’indagine tramite DNA e coltura dei Map in 1000 campioni di latte al dettaglio. Nel tentativo di risolvere la controversia sulla pastorizzazione, gli investigatori si sono concentrati sul miglioramento dell’individuazione del Map combinando tecniche di concentrazione e coltivazione del Map con l’individuazione del DNA. I risultati completi dello studio britannico sono previsti per il 2001. I rapporti preliminari indicano che i Map vitali sono stati recuperati da una piccola percentuale di campioni di latte crudo e al dettaglio. La Food Standards Agency, un comitato consultivo indipendente nel Regno Unito, non ha raccomandato cambiamenti nei consigli sul consumo di latte o nelle procedure di pastorizzazione, ma progetta di esplorare attivamente tutti i controlli possibili per ridurre il rischio di esposizione a Map fino a quando non sarà identificata un’associazione con il CD.

Un caso di Map prima del Crohn

Un caso medico pubblicato nel 1998 ha riportato la storia di un giovane ragazzo che ha sviluppato il CD cinque anni dopo essere stato valutato per linfonodi ingranditi e possibile TB. La rivalutazione dei linfonodi originali dopo la diagnosi di CD ha rivelato che la sequenza di DNA IS900, che è unica per Map, era presente con altri Mycobacterium nei linfonodi. Questo è l’unico caso riportato in cui Map è stato dimostrato prima dello sviluppo di CD.

Multipli antibiotici possono aiutare nel Crohn

Sono in corso studi clinici per analizzare l’effetto del trattamento con regimi multi-antibiotici sulla remissione dei segni e la scomparsa dell’infiammazione del CD. Alcuni pazienti in trattamento a lungo termine con antibiotici antimicobatterici e ad ampio spettro hanno avuto periodi prolungati di remissione e sintomi ridotti fino a quattro anni dopo il trattamento. Questo è insolito perché le remissioni tipiche nella CD durano da mesi a un paio d’anni. Se i trattamenti antibiotici sono curativi, allora un organismo batterico può essere almeno parzialmente responsabile dei sintomi della CD.

I dati epidemiologici non rivelano una causa

Molti studi epidemiologici sono stati condotti sulla CD, ma nessuno ha esaminato fattori di esposizione specifici della mappa, come il contatto diretto con animali che potrebbero avere la malattia di Johne. I seguenti sono esempi di alcune delle associazioni più interessanti che sono state riportate ma che non hanno fatto molta luce sulle possibili cause della CD:

• Uno studio statunitense in uno stato ha riportato una sovrapposizione geografica tra i pazienti diagnosticati di CD. Un “hot spot” di CD nel Regno Unito esiste in una regione dove le forniture d’acqua possono essere contaminate dall’agricoltura e dal deflusso delle operazioni del bestiame.
• L’incidenza di CD ha un gradiente nord-sud, essendo più alta nelle regioni settentrionali dell’Europa e del Nord America (paesi altamente industrializzati). L’incidenza in queste regioni potrebbe ora stabilizzarsi, ma sta aumentando nelle regioni del sud.
• La Svezia ha una delle più alte incidenze di CD e una delle più basse di malattia di Johne.
• I membri della famiglia hanno un più alto rischio di CD, il che supporta una somiglianza sia nella genetica che nell’esposizione a qualche fattore.

Nota: Le informazioni per questo articolo sono state riviste dal National Johne’s Working Group, un sottocomitato del Johne’s Committee della U. S. Animal Health Association. Parte di questo materiale è stato adattato con il gentile permesso di Michael Collins, Univ. of Wisconsin, al Johne’s Information Center e si trova anche al sito web http://www.vetmed.wisc.edu/pbs/johnes/.