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

Este é o primeiro artigo de uma série que apresenta informações atuais a respeito da doença de Johne no gado. É dirigido a ajudar os veterinários e seus clientes a prevenir ou controlar esta doença e foi adaptado com permissão da série original de 1999-2000 apresentada pelo Comitê de Segurança Alimentar da AABP. O conteúdo foi editado e revisado pelo National Johne’s Working Group e endossado pela USAHA.

Clinical Description and Epidemiology of Johne’s Disease in Cattle

Preparado e editado por Don Hansen e Christine Rossiter do Comitê de Segurança Alimentar da AABP

Host range

Johne’s disease is an infectious bacterial disease that primarily affect the intestinal tract and associated linmph nodes of ruminants. É um problema de rebanho, bem como um problema individual do animal, porque grande parte da infecção é de natureza subclínica. A infecção, que tem patologia e sinais variáveis, é relatada em muitas espécies de ruminantes em cativeiro, em liberdade e exóticos em todo o mundo; incluindo bovinos, ovinos, caprinos, veados, cabras de montanha, alces e antílopes. Casos isolados também são relatados em não ruminantes, incluindo cavalos, coelhos e primatas não humanos, mas estas espécies não são provavelmente reservatórios significativos da doença de Johne.

As bactérias que causam a Johne e componentes de seu DNA genético foram isoladas de pessoas com doença de Crohn (DC), mas o significado deste achado não é determinado.

O agente causal

A doença de Johne é causada por uma micobactéria chamada Mycobacterium subespécie paratuberculosis (Mapa). É um parente distante da bactéria Mycobacterium bovis, tuberculose e leprae que causa tuberculose e lepra em humanos e tuberculose em animais. (O Mapa não causa TB ou lepra). O Mapa também é muito semelhante ao Mycobacterium avium, mas se distingue pela presença de um elemento único de DNA IS900 que é detectado pela sonda de DNA.

Após a ingestão, as bactérias do Mapa são capturadas pelas células da mucosa intestinal, especialmente nas manchas de Peyer no íleo, e imediatamente engolfadas pelos macrófagos residentes. O mapa se multiplica lentamente dentro do macrófago e se a infecção for bem sucedida, destrói o macrófago e continua a se multiplicar. O mapa tem a capacidade inteligente de evitar a resposta imunológica do macrófago, mesmo depois que ele é ligado. No entanto, nem todas as infecções são bem sucedidas e a resposta imunológica em alguns indivíduos expostos impede a progressão da infecção inicial. Estes mecanismos são em grande parte desconhecidos, mas envolvem dose e número de exposições, tensão e biologia imunológica do indivíduo. À medida que os organismos se multiplicam, eles são liberados e excretados nas fezes, o que leva à contaminação e acúmulo no ambiente, alimentação e água do animal.

Animais infectados, que se multiplicam e derramam bactérias, são a principal fonte de contaminação e exposição à doença de Johne. O organismo não se multiplica fora do animal, mas a parede celular fornece proteção que permite que ele sobreviva um ano ou mais na maioria dos ambientes moderados. Ultravioleta, calor e secagem, porém, podem degradar as bactérias.

Sinal de doença

Por causa da natureza lentamente progressiva da infecção, o gado pode ser infectado durante anos antes de mostrar quaisquer sinais de doença.

Após estes sinais finalmente ocorrerem, eles incluem crises intermitentes de diarréia, que eventualmente se torna crônica, perda de peso e, tipicamente, um bom apetite. Alguns animais infectados inicialmente apenas parecem ser pouco resistentes. O gado afetado geralmente não tem febre. Os sinais desta doença podem ser facilmente confundidos com várias outras doenças e podem ocorrer com eventos estressantes como partos, mudanças de alimento e realocação. Alguns dados sugerem que estágios subclínicos podem resultar em um declínio no desempenho, especialmente na produção de leite, na última lactação antes do abate.

Causas de sinais clínicos

Micobactérias são absorvidas por células especializadas (células M) no íleo. As células M apresentam as bactérias a macrófagos e linfócitos nas manchas de Peyer. O sistema imunológico celular reage à invasão recrutando para o local mais macrófagos e linfócitos. Os linfócitos libertam uma variedade de citocinas, que aumentam a capacidade bacteriana de matar os macrófagos.

Macrófagos fundem-se em células grandes e com os linfócitos infiltram-se nos tecidos infectados em grande número. Isto leva ao espessamento granulomatoso do intestino. Em fases posteriores da resposta imunológica, as bactérias escapam dos macrófagos para o lúmen intestinal e os animais começam a derramar o Mapa em suas fezes.

Eventualmente as bactérias também escapam para o sistema vascular, o que estimula o anticorpo. Esta imunidade humoral, entretanto, não tem um papel significativo no controle do Mapa devido à sua localização intracelular.

Ultimamente uma resposta imunológica ineficaz ao Mapa produz uma combinação de fatores que contribuem para o desenvolvimento da doença clínica em um animal individual. Os fatores são mal compreendidos, mas envolvem inflamação e dificuldade de absorção de nutrientes pelo intestino, interação dos componentes imunológicos sistêmicos e intestinais, e o eventual colapso da resposta imunológica celular que permite a proliferação sem obstáculos dessa infecção.

Quando se suspeita que um rebanho está infectado

A resposta óbvia é um rebanho que exibe vacas com diarréia crônica e/ou perda de peso diante de bons apetites. Entretanto, alguns animais podem estar infectados, parecer normais e ser abatidos antes que quaisquer sinais clínicos sejam mostrados. Portanto, alguns proprietários podem nunca perceber que seu rebanho está infectado. Uma queixa comum nesses rebanhos é que a produção do rebanho não é tão alta quanto deveria ser.

Na tentativa de encontrar a causa da baixa produção do rebanho, aconselha-se fazer testes para a doença de Johne em vários animais de baixa produção. Em outros rebanhos, os proprietários podem ver uma ou mais vacas com diarréia ou perda de peso e suspeitar da doença de Johne como uma possível causa. Em rebanhos cronicamente infectados, para cada animal com doença clínica, cinco a 15 outros animais podem ter uma infecção subclínica e não apresentar quaisquer sinais da doença de Johne. (Ver Figura 2.)

Explicar infecção assintomática

Johne é uma doença infecciosa que tipicamente passa por quatro estágios. Estes estágios ajudam a explicar porque os animais infectados parecem saudáveis por tanto tempo e os testes diagnósticos não conseguem detectar a infecção precoce. (Ver Figura 1.) A fase I é a infecção inicial: o animal está infectado, não apresenta sinais de doença, não é provável que derrame bactérias no ambiente e não é detectável pelos testes de diagnóstico. Na Fase II, a infecção progride mas o animal ainda não apresenta quaisquer sinais clínicos. O organismo, no entanto, pode ser excretado em número suficiente para ser detectado pela cultura fecal e raramente tem anticorpos detectáveis pela serologia. Estes animais são infecciosos para outros animais. Os animais na Fase III mostram sinais precoces de doença e muitos testes diagnósticos detectam animais infectados como positivos.

Estágio IV é o estágio final clínico óbvio da infecção. É prontamente reconhecido, terminal e detectado na maioria dos testes diagnósticos.

Em rebanhos com doença de Johne estabelecida, os animais estão presentes em todos os quatro estágios da doença. Dependendo do grau de infecção e propagação, cada animal que desenvolve doença Johne clínica (Estágio IV) pode representar de cinco a 15 animais em outros estágios de infecção que não mostram sinais.

Fontes comuns de infecção

1. A fonte mais comum de infecção são fezes ou esterco. Excepto em circunstâncias invulgares, a infecção começa nos primeiros meses de vida. Os animais tornam-se mais resistentes com a idade, embora a resistência nunca seja completa. Se for administrada uma dose suficientemente grande da bactéria, os adultos podem ficar infectados.
   Não obstante, em condições normais de criação de animais, a exposição a doses tão grandes provavelmente raramente ocorre. Isto significa, por exemplo, que uma vaca leiteira adulta infectada em um estábulo ou estábulo de ancoragem não infecta a vaca que está ao seu lado.
   Vacas infectadas, entretanto, são a principal fonte de infecção para bezerros. Em um rebanho bovino, grandes doses de agentes patogênicos podem ser depositadas em forragens de alimentação moídas, aumentando assim o risco para outros animais e especialmente para o gado jovem. O consumo acidental de esterco com as bactérias causa a maioria das infecções em animais jovens. A sucção de tetas contaminadas com estrume, a lamber barras contaminadas no curral onde nascem, ou o alojamento num local com acesso a estrume do rebanho adulto são formas de os animais jovens terem oportunidades de ingerir este micróbio. A doença de Johne normalmente entra no rebanho quando animais infectados, mas de aparência saudável, entram. Conforme a doença progride em um animal, a freqüência e o número de bactérias excretadas aumenta. Todos os dias, bilhões de micróbios de Johne podem ser excretados de um animal no Estágio III ou IV da doença. A infecção se espalha para bezerros e companheiros de rebanho sem o conhecimento do proprietário. Eventualmente, sinais da doença podem ser reconhecidos em um ou mais animais.
2. Outra fonte de infecção é o leite e colostro de vacas infectadas. A probabilidade da bactéria Johne ser excretada no leite das fêmeas infectadas aumenta à medida que a doença progride. Estudos sugerem que 36% das vacas de Fase III e IV poderiam ter os micróbios da Johne em seu colostro e leite. Em rebanhos bovinos, onde os bezerros permanecem com suas mães e amamentam diariamente, a chance de transmissão da infecção através do colostro e do leite é alta. Estas bactérias podem ser excretadas diretamente através do leite materno ou podem estar presentes no esterco das tetas, no úbere ou em qualquer lugar onde os bezerros tentem sugar.
3. A exposição in-utero pode ser uma fonte de infecção para bezerros. É possível que um feto fique infectado in-utero se a mãe estiver nos últimos estágios da doença. Nos estágios III e IV da doença na mãe, 8% a 40% dos fetos foram infectados por suas mães in-utero. Os fetos infectados podem abortar ou podem nascer bezerros que não apresentam infecção até se tornarem adultos. Não se sabe como as infecções in-utero afetam os testes diagnósticos nos animais que sobrevivem até a idade adulta. Risco para o Estágio I Estágio II Estágio III Estágio IV Anti-corpos A infecção bacteriana do feto é baixa nas mães nos Estágio I e II.
4. Água e alimentação. Água ou forragens contaminadas com estrume de animais infectados também são fontes potenciais de infecção. Estas fontes não estão bem quantificadas e o seu risco deve ser avaliado pelo grau de contaminação, prevalência de animais infectados, idade e susceptibilidade dos animais expostos. Fontes potenciais de infecção a considerar incluem fontes de água rasas e estagnadas, forragens contaminadas durante o parto ou a alimentação, pântanos mal drenados, pastagens excessivamente cobertas ou altamente contaminadas por esterco e culturas de feno pulverizadas com resíduos lagunares de rebanhos infectados.

Is Map a zoonotic concern?

Nos últimos 15 anos desenvolveu-se um debate sobre se o Map desempenha um papel na causa da Doença de Crohn humana (DC). A DC é uma doença inflamatória crônica do trato intestinal e, portanto, tem alguma semelhança com a doença de Johne em ruminantes. A DC é mais prevalente nas regiões norte, industrializadas da Europa e da América do Norte. Durante as últimas quatro décadas, sua incidência tendeu a subir. Estima-se que um quarto a meio milhão de pessoas nos EUA sofram de DC. A DC tipicamente afeta jovens, desde a adolescência até 35 anos de idade.

A causa da DC não é conhecida, mas acredita-se que envolva múltiplos fatores, incluindo predisposição genética mais exposição a algum fator(s) ambiental ou infeccioso(s). É geralmente aceite que a DC é a consequência da resposta excessiva do sistema imunitário intestinal a algum estímulo. O mapa, outros agentes infecciosos e componentes bacterianos ou alérgicos do fluxo intestinal normal são todos hipotéticos como fatores potenciais para iniciar ou prolongar a resposta inflamatória imunológica na DC. Anti-inflamatórios, remoção cirúrgica do intestino afetado, agentes imunomoduladores, e regimes multiantibióticos são todos usados para reduzir a inflamação da DC. Não há cura, entretanto, e indivíduos com DC alternam continuamente entre períodos de remissão e surtos.

A evidência atual é inadequada para determinar risco à saúde

A evidência atual não suporta ou rejeita uma relação causal entre o Mapa e a DC. As associações não oferecem muita orientação sobre a relação causal entre os dois fatores. A DC é uma doença complexa e uma extensa pesquisa é necessária para determinar a sua causa. As associações propostas com o Mapa são provocativas, entretanto, e têm ajudado a destacar a necessidade de mais pesquisas sobre a causa da DC e têm elevado o nível de preocupação da indústria animal de que a doença de Johne pode ser uma questão de segurança alimentar.

As questões em torno de uma possível associação entre o Mapa e a DC incluem:

DNA do Mapa nos tecidos dos pacientes com DC

Métodos de detecção de DNA permitem que os pesquisadores procurem a presença do Mapa em amostras de tecidos identificando um componente genético (DNA) único da bactéria. Vários estudos na última década relatam encontrar DNA do Mapa em tecidos intestinais retirados de pacientes com DC uma porcentagem maior do que de tecidos de pacientes controle com doenças intestinais diferentes da DC. Em geral os resultados são conflitantes, uma vez que um número quase equivalente de estudos relata diferentes achados, incluindo a ausência de DNA do Mapa em pacientes com DC ou não DC, Mapa igualmente presente em ambos os grupos, e outros Mycobacterium também presentes em cada grupo.

Bactérias do Mapa cultivadas em alguns pacientes de Crohn

Tentativas bem sucedidas de cultivo de amostras de pacientes com DC são raras e as seis a oito isolações relatadas exigiram meses a anos de incubação. Se o Mapa está presente em tecido humano, os proponentes da associação sugerem que ele existe em baixo número e de forma adaptada. Esta forma não cresce no laboratório e carece de uma parede celular, o que explica porque também não pode ser visualizada por métodos microbiológicos padrão.

A pasteurização do leite mata o Mapa?

Estudos epidemiológicos não oferecem muitas evidências de fatores específicos que podem estar associados à DC, incluindo o consumo de leite. No entanto, o mapa tem sido cultivado a partir de vacas com doença Johne clínica, assim o papel do leite como possível fator de exposição tem sido considerado. Em 1996, pesquisadores do Reino Unido relataram que o DNA do Mapa foi detectado em 7% das amostras coletadas em um levantamento de amostras de leite de varejo. A identificação do DNA do Mapa não indica quanto está presente ou se a bactéria está viva. Subseqüentemente, pesquisadores dos EUA e do Reino Unido conduziram experimentos com amostras de leite picotizadas com o Mapa para determinar se os atuais procedimentos de pasteurização de leite a alta temperatura e curto tempo (HTST, 72C por 15 segundos) eram adequados para matar o Mapa. Diferentes métodos tiveram resultados conflitantes. Estudos americanos usaram um pasteurizador comercial em escala de laboratório de fluxo turbulento e reportaram 100% de matança do Mapa. Pesquisadores britânicos usaram um método de tubo suporte e mostraram sobrevivência de baixo número de organismos. Em 1998, a FDA revisou os dados e declarou que a pasteurização comercial HTST nos Estados Unidos elimina o perigo dos produtos de leite cru. O método de suporte de lote usado pelos pesquisadores britânicos é argumentado para fornecer um aquecimento menos eficiente que os métodos comerciais.

A Agência de Padrões Alimentares do Reino Unido encomendou uma investigação por DNA e cultura do Mapa em 1000 amostras de leite de varejo. Nos esforços para resolver a controvérsia da pasteurização, os investigadores concentraram-se em melhorar a detecção do Mapa através da combinação de técnicas para concentrar e cultivar o Mapa com a detecção do DNA. Os resultados completos do estudo do Reino Unido são antecipados em 2001. Relatórios preliminares indicam que o Mapa viável foi recuperado de uma pequena porcentagem de amostras de leite cru e de leite de varejo. A Food Standards Agency, um conselho consultivo independente no Reino Unido, não recomendou mudanças nos conselhos sobre consumo de leite ou procedimentos de pasteurização, mas planeja explorar ativamente todos os controles possíveis para reduzir o risco de exposição ao Mapa até que uma associação com CD seja identificada.

A case of Map before Crohn’s

A case médico publicado em 1998 relatou a história de um menino que desenvolveu CD cinco anos após ter sido avaliado para gânglios linfáticos aumentados e possível TB. A reavaliação dos linfonodos originais após o diagnóstico da DC revelou que a seqüência IS900 do DNA, que é única no Mapa, estava presente com outros micobactérias nos linfonodos. Este é o único caso relatado em que o Map foi demonstrado antes do desenvolvimento da DC.

Os antibióticos múltiplos podem ajudar em Crohn’s

Testes clínicos estão em andamento para analisar o efeito do tratamento com regimes multiantibióticos na remissão dos sinais e desaparecimento da inflamação da DC. Alguns pacientes com antibióticos anti-micobacterianos de longo prazo e de largo espectro tiveram períodos prolongados de remissão e redução dos sintomas por até quatro anos após o tratamento. Isto é incomum porque as remissões típicas na DC duraram meses a alguns anos. Se os tratamentos antibióticos são curativos, então um organismo bacteriano pode ser pelo menos parcialmente responsável pelos sintomas da DC.

Dados epidemiológicos não revelam uma causa

Muitos estudos epidemiológicos foram realizados sobre a DC, mas nenhum examinou fatores de exposição específicos do Mapa, como o contato direto com animais que poderiam ter a doença de Johne. A seguir estão exemplos de algumas das associações mais interessantes que foram relatadas, mas não esclareceram muito sobre possíveis causas para a DC:

• Um estudo americano em um estado relatou uma sobreposição geográfica entre a DC diagnosticada. pacientes e áreas densas de gado leiteiro
• Um “ponto quente” da DC no Reino Unido existe em uma região onde o suprimento de água pode ser contaminado pela agricultura – escoamento das operações de gado.
• A incidência da DC tem um gradiente norte-sul, sendo maior nas regiões norte da Europa e América do Norte (países altamente industrializados). A incidência nestas regiões pode agora estar se estabilizando, mas está aumentando nas regiões sul.
• Suécia tem uma das maiores incidências de DC e uma das mais baixas da doença de Johne.
• Os membros da família têm um risco maior de DC, o que suporta uma similaridade tanto na genética quanto na exposição a algum fator.

Nota: A informação para este artigo foi revisada pelo Grupo Nacional de Trabalho Johne, um subcomitê do Comitê Johne da Associação de Saúde Animal dos EUA. Parte deste material foi adaptado com a gentil permissão de Michael Collins, Univ. de Wisconsin, no Centro de Informação de Johne e também pode ser encontrado no site http://www.vetmed.wisc.edu/pbs/johnes/.