Brachyspira
Dysenterie of bloederige colitis is een wereldwijd voorkomend probleem. In ons land neemt het aantal gevallen de laatste jaren sterk toe. Het wegvallen van de groeibevorderaars is daaraan niet vreemd. Brachyspira pilosicoli wordt in België eerder zelden aangetoond.
Overdracht van de ziekte gebeurt voornamelijk door contact met varkens die de kiem uitscheiden (tot 2 maand na symptomen) of door contact met besmette kledij en transportmiddelen. De kiemen overleven langdurig (tot 60 dagen) in vochtig organisch materiaal en vormen daardoor een constante bron van besmetting en herbesmetting. Knaagdieren vormen een reservoir van Brachyspira's: uitscheiding in muizen is beschreven tot meer dan 6 maand. Contact met muizenfeces kan een bron zijn van herbesmetting. Bij ratten is de uitscheiding veel korter (2 dagen) maar deze zouden door hun rondtrekkende levensstijl de besmetting naar andere bedrijven kunnen ronddragen. Bij honden is uitscheiding beschreven tot 13 dagen.
Acute uitbraken van dysenterie zijn vooral beschreven bij vleesvarkens en in minder mate bij gespeende varkens. Bij zuigende biggen ziet men zelden symptomen. Fokvarkens kunnen ook aangetast worden. Bij acute uitbraken wordt sterfte tot 30% beschreven. Behandeling geeft een vrij snelle vermindering van de symptomen maar vermindert de opbouw van actieve immuniteit. Op chronisch besmette bedrijven zijn de symptomen milder door aanwezigheid van colostrale immuniteit, de intermitterende behandelingen en eventueel gebruik van voederantibiotica.
De economische impact van dysenterie is zeer groot. Niet alleen de sterfte en de hoge medicatiekost doen de inkomsten dalen maar vooral de slechte voederconversie is een verliespost.
Ziekteverloop
De incubatietijd bedraagt gemiddeld 10 à 14 dagen, maar kan variëren van 2 dagen tot 2 maanden en is afhankelijk van de infectiedosis, stresstoestanden (uitbraken na transport), de aanwezige medicatie en eventuele immuniteit. Ook de leeftijd van het varken en de aanwezige darmflora hebben een invloed.
Symptomen
Bij dysenterie is diarree het meest opvallende symptoom. Het uitzicht van de mest is echter variabel: van slap, ietwat waterig tot eventueel bijmenging van slijm en bloed. In chronische gevallen is de mest dikwijls zwart of bruin van kleur met een slappe consistentie. Peracute sterfte komt regelmatig voor, vooral bij vleesvarkens. In de beginfase kan er ook koorts en anorexie optreden. Bij lijkschouwing situeren de letsels zich uitsluitend ter hoogte van het colon. Het colon is sterk uitgezet en vertoont een oedemateus uitzicht. Letsels op de mucosa gaan van oedeem over kleine bloedingen tot beperkt fibrineus beleg. De inhoud van de dikke darm varieert van slap pasteus tot waterig, eventueel met bloed of fibrine-bijmenging.
Bij porciene intestinale spirochetose (PIS) zijn over het algemeen jongere dieren aangetast, soms bij overgang naar een ander voeder. Er is zelden sterfte en de symptomen beperken zich tot diarree en ingevallen varkens. De symptomen zijn veel milder dan bij dysenterie en op lijkschouwing is er zelden bloed of slijm-bijmenging in het colon.
Etiologie
Dysenterie of bloederige colitis bij varkens werd voor het eerst beschreven in 1921 in de VS. Het duurde tot 1971 vooraleer het oorzakelijk agens kon gekweekt worden. Gezien de spirilvorm van de bacterie werd deze Treponema hyodysenteriae genoemd. Het is een gram-negatieve kiem van 6 à 8 µm lengte en 350 nm diameter. De bacterie groeit anaëroob maar is in beperkte mate zuurstoftolerant. Door zijn periplasmatische flagellen die aan de uiteinden van de kiem ingeplant zijn, is de bacterie beweeglijk. Deze beweeglijkheid is van belang voor de pathogenese. Een andere belangrijke eigenschap is de productie van een hemolysine, een toxine dat bloedcellen afbreekt en de kenmerkende hemolyse veroorzaakt bij in vitro-cultuur.
Naast de pathogene Treponema hyodysenteriae kan men bij varkens andere chaemolytische stammen aantonen die niet gepaard gingen met ziekteverschijnselen. Men noemde deze Treponema innocens.
In 1980 werd echter vastgesteld dat één van deze stammen toch een milde darmontsteking veroorzaakte; Porciene Intestinale Spirochetose (PIS). Het duurde tot 1996 vooraleer het betrokken agens als Serpulina pilosicoli werd geïdentificieerd (Het genus treponema kreeg in 1992 de benaming Serpulina).
In 1997 werden van de Serpulina stammen S. murdochii en S. intermedia afgesplitst.
In 1998 werd het genus omgedoopt tot Brachyspira. Hiervan zijn de species hyodysenteriae en pilosicoli pathogeen. Van B. intermedia en B. murdochii is de pathogeniteit onduidelijk. Van B. innocens wordt aangenomen dat deze apathogeen is.
Voor B. hyodysenteriae zijn verschillende virulentiefactoren beschreven. De kiem is beweeglijk waardoor deze actief kan bewegen in slijm en mucus, waartoe ze aangetrokken wordt. De kiem bezit ook twee toxines: een hemolysine dat cytotoxisch is en noodzakelijk is voor productie van letsels en een lipo-oligosaccharide dat endotoxine-activiteit bezit. Infectie resulteert zodoende in een uitgebreide celschade ter hoogte van de colon-mucosa met een verlies aan absorberend vermogen. De kiem wordt ook teruggevonden in de lamina propria maar uitzaaiing naar diepere delen van het colon of via het bloed zijn niet beschreven. De symptomen zijn het gevolg van de gestoorde resorptie in het colon en de verstoring van de water- en elektrolytenhuishouding.
Voor B. pilosicoli is de pathogenese iets verschillend. Hoewel de bacterie ook beweeglijk is, wordt ze niet aangetrokken tot mucus en bezit ze geen cytotoxisch hemolysine. De bacterie hecht vast aan enterocyten in het colon met een degeneratie van deze cellen tot gevolg. Ter compensatie gaan de cryptecellen meer prolifereren met als gevolg een darmwand met veel 'onrijpe' cellen en op die manier een verminderd resorberend vermogen. De bacterie infiltreert ook in de wand van het colon met een sterke ontstekingsreactie tot gevolg.
De klinische symptomen geven vaak reeds al een duidelijke indicatie, net als de typische aantasting van het colon bij lijkschouwing. Via kleuring (carbolfuchsine) of immunofluorescentie kan men de typische spirillen met de microscoop aantonen. Men kan daarbij echter geen onderscheid maken tussen de verschillende species hetgeen van belang is gezien de verschillen in pathogeniteit. Kweken van de bacterie gebeurt anaëroob en de aflezing gebeurt om de drie dagen. Identificatie van de kiem gebeurt op basis van de hemolyse en verschillende biochemische testen. Op basis van de combinatie van de verschillende testen kan het species geïdentificeerd worden. Gezien de fragiliteit (gevoelig aan droogte en zuurstof) van de bacterie is de manier van staalname van groot belang: er dient rectale mest genomen te worden en luchtdicht verpakt te worden, hetzij in een handschoen waaruit de lucht verwijderd werd, hetzij in een recipiënt dat vol is of aangevuld werd met water.
De laatste jaren werden verschillende PCR-testen ontwikkeld om de diagnose te stellen. Naast de problemen bij detectie in mest moest ook het probleem opgelost worden om de verschillende species van elkaar te onderscheiden met dezelfde test. Bij DGZ is een PCR-test beschikbaar die volgende species(-groepen) onderscheidt: B. hyodysenteriae, B. pilosicoli/B. murdochii en B. innocens/B. intermedia.
Serologisch diagnostiek is eveneens beschreven op basis van lipopolysacchariden in de celwand. Er bestaan 9 verschillende serotypes. Het serotype kan echter niet in verband gebracht worden met de virulentie van de kiem. Serologische diagnostiek gebeurt echter niet in België.
Behandeling
Zoals hoger vermeld reduceert behandeling de symptomen en de uitscheiding maar herbesmetting vanuit de omgeving blijft mogelijk. De mogelijke antibiotica die in België kunnen gebruikt worden zijn: tiamuline, valnemuline, lincomycine en tylosine.
Tegenover lincomycine zijn veel stammen intermediair gevoelig. Tegenover tylosine is er veralgemeende resistentie. Nochtans worden soms goede resultaten gemeld tegenover stammen met in vitro-resistentie. Vermoedelijk heeft dit te maken met de invloed van deze antibiotica op de darmflora.
Eliminatie zonder depopulatie
De langdurige overleving van de bacterie in mest en knaagdieren vormt een ernstige hinderpaal in de pogingen om de bacterie te elimineren op bedrijfsniveau. Succesvolle eliminatie steunt op twee pijlers, namelijk eliminatie van de kiem uit de dieren via tiamuline of valnemuline en voorkomen van herbesmetting vanuit de omgeving (hygiëne) en vanuit knaagdieren. Beide dragen evenveel bij tot het succes van de eliminatie en kunnen ondersteund worden door de afvoer van biggen om de infectiedruk te doen dalen door het leegmaken van de mestkelders. In grote lijnen zijn er twee soorten eliminatieprotocollen: systemen waar alle aanwezige varkens behandeld worden in combinatie met hygiëne en knaagdierbestrijding en systemen waar men de zeugen vrijmaakt en vervolgens de 'vrije' biggen apart opfokt in reine compartimenten. Deze laatste methode vergt een strikte discipline om de beide groepen dieren van elkaar gescheiden te houden en herbesmetting te voorkomen (aparte kledij per stal, voetbaden, reinigen van gangen en laadplaatsen, reinigen van materiaal...). Praktisch start men met een grondige knaagdierbestrijding gevolgd door een eliminatiebehandeling met intussen reinigen van dieren en stallen. Daarna volgt een periode met medicatie aan lagere dosis om herbesmetting uit de omgeving te voorkomen.
Preventieve maatregelen
De hoge economische verliezen en de enorme inspanningen om de ziekte op bedrijfsniveau te elimineren rechtvaardigen strikte maatregelen om insleep van Brachyspiren te vermijden. Hiertoe behoren zonder twijfel het weren van bezoekers uit de stallen indien ze geen bedrijfskledij dragen, het vermijden van contact met materiaal (wagens, drijfplanken, …) van andere bedrijven en insleep via dieren voorkomen door instellen van een quarantaineperiode.
Indien de ziekte op het bedrijf aanwezig is kan de verspreiding zoveel mogelijk beperkt worden door all-in/all-out management, hygiëne en optimaliseren van de ventilatie om vochtige stallen te vermijden. Vaccinatiepogingen om beschermende immuniteit op te wekken hadden maar matig succes. In België zijn geen commerciële vaccins beschikbaar.
Door aanpassen van de voedersamenstelling kan men kolonisatie ter hoogte van het colon verminderen: vermindering van de fermentatie in het colon door toedienen van voedingsstoffen die gemakkelijk verteren ter hoogte van de dunne darm. Dergelijke diëten zijn bijvoorbeeld gebaseerd op oplosbare NSP en dierlijk eiwit. Recent werd ook aangetoond dat op endemisch besmette bedrijven een dieet met goed verteerbare vezels niet alleen de klinische symptomen reduceert maar ook de productie verhoogt.
