Clostridiové infekce MVDr. Linda Czanderlová, Ph.D.
Clostridie patogenní pro prasata • • • • • • • • • • • •
Enterální C. perfringens typ A a C C. perfringens typ B a D – nejedná se o primární onemocnění C. difficile Neurotoxigenní C. tetani C. botulinum Tkáňové C. novyi – Náhlý úhyn prasnic C. chauvoei – Blackleg C. septicum – Maligní edém C. perfringens typ A - Gangréna
Clostridium perfringens • G+, sporulující mikroorganismus • Anaerobní • Produkce čtyř hlavních toxinů alfa, beta, epsilon a iota • Velké množství minoritních toxinů např. mu, theta, kappa. • Všechny typy obsahují gen kódující toxin alfa • Pět typů – A, B, C, D, E • Typ A ubikvitární výskyt x typy B,C,D,E ohraničená území • Infekce sajících selat typ A a C
Clostridium perfringens • Perzistuje v prostředí ve vegetativní formě nebo ve formě sporogenní • Spory jsou velmi rezistentní • V kontaminovaných budovách přežívají déle než rok • Kontaminace chovů-nosiči (prasnice), fekální kontaminace (obuv, nástroje)
Clostridium perfringens typ C
Hemoragicko-nekrotická enteritida selat Tvoří toxiny alfa, beta a beta2 beta toxin-letální nekrotizující toxin jednořetězcový polypeptid, 40 kDa citlivý vůči trypsinu (selata mladší 4 dnů) U novorozených selat je pouze slabá sekrece trypsinu a mléko v prvních dnech po porodu obsahuje velké množství antitrypsinových látek • beta2 toxin – produkován naprostou většinou porcinních izolátů • Minoritní toxiny – theta, kappa
• • • -
Clostridium perfringens typ C • Původce těžké hemoragicko-nekrotické enteritidy u selat, skotu, ovcí a koní • Onemocnět může i člověk – pigbel - nekrotický zánět střev doprovázený nápadným zvětšením břicha - Imunologicky oslabení jedinci – diabetes - Prudký přechod z převážně rostlinné stravy na masitou
Klinické příznaky • Neonatální průjmy, příležitostně mohou onemocnět i selata po odstavu • Profuzní krvavý průjem, dehydratace, anorexie, apatie, úhyn bez příznaků onemocnění • 5 až 85 % postižených vrhů • Letalita až 100 % • Enzooticky infikované chovy 20 – 75 % postižených vrhů • V ČR velmi vzácné - C. perfringens typ C bylo identifikováno ve 2 chovech (1,3 % z vyšetřovaných)
C. perfringens typ C - terapie Vakcinace matek – toxoidové vakcíny (s obsahem beta-toxoidu) Kombinované vakcíny s ETEC Antibiotická léčba klinicky nemocných selat je velmi málo účinná Léčbu je třeba zahájit ještě před vypuknutím klinických příznaků
Clostridium perfringens typ A • • • • • • • •
Součást normální střevní mikroflóry Běžně v půdě Může způsobovat klinické onemocnění-enteritidy V experimentálních podmínkách je onemocnění obtížně reprodukovatelné – je potřeba predispozičních faktorů, aby se patogen mohl uplatnit alfa toxin – lecitináza C beta2 toxin- potenciální faktor virulence druhu C. perfringens Některé epidemiologické studie ukázaly signifikantně častější izolaci kmenů produkujících beta2 toxin u selat s průjmem než u zdravých jedinců, jiné ale prokázaly opak Enterotoxin – je uvolňován při lýze vegetativních forem během sporulace, u prasat nemá význam (člověk, koně)
beta2 toxin Objeven v roce 1997 (Gibert a kol.) Kyselý protein (pH 4,5-5,5); 265 AMK; 28 kDa Potenciální faktor virulence druhu C. perfringens Dává se do spojitosti hlavně s typem A, jelikož jeho hlavní toxin alfa nezpůsobuje významné poškození střev • Jsou definovány nejméně 2 varianty beta2 toxinu (typická a atypická) • Synergické působení alfa a beta2 toxinu • Cytotoxický efekt na buňky linie 1407 (indukuje lýzu), letálně působí na myši • • • •
Clostridium perfringens typ A • Rozdílná virulence jednotlivých kmenů • Vzhledem k tomu, že se jedná o normální součást střevní mikroflóry, je diagnostika obtížná • Rozlišení toxinů-ELISA (alfa, beta) • PCR - zachycení genu pro tvorbu toxinů • Beta2 toxin - u prasat (na rozdíl od jiných živočišných druhů) je vysoká korelace mezi genotypem a fenotypem (> 96,9 %) • Gen pro tvorbu beta2 toxinu byl zachycen u poloviny selat bez klinického průjmu
C. perfringens typ A-klinické příznaky • Patogeneze je doposud nejasná, pravděpodobně se jedná multifaktoriální onemocnění • Pomnožení vegetativních forem na hodnoty 108 – 109 během několika hodin • Obvykle v prvních dnech po porodu • Průjem – pastovitá konzistence s příměsí hlenu, bez obsahu krve • Průjem trvá cca 5 dnů, většina selat se uzdraví, snížení přírůstků, růstová retardace
C. perfringens typ A-terapie • Vyřešení ostatních infektů postihujících GIT • DDD – zoohygiena – průběh závisí na dávce • Kvalita krmiva pro prasnice - mykotoxiny • Antibiotická terapie – beta-laktamová antibiotka, ceftiofur - Léčba selat - Medikace prasnic před a po porodu ? - Mikrobiotika a prebiotika • Vakcinace prasnic ?
C. perfringens typ A-terapie
• Vakcinace nemá velký význam • V žádné komerční vakcíně není beta2 toxin • Přítomnost alfa a beta2 toxinů v autogenních vakcínách se nezjišťuje • Efekt vakcinace je často sporný • Když vakcinuji klostridie, vakcinuji skutečně typ A? x • C. perfringens typ C – vakcinace se používá dlouhodobě s velmi dobrými výsledky
Clostridium difficile • G+, tyčinka, sporulující • Anaerobní, kultivačně náročná • Přirozený výskyt v půdě, vodě, běžný je záchyt u člověka a celé řady zvířat – běžná mikroflóra • Kontaminuje nemocnice, častý záchyt v místech, kde se nachází domácí a hospodářská zvířata • Typická oportunní infekce • Predispozice – antibiotická terapie, chemoterapie, laxativa, NSAID - CDAD • U selat bez vazby na léčbu - dyspnoe, průjem, abdominální distenze
Clostridium difficile • PŘIROZENÝ VÝSKYT
• v půdě, vodních tocích a střevech zvířat a lidí (2/3 zdravých malých dětí – bezpříznakové nosičství)
• ZPŮSOBUJÍCÍ ONEMOCNĚNÍ
• antibiotiky vyvolané enterokolitidy (lidé, křečci, králíci, morčata) • přirozeně způsobené průjmy (kočky, psi, prasata, laboratorní zvířata, hříbata) • Nález CD v přibližně 90 % chovů prasat
Clostridium difficile • Dva základní typy termolabilních proteinových toxinů zodpovědných za vznik onemocnění – toxiny A a B • Uvolňovány během vegetativního růstu • Ze 44,8 % shodná aminokyselinová skladba • Binární toxin – destrukce enterocytů • Kmeny bez produkce toxinů (většina) nebo s produkcí toxinů A a / nebo B. • Jednotlivé kmeny baktérií Clostridium difficile se odlišují (kvantita produkce toxinů, kvalita tvorby toxinů)
Clostridium difficile • enterotoxin ( toxin A, TcdA) – dysfunkce buněk střevního epitelu, zánětlivá reakce, zvýšená propustnost membrány, kumulace vody • cytotoxin (toxin B, TcdB) – 100 –1000 x toxičtější než A, ulcerace a pseudomembrány na střevní sliznici, vázán na účinek A ? • binární toxin (CDT) cca 10 % kmenů, průkaz u těžkých PMC, destrukce střevních buněk • Toxiny se diagnostikují i u zdravých selat
Clostridium dificile-studie ČR • U 73 selat ze 156 byl zjištěn pozitivní záchyt A a/nebo B toxinů (46,8 % všech vyšetřovaných selat) • Průjmující selata – záchyt toxinů u 57,1 % • Selata bez klinického průjmu – záchyt u 34,7 % • Chovy s průjmy – záchyt toxinů u 67,6 % • Chovy bez klinicky zjevného průjmu- záchyt u 54,2 %
Clostridium difficile • Mortalita u selat může být i více jak 50 % • Typhlocolitis • Edém mesokolonu jen v 50 % případů ve vazbě na CD • Hydrothorax, ascites, edém skrota-výjimečně • Průjem ± • Terapie: erytromycin, tylosin, tetracyklin, (bacitracin, metronidazol, vankomycin-ne pro potravinová zvířata)
Clostridium difficile - diagnostika
• Izolace CD není definitivním potvrzením diagnózy – diagnóza se uzavírá vyloučením ostatních patogenů • • • • • • • • •
Kultivace z postiženého střeva (možnost stanovení ATB a toxinů) ELISA a imunochromatografické vyšetření trusu (detekce toxinů) Toxiny se diagnostikují i u zdravých selat PCR Detekce genů pro produkci toxinů A a B a binárního toxinu (CDT) pomocí PCR Rozdělení izolátů na toxinotypy Toxinotyp Xla – A-B-CDT+ (tele) Toxinotyp 0 – A+B+CDT- (selata) Toxinotyp V - A+B+CDT+ (selata) – i infekce lidí, nachází se i mase Ribotypizace – ribotypy 033, 066, 078
• Je předpoklad, že kmeny selat jsou zdrojem infekce pro člověka
Závěr • O klostridiích u sajících selat (CP typ A a CD) máme velmi podrobné informace (toxiny, molekulární variabilita), ale praktické využití těchto poznatků je stále nedostatečné • Normální součást střevní mikroflóry s patogenním potenciálem • Pokud mají příležitost se uplatnit, mohou působit velmi patogeně - potlačení rizikových faktorů • Pokud máme pod kontrolou ostatní patogeny a zoohygienu, jsou jejich klinické projevy obvykle minimální
Děkuji za pozornost
