UNIVERSITEIT GENT
FACULTEIT DIERGENEESKUNDE
Academiejaar 2008-2009
UPDATE OVER TOXOPLASMA GONDII-GEINDUCEERDE PATHOLOGIEEN IN INTERMEDIAIRE GASTHEREN
door
Katlien RASQUIN
Promotor: dierenarts D. Verhelst
Literatuurstudie in het kader
Medepromotor: Prof. Dr. P. Dorny en Prof. Dr. E. Cox
van de Masterproef
De auteur en de promotor geven de toelating deze literatuurstudie voor consultatie beschikbaar te stellen en delen hiervan te kopiëren voor persoonlijk gebruik. Elk ander gebruik valt onder de beperkingen van het auteursrecht, in het bijzonder met betrekking tot de verplichting de bron uitdrukkelijk te vermelden bij het aanhalen van gegevens uit deze studie. Het auteursrecht betreffende de gegevens vermeld in deze literatuurstudie berust bij de promotor(en). De auteur en de promotor(en) zijn niet verantwoordelijk voor de behandelingen en eventuele doseringen die in deze studie geciteerd en beschreven zijn.
Voorwoord Hierbij wil ik mijn promotor, dierenarts D. Verhelst, hartelijk danken voor haar tijd en goede begeleiding bij het opstellen van deze literatuurstudie. Ook dank ik mijn copromotoren Prof. Dr. P. Dorny en Prof. Dr. E. Cox. Tot slot nog een speciaal dankwoord aan mijn ouders, broer en vriend voor hun steun en vertrouwen bij het schrijven van dit werk.
Inhoudsopgave Samenvatting ........................................................................................................................................... 1 1.
Inleiding ............................................................................................................................................ 2
2.
Literatuurstudie ................................................................................................................................. 3 2.1.
Inleiding ................................................................................................................................... 3
2.2.
Levenscyclus ........................................................................................................................... 3
2.2.1.
Seksuele cyclus ............................................................................................................... 4
2.2.2.
Aseksuele cyclus ............................................................................................................. 5
2.2.3.
Besmetting van de tussengastheren ............................................................................... 6
2.3.
2.3.1.
De mens .......................................................................................................................... 8
2.3.2.
Het varken ..................................................................................................................... 10
2.3.3.
Het rund ......................................................................................................................... 11
2.3.4.
Het schaap ..................................................................................................................... 12
2.3.4.1.
Congenitale infectie ................................................................................................... 12
2.3.4.2.
Vergelijking van toxoplasmose en neosporose bij het schaap .................................. 14
2.3.5.
De hond ......................................................................................................................... 14
2.3.6.
Toxoplasmose met fatale afloop.................................................................................... 14
2.4. 3.
Toxoplasma gondii - geïnduceerde pathologieën bij de tussengastheren .............................. 8
Discussie ............................................................................................................................... 15
Literatuurlijst ................................................................................................................................... 17
Samenvatting Alle warmbloedige dieren zijn gevoelig voor een infectie met Toxoplasma gondii. Enkel katachtigen treden op als eindgastheer. Toxoplasmose wordt in onze streken onvoldoende gediagnosticeerd en gerapporteerd. De nadelige invloed van infecties op de volksgezondheid en de teleurstellende resultaten van reeds bestaande therapieën vragen om een betere preventie en informatieverspreiding naar de bevolking toe. Voornamelijk risicogroepen zoals zwangere vrouwen en personen met een verminderde
immuniteit
verdienen
een
goede
voorlichting.
Voedingsmiddelen,
bodems
of
waterreservoirs besmet met oöcysten uit kattenfeces en onvoldoende gekookt vlees afkomstig van besmette tussengastheren zijn belangrijke besmettingsbronnen. Er wordt gestreefd naar de ontwikkeling van vaccins. Er zijn twee strategieën mogelijk. De eerste is om door middel van een vaccin de oöcysten-uitscheiding bij katten te verhinderen, waardoor de omgevingsbesmetting zal dalen. De tweede is de ontwikkeling van een vaccin dat infectie en/of ziekte bij de mens en andere tussengastheren voorkomt. Ook bij schapen zijn infecties verbonden met economisch zeer nadelige gevolgen. De verliezen te wijten aan aborterende ooien en neonatale sterfte ten gevolge van infectie met T. gondii zijn significant. Verder onderzoek bij schapen is bijgevolg gewenst en dan vooral met betrekking tot de dracht-gerelateerde invloed van de parasiet. Bij andere diersoorten zoals varkens en pluimvee kan de prevalentie van infectie met T. gondii gelinkt worden aan de toegepaste uitbatingsvorm
op het bedrijf. Er bestaat een positief verband tussen buitenbeloop en
besmettingskans. Runderen blijken, wanneer vergeleken met schapen, te beschikken over een meer efficiënte immuunrespons tegenover T. gondii.
1
1. Inleiding Toxoplasma gondii is een zeer belangrijke parasiet bij de mens en bij tal van warmbloedige dieren. In sommige populaties bedraagt het besmettingsniveau zelfs bijna 100% (Tenter et al., 2000). Bij de mens vormt de aandoening vooral een bedreiging voor de ongeboren foetus en personen met een verminderde immuniteit. Maar ook de rest van de bevolking staat bloot aan schadelijke invloeden van de parasiet. Preventiemaatregelen zijn daarom momenteel een fel bediscussieerd onderwerp. De parasiet bezit een opvallende populatiestructuur. In Europa en Noord-Amerika zijn voornamelijk de clonale lijnen type I, type II en type III van belang (Howe en Sibley, 1995). Allen zijn onmiddellijk infectieus voor de tussengastheer via orale opname (Khan et al., 2005). Onderzoek met muizen wees op verschillen in virulentie naargelang de clonale lijn. Type I stammen worden geacht hoog virulent te zijn. Type II en IIII daarentegen zijn relatief weinig virulent (Sibley en Boothroyd, 1992). Bij een infectie met een weinig virulente stam biedt de daaropvolgende immuunrespons een goede bescherming. Toxoplasmose bij de mens wordt in de meeste gevallen veroorzaakt door type II stammen. Ondanks de algemeen lagere prevalentie van type I stammen, komen ze meer voor bij AIDS patiënten dan type II stammen (Howe en Sibley, 1995). Daarnaast werden frequent type I stammen geïsoleerd in ernstige gevallen van congenitale en oculaire toxoplasmose. Bij dieren ziet men overwegend infecties met type II stammen (Howe en Sibley, 1995). Het verloop, de symptomen en de gevolgen van een infectie met T. gondii worden sterk bepaald door de virulentie en de infectiedosis van de parasiet enerzijds en de genetische achtergrond en de immuniteitsbewaking van de gastheer anderzijds. Zeker niet onbelangrijk is de economische impact van T. gondii. Vooral in de schapenhouderij worden enorme inspanningen gedaan om de infecties onder controle te houden. T. gondii is er verantwoordelijk voor enorme financiële verliezen ten gevolge van aborterende ooien. De kat, als eindgastheer, ondervindt in principe weinig nadelige gevolgen van een infectie. Toch zou het doorbreken van de cyclus bij deze diersoort wel eens de sleutel kunnen zijn tot een sterke terugdringing van T. gondii. Katten zijn immers verantwoordelijk voor een sterke contaminatie van het milieu met infectieuze oöcysten, welke een belangrijke besmettingsbron vormen voor tal van tussengastheren.
2
2. Literatuurstudie 2.1.
Inleiding
Toxoplasma gondii werd voor het eerst geïsoleerd door Nicolle en Manceaux in 1908 uit de weefsels van Ctenodactylus gundi, een op een hamster gelijkend knaagdier. Gebaseerd op de specifieke morfologie (toxo is immers Grieks voor boog en plasma staat voor vorm) en de gastheer waarbij de parasiet voor het eerst geïsoleerd werd, kwam men tot de benaming T. gondii (Dubey, 2004). Dit obligaat intracellulair protozoön wordt geklasseerd onder het phylum Apicomplexa (Sporozoa), klasse Coccidia, familie Sarcocystidae en genus Toxoplasma (Claerebout en Vercruysse, 2002). Infecties komen wereldwijd voor. T. gondii heeft een facultatief heteroxene levenscyclus. De kat en wilde Felidae fungeren als eindgastheer. Alle warmbloedige diersoorten, waaronder ook de mens, zijn mogelijke tussengastheren (Dubey et al., 1970; Frenkel et al., 1970; Tenter et al., 2000).
2.2.
Levenscyclus
Figuur 1: Levenscyclus van T. gondii (Uit Dubey, 2004)
De levenscyclus kan onderverdeeld worden in een seksuele en aseksuele cyclus (Esteban-Redondo en Innes, 1997). T. gondii kan zich gedurende de passage doorheen de verschillende weefsels en gastheren manifesteren onder verschillende vormen. Namelijk als sporozoïeten in oöcysten, als tachyzoïeten en als bradyzoïeten in weefselcysten (Dubey, 1998).
3
2.2.1. Seksuele cyclus
Figuur 2: Levenscyclus van T. gondii in de kat (Uit: Dubey, 1998)
De seksuele cyclus vindt plaats ter hoogte van het darmepitheel van de kat en andere Felidae (Esteban-Redondo en Innes, 1997). De kat besmet zich door het opeten van een met weefselcysten besmette tussengastheer (carnivorisme) of door opname van gesporuleerde oöcysten (Claerebout en Vercruysse, 2002). Na opname van weefselcysten komen de bradyzoïeten vrij in de dunne darm en dringen in de darmepitheelcellen. Aan de seksuele vermenigvuldiging met de vorming van gameten (gametogonie) gaan enkele cycli van aseksuele vermenigvuldiging (merogonie) vooraf. Na de gametogonie versmelten microgameten en macrogameten met onstaan van oöcysten (EstebanRedondo en Innes, 1997). Miljoenen oöcysten (10x12µm) komen zo in de feces van de kat terecht (Montoya en Liesenfeld, 2004). De oöcysten zijn terug te vinden in de feces van de kat 3 tot 10 dagen na opname van bradyzoïeten, 18 dagen of langer na opname van gesporuleerde oöcysten en 13 dagen of langer na opname van tachyzoïeten (Dubey, 1998). Bijna alle katten die bradyzoïeten opnemen zullen later oöcysten gaan uitscheiden. Dit is bijgevolg de meest efficiënte weg voor de parasiet en leidt zo ook tot de grootste verspreiding in het milieu. Bij de andere infectiewegen ligt het percentage oöcyst-uitscheidende katten veel lager (Dubey en Frenkel, 1976). Sporulatie vindt binnen de 2 dagen tot 3 weken plaats, afhankelijk van de omgevingsomstandigheden, en resulteert in infectieuze oöcysten met sporozoïeten (Dubey et al., 1970). Deze worden verspreid in de omgeving en opgenomen door een hele reeks zoogdieren, waaronder ook de mens, en vogels waarin ze verder evolueren tot tachyzoïeten (Montoya en Liesenfeld, 2004). De vermenigvuldiging en productie van oöcysten ter hoogte van de darm bij de kat verloopt doorgaans zonder klinische symptomen (Dubey en Frenkel, 1972). Freyre et al. (1989) stelden dat, na orale opname van oöcysten, de bradyzoïeten geproduceerd in extra-intestinale weefsels terugkeren naar de darm en daar de bradyzoïet-geïnduceerde cyclus voltooien. Aangezien het scheuren van weefselcysten (met vrijkomen van bradyzoïeten) een zeldzaam fenomeen is, gebeurt het slechts sporadisch dat de volledige cyclus voltooid wordt in de kat na opname van oöcysten (Dubey, 1998). In België zijn ongeveer 26% van de gezinnen in het bezit van minstens 1 kat. Onder deze huiskatten wordt tot de leeftijd van 7 jaar een jaarlijkse stijging gezien van de seroprevalentie met 6,25 %. De gemiddelde seroprevalentie bedraagt ongeveer 25% (De Craeye et al., 2008). Dit is duidelijk lager dan het percentage dat bij straatkatten werd vastgesteld, namelijk 70,2% (Dorny et al., 2002). Straatkatten
4
lopen immers een hoger risico op besmetting aangezien ze zich voeden met mogelijks geïnfecteerde knaagdieren. Primo-infectie treedt gewoonlijk op kort na het spenen, eens de kittens beginnen te jagen. Alle leeftijden, rassen en zowel katers als katinnen zijn gevoelig. De grootste hoeveelheden oöcysten worden geproduceerd door dieren jonger dan 1 jaar (Dorny et al., 2002). Piekwaarden met betrekking tot de seroprevalentie werden vastgesteld bij dieren rond de leeftijd van 1 en 6 jaar oud (De Craeye et al., 2008).
2.2.2. Aseksuele cyclus Veel minder gastheerspecifiek is de aseksuele cyclus (Esteban-Redondo en Innes, 1997). Hier zijn 2 ontwikkelingsstadia van belang; enerzijds de sneldelende tachyzoïeten en anderzijds de traag delende bradyzoïeten (Dubey en Beattie, 1988). Tachyzoïeten dringen actief alle gekernde cellen binnen.
Door
endodyogenie
(Esteban-Redondo
en
Innes,
1997)
vermeerderen
ze
zich
intracytoplasmatisch in een parasitofore vacuole. Na enkele vermenigvuldigingscycli wordt een duidelijke aantasting van de gastheercellen vastgesteld met celdood tot gevolg. Door het afsterven van de gastheercellen komen de tachyzoïeten vrij en kunnen ze naburige cellen infecteren. Tevens vinden ze de weg naar de bloedbaan en zo ook naar tal van andere weefsels of organen (Montoya en Liesenfeld, 2004). Eens de gastheer erin slaagt om immuniteit op te bouwen stopt de cyclus (Kasper en Mineo, 1994). De parasiet blijft aanwezig in het lichaam van de gastheer doch treedt er geen verdere invasie op dankzij de opgebouwde immuniteit (Dubey en Beattie, 1988). Tachyzoïeten evolueren tot bradyzoïeten die gedurende het verdere leven van de gastheer persisteren in weefselcysten (Esteban-Redondo en Innes, 1997). De weefselcysten bevatten honderden tot duizenden bradyzoïeten en zijn infectieus zowel voor de eind- als voor de tussengastheren (Montoya en Liesenfeld, 2004). Preferentieel bevinden weefselcysten zich ter hoogte van het centraal zenuwstelsel, het oog en ter hoogte van zowel hart- als skeletspieren. In mindere mate komen ze voor in de viscerale organen zoals long, lever en nieren (Tenter et al., 2000). De mogelijkheid bestaat dat bradyzoïeten zich opnieuw omvormen tot tachyzoïeten. Een recente studie (Ferreira da Silva Mda et al., 2008) geeft een sterke aanwijzing dat niet enkel exogene stressfactoren (alkalische pH, interferongamma, geneesmiddelen, tekort aan nutriënten, heat-shock, …) maar ook het type gastheercel een doorslaggevende rol zou spelen. Morfologisch vertonen tachyzoïeten en bradyzoïeten weinig verschillen. De tachyzoïeten zijn 2 tot 4 µm breed en 4 tot 8 µm lang (Montoya en Liesenfeld, 2004). Structureel bezitten ze een centraal gelegen kern en weinig of geen PAS-positieve granules. Bradyzoïeten daarentegen hebben een terminaal gelegen kern en veel PAS-positieve granules (Dubey, 1998).
5
2.2.3. Besmetting van de tussengastheren De mogelijke besmettingswegen omvatten: horizontale transmissie via oöcysten, horizontale transmissie
via
weefselcysten,
horizontale
transmissie
via
tachyzoïeten
ten
gevolge
van
bloedtransfusies of orgaantransplantaties en verticale transmissie, met besmetting van de foetus, via tachyzoïeten. Ook opname van geïnfecteerde melk en dan vooral van rauwe geitenmelk houdt een risico in. Koeienmelk is veel minder van belang als besmettingsbron. Deze wordt immers gepasteuriseerd vooraleer ze bij de consument terechtkomt (Dubey en Lindsay, 2006). Om de parasiet in de melk te elimineren is een blootstelling aan temperaturen boven 70° C, en dit langer dan 10 minuten, vereist (Hiramoto et al., 2001).
Figuur 3: Risicomanagement van de mogelijke infectiebronnen van toxoplasmose bij mens en dier (Uit: Kijlstra en Jongert, 2008a). (1) Invriezen en/of verhitten. (2) Verhitting van melkproducten. (3) Diervriendelijk productiesysteem. (4) Intensief productiesysteem. (5) Bestrijding van katten. (6) Knaagdierbestrijding. (7) Ontsmetten van slaap- en voederplaatsen d.m.v. hitte. (8) Vaccinatie tegen vorming van weefselcysten (a) of uitscheiding van oöcysten (b). (9) Serologische controle van risicopersonen. (10) Consument informeren m.b.t. voedselhygiëne en ontsmetting. De percentages zijn de hoogst geobserveerde seroprevalenties per diersoort of in het geval van de kat, het percentage dat actief oöcysten uitscheidt. Bij toenemende dikte van de pijlen stijgt het risico op besmetting in afwezigheid van een accuraat risicomanagement.
De eigenlijke infectiebronnen voor de mens zijn oöcysten uit de feces van aangetaste katten (Kijlstra en Jongert, 2008a), onvoldoende gekookt of rauw vlees besmet met weefselcysten (Dubey en Beattie, 1988) en de intra-uteriene besmetting. Volgens Montoya en Liesenfeld (2004) zijn varkens- en lamsvlees de vleessoorten die het hoogste infectierisico met zich meebrengen. Kijlstra en Jongert (2008a) bevestigen dit voor lamsvlees. Voor varkensvlees vonden zij echter tegenstrijdige gegevens. Oöcysten uit de feces kunnen terechtkomen in de bodem of in het water. In dat opzicht is er een sterk vermoeden ontstaan dat ook rauwe groenten en fruit aan de basis kunnen liggen van een infectie. Dit wordt enigszins gesterkt door de vaststelling dat ook strikte vegetariërs seropositief testen voor T. gondii (Hall et al., 1999; Roghmann et al., 1999). Er is echter nog geen daadwerkelijk onderzoek naar verricht (Kijlstra en Jongert, 2008a). Stof gecontamineerd met oöcysten zou kunnen leiden tot infectie
6
via inhalatie (Teutsch et al., 1979). Congenitale transmissie treedt op wanneer een vrouw een primoinfectie doormaakt tijdens de zwangerschap (Remington et al., 2006). Voor zwangere vrouwen bleken consumptie van rauw of onvoldoende gekookt vlees, contact met de aarde (tuinieren) en reizen buiten Europa, de Verenigde Staten en Canada de grootste risicofactoren (Cook et al., 2000). Naast congenitale overdracht is ook orgaantransplantatie een mogelijke besmettingsbron voor de mens. Besmetting gebeurt dan door transplantatie van een orgaan of van beenmerg afkomstig van een geïnfecteerde donor naar een niet-immune ontvanger, die bovendien kampt met een verminderde immunocompetentie. Een andere mogelijkheid is dat de infectie opnieuw opflakkert bij een latent geïnfecteerde acceptor ten gevolge van de transplantatie. In beide gevallen zijn het vermoedelijk de weefselcysten die aan de basis liggen van de infectie. De cytotoxische en immunosuppressieve therapie bij de acceptor zou een reactivatie van de infectie veroorzaken en bijgevolg ziekte (Dubey en Lindsay, 2006). Zeer zelden is er overdracht via bloed of leukocyten, afkomstig van zowel immunocompetente als –deficiënte donoren (Raisanen, 1978; Siegel et al. 1971). Als laatste worden nog infecties van laboranten beschreven door contact met besmette naalden, glaswerk, aangetaste dieren of melk (Kayhoe et al., 1957; Remington en Gentry, 1970). Seroprevalentie neemt toe met ouder worden, vertoont weinig verschil tussen man en vrouw, neemt af in koude, zeer warme en droge gebieden of op grote hoogte (Montoya en Liesenfeld, 2004). Gegevens verzameld in België wijzen op een besmettingsgraad van de bevolking met T. gondii van 50%. Congenitale Toxoplasmose komt voor in 9/10000 zwangerschappen (Breugelmans et al., 2004). Bij voedselproducerende dieren (rund, schaap, geit, varken) die seropositief testen voor T. gondii vindt men over het algemeen weefselcysten terug. Bij schapen hangt de besmetting voornamelijk af van de contaminatie van het milieu met oöcysten (Skjerve et al., 1998). Ook voor geiten speelt dat een rol in combinatie met behuizing en klimaat (Tenter et al., 2000). Het rund besmet zich door oöcysten uit de omgeving. Hoewel er een hoge seroprevalentie kan gemeten worden bij het rund (Moré et al., 2008; Tenter et al., 2000) werden totnogtoe geen weefselcysten geïsoleerd uit voor consumptie bestemde weefsels (EFSA, 2007; Tenter et al., 2000). Een studie van Kijlstra et al. (2008) geeft een sterke aanwijzing dat knaagdieren en spitsmuizen een belangrijke rol spelen in de overdracht van T. gondii naar het varken. Daarnaast is ook de accidentele consumptie van kattenfeces een mogelijke besmettingsbron (Wingstrand et al., 1997). In vergelijking met de intensieve productiesystemen is het risico op blootstelling van de varkens aan de parasiet sterk verhoogd bij de populaire diervriendelijke productiesystemen. Dit zou kunnen zorgen voor een heropflakkering van varkensvlees als infectiebron voor de mens (Kijlstra en Jongert, 2008a). Ook vlees van wilde dieren wint aan populariteit bij de consument. Voorheen strikt in het wild levende diersoorten, bijvoorbeeld herten, kunnen momenteel reeds bij de voedselproducerende dieren gerekend worden. Gezien het strikt herbivore karakter van deze diersoort is besmetting vermoedelijk te wijten aan een uitgesproken contaminatie van de leefomgeving met oöcysten. Rauw of onvoldoende gekookt kan ook dit vlees aan de basis liggen van toxoplasmose bij de mens (Kijlstra en Jongert, 2008a). Dubey et al. (2004) veronderstellen dat het voorkomen van T. gondii bij gevogelte grotendeels gecorreleerd is met de mate waarin de dieren buiten gehouden worden. T. gondii werd reeds aangetoond in vlees afkomstig van seropositieve dieren (da Silva et al., 2003; Lehmann et al., 2006). 7
Doorgaans gaat de consumptie van kippenvlees wel gepaard met het vooraf goed koken van het vlees (Kijlstra en Jongert, 2008a). Infectie van paarden wordt geassocieerd met het voorkomen van weefselcysten. Alkhalidi en Dubey (1979) konden weefselcysten aantonen in weefsels bestemd voor consumptie. Lindsey et al. (1997) gingen na of honden kunnen fungeren als mechanische vectoren voor T. gondii na het rollen in met oöcysten gecontamineerde kattenfeces of na de orale opname ervan. Na passage doorheen de darm en excretie in de feces bleek dat er sporulatie was opgetreden en de oöcysten dus infectieus geworden waren. De oöcysten op de vacht sporuleerden echter niet en stierven af. Dit zou te maken hebben met onaangepaste relatieve vochtigheid en/of temperatuur ter hoogte van de vacht. Omnivoren, zoals beren en wasberen, lopen bijkomend risico op besmetting door opname van een besmette tussengastheer in het milieu (Dubey en Jones, 2008). Bij mariene zoogdieren werd een hoge seroprevalentie gemeten. De door Dubey et al. (2003) onderzochte diersoorten testten allen positief, uitgezonderd de beloega (Delphinapterus leucas) en de bandrob (Phoca fasciata). Dit zou te wijten zijn aan besmetting van het zeewater met oöcysten (McAllister, 2005). Dubey et al. (2003) veronderstellen dat oöcysten in het zeewater terecht komen door afvloei van oppervlaktewater gecontamineerd met kattenfeces.
2.3.
Toxoplasma gondii - geïnduceerde pathologieën bij de tussengastheren
Slechts bij een minderheid van de volwassen mensen of dieren die blootstaan aan besmetting met T. gondii worden klinische symptomen vastgesteld. De parasiet blijft echter levenslang aanwezig maar zolang er geen onderdrukking is van de immuniteit (reactivatie van T. gondii) duiken meestal geen symptomen op (Dubey en Jones, 2008).
2.3.1. De mens Er zijn meer en meer aanwijzingen dat de hoge prevalentie van T. gondii wel eens grotere gevolgen zou kunnen hebben op de populatie dan vroeger werd gedacht (McAllister, 2005). Individuele respons op de infectie zou het resultaat zijn van immuniteitsstatus, tijdstip van infectie en de genetische samenstelling van gastheer en parasiet (Torrey en Yolken, 2003). Erge ziektesymptomen bij immunocompetente personen worden zelden vastgesteld. Ongeveer 80% van de besmettingen verloopt asymptomatisch (EFSA, 2007). Immunocompetente adulten met klinische verschijnselen kunnen letsels aan de retina vertonen, koorts, zware multi-systemische infecties, zwakte, alsook lymfadenitis (McAllister, 2005). Oculaire toxoplasmose is typisch gekenmerkt door een focale, necrotiserende retinitis of chorioretinitis. Heling gaat gepaard met atrofische retinale littekens (Klaren en Kijlstra, 2002). Een acute episode van chorioretinitis door T. gondii wordt gekenmerkt door pijn, fotofobie, tranenvloed en verminderd zicht (Dubey en Jones, 2008). Letsels duiken frequent opnieuw op en dan vooral in de buurt van oude littekens. Dit wijst op een reactivatie van weefselcysten. Naargelang de letsels zich meer perifeer bevinden is de kans dat het zicht behouden blijft groot. Als er echter letsels zijn nabij de macula zorgt het daarmee geassocieerde
8
oedeem voor een troebel zicht. Directe aantasting van de macula leidt tot een irreversiebel totaal verlies van het scherptezicht (Klaren en Kijlstra, 2002). Lymfadenitis vertoont de volgende histologische kenmerken: reactieve, folliculaire hyperplasie, onregelmatige clusters van epitheloïde histiocyten die zich scharen rond de germinale centra, waarvan dan de grenzen vervagen, en focale zwelling van de sinussen met monocytoïde cellen (Montoya en Liesenfeld, 2004). Zeldzaam zijn encefalitis, sepsis/shock, myocarditis of hepatitis (Tenter et al., 2000). Torrey en Yolken (2003) suggereren een synergie tussen infectie met T. gondii en schizofrenie. Verder onderzoek is aan de gang om de relatie tussen beide nog beter te definiëren. Primaire infectie van zwangere vrouwen kan leiden tot abortus en doodgeboren baby’s. Via de placenta bereikt T. gondii de foetus. Symptomen van congenitale toxoplasmose zijn hydro- of microcephalie, intra-craniale verkalkingen, doofheid, convulsies, hersenverlamming, schade aan de retina en mentale achterstand (Torrey en Yolken, 2003). Retinale letsels werden frequent beschreven als gevolg van een congenitale infectie (Roberts en McLeod, 1999). Holland (2003) vond echter aanwijzingen dat de meeste besmettingen met oogaantasting door T. gondii postnataal verworven werden. Ook encefalitis treedt frequent op (Tenter et al., 2000). Besmettingen voorafgaand aan de zwangerschap brengen weinig risico met zich mee behalve indien ze kort voordien (maximaal 3 maanden) optreden (Gavinet et al., 1997; Vogel et al., 1996). Wanneer de moeder besmet raakt tijdens de zwangerschap speelt het tijdstip waarop dit gebeurt een belangrijke rol met betrekking tot de frequentie van congenitale overdracht (Dunn et al., 1999). Deze kan oplopen tot 60% tijdens het laatste trimester en is nagenoeg onbestaand de eerste 2 weken. Daarnaast is er een negatieve correlatie tussen de frequentie van verticale transmissie en de graad van klinische symptomen. Bij infectie tijdens het eerste en tweede trimester ligt de nadruk op sterfte van de foetus in utero of op een spontane abortus. Na een infectie in het derde trimester daarentegen worden voornamelijk klinisch normale baby’s geboren (Montoya en Liesenfeld, 2004). Besmettingen met fatale afloop worden voornamelijk gezien bij de immunodeficiënten onder de bevolking (McAllister, 2005). Daarnaast ziet men bij deze groep ook frequent encefalitis ten gevolge van een reactivatie van latente weefselcysten (Tenter et al., 2000). Infectie is mogelijk in elk orgaan. Klinisch worden hoofdpijn, verwarring, slaperigheid, hemiparese, variërende reflexen en convulsies vastgesteld. Veel patiënten raken uiteindelijk in coma (Hill en Dubey, 2002). Infectie bij AIDS-patiënten kan voorkomen ter hoogte van de testis, dermis en ruggenmerg, maar meest frequent is er toch aantasting van de hersenen. Deze patiënten vertonen een bilaterale, erg uitgesproken en persisterende hoofdpijn die weinig beïnvloed wordt door toediening van pijnstillers. In een verder stadium treden verwarring, lethargie, ataxie en coma op. Het meest typische letsel ter hoogte van de hersenen is necrose, meer specifiek van de thalamus (Renold et al., 1992). De meest gebruikte behandeling van toxoplasmose bij de mens is een combinatie van sulfadiazine en pyrimethamine (Dubey en Beattie, 1988). Alternatieven zijn spiramycine, clindamycine, atovaquone, azithromycine, roxithromycine, clarithromycine en dapsone. Deze therapieën hebben wel een gunstig effect tijdens het acute stadium van de ziekte (actieve vermenigvuldiging), maar ze slagen er doorgaans niet in om de infectie volledig te elimineren (Dubey en Lindsay, 2006). Aangezien nog geen
9
diagnostische testen beschikbaar zijn die de aanwezigheid van weefselcysten in vlees aantonen is een voorlichting van de bevolking met betrekking tot de risico’s van zeer groot belang (Kijlstra en Jongert, 2008b). Naargelang de lokale tradities, godsdienst en bereidingswijze van voedsel, houden bepaalde vleesvariëteiten een groter risico in dan andere in een zekere populatie. Bijgevolg moeten de preventiemaatregelen afgestemd worden op deze gebruiken per land of regio (Kijlstra en Jongert, 2008a). De meest haalbare methode om besmetting via vlees te voorkomen is het diep te vriezen enkele dagen voor consumptie. De lage temperatuur (-12°C) verhoogt de kans op inactivatie van de parasiet (Dubey, 1996). Daarnaast is het ook veiliger om het vlees te verhitten (tot 67°C) voor consumptie. Proeven van het vlees tijdens het koken of het kruiden is af te raden (Hill en Dubey, 2002). Zeker zwangere vrouwen dienen deze aanwijzingen nauwlettend op te volgen. Voor hen is het daarnaast belangrijk om contact met katten en vooral de inhoud van de kattenbak te vermijden, groenten en fruit voor consumptie goed te wassen, handschoenen te dragen bij het werken in de tuin en niet te drinken van ongezuiverd water. De kattenbak moet regelmatig ververst worden zodat oöcysten niet de kans krijgen om te sporuleren. De maaltijd van de kat bestaat bij voorkeur enkel uit commercieel bereid voer. Vers vlees kan immers besmet zijn met T. gondii (Hill en Dubey, 2002). Verder is het belangrijk dat katten niet in contact komen met waterreservoirs om contaminatie van het water met oöcysten te vermijden (Dubey en Lindsey, 2006).
2.3.2.
Het varken
Wingstrand et al. (1997) voerden een studie uit op met T. gondii experimenteel geïnfecteerde varkens. Voor het onderzoek werd gebruik gemaakt van een indirecte Immunoglobuline G-Enzyme linked immunosorbent assay (IgG-ELISA). In tegenstelling tot de negatieve controledieren maakten alle geïnoculeerde dieren een koortsepisode (meer dan 39.9°C) door, voornamelijk rond dag 5 en dag 6 na inoculatie. Daarnaast werd ook een verminderde eetlust en een achteruitgang van hun algemene conditie opgemerkt. Oöcysten konden niet aangetoond worden in de feces. Wel was er op slachtleeftijd (125-132 dagen na inoculatie) een duidelijke verhoging van de seroconversie in vergelijking met de negatieve controledieren. Naargelang de gebruikte stam en wijze van inoculatie werden al dan niet weefselcysten teruggevonden. Door middel van de indirecte IgG-ELISA op serum of vleesnat konden dieren die experimenteel geïnoculeerd werden met T. gondii en drager zijn van weefselcysten geïdentificeerd worden. Verder onderzoek naar een manier om de natuurlijk geïnfecteerde dieren te identificeren is noodzakelijk. Aangezien varkensvlees een niet te verwaarlozen besmettingsbron is voor de mens zou een vaccin dat de vorming van weefselcysten reduceert nuttig zijn. Garcia et al. (2005) testten een vaccin op basis van onveranderde rhoptry eiwitten geïncorporeerd in immuunstimulerende complexen (ISCOMs). Rhoptries zijn unieke apicale secretorische organellen en aanwezig bij alle Apicomplexa. Ze spelen een rol bij het binnendringen in de gastheercellen (Dlugonska H., 2008). Het vaccin induceerde een gedeeltelijke bescherming tegen de vorming van weefselcysten in spieren en hersenen bij de varkens ten gevolge van een infectie met oöcysten. De bescherming gold echter enkel bij chronische infectie en niet bij acute infectie. Meest waarschijnlijk was dit te wijten aan de
10
afwezigheid van lokale immuniteit ter hoogte van de darm bij subcutane immunisatie (Garcia et al., 2005). Onder de consumenten van varkensvlees rees er de laatste jaren een steeds sterkere vraag naar een meer “natuurlijk” product. Dit leidde tot het ontstaan van productiesystemen vrij van het gebruik van antimicrobiële middelen en met buitenbeloop. Gebreyes et al. (2008) gingen de seroprevalentie na van T. gondii zowel in de kuddes vrij van antimicrobiële middelen als in deze gebonden aan intensieve productiesystemen zonder buitenbeloop (conventioneel). Een duidelijk hoger aandeel bleek positief voor T. gondii in de niet-conventionele productiesystemen (7% tegenover 1% in de conventionele systemen). Deze resultaten zijn in overeenstemming met een veel hogere blootstelling aan risicofactoren bij varkens met buitenbeloop. Buiten kunnen ze immers in contact komen met katten en andere mogelijke tussengastheren van de parasiet. Bovendien bevinden ze zich in een omgeving die de overleving van oöcysten toelaat.
2.3.3.
Het rund
Runderen zijn gevoelig voor infectie door T. gondii maar ontwikkelen geen ziekte (Esteban-Redondo en Innes, 1997). Een experiment uitgevoerd door Munday (1978) omvatte de inoculatie van drachtige koeien met T. gondii oöcysten of weefselcysten. De runderen vertoonden een voorbijgaande koorts en anorexia. Gezonde kalveren werden geboren. De parasiet kon niet geïsoleerd worden uit weefsels van de neonatale kalveren, noch uit de placenta. In het verleden uitgevoerde experimentele infecties van runderen leidden algemeen tot een koortsepisode en verlies aan eetlust. Soms werden diarree of ademhalingsmoeilijkheden vastgesteld maar met steeds vrij snel herstel (Esteban-Redondo en Innes, 1997). Dubey (1986) stelde dat abortus en neonatale sterfte niet voorkomen onder natuurlijke omstandigheden. In studies van Sager et al. (2001) en Gottstein et al. (1998) werd echter DNA van T. gondii teruggevonden in de hersenen van geaborteerde foeti door middel van een polymerase chain reaction (PCR). De positieve PCR test enerzijds en de pathologische bevindingen anderzijds deden het vermoeden rijzen dat infectie met T. gondii verantwoordelijk was voor de abortussen. Helaas kon dit niet bevestigd worden met histologie aangezien het te onderzoeken weefsel reeds te sterk gelyseerd was. Door Moré et al. (2008) werden Argentijnse runderen (90 dieren) getest op seropositiviteit voor T. gondii. De IIFA (indirect immunofluorescent assay) gaf 91% seropositiviteit aan. Daarnaast werden myocardstalen van seropositieve dieren onderzocht. In 2 stalen werd T. gondii DNA herkend. Levende organismen konden echter niet gedetecteerd worden d.m.v. immunohistochemische kleuring. Aangezien geen isolatie werd uitgevoerd kan aan de hand van deze resultaten geen definitieve conclusie getrokken worden m.b.t. rundsvlees als mogelijke besmettingsbron. In het bloed van experimenteel geïnfecteerde runderen werd DNA van de parasiet teruggevonden en 5
dit meer frequent bij dieren die geïnoculeerd werden met een hoge dosis (10 oöcysten per dier). Bij de lagere dosissen vond men immers slechts sporadisch bewijs van de aanwezigheid van T. gondii in
11
het bloed (Esteban-Redondo et al., 1999). De oorzaak is mogelijks te vinden in het feit dat de dieren slechts 1 keer per dag bemonsterd werden. Hoewel Esteban-Redondo et al. (1999) weefselcysten konden aantonen bij schapen, bleek dit niet het geval te zijn bij runderen. Toch blijft de mogelijkheid bestaan dat de parasiet wel aanwezig is in nog niet-onderzochte weefseldelen. Een negatief resultaat betekent immers niet noodzakelijk dat het staal volledig vrij is van de parasiet. Hiermee moet men steeds rekening houden bij het trekken van conclusies wanneer men werkt met grote diersoorten.
2.3.4. Het schaap 2.3.4.1.
Congenitale infectie
Na infectie blijven schapen levenslang besmet maar ze ontwikkelen wel immuniteit (Buxton, 1998). Dit geldt ook voor de mens. Ooien van alle leeftijden zijn vatbaar voor infectie (Esteban-Redondo en Innes, 1997). Als de dieren reeds een besmetting hebben doorgemaakt vooraleer ze bevrucht werden ontwikkelen ze een beschermende celgemedieerde immuniteit (CMI of cell-mediated immunity). Abortussen in daaropvolgende drachten komen bijgevolg niet voor (Buxton et al., 2007). Dit wordt tegengesproken door een recente studie van Morley et al. (2008). Zij stelden vast dat een geaborteerd lam ten gevolge van T. gondii een risico van 55% inhield op een nieuwe abortus bij het daaropvolgende lam. Dit houdt in dat de immuniteit, opgebouwd na een eerste infectie, niet altijd voldoende protectief is tegenover een volgende besmetting. De drachtige ooien besmetten zich door opname van gesporuleerde oöcysten. In de dunne darm komen de sporozoïeten vrij en penetreren het darmepitheel. Vanaf de vierde dag na besmetting is er vermenigvuldiging van tachyzoïeten waar te nemen ter hoogte van de mesenteriale lymfeknopen, die hierdoor significant vergroot zijn (Buxton, 1990). Klinisch wordt koorts vastgesteld die kan duren tot 12 dagen na infectie en het gevolg is van de aanwezigheid van de parasiet in het bloed (Dubey en Sharma, 1980). Dracht gaat gepaard met een verandering in immuunrespons bij de ooi. Er is slechts een minimale expressie van cytokines, zoals interleukine 2, tumor necrosis factor alfa en interferon gamma (Entrican en Wheelhouse, 2006). IFN-gamma activeert bepaalde antiparasitaire mechanismen in macrofagen en microglia ter hoogte van de hersenen en in tal van andere occasionele immuun-effectorcellen, waaronder fibroblasten, epitheelcellen, endotheelcellen en astrocyten (Melzer et al., 2008). Deze gegevens zijn in overeenstemming met het model van Wegmann et al. (1993) dat stelt dat de downregulatie van TH1-type cytokines (IFN-gamma en IL-2) ten voordele van de upregulatie van T H2type cytokines (IL-4 en IL-10) een gemeenschappelijk fenomeen is gedurende de dracht bij zoogdieren. Zo creëert het lichaam een ideale omgeving voor de foetus die toch gedeeltelijk lichaamsvreemd is. Activatie van ontstekingscellen wordt onderdrukt ter hoogte van de foetomaternale barrière. Anderzijds verhoogt dit de kwetsbaarheid van de placenta en foetus voor pathogene agentia. Wattegedera et al. (2007) onderzochten dit fenomeen echter specifiek bij schapen. Zij kwamen tot het besluit dat de shift van TH1/TH2 cytokineproductie bij schapen met hun
12
minder invasieve synepitheliochoriale placenta (in vergelijking met de invasieve hemochoriale placenta van mens en muis) niet van toepassing was. Tachyzoïeten uit het bloed dringen door tot in de septa van de maternale karunkels (onderdeel van de placentomen) vooraleer ze aangrenzende trofoblast cellen van de foetale villi binnendringen. Deze vormen de ingangspoort voor de daaropvolgende verspreiding in de foetale weefsels (Buxton en Finlayson, 1986). De placentale cotyledonen vertonen macroscopisch zichtbare witte vlekken (Buxton, 1998). Vanaf 70 dagen dracht bezit het foetale immuunsysteem de capaciteit om een immuunrespons te genereren tegenover T. gondii. Infectie voorafgaand aan dat tijdstip leidt bijgevolg tot een snelle foetale sterfte met resorptie, mummificatie, maceratie of abortus van de foetus. Laat in de dracht heeft een infectie minder drastische gevolgen. Doodgeboren of neonataal zwakke lammeren komen voor maar ook klinisch gezonde lammeren die weliswaar besmet zijn en immuun en die op latere leeftijd wel een groeiachterstand vertonen (Buxton en Finlayson, 1986). Op dit moment is het immuunsysteem immers vrij goed ontwikkeld en kan het weerstand bieden tegenover de parasiet. Doodgeboren en neonataal zwakke lammeren vertonen doorgaans hersenschade. Frequent zijn focale leukomalacie (het lokaal afsterven van de witte stof) en een zeer typische niet-etterige meningo-encefalitis (Buxton et al., 1982). Het overleven van de eerste dagen na de geboorte is over het algemeen een teken dat er geen neurologisch defect aanwezig is en een normale ontwikkeling tot adult zal plaatsgrijpen (Buxton en Innes, 1995). Mogelijks vertonen de dieren wel een groeiachterstand. Buxton et al. (2006) onderzochten de mogelijkheid van verticale transmissie bij persistent geïnfecteerde ooien. In enkele geïsoleerde gevallen werd immers overdracht naar de foetus en abortus vastgesteld (Hartley, 1966). In bepaalde omstandigheden zou de heropflakkering van een persisterende infectie bij drachtige ooien vaker optreden. Dit leidt tot meer verticale transmissie en herhaaldelijke abortussen (Duncanson et al., 2001; Williams et al., 2005). Een studie uitgevoerd in Groot-Brittannië door Bennett et al. (1999) wijst op de enorme economische verliezen die geleden worden ten gevolge van de meest frequent voorkomende voedselpathogenen bij schapen. Abortus en embryonale sterfte, ten gevolge van besmetting met T. gondii, betekenen een duidelijk verlies per geïnfecteerde ooi. In de volledige Britse populatie (16 miljoen ooien) zou de incidentie variëren van 1,2% tot 2,2%. Dit vraagt om een doelgerichte aanpak qua preventie en behandeling. Schapen en voedselproducerende dieren in het algemeen moeten voorzien worden van gesteriliseerd voedsel en drinkwater, zoveel mogelijk binnen gehouden worden en niet in contact komen met andere dieren om de kans op besmetting te verkleinen (Kijlstra en Jongert, 2008a). Om de infectiedruk in de omgeving te doen dalen zou een vaccin dat de oöcysten-uitscheiding bij katten verhindert nuttig zijn. Momenteel bestaat een oraal toe te dienen vaccin op basis van levende bradyzoïeten afkomstig van een mutante stam (T-263) die niet in staat is oöcysten te produceren. Omdat de duur van de beschermende immuniteit nog niet gekend is, is het vaccin nog niet commercieel beschikbaar (Frenkel et al., 1991). Voor schapen en geiten bestaat echter wel reeds een bruikbaar vaccin. Ovilis® Toxovax (Intervet) is commercieel beschikbaar en bevat levende tachyzoïeten afkomstig van een mutante stam 13
(S48), die niet persisteert onder de vorm van weefselcysten. Het beschermt de ooien tegen abortus. Deze vaccinatie verhindert evenwel geen verticale transmissie van T. gondii als het dier geïnfecteerd raakt tijdens de dracht (Kijlstra en Jongert, 2008a).
2.3.4.2.
Vergelijking van toxoplasmose en neosporose bij het schaap
De levenscyclus van Neospora caninum is vrij gelijkaardig aan deze van T. gondii. Toch zijn er enkele belangrijke verschillen. N. caninum is een belangrijke oorzaak van reproductiestoornissen (neonatale sterfte en abortus) bij het rund en eindgastheren zijn de hond en andere verwante Canidae. Bij de hond veroorzaakt de parasiet neuromusculaire stoornissen (Dubey, 2003). T. gondii daarentegen veroorzaakt voornamelijk symptomen bij de mens, het schaap en de geit. Felidae zijn de enige eindgastheren voor T. gondii (Dubey et al., 2007). Bij schapen zijn weinig seroprevalentiegegevens beschikbaar van dieren blootgesteld aan natuurlijke infectie. Noch is er bewijs dat N. caninum onder natuurlijke omstandigheden aan de basis zou liggen van belangrijke foetale verliezen (Otter et al., 1997). Het omgekeerde geldt voor T. gondii (Dubey, 1986; Buxton, 1998). Bovendien is er geen verband tussen het voorkomen van N. caninum en besmetting of ziekte bij de mens (Graham et al., 1999). Toch wijzen studies met drachtige ooien erop dat deze dieren uiterst gevoelig zijn voor infectie. De letsels, ontstaan na een experimentele infectie met N. caninum, in de groeiende foetus en placenta stemmen overeen met deze geïnduceerd door T. gondii. Daarnaast is ook hier, zoals bij T. gondii, het drachtstadium waarin infectie optreedt bepalend voor de graad van aantasting van de foetus (Buxton et al., 1998). Helmick et al. (2002) onderzochten het serum van 660 ooien uit Engeland en Wales, die recent geaborteerd hadden, op de aanwezigheid van antistoffen tegen N. caninum. Slechts 0,45% van de ooien testten positief in ELISA en IIFA. Daarnaast werd nog een latex-agglutinatie test uitgevoerd om seropositiviteit voor T. gondii na te gaan. Deze bedroeg 39,5%. Een kruisreactie met T. gondii lijkt weinig waarschijnlijk aangezien verschillende andere stalen die duidelijk positief testten in een latexagglutinatie test voor T. gondii, allemaal seronegatief testten voor N. caninum zowel in de ELISA als in de IFAT. Ook eerder uitgevoerde studies, zowel op het serum van schapen als op dat van runderen, wezen niet op mogelijke kruisreacties (Helmick et al., 2002). Dit in tegenstelling tot bij de hond waar wel kruis-reactieve antigenen werden teruggevonden (Silva et al., 2007).
2.3.5. De hond Symptomen zijn het meest uitgesproken bij jonge dieren. Typisch zijn ademhalingsmoeilijkheden, ataxie en diarree. Een eventuele pneumonie is doorgaans het gevolg van een gecombineerde besmetting met T. gondii en het Caniene distemper virus (Familie Paramyxoviridae, Genus Morbilivirus); dat immers immunosuppressie bij de hond veroorzaakt (Dubey en Lindsay, 2006).
2.3.6. Toxoplasmose met fatale afloop Bij de woestijnkat (Felis margarita) wordt door Pas en Dubey (2008) een fatale vorm van toxoplasmose beschreven. Ze beschrijven acht kittens geboren tussen 1999 en 2006. Van deze acht stierven er zeven tussen hun derde en eenentwintigste levensweek aan toxoplasmose.
14
Eveneens bij in gevangenschap gehouden pallaskatten of manoelen (Otocolobus manul) in NoordAmerika werd een hoge mortaliteit (ongeveer 60%) van neonati vastgesteld ten gevolge van toxoplasmose. Dit vormt een sterke belemmering ten aanzien van het behoud van een vitale populatie pallaskatten in gevangenschap (Brown et al., 2005). Kenny et al. (2002) gingen de aanwezigheid van T. gondii antistoffen na bij 2 vrouwelijke en 2 mannelijke pallaskatten uit de Denver Zoological Gardens. Deze dieren, die oorspronkelijk in het wild leefden in Oekraïne, testten allemaal positief en vertoonden slechts zelden klinische symptomen van de infectie. Ook Swanson (1999) wees erop dat meer dan 80% van alle adulte pallaskatten in Noord-Amerikaanse zoos chronisch seropositief zijn voor antistoffen tegen T. gondii. Dit in tegenstelling tot de in het wild levende pallaskatten in onder andere Mongolië. Seroprevalentiestudies daar uitgevoerd wijzen op een slechts minimale blootstelling van de pallaskatten aan deze parasiet in hun natuurlijke habitat. Een mogelijke verklaring van de geringe persistentie van T. gondii in het wild ligt in de levenswijze van de Mongoliërs. Katten worden er immers zelden als huisdier gehouden en zo zijn er slechts weinig katten beschikbaar als potentiële eindgastheren (Brown et al., 2005). Bovendien is ook de overleving van oöcysten minimaal bij het daar heersende klimaat, namelijk grote hoogten en extreme temperaturen (Dubey en Beattie, 1988) Besmetting zou bijgevolg pas optreden eens ze in gevangenschap worden gebracht. Verder onderzoek omtrent de preventie van blootstelling aan T. gondii in gevangenschap is zeker aangewezen. Men moet er echter wel voor zorgen dat het eventuele nadelig effect van de genomen maatregelen op de voortplanting zo klein mogelijk gehouden wordt (Brown et al., 2005). Daarnaast ontsnappen ook de met uitsterven bedreigde zuidelijke zeeotters (Enhydra lutris nereis) in Californië niet aan de fatale gevolgen van T. gondii (Conrad et al., 2005). Verder werd nog sterfte beschreven bij andere diersoorten zoals koala’s (Hartley et al., 1990) en Nieuwe Wereld apen (Epiphanio et al., 2003).
2.4.
Discussie
De laatste jaren is een steeds groeiende interesse ontstaan voor de gevolgen van een infectie met T. gondii. De ziektelast die gepaard gaat met de infectie is wellicht in het verleden onderschat en ook nu bestaan nog veel onzekerheden over het verloop. Vooral efficiënte diagnosetechnieken en rapportering van de ziekte ontbreken (EFSA, 2007). Omdat eliminatie van de infectie met behulp van de bestaande therapeutische middelen niet mogelijk is, zijn preventiemaatregelen van groot belang. Helaas zijn er nog maar weinig methoden voorhanden die de specifieke invloed van mogelijke infectiebronnen kunnen weergeven. In het kader van een verbeterde voedselveiligheid moet monitoring bij dieren in de Europese Unie (EU) vooral toegespitst worden op schapen en geiten. Het vlees van deze diersoorten ligt immers het meest frequent aan de basis van infecties bij de mens. Ook varkens met buitenbeloop verdienen extra aandacht, gezien de hogere blootstelling aan infectie in vergelijking met varkens in traditionele productiesystemen. Over het rund als bron van besmetting voor de mens bestaat nog geen zekerheid. Tot op heden zijn immers nog geen weefselcysten teruggevonden bij deze diersoort. Bijgevolg is monitoring bij deze diersoort van minder belang. Als laatste moet er ook controle zijn op wild en gekweekt wild (EFSA, 2007). Het belang van bruikbare diagnostische tests dringt zich op. De huidige detectiemethoden om besmetting 15
aan te tonen in vlees, melk of water zijn nog te experimenteel (moleculaire technieken) of niet geschikt voor routine onderzoek (bioassay) (EFSA, 2007). Een studie van Cook et al. (2000) wijst 30% tot 63% van de infecties bij de mens toe aan het eten van rauw, onvoldoende gekookt of geconserveerd vlees. Ook contact met de bodem zou verantwoordelijk zijn voor een belangrijk aandeel van de infecties (6%-17%). Duidelijke voorlichting naar de consument toe is bijgevolg noodzakelijk om het infectierisico te beperken. Vooral aan zwangere vrouwen, personen met een verminderde immuniteit en transplantatiepatiënten moet gericht informatie verstrekt worden. Zij behoren immers tot de risicopersonen binnen de populatie. In bepaalde Europese landen, onder andere Frankrijk en Denemarken, bestaan screeningsprogramma’s voor zwangere vrouwen (EFSA, 2007). In verschillende andere lidstaten daarentegen bestaat nog twijfel over de economische efficiëntie van deze programma’s. In Nederland bijvoorbeeld wordt enkel onofficieel gescreend door verloskundigen. Gezien de economische impact van T. gondii infecties op de schapenhouderij is verder onderzoek bij deze diersoort aangewezen. Algemeen optredende immuunmechanismen tijdens de dracht van zoogdieren bleken bij nader onderzoek niet steeds overeen te stemmen met het verloop bij schapen. De materno-foetale immuuninteracties vragen om verder onderzoek. Daarnaast is ook de mogelijkheid tot heropflakkering van een persisterende infectie bij drachtige ooien een aandachtspunt. Hoe frequent dit voorkomt en of het eerder gelegen is aan een bepaald genetisch kenmerk van de parasiet, dan wel aan de genetische samenstelling van het schaap of eventueel zelfs aan verschillen in het management van de kudde is nog niet geweten (Buxton et al., 2006). Momenteel bestaat nog geen gecommercialiseerd vaccin om bij katten de uitscheiding van oöcysten te verhinderen. Als het vaccin op de markt zou komen blijft het twijfelachtig of eigenaars bereid zullen zijn om hun katten te vaccineren in het kader van een verbetering van de algemene voedselveiligheid op lange termijn. De vaccinatie leidt immers niet rechtstreeks tot een positief effect op de gezondheid van de individuele kat. Een tussenkomst van de overheid zal mogelijks noodzakelijk zijn (Kijlstra en Jongert, 2008a). Naast de huiskatten zal het vaccineren van de zwerfkatten wellicht een nog groter probleem vormen, vooral in landelijke gebieden (Dubey, 1996). Preventiemaatregelen kunnen moeilijk veralgemeend worden. Risicofactoren variëren immers naargelang
lokale
factoren
zoals
het
klimaat,
de
aangewende
landbouwtechnieken
en
bereidingswijzen van voedsel (Cook et al., 2000). Uiteindelijk streeft men naar de ontwikkeling van een vaccin dat de mens zal beschermen tegen infectie en/of ziekte, onafhankelijk van de besmettingsbron (Kijlstra en Jongert, 2008a).
16
3. Literatuurlijst
Alkhalidi N.W., Dubey J.P. (1979). Prevalence of Toxoplasma gondii infection in horses. J. Parasitol. 65, 331-334. Bennett R., Christiansen K., Clifton-Hadley R. (1999). Preliminary estimates of the direct costs associated with endemic diseases of livestock in Great Britain. Preventive Veterinary Medecine 39, 155-171. Breugelmans M., Naessens A., Foulon W. (2004). Prevention of toxoplasmosis during pregnancy - an epidemiologic survey over 22 consecutive years. Journal of Perinatal Medecine 32, 211-214. Brown M., Lappin M.R., Brown J.L., Munkhtsog B., Swanson W.F. (2005). Exploring the ecologic basis for extreme susceptibility of Pallas’ cats (Otocolobus manul) to fatal toxoplasmosis. Journal of Wildlife Diseases 41 (4), 691-700. Buxton D. (1990). Ovine toxoplasmosis: a review. Journal of the Royal Society of Medicine 83, 509-511. Buxton D. (1998). Protozoan infections (Toxoplasma gondii, Neospora caninum and Sarcocystis spp.) in sheep and goats: recent advances. Vet. Res. 29, 289-310. Buxton D., Finlayson J. (1986). Experimental infection of pregnant sheep with Toxoplasma gondii: pathological and immunological observations on the placenta and foetus. Journal of comparative pathology 96 (3), 319-333. Buxton D., Gilmour J.S., Angus K.W., Blewett B.A., Miller J.K. (1982). Perinatal changes in lambs infected with Toxoplasma gondii. Res. Vet. Sci. 32, 170-176. Buxton D., Innes E.A. (1995). A commercial vaccine for ovine toxoplasmosis. Parasitology 110, S11-S16. Buxton D., Maley S.W., Wright S.E., Rodger S., Bartley P., Innes E.A. (2007). Toxoplasma gondii and ovine toxoplasmosis: New aspects of an old story. Veterinary Parasitology 149, 2528. Buxton D., Maley S.W., Wright S., Thomson K.M., Rae A.G., Innes E.A. (1998). The Pathogenesis of Experimental Neosporosis in Pregnant Sheep. J. Comp. Path. 118, 267-279. Buxton D., Rodger S.M., Maley S.W., Wright S.E. (2006). Toxoplasmosis: The possibility of vertical transmission. Small Ruminant Research 62, 43-46. Claerebout E., Vercruysse J. (2002). Cursus Algemene Parasitologie, Deel 1 Protozoa. Universiteit Gent, Faculteit Diergeneeskunde p.35-38. Conrad P.A., Miller M.A., Kreuder C., James E.R., Mazet J., Dabritz H., Jessup D.A., Gulland F., Grigg M.E. (2005). Transmission of Toxoplasma: Clues from the study of sea otters as sentinels of Toxoplasma gondii flow into marine environment. International Journal for Parasitology 35, 1155-1168. Cook A.J.C., Gilbert R.E., Buffolano W., Zufferey J., Petersen E., Jenum P.A., Foulon W., Semprini A.E., Dunn D.T. (2000). Sources of toxoplasma infection in pregnant women: European multicentre case-control study. BMJ 321, 142-147. da Silva D.S., Bahia-Oliveira L.M.G., Shen S.K., Kwok O.C.H., Lehman T., Dubey J.P. (2003). Prevalence of Toxoplasma gondii in chickens from an area in southern Brazil highly endemic to humans. Journal of Parasitology 89, 394-396. De Craeye S., Francart A., Chabauty J., De Vriendt V., Van Gucht S., Leroux I., Jongert E. (2008). Prevalence of Toxoplasma gondii infection in Belgian house cats. Veterinary Parasitology 157, 128-132.
17
Dlugonska H. (2008). Toxoplasma Rhoptries: Unique Secretory Organelles and Source of Promising Vaccine Proteins for Immunoprevention of Toxoplasmosis. Journal of Biomedicine and Biotechnology 2008, Article ID 632424, 7 pages. Dorny P., Speybroeck N., Verstraete S., Baeke M., De Becker A., Berkvens D., Vercruysse J. (2002). Serological survey of Toxoplasma gondii, feline immunodeficiency virus and feline leukaemia virus in urban stray cats in Belgium. Veterinary Record 151, 626-629. Dubey J.P. (1986). A review of toxoplasmosis in cattle. Vet. Parasitol. 22, 177-202. Dubey J.P. (1996). Strategies to reduce transmission of Toxoplasma gondii to animals and humans. Veterinary Parasitology 64, 65-70. Dubey J.P. (1998). Advances in the life cycle of Toxoplasma gondii. International Journal for Parasitology 28, 1019-1024. Dubey J.P. (2003). Neosporosis in cattle. J. Parasitol. 89, S42-S56. Dubey J.P. (2004). The History and Life Cycle of Toxoplasma gondii. In: Kim en Weiss (editors) Toxoplasma gondii. The model Apicomplexan: Perspectives and methods, Academic Press, New York, p. 1-17. Dubey J.P., Beattie C.P. (1988). Toxoplasmosis of animals and man. CRC Press, Inc, Boca Raton, Florida, p. 1-220. Dubey J.P., Frenkel J.K. (1972). Cyst-induced toxoplasmosis in cats. The Journal of protozoology 19 (1), 155-177. Dubey J.P., Frenkel J.K. (1976). Feline toxoplasmosis from acutely infected mice and the development of Toxoplasma cysts. Journal of Eukaryotic Microbiology 23 (4), 537-546. Dubey J.P., Jones J.L. (2008). Toxoplasma gondii infection in humans and animals in the United States. International Journal for Parasitology 38 (11), 1257-1278. Dubey J.P., Lindsay D.S. (2006). Neosporosis, Toxoplasmosis and Sarcocystosis in Ruminants. Vet. Clin. North Am. Food Anim. Pract. 22, 645-671. Dubey J.P., Miller N.L, Frenkel J.K. (1970). The Toxoplasma gondii oocyst from cat feces. J. Exp. Med. 132, 636-662. Dubey J.P., Schares G., Ortega-Mora L.M. (2007). Epidemiology and Control of Neosporosis and N. caninum. Cinical Microbiology Reviews 20 (2), 323-367. Dubey J.P., Sharma S.P. (1980). Parasitaemia and tissue infection in sheep fed Toxoplasma gondii oocysts. The Journal of parasitology 66 (1), 111-114. Dubey J.P., Zarnke R., Thomas N.J., Wong S.K., Van Bonn W., Briggs M., Davis J.W., Ewing R., Mense M., Kwok O.C., Romand S., Thulliez P. (2003). Toxoplasma gondii, Neospora caninum, Sarcocystis neurona, and Sarcocystis canis-like infections in marine mammals. Vet. Parasitol. 116, 275-296. Duncanson P., Terry R.S., Smith J.E., Hide G. (2001). High levels of congenital transmission of Toxoplasma gondii in a commercial sheep flock. Int. J. Parasitol. 31, 1699-1703. Dunn D., Wallon M., Peyron F., Petersen E., Peckham C., Gilbert R. (1999). Mother-to-child transmission of toxoplasmosis: risk estimates for clinical counseling. Lancet 353, 1829-1833. EFSA. (2007). Monitoring of Toxoplasma in humans, food and animals. Scientific opinion of the panel on biological hazards. EFSA Journal 583, 1-64. Entrican G., Wheelhouse N.M. (2006). Immunity in the female sheep reproductive tract. Vet. Res. 37, 295-309. Epiphanio S., Sinhorini I.L., Cat𝑎o-Dias J.L. (2003). Pathology of Toxoplasmosis in Captive New World Primates. J. Comp. Path. 129, 196-204. Esteban-Redondo I., Innes E. (1997). Toxoplasma gondii infection in sheep and cattle. Comparative Immunology, Microbiology and infectious diseases 20 (2), 191-196. Esteban-Redondo I., Maley S.W., Thomson K., Nicoll S., Wright S., Buxton D., Innes E.A. (1999). Detection of T. gondii in tissues of sheep and cattle following oral infection. Veterinary Parasitology 86, 155-171. 18
Ferreira da Silva Mda F., Barbosa H.S., Gross U., Lüder C.G. (2008). Stress-related and spontaneous stage differentiation of Toxoplasma gondii. Molecular bioSystems 4 (8), 824-834. Frenkel J.K., Dubey J.P., Miller N.L. (1970). Toxoplasma gondii in cats: fecal stages identified as coccidan oocysts. Science 167, 893-896. Frenkel J.K., Pfefferkorn E.R., Smith D.D., Fishback J.L. (1991). Prospective vaccine prepared from a new mutant of Toxoplasma gondii for use in cats. Am. J. Vet. Res. 52, 759-763. Freyre A., Dubey J.P., Smith D.D. Frenkel J.K. (1989). Oöcyst-induced Toxoplasma gondii infections in cats. The Journal of parasitology 75 (5), 750-755. Garcia J.L., Gennari S.M., Navarro I.T. et al. (2005). Partial protection against tissue cysts formation in pigs vaccinated with crude rhoptry proteins of Toxoplasma gondii. Veterinary Parasitology 129, 209-217. Gavinet M.F., Robert F., Firtion G., et al. (1997). Congenital toxoplasmosis due to maternal reinfection during pregnancy. J. Clin. Microbiol. 35, 1276-1277. Gebreyes W.A., Bahnson P.B., Funk J.A., McKean J., Patchanee P. (2008). Seroprevalence of Trichinella, Toxoplasma and Salmonella in Antimicrobial-Free and Conventional Swine Production Systems. Foodborne Pathogens and Disease 5 (2), 199-203. Gottstein B., Hentrich B., Wyss R., Thür B., Busato A., Stärk K.D.C., Müller N. (1998). Molecular and immunodiagnostic investigations on bovine neosporosis in Switzerland. International Journal for Parasitology 28, 679-691. Graham D.A., Calvert V., Whyte M., Marks J. (1999). Absence of serological evidence for human Neospora caninum infection. Vet. Rec. 144 (24), 672-673. Hall S.M., Pandit A., Golwilkar A., Williams T.S. (1999). How do Jains get toxoplasma infection? Lancet 354, 486-487. Hartley W.J. (1966). Some investigations into the epidemiology of ovine toxoplasmosis. N. Z. Vet. J. 14, 106-117. Hartley W.J., Dubey J.P., Spielman D.S. (1990). Fatal toxoplasmosis in koalas (Phascolarctos cinereus). J. Parasitol. 76 (2), 271-272. Helmick B., Otter A., McGarry J., Buxton D. (2002). Serological investigation of aborted sheep and pigs for infection by Neospora caninum. Research in Veterinary Science 73 (2), 187-189. Hill D., Dubey J.P. (2002). Toxoplasma gondii: transmission, diagnosis and prevention. Clinical Microbiology and Infection 8 (10), 634-640. Hiramoto R.M., Mayrbaurl-Borges M., Galisteo A.J. Jr., Meireles L.R., Macre M.S., Andrade H.F. Jr. (2001). Infectivity of cysts of the ME-49 Toxoplasma gondii strain in bovine milk and homemade cheese. Rev Saude Publica 35 (2), 113-118. Holland G.N. (2003). Ocular toxoplasmosis: a global reassessment. Part I: epidemiology and course of disease. Am. J. Ophthalmol. 136 (6), 973-988. Howe D.K. en Sibley L.D. (1995). Toxoplasma gondii comprises three clonal lineages: correlation of parasite genotype with human disease. The Journal of infectious diseases 172 (6), 1561-1566. Kasper L.H., Mineo J.R. (1994). Attachment and invasion of host cells by Toxoplasma gondii. Parasitology today 10 (5), 184-188. Kayhoe D.E., Jacobs L., Beye H.K., McCullough N.B. (1957). Acquired toxoplasmosis: observations on two parasitologically proved cases treated with pyrimethamine and triple sulfonamides. The New England journal of medecine 257, 1247-1254. Kenny D.E., Lappin M.R., Knightly F., Baier J., Brewer M., Getzy D.M. (2002). Toxoplasmosis in Pallas’ cats (Otocolobus manul) at the Denver Zoological Gardens. Journal of Zoo and Wildlife Medecine 33 (2), 131-138. Khan A., Su C., German M., Storch G.A., Clifford D.B., Sibley L.D. (2005). Genotyping of Toxoplasma gondii strains from immunocompromised patients reveals high prevalence of type I strains. Journal of Clinical Microbiology 43 (12), 5881-5887. 19
Kijlstra A., Jongert E. (2008a). Control of the risk of human toxoplasmosis transmitted by meat. International Journal for Parasitology 38, 1359-1370. Kijlstra A., Jongert E. (2008b). Toxoplasma-safe meat: close to reality? Trends in parasitology 25 (1), 18-22. Kijlstra A., Meerburg B., Cornelissen J., De Craeye S., Vereijken P., Jongert E. (2008). The role of rodents and shrews in the transmission of Toxoplasma gondii to pigs. Veterinary Parasitology 156, 183-190. Klaren V.N.A., Kijlstra A. (2002). Toxoplasmosis, an overview with emphasis on ocular involvement. Ocular Immunology and Inflammation 10 (1), 1-26. Lehmann T., Marcet P.L., Graham D.H., Dahl E.R., Dubey J.P. (2006). Globalization and the population structure of Toxoplasma gondii. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 103, 11423-11428. Lindsey D.S., Dubey J.P., Butler J.M., Blagburn B.L. (1997). Mechanical transmission of Toxoplasma gondii oocysts by dogs. Veterinary Parasitology 73, 27-33. McAllister M.M. (2005). A decade of discoveries in veterinary protozoology changes our concept of “subclinical” toxoplasmosis. Veterinary Parasitology 132, 241-247. Melzer T., Duffy A., Weiss L.M., Halonen S.K. (2008). The Gamma Interferon (IFN-γ)Inducible GTP-Binding Protein IGTP Is Necessary for Toxoplasma Vacuolar Disruption and Induces Parasite Egression in IFN-γ-Stimulated Astrocytes. Infection and Immunity 76 (11), 4883-4894. Montoya J.G., Liesenfeld O. (2004). Toxoplasmosis. The Lancet 363, 1965-1976. Moré G., Basso W., Bacigalupe D., Venturini M.C., Venturini L. (2008). Diagnosis of Sarcocystis cruzi, Neospora caninum, and Toxoplasma gondii infections in cattle. Parasitology Research 102 (4), 671-675. Morley E.K., Williams R.H., Hughes J.M., Thomasson D., Terry R.S., Duncanson P., Smith J.E., Hide G. (2008). Evidence that primary infection of Charollais sheep with Toxoplasma gondii may not prevent foetal infection and abortion in subsequent lambings. Parasitology 135 (2), 169-173. Munday B.L. (1978). Bovine toxoplasmosis: experimental infections. Int. J. Parasitol. 8, 285288. Otter A., Wilson B.W., Scholes S.F., Jeffrey M. Helmick B., Trees A.J. (1997). Results of a survey to determine whether Neospora is a significant cause of ovine abortion in England and Wales. Vet. Rec. 140 (7), 175-177. Pas A., Dubey J.P. (2008). Fatal toxoplasmosis in sand cats (Felis margarita). J. Zoo Wildl. Med. 39 (3), 362-369. Raisanen S.A. (1978). The importance of trophozoites in transmission of toxoplasmosis: survival and pathogenity of Toxoplasma gondii trophozoites in liquid media. Med. Hypotheses 4, 367-375. Remington J.S., Gentry L.O. (1970). Acquired toxoplasmosis: infection versus disease. Annals of the New York Academy of Sciences 174, 1006-1017. Remington J.S., McLeod R., Thulliez P., Desmonts G. (2006). Toxoplasmosis. In: Remington J.S., Klein J.O., Wilson C.B., Baker C.J. (Editors) Infectious Diseases of the Fetus and Newborn Infant, Elsevier Saunders, Philadelphia, p. 947-1091. Renold C., Sugar A., Chave J.P. et al. (1992). Toxoplasma encephalitis in patients with the acquired immunodeficiency syndrome. Medicine 71 (4), 224-239. Roberts F., McLeod R. (1999). Pathogenesis of Toxoplasmic Retinochoroiditis. Parasitology Today 15 (2), 51-57. Roghmann M.C., Faulkner C.T., Lefkowitz A., Patton S., Zimmerman J., Morris J.G. (1999). Decreased seroprevalence for Toxoplasma gondii in seventh day adventists in Maryland. Am. J. Trop. Med. Hyg. 60, 790-792. 20
Sager H., Fisher I., Furrer K., Strasser M., Waldvogel A., Boerlin P., Audigé L., Gottstein B. (2001). A Swiss case-control study to assess Neospora caninum-associated bovine abortions by PCR, histopathology and serology. Veterinary Parasitology 102, 1-15. Sibley L.D. en Boothroyd J.C. (1992). Virulent strains of Toxoplasma gondii comprise a single clonal lineage. Nature 359 (6390), 82-85. Siegel S.E., Lunde M.N., Gelderman A.H. et al. (1971). Transmission of toxoplasmosis by leukocyte transfusion. Blood 37, 388-394. Silva D.A.O., Lobato J., Mineo T.W.P., Mineo J.R. (2007). Evaluation of serological tests for the diagnosis of Neospora caninum infection in dogs: Optimization of cut off titers and inhibition studies of cross-reactivity with Toxoplasma gondii. Veterinary Parasitology 143, 234244. Skjerve E., Waldeland H., Nesbakken T., Kapperud G. (1998). Risk factors for the presence of antibodies to Toxoplasma gondii in Norwegian slaughter lambs. Preventive Veterinary Medecine 35, 219-227. Swanson W.F. (1999). Toxoplasmosis and neonatal mortality in Pallas’ cats: A survey of North American zoological institutions. Proceedings of the American Association of Zoo Veterinarians. 347-350. Geciteerd door Brown et al. (2005), Kenny et al. (2002). Tenter A.M., Heckeroth A.R., Weiss L.M. (2000). Toxoplasma gondii: from animals to humans. International Journal for Parasitology 30, 1217-1258 Teutsch S.M., Juranek D.D., Sulzer A., Dubey J.P., Sikes R.K. (1979). Epidemic toxoplasmosis associated with infected cats. N. Eng. J. Med. 300, 695-699. Torrey E.F., Yolken R.H. (2003). Toxoplasma gondii and schizophrenia. Emerg. Infect. Dis. 9, 1375-1380. Vogel N., Kirisits M., Michael E., et al. (1996). Congenital toxoplasmosis tranmitted from an immunologically competent mother infected before conception. Clin. Infect. Dis. 23, 10551060. Wattegedera S., Rocchi M., Sales J., Howard C.J., Hope J.C., Entrican G. (2007). Antigenspecific peripheral immune responses are unaltered during normal pregnancy in sheep. Journal of Reproductive Immunology 77, 171-178. Wegmann T.G., Lin H., Guilbert L., Mosmann T.R. (1993). Bidirectional cytokine interactions in the maternal-fetal relationship: is successful pregnancy a TH2 phenomenon? Immunol. Today 14, 353-356 Williams R.H., Morley E.K., Hughes J.M., Duncanson P., Terry R.S., Smith J.E., Hide G. (2005). High levels of congenital transmission of Toxoplasma gondii in longitudinal and crosssectional studies on sheep farms provides evidence of vertical transmission in ovine hosts. Parasitology 130, 1-7. Wingstrand A., Lind P., Haugegaard J., Henriksen S.A., Bille-Hansen V., SØrensen V. (1997). Clinical observations, pathology, bioassay in mice and serological response at slaughter in pigs experimentally infected with Toxoplasma gondii. Veterinary Parasitology 72, 129-140.
21
