Febbre Q: patologia emergente nell ipofertilit. ipofertilità dei ruminanti. Alda Natale Torino, 26 febbraio 2013

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1 Febbre Q: patologia emergente nell ipofertilit ipofertilità dei ruminanti

2 Febbre Q Zoonosi diffusa in tutto il mondo (tranne NZ) Emergente / ri-emergente Poco diagnosticata nell uomo Ciclo epidemiologico complesso Inf. sub-clinica in molte specie animali (mammiferi, uccelli, rettili, artropodi) Aborto tardivo o parto prematuro, infertilità, broncopolmonite, mastite, oftalmite

3 Febbre Q: eziologia Coccobacillus Gram - intracellulare Ordine Legionellales, famiglia Coxiellaceae Dose infettante molto bassa: uomo da 1-10 cellule batteriche Molto resistente: 42 mesi a 4-6 C nel latte, mesi nella lana, 4 mesi nella polvere, 49 giorni nelle urine essicate Resistente a molti disinfettanti: inattivato da alcol etilico 70% (30 min.), cloroformio 5% (30 min), calciocianamide 0,6% (1 settimana) Tigertt et al Rodolakis 2009

4 Coxiella burnetii Due forme antigeniche: Fase I virulenta (in infezione naturale), simile a fase S di Brucella Fase II avirulenta (in coltura) trasformazione irreversibile In vivo: SCV (pseudospore) LCV

5 Febbre Q: patogenesi uomo Infezione acuta: Sindrome influenzale Polmonite Epatite Rash Miocardite Meningite Aborto 5.Abortion Premature delivery Infezione cronica: Endocardite Aborto

6 Febbre Q nell uomo Sierologia fase acuta: titolo >200 IgG fase II, e > 50 IgM fase II Serologia fase cronica: titolo >800 IgG fase I

7 Focolai Umani Como, 2003: 133 casi, un gregge, P 34,2% (Santoro et al 2004, Starnini et al 2005) Vicenza, 1993: 58 casi, 3 greggi, P 45-53% (Manfredi-Selvaggi et al 1996) Prime segnalazioni di malattia umana: Andamento epidemico per un decennio San Patrignano (RN), : 235 casi, circa, poi endemica; sporadica dagli un gregge (Boschini et al 1999) anni 80

8 Singoli casi umani Lecco, 2005: 1 caso, Bovine da latte (Fabbi, com, pers.) Vicenza, 2010: 1 caso, bovine da latte o ovini? Ravenna, 2005: 1 caso, Bovine da latte, P 37% (Fabbi, com. pers.)

9 Studi di sieroprevalenza Friuli, 2006: guardie forestali 2,8%, ma associato a Lyme (Cinco et al) Bari, 2009: agricoli, allev., veterinari 73,4%; controllo 13,6% (Monno et al) Puglia, 1995: Operatori zootecnici 38.5%, altre attività 13,8% (Baldelli et al)

10 C burnetii negli animali associata a disordini riproduttivi Aborto tardivo (spt capre) natimortalità, ipovitalità placentiti endometriti e infertilità (bovini) Polmoniti, mastiti, oftalmiti Più spesso: parti normali con escrezione di C burnetii (subclinico)

11 Lesioni anatomo-patologiche Placentite Placenta: Ispessita e dura Essudato purulento Sommità dei cotiledoni Aree intercotiledonari Feto abortito Non specifico

12 Aborti Pecore: un solo aborto, il parto seguente non elimina; escrezione fecale Capre: anche 2 aborti, con escrezione vaginale; escrezione vaginale e nel latte Es. gruppo di capre: 18 aborti il primo anno, 5 il secondo, di cui 2 capre che avevano già abortito il primo anno (Rodolakis, 2011) Bovini: infertilità,, riassorbimenti, aborto; escrezione vaginale e nel latte (fino a 2 anni) Donna e topo: aborti ripetuti

13 Soglie per la diagnosi di aborto con PCR (EFSA, 2010) PCR su placenta o tampone vaginale (entro 7 gg): 10 4 batteri/g In tessuti fetali o contenuto abomasale del feto: è sufficiente un risultato positivo Per campioni in pool (tamponi): 10 3 batteri/g per pool

14 Escrezione Muco vaginale Feci Latte Vacca 7-10 gg 14 gg mesi Capra 14 gg 20 gg 52 gg Pecora 8 gg post-parto 71 gg 8 giorni

15 Bovino protocollo diagnostico EFSA Soggetti N. campioni Analisi Numero Feti/vacche Aborto<8gg Tampone vag. placenta organi fetali Real-time PCR Fino a 3 vacche Aborti tra i 15 gg e 4 mesi prec. Siero ELISA Almeno 6 (3 primipare e 3 pluripare) Vacche con problemi riproduttivi Solo se il primo gruppo è <6 (Vacche di controllo)

16 Ovi-caprino protocollo diagnostico EFSA Soggetti N. campioni Analisi Numero Feti/capi Aborto<8gg Tampone vag. placenta organi fetali Real-time PCR + d.d. Se c è solo 1 campione per PCR o se 1 è negativa 2 PCR individ. 2 pool di 3 capi Aborti tra i 15 gg e 3 sett. prec. Capi con problemi riproduttivi Siero ELISA Almeno 10 capi, privilegiando quelli con problemi (Capi di controllo)

17 Diagnosis of abortion due to C burnetii in cows Vaginal mucus < D8 post-abortion qpcr + > 10 4 qpcr or <10 4 ELISA + > 50% ELISA + < 30% ELISA + > 60% ELISA + < 30% ELISA - Abortions due to C burnetii Recent abortions due to C burnetii Moderate suspicion of Q Fever Light suspicion of Q Fever Abortions are not due to C burnetii Other abortions Look for other causes other abortions Look for other causes other abortions qpcr FQ + kinétic Antibodies (Da: ACERSA and R Guatteo, A Joly, F Beaudeau Le Point Vétérinaire 260, 2005)

18 Diagnosis of abortion due to C burnetii in small ruminants + + A + A 2 PCR + - B 1PCR - C - - C 10 sero >50% A <50% B A= abortions due to Q fever C=abortions due to other causes B= isolated abortion due to Q fever, need more investigation 1PCR (Da: ACERSA)

19 Il latte non può essere utilizzato per: Diagnosi di aborto da C burnetii L identificazione di allevamenti a rischio (fonte di infezione per l uomo l o gli animali) Perchè gruppi di bovini e capre senza sintomi clinici spesso eliminano C burnetii nel latte, ma non nel muco vaginale, feci o urine che sono fonte di contaminazione ambientale PCR e ELISA su latte di massa sono invece utili per identificare gli allevamenti Coxiella-free

20 Trattamenti antibiotici Non servono per fermare gli aborti nelle capre (risultati di Sylvie Blain) Non alterano la cinetica di escrezione nelle capre (Astobiza et al Vet J 2009)

21 Vaccinazione L unico strumento efficace è la vaccinazione (vaccino in fase I) Il vaccino NON è una terapia! Non cambia l evoluzione della malattia in animali già infetti quando vaccinati Bisogna continuare la profilassi per anni (almeno 3)

22 Situazione Italiana Bovini e aborto: diff. significativa tra sierologia in vacche post-aborto e in controlli: 44,9% vs 22% (Cabassi et al, 2006) PCR: 11,6% degli aborti per FQ in Bovini e 21,5% in ovicaprini (Puglia e Basilicata) (Parisi et al, 2006) PCR positive 10% in aborti ovini e 6% in caprini (Masala et al 2004) Bufalo campano: 8,53% PCR su aborti, 17% di aziende infette (Perugini et al, 2009)

23 Situazione Italiana Inserimento della ricerca di Coxiella nella diagnosi routinaria di aborto in Lombardia 5% in bovino 9,5 % in ovicaprino segnalazioni in forme respiratorie atipiche del bovino (Fabbi, 2010)

24 Situazione Italiana Studio sulla diffusione nel latte di massa in PCR in Lombardia: 40% di positivi, fino a 56,6% in provincia di Cremona (Bertasi, 2008; Magnino, 2009) Piemonte risultati simili (Decastelli 2010) L infezione è ampiamente diffusa anche nel Nord Italia

25 Situazione Italiana Ricerche sul cane: Sieroprevalenze 0,87% (Baldelli et al,1992) 7%, con significativa correlazione con L. infantum (Capuano, 2002); no correlazione con E. canis e R. conorii 35% in Sicilia (Torina et al, 2006)

26 Small Animal Case 1985, Nova Scotia, Canada 33 casi umani 25 soggetti con esposizione diretta 17 manifestavano tosse 14 hanno sviluppato polmonite Sintomi più comuni febbre, sudorazione, brividi, stanchezza, mialgia, mal di testa Gatto positivo per C. burnetii 1:152 vs antigene phase I 1:1024 vs antigene phase II

27 Dati IZSVe Piano Aborti Bovini Veneto Anni ELISA: positivi 21,3% (157/738) FDC: 3,1% (23/744) Totale Triveneto ELISA: positivi 15,6% (994/6384) FDC: 0,7% (44/6384) Anno 2010 ELISA: positivi 20,85% (59/283) FDC: 7,14% (20/280)

28 Dati IZSVe - Piano Aborti Veneto PCR su placente/feti: 2,6% nel ,1% nel ,4% nel 2010 (20/372) Probabilmente sottostimata (poche placente) I dati raccolti confermano l importanza l zootecnica della Febbre Q anche nel bovino, considerando che metriti ed ipofertilità spesso sono l unica l manifestazione clinica

29 Dati IZSVe ovicaprini 2007 Sieroprevalenza su 1322 campioni (piani profilassi) 2 kit ELISA commerciali Fissazione del Complemento (FDC) 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 DISTRIBUZIONE PERCENTUALE DEI CAMPIONI PER METODO ED ESITO 98,47 1,53 86,76 3,48 9,76 91,68 NEG POS NEG DUBBIO POS NEG DUBBIO POS 2,80 FDC IDEXX POURQUIER 5,52

30 Dati IZSVe ovicaprini 2007 DISTRIBUZIONE PERCENTUALE DEI CAMPIONI PER PROVINCIA E PREVALENZA DI POSITIVI 20,00 18,00 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 3,33 FDC 19,46 9,19 IDEXX POURQUIER 0,00 FDC 1,47 IDEXX 0,00 POURQUIER 0,00 FDC 5,94 IDEXX 2,26 1,22 POURQUIER FDC 7,01 7,48 IDEXX POURQUIER 0,00 0,00 0,00 FDC IDEXX POURQUIER PADOVA TREVISO VENEZIA VICENZA VERONA

31 Dati IZSVe bovini 2007 Primo focolaio clinico bovino in Veneto (Treviso), 77 vacche (42 in lattazione) aborti ELISA 79,2% e FDC 5,2%; PCR 14,3% in latte, 12,9% in feci, 1,3% in tamponi vaginali Monitoraggio: escrezione proseguita per un anno, soprattutto nel latte; sieroconversioni FDC positiva correlata a status di escretore (Natale et al, 2009) A tre anni: P ELISA scesa a 7,69%, ma latte di massa ancora positivo (eliminatori cronici)

32 Dati IZSVe bovini (RC IZSVE 23/07 e 04/08) Treviso: P in real time PCR su latte di massa 44,4% Vicenza: P 59% ELISA su latte di massa (439 aziende);> 50 capi P 68%; < 50 capi P 54% Trento: P 55% ELISA su latte di massa (473 aziende); performance riproduttive Bolzano: sierop ELISA bovini 13,95%; capre 6,69%

33 Dati IZSVe bovini (RC IZSVE 04/08) Provincia di Treviso, 2008: indagine su latte di massa in 63 aziende, 15 sieri per azienda (10 vacche e 5 manze) P in Real-time PCR 44,4% P ELISA aziendale: 71,43% P ELISA individuale 15,85% P FDC aziendale 15,87% P FDC individuale 1,12%

34 Dati IZSVe bovini (RC IZSVE 04/08) Provincia di Vicenza, 2008 P 59% su latte di massa ELISA (439 aziende) > 50 capi P 68%; < 50 capi P 54% Sottogruppo di 80 cp ELISA+: 76% real time PCR+, di cui 23% con Ct<31 (>10 3 batteri/ml) (Barberio et al, 2010)

35 Dati IZSVe bovini (RC IZSVE 23/07) Provincia di Trento, 2008 P 55% su latte di massa ELISA (473 aziende) (Francione et al, 2011) Non rilevate differenze nelle performance riproduttive (interparto, parto-concepimento) in funzione dello status sierologico

36 Dati IZSVe bovini Prov. Aut. di Bolzano, Indagine di sieroprevalenza ELISA 1993 bovini esaminati: P 13,95% (2,25% FDC) 3019 capre: P 6,69% (0,73% FDC)

37 Dati IZSVe bovini (RC IZSVE 04/08) Dinamiche di circolazione in azienda: al giorno zero 4 sottogruppi 1 ELISA+/PCR+ 2 ELISA+/PCR- 3 ELISA-/PCR+ 4 ELISA-/PCR /PCR- Nel periodo di osservazione: 1 gruppo escretori cronici 2 saltuari e Ct>31 3 qualche sieroconversione, ma escretori come gruppo no sieroconversioni nén escrezione Infezione tende all equilibrio

38 Dati IZSVe bovini (RC IZSVE 04/08) Azienda da latte con segni clinici Sierologia (ELISA e FDC) e PCR su latte individuale Animali classificati in forti (Ct 31) e deboli (Ct>31) escretori Analisi sierologica: 3 classi d etd età (<3 anni, anni, >5 anni) Analisi PCR (su latte): 2 classi (<5 anni e 5 anni)

39 Esito sierologico Classi di età ELISA* < 3 anni 3-5 anni > 5 anni Totale Negativi Positivi 3 3% 32 40% 14 61% 49 Totale complessivo Ct Classi di età Totale < 5 anni 5 anni 31 (forti eliminatori) > 31 (deboli eliminatori) Totale complessivo

40 Dati IZSVe bovini (RC IZSVE 04/08) Correlazione significativa: tra età e prevalenza sierologica tra età e status di forte eliminatore tra forte eliminatore e sierologia positiva, in particolare per FDC L utilizzo combinato di ELISA ed FDC è d aiuto nell identificazione dei forti eliminatori, riducendo il numero di PCR necessarie allo stesso scopo e quindi i costi di gestione (Bucci et al, 2010; Natale et al, 2012) Gruppo 1: sierologicamente negativi Gruppo 2: sierologicamente positivi PCR + su latte PCR su latte Totale PCR + / totale (%) Ct 31 Ct > , ,21 7 6

41 MLVA typing method Multiple Loci Variable Number of Tandem Repeats (VNTR) Analysis, metodo di tipizzazione che permette anche la tipizzazione diretta senza necessità di isolamento in coltura Comparato a MLST (Multiple( Loci Sequence Typing): maggior potere discriminante e costo inferiore Due metodi: Arricau-Bouvery et al. (2006) 17 loci (2 panels) Tilburg et al. (2011) 66 different loci (2 panels)

42 Spunti di riflessione Risposta immunitaria Risposta anticorpale anti-phi, anti-phii Altri tipi di risposta immunitaria (skin test, IFN-γ test; Modulazione tra IFN-γ e IL-10) Relazione tra ceppi e virulenza

43 Olanda fattori di rischio Perché focolai in allevamenti caprini? Forte aumento della popolazione caprina: da nel 2000 a nel 2009, soprattutto nell area del sud; latte da 0 a tonnellate/anno Stile d allevamento: d grandi (5000 capi), all aperto, aperto, pavimentati, aggiunta quotidiana di lettiera, rimozione completa (placente comprese) volte/anno Emergenza di un nuovo ceppo di Coxiella più virulento? Studi genetici in evoluzione

44 Febbre Q: caso Olanda Notificabile nell uomo dal : media di 17 casi/anno malattia professionale Anni 80: trovata l infezione l in ruminanti domestici, cane e gatto 2005: esplode l epidemia l nelle capre La Febbre Q ha sorpreso l Olanda nonostante la presenza di Coxiella fosse nota

45 Olanda : 2011: casi umani 2007: 192 casi 2008: 1000 casi 2009: 2300 casi 2010: 382 casi

46 Aspetti legislativi in Italia RPV 320/1954, artt. 1,142, 143. Focolaio ufficiale solo per casi clinici nell uomo uomo. Provvedimenti nei confronti degli animali che direttamente o indirettamente hanno avuto contatti con le persone ammalate: - Identificazione dei soggetti mediante prove sierologiche o allergiche - Isolamento animali infetti - Distruzione feti e invogli fetali - Accurata disinfezione dei ricoveri - Divieto di destinare all alimentazione alimentazione umana e all allattamento allattamento degli animali il latte proveniente dai soggetti infetti, se non previo trattamento risanatore

47 Aspetti legislativi in Italia - Divieto dell ammissione al consumo dei latticini, anche se confezionati prima dell accertamento, se non preparati con latte risanato o sottoposto a stagionatura per almeno 30 giorni - Isolamento e cura oppure uccisione dei cani infetti - Trattamenti idonei per la lotta contro le zecche o altri vettori della malattia riscontrati nelle località infette Revoca: successivi esami sierologici o allergici comprovano l avvenuta l estinzione della malattia. UE: no norme armonizzate, per cui le misure di lotta sono generalmente adottate a livello nazionale, regionale o anche aziendale.

48 Alda Natale Istituto Zooprofilattico Sperimentale delle Venezie Legnaro (PD) - Italy