Portici, 4-5 Novembre 2008 Dr. Giorgio Galiero Dipartimento Sanità Animale - Portici

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1 Malattie batteriche neonatali Portici, 4-5 Novembre 2008 Dr. Giorgio Galiero Dipartimento Sanità Animale - Portici

2 INTRODUZIONE Le malattie di origine infettiva del vitello bufalino si caratterizzano per l elevata morbi-mortalità e per la sintomatologia che, sebbene talvolta sia di tipo sistematico per il coinvolgimento di articolazioni, polmoni e tessuto celebrale, sempre si contraddistingue per la seria compromissione a carico del tratto gastroenterico, la diarrea e la conseguente grave disidratazione.

3 Tali patologie sono sostenute da una pletora di agenti eziologici e risultano estremamente diffuse tra le aziende. Sono fonte di notevoli perdite economiche; pertanto il loro controllo rappresenta attualmente un punto nodale per la redditività delle imprese zootecniche bufaline.

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5 PATOLOGIE GASTROINTESTINALI INFETTIVE ED INFESTIVE DEL VITELLO BUFALINO AGENTE EZIOLOGICO ETA 0-4 SETTIMANE 5-16 SETTIMANE E. coli K E. coli tossiemici Salmonella Clostridium + ++ Chlamydophila - + Rotavirus ++ + Coronavirus + - Criptosporidium ++ - Eimeria + ++ Giardia + +

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8 Patogenesi e Sintomatologia: Gli effetti delle tossine su vari organi, compreso il SNC, determinano morte improvvisa, preceduta, talvolta, da segni clinici quali meteorismo, disturbi della coordinazione,opistotono e convulsioni. Gli animali colpiti presentano gastroenterite emorragica e ulcere abomasali

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13 DIAGNOSI DIFFERENZIALE In corso di sintomatologia nervosa: - Polioencefalomalacia - Clamidiosi (male feruto) - E. coli enterotossiemici - Meningoencefaliti setticemiche (ad esempio Barbone bufalino da Pasteurella multocida)

14 DIAGNOSI CLOSTRIDIOSI Esame batteriologico da contenuto intestinale ed organi di soggetti morti al massimo da due ore Test Elisa per ricerca tossine PCR su ceppo isolato

15 TERAPIA E PROFILASSI Le terapie antibiotiche intentate in corso di malattia sono sistematicamente senza esito. Più opportuno è ricorrere alla profilassi anche attraverso la somministrazione di antibiotici nei soggetti non sintomatici e vaccinazione dei gruppi a rischio.

16 Vaccinazione aziendale La strategia più valida è quella di ricorrere alla vaccinazione sistematica dei capi adulti nell ultimo terzo di gravidanza e somministrazione del vaccino a tutti i soggetti giovani intorno al 5-6 mese di età, quando gli anticorpi materni sono scesi sotto la soglia di protezione

17 COLIBACILLOSI Escherichia coli è una specie abituale della flora intestinale sia per l'uomo che per gli animali. Tuttavia esistono numerosi ceppi dotati di notevole potere patogeno i quali vengono associati a malattie enteriche ed a fulminanti setticemie e tossiemie dei neonati.

18 Eziologia Sebbene siano stati tipizzati circa sierotipi di Escherichia coli, solo un ristretto numero di ceppi è in grado di indurre malattia. L'azione patogena è legata alla capacità del clone di produrre fattori c.d. di virulenza, i quali possono essere strutturali (flagelli, capsula, lipopolisaccaridi, adesine) o secreti (tossine citotossiche e citotoniche, emolisine).

19 Principali gruppi del genere Escherichia Gruppi patogeni Enteropatogeni (EPEC) Enteroemorragici (EHEC) Enterotossici (ETEC) Enteroinvasivi (EIEC) Fattori di virulenza Adesione alla superficie epiteliale con distruzione dei microvilli. (Attaching/effacing lesion). Adesione e distruzione dei microvilli, produzione di verocitotossine. Produzione delle tossine LT (termolabile) e ST (termostabile). Invasività cellulare produzione di fattore citotossico necrotizzante. Sintomatologia Diarrea acquosa Diarrea acquosa, colite emorragica, sindrome uremico-emolitica. Diarrea acquosa Diarrea acquosa e dissenteria

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21 Endotossine Diversamente dalle esotossine, le endotossine fanno parte integrante delle strutture del corpo batterico e in E. coli si identificano con le molecole di lipopolisaccaridi (LPS) della parete cellulare. Nell'organismo colpito l attività tossica si esplica attraverso l'induzione di febbre, diarrea, abbassamento di pressione, emorragie e trombosi vascolare.

22 COLIBACILLOSI Adesine fimbriali Le adesine sono appendici proteiche della parete cellulare di E. coli ed hanno la capacità di aderire a specifici recettori della cellula intestinale e del muco sovrastante. Ciò consente al corpo batterico di sfuggire ai meccanismi difensivi aspecifici, come la peristalsi intestinale, attivati dal soggetto infetto.

23 Lesioni della mucosa intestinale: Attaching/effacing

24 COLIBACILLOSI Tossine citotoniche Vengono definite anche enterotossine e sono responsabili dei sintomi clinici determinati dai ceppi ETEC (Entero-Toxigenic E. coli). Sono differenziate in termolabili (LT) di tipo 1 (LT1) e 2 (LT2), e termostabili (ST) di tipo 1 (ST1) e 2 (ST2). Le tossine LT determinano un'alterazione del metabolismo elettrolitico degli enterociti con aumentata secrezione di Cl, Na ed acqua.

25 Le tossine ST sono piccole proteine non immunogene che agiscono attivando la guanilato-ciclasi la quale stimola la produzione di guanosina monofosfato ciclica (cgmp). Alti livelli di cgmp determinano un marcato aumento della secrezione di Cl ed un'inibizione dell'assorbimento di Na, acqua e dello stesso Cl.

26 COLIBACILLOSI Tossine citotossiche comprendono le verocitotossine (VT) ed i fattori citotossici e necrotici (CNF). Le tossine VT, così denominate perchè tossiche per le cellule Vero. In base alle caratteristiche biologiche, immunologiche e genetiche, si distinguono 3 diversi tipi di tossine VT denominate VT1, VT2 e VT2v..

27 L'azione tossica delle verocitotossine si esplica principalmente sui villi del colon e del cieco ed, inoltre, poiché sono in grado di raggiungere il circolo sanguigno, provocano anche una tossiemia. Il sintomo principale nel vitello è rappresentato dalla diarrea sanguinolenta alla quale spesso si accompagnano segni di compromissione organica generale quali debolezza, emaciazione, anemia e sintomi nervosi.

28 I fattori citotossici e necrotici (CNF) sono stati divisi in due gruppi, CNF 1 e CNF2. In vitro sono tossici per le cellule Vero e Hela, nelle quali inducono la formazione di cellule giganti (CNF1) e polinucleate (CNF2). Generalmente sono associati a cloni di E. coli che inducono patologie sistemiche o a carico del tratto gastroenterico.

29 Il loro meccanismo di azione si esplica alterando la fagocitosi, consentendo al germe di colonizzare ed invadere le cellule epiteliali dell'ospite. Nei vitelli i ceppi di E. coli CNF produttori sono stati isolati principalmente in corso di patologie sistemiche con coinvolgimento soprattutto del parenchima polmonare al quale può essere associato un interessamento del tratto enterico (colite emorragica).

30 COLIBACILLOSI Emolisina Il termine emolisina (Hly) raggruppa 4 tipi di molecole (alfa, beta, tau, enteroemolisina).. L'alfa-emolisina, aumentando con la sua azione le disponibilità di ferro, favorirebbe la virulenza del ceppo. In corso di patologie neonatali dei vitelli gli isolamenti di E. coli emolitici e CNF+ o VT+ sono molto comuni.

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35 SALMONELLOSI Eziologia Al genere Salmonella appartengono oltre 2000 specie. Nei bufalo nessun sierotipo di Salmonella sembra essere ospite-adattato. Tuttavia in Italia sono riportati isolamenti di vari serovars; più in particolare sono state segnalate S. abortusbovis, S. derby, S. dublin, S. java, S. typhimurium, S. paratyphi B, S. panama, S. enteritidis, S. reading, S. tafo, S. kottbus, S. weybridge, S. newport. Nella nostra quotidiana pratica di laboratorio tuttavia si isolano con maggiore frequenza S. typhimurium, e S. enteritidis.

36 SALMONELLOSI Patogenesi I meccanismi patogenetici che sono alla base delle infezioni enteriche sostenute da questi microrganismi, possono essere sostanzialmente ricondotti in tre fasi principali.

37 Adesione: gli acidi organici volatili prodotti dalla flora microbica anaerobica impediscono la crescita delle salmonelle; anche i siti cellulari di attacco sono normalmente occupati da microrganismi commensali. La distruzione di tale flora (non corrette terapie antibiotiche, privazione di cibo ed acqua) predispone l'organismo alla colonizzazione da parte delle Salmonelle, le quali sono oltremodo favorite dal blocco della peristalsi intestinale che in queste circostanze sempre si instaura. Le Salmonelle in tal modo colonizzano l'epitelio dell'ultimo tratto del tenue e del colon grazie a particolari appendici della cellula batterica come le fimbrie o le emoagglutinine mannosio-resistenti (adesine).

38 Invasione: le Salmonelle invadono l'apice dei villi dell'ileo e del colon ove si moltiplicano sino a raggiungere la lamina propria. A questo livello vengono fagocitate e trasportate nei linfonodi drenanti. Le capacità invasive di alcuni sierotipi vengono incrementate da geni racchiusi in plasmidi; per altri ceppi l'invasività è determinata da specifici componenti della parete cellulare, i quali, mascherando altri determinanti antigenici del batterio, impediscono la cascata del complemento e la conseguente fagocitosi.

39 SALMONELLOSI 3) Perdita di liquidi: dall'interazione fra le cellule dell'infiammazione e le endotossine salmonellari deriva il rilascio, da parte di macrofagi e neutrofili, di potenti mediatori chimici tra cui interleuchina-1 e prostaglandine; quest'ultime attivano l'adenilciclasi con passaggio di acqua, bicarbonato e ioni cloro nel lume intestinale. Inoltre, ancora indefinito rimane il ruolo patogenetico delle enterotossine e delle tossine citotossiche, simili a quelle di E. coli, che alcuni ceppi di Salmonella sono in grado di produrre

40 Epidemiologia Ad essere colpiti sono soprattutto i soggetti di 1-12 settimane. Vitelli di maggiore età solitamente vengono interessati da forme subcliniche oppure risultano solo batteriologicamente positivi (soggetti partatori/eliminatori).questi ultimi rappresentano il maggiore serbatoio contribuendo a mantenere e diffondere l'infezione nell'allevamento; difatti, un grammo di feci di un animale infetto, può contenere anche 10 miliardi di salmonelle. Ulteriori fonti di contagio sono rappresentati da mangimi, foraggi ed acqua contaminati nonché da roditori, volatili selvatici, insetti e dall'uomo.

41 SALMONELLOSI SINTOMATOLOGIA Il quadro clinico è dominato dalla diarrea alla quale si accompagnano ipertermia, abbattimento ed anoressia, disidratazione. Le feci emesse formano placche che non colano per l'aumentata viscosità dovuta all'abbondante presenza di muco; successivamente possono presentare tracce di sangue, fibrina e contenere lembi di mucosa. Il decorso talvolta è iperacuto, in questi casi il decesso dei soggetti colpiti non è preceduto da alcun sintomo. Le forme setticemiche possono portare ad un interessamento delle articolazioni, alla comparsa della tosse per coinvolgimento del parenchima polmonare e dell'opistotono a causa della localizzazione meningea o cerebrale dell'infezione.

42 SALMONELLOSI Lesioni anatomopatologiche L'esame necroscopico consente di rilevare la consistenza del danno a carico dell'intestino al quale si possono accompagnare, nel caso di forme setticemiche, i segni di un interessamento di altri distretti organici. I danni tissutali sono principalmente a carico dell'intestino tenue; le lesioni infiammatorie possono estendersi all' abomaso (gastroenterite) ed al colon. Schematicamente possiamo dire che si osservano 4 forme macroscopiche:

43 Enterite congestizia: la mucosa intestinale presenta un colore rosso vivo diffuso con striature di un rosso più intenso; la parete è ispessita per l' essudato che diffonde nella sottomucosa. Enterite catarrale: la congestione della mucosa viene mascherata da uno spesso strato di muco biancastro. Enterite fibrinosa: la mucosa congestionata è ricoperta da fibrina la quale coagulando forma uno spesso strato di pseudo-membrane facilmente asportabili. Quando questi depositi fibrinosi diventano più abbondanti e compaiono lesioni ulcerose-necrotiche il quadro anatomopatologico assume il carattere dell'enterite difteroide e le membrane risultano fortemente adese alla mucosa e difficilmente asportabili. Enterite emorragica: la mucosa intestinale si presenta di un colore quasi nerastro diffuso o a chiazze.

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46 DIAGNOSI COLIBACILLOSI E SALMONELLOSI La diagnosi di certezza si basa su specifiche indagini di laboratorio le quali, per essere efficaci, devono essere eseguite su materiale organico prelevato da più soggetti appena morti o soppressi, non sottoposti a congelamento e possibilmente proveniente da vitelli non in terapia antibiotica da almeno 5-7 giorni.

47 Gli elementi che gli esami di laboratorio consentono di raccogliere (agente eziologico in causa, sensibilità del ceppo agli antibiotici, sierotipo, possibilità d i collezionare il clone per eventuale allestimento di vaccino stabulogeno), permettono al clinico di ottenere elementi assolutamente decisivi per impostare una corretta antibiotico-terapia e studiare una razionale profilassi.

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49 TERAPIA Lo scopo del trattamento è quello di ridurre la gravità dei sintomi, evitare la diffusione dell infezione e prevenire la ricomparsa della malattia in allevamento. Per ottenere ciò la terapia nel caso di patologia neonatale si pone due obiettivi: 1) tentare di ripristinare il corretto equilibrio idrico-salino reso precario dalla diarrea; 2) combattere l infezione;

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51 Il trattamento terapeutico deve in ogni caso sempre basarsi sulla sintomatologia clinica riscontrata. Quando la diarrea è acquosa, non si riscontra rialzo termico e l agente eziologico coinvolto è di natura virale, è sufficiente una terapia reidratante che non prevede l utilizzo di antibiotici. Di contro, il trattamento antibiotico risulta assolutamente indispensabile qualora la diarrea presenti caratteri di maggiore gravità ( comparsa di lembi di mucosa o sangue nelle feci) e si accompagni a febbre e dolori addominali

52 Il limite dell'intervento terapeutico a base di antibatterici è dettato dal fenomeno dell'antibiotico resistenza. Per tale motivo se la scelta della molecola da utilizzare di prima intenzione può scaturire da tabelle di sensibilità riportate in letteratura o dalla recente esperienza aziendale, successivamente questa scelta deve sempre derivare dalle indicazioni fornite dall'antibiogramma e la cura deve avere una durata di 4-5 giorni ad una posologia sufficiente.

53 Il trattamento antibiotico non può limitarsi solo ai capi affetti ma deve prevedere una medicazione di massa della popolazione a rischio e una somministrazione molto precoce a tutti i neonati (metafilassi) per prevenire la gravità dei sintomi e limitare la diffusione dell'infezione.

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56 PROFILASSI Considerando la varietà degli agenti eziologici in causa, la complessità del ciclo biologico di alcuni di questi, le diverse fonti di infezione ed il ruolo rivestito da fattori estrinseci, le azioni di profilassi devono necessariamente incidere su diversi fronti. Pertanto il miglioramento del management aziendale e del livello di igiene ambientale, sono gli obiettivi da perseguire. Innanzitutto i vitelli dopo l assunzione del colostro devono essere allontanati dalle madri, tenuti distanti dai locali ove vengono collocati i soggetti più grandi, per evitare il contatto con capi adulti potenziali portatori/escretori e allevati singolarmente o in gruppi omogenei per età.

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64 Bisogna regolarmente eseguire la disinfezione del cordone ombelicale sin dalla nascita del vitello ed intensificare la lotta agli animali sinantropici evitando che questi possano contaminare ambienti ed alimenti utilizzati per gli animali. Per l abbeverata utilizzare solo acque potabili; il ricorso alle acque di pozzo è subordinato all esame batteriologico ed al loro eventuale risanamento.

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66 Se i vitelli sono allevati in gruppo, i soggetti affetti da diarrea devono essere immediatamente isolati per evitare una massiva contaminazione degli ambienti. Il personale addetto alla cura dei vitelli malati non deve venire a contatto con i soggetti sani e deve avere grande cura nell igiene personale viste le implicazioni zoonosiche che alcune di queste patologie comportano.

67 Le molecole da utilizzare per la disinfezione degli ambienti devono essere scelte in funzione dell agente microbico da combattere; alle attività di disinfezione bisogna sempre accoppiare la tecnica del tutto pieno/tutto vuoto.

68 Se i vitelli sostano in gabbia per non più di un mese, occorre predisporre un numero di ricoveri pari ad almeno un terzo del numero di parti previsti. Ciò consente di rispettare un tutto vuoto di circa 8 giorni (accompagnato dalla disinfezione della gabbia)

69 Escrezione dei contaminanti e persistenza nell ambiente Microrganismo Feci Suolo Durata escrezione E. coli 2-3 mesi 2 mesi 7 gg. Salmonella spp. Fino a 2 anni 2 mesi gg. Clostridium 2-10 anni (spore) 2-10 anni (spore) -

70 Una buona misura di profilassi indiretta si basa sulla immunizzazione passiva dei vitelli mediante somministrazione di vaccini alle bufale gravide che, in funzione dell agente eziologico implicato, possono essere del tipo commerciale o stabulogeno allestiti a partire dal ceppo isolato in allevamento. Questo tipo di intervento fonda la sua validità sulla corretta gestione dei vitelli i quali devono assumere il colostro nelle prime sei ore dalla nascita ed in quantità sufficiente e cioè almeno 2 litri il primo giorno o in misura pari al 5-10% del loro peso corporeo.

71 Il limite dell intervento mediante vaccino stabulogeno è dettato dall eccessivo tempo di attesa per l allestimento del presidio immunizzante in corso di focolaio. Più logica sembra essere la strategia preventiva basata sulla preparazione di un vaccino con diversi sieropiti di zona polivalente ed utile per conferire protezione agli allevamenti ubicati nell area.