HABILITATIONSSCHRIFT

 


Tierärztliche Hochschule Hannover / Bibliothek – University of Veterinary Medicine Hannover – Foundation / Library

 

Dr. med. vet. Heiko Nathues, Ph.D.

 

Epidemiologie, Diagnostik und Bekämpfung der Enzootischen Pneumonie in Schweinebeständen

 

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-h2639

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Habilitationsschrift, 2013

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/h_nathues13.pdf

abstract (ger)

Die porzine Enzootische Pneumonie ist eine multifaktoriell bedingte Erkrankung des Respirationstraktes von Schweinen, die nach einer Infektion mit Mycoplasma hyopneumoniae auftreten kann. Die erfolgreiche Bekämpfung der Erkrankung und die Etablierung zuverlässiger Präventionsmaßnahmen setzen ein umfangreiches Verständnis der Epidemiologie, detailliertes Wissen über den Erreger und die Kenntnis der wichtigsten Risiko- und Belastungsfaktoren in verschiedenen Altersgruppen von Schweinen voraus. Mit dem Ziel, den Stand des Wissens zur Epidemiologie, Diagnostik und Bekämpfung der Enzootischen Pneumonie in Schweinebeständen zu erweitern, wurden Studien zur Charakterisierung von M. hyopneumoniae, zur Diagnostik der Infektion resp. Erkrankung und zur Identifizierung von Risikofaktoren in verschiedenen Altersgruppen durchgeführt.

In einer Querschnittsuntersuchung an mehr als 100 Schweinebeständen konnte erstmals gezeigt werden, dass in endemisch infizierten Herden, wie bspw. in weiten Teilen Norddeutschlands, gleichzeitig mehrere, genotypisch heterogene Isolate von M. hyopneumoniae vorkommen (< 80 % Identität). Diese Resultate sind nicht nur für die Grundlagenforschung von Bedeutung, bei der zukünftig das Vorkommen mehrerer Isolate in gesunden resp. erkrankten Herden zu berücksichtigen ist; sie geben auch einen Hinweis darauf, dass mit großer Wahrscheinlichkeit durch frequenten Handel mit Schweinen aus infizierten Herden häufig neue Isolate in Bestände eingetragen werden. Diese Hypothese wurde durch die Ergebnisse weiterer Querschnitts- und Fall-Kontroll-Studien untermauert: sowohl die Prävalenz von M. hyopneumoniae-Infektionen bei Saugferkeln, als auch die Seroprävalenz sowie das Auftreten klinischer Symptome der Enzootischen Pneumonie bei Mastschweinen werden durch den Zukauf von mehr als 120 Jungsauen pro Jahr bzw. die Art und Weise ihrer Akklimatisation vor Einstallung in den Bestand (Kontakt zu lebenden Tieren oder lediglich unbelebten Vektoren) beeinflusst. Darüber hinaus konnten Koinfektionen mit Hämophilus parasuis, M. hyorhinis und Streptococcus suis, ein azyklischer Abferkelrhythmus im Bestand (≠ ein- oder dreiwöchiger Produktionsrhythmus), die Nutzung großer Abferkelabteile mit mehr als 15 Buchten, die einmalige statt zweimalige Eisenapplikation bei Saugferkeln, die Temperatur im Ferkelnest während der ersten 14 Lebenstage und ein Anstieg des Absetzalters als Risikofaktoren für eine M. hyopneumoniae-Infektion bei Saug- und Absetzferkeln identifiziert werden. In der Altersgruppe der Mastschweine waren zusätzlich der Kontakt zwischen Tieren unterschiedlichen Alters bei Ein- oder Ausstallung und das Alter der Stalleinrichtung für die Ausbreitung der Infektion und das Auftreten Enzootischer Pneumonie von Bedeutung. Ob eine Enzootische Pneumonie im Bestand vorliegt, kann durch eine Kombination von Seroprävalenz und Hustenindex festgestellt werden. Eine Seroprävalenz von M. hyopneumoniae > 0,5 in Verbindung mit chronischem, nicht-produktivem Husten bei > 2,5 % der Schweine im Abteil je Minute erhärtet die Diagnose. Eine ätiologische Diagnose kann auch durch die Untersuchung bronchoalveolärer Lavageflüssigkeit abgesichert werden. Dabei ist es unerheblich, ob der Katheter unter Sichtkontrolle geführt und die Lavageflüssigkeit aus einem der Lobi craniales der Lunge entnommen wird, oder, wie im Fall der Entnahme ohne Sichtkontrolle, die Lavageflüssigkeit aus einem der beiden Lobi caudales stammt. Die Nachweishäufigkeit von M. hyopneumoniae an den verschiedenen Lokalisationen stimmt weitgehend überein und korreliert mit dem Auftreten typischer Lungenläsionen. Im Gegensatz dazu kann die Frage zur exakten Bedeutung eines Nachweises von M. hyopneumoniae auf der Nasenschleimhaut von Tierhaltern nach heutigem Kenntnisstand nicht abschließend beantwortet werden. Es ist bemerkenswert, dass bei ca. 15 % aller Tierhalter M. hyopneumoniae mittels PCR nachzuweisen ist. In weiteren Studien sollte die Vermehrungsfähigkeit des Erregers, die Dauer der transienten Besiedlung und die Möglichkeit zur (Re-)Infektion naiver Schweine untersucht werden.

Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit leisten einen Beitrag zum besseren Verständnis der Infektion mit und Erkrankung durch M. hyopneumoniae. Eine Berücksichtigung der neuen Erkenntnisse bei der Bekämpfung der Enzootischen Pneumonie lässt kurzfristig eine Reduktion der Häufigkeit und Schwere der Erkrankung in Schweinebeständen sowie mittelfristig eine Abnahme metaphylaktischer und therapeutischer Anwendungen von antimikrobiell wirksamen Substanzen erwarten

 

 

abstract (engl.)

Porcine Enzootic Pneumonia, which is linked to the infection with Mycoplasma hyopneumoniae, is a multifactorial disease of the respiratory tract of pigs. Any successful treatment and the establishment of reliable prevention programmes demand for a comprehensive understanding of the epidemiology, detailed information about the pathogen itself, as well as in-depth knowledge about risk factors among different age groups of pigs. With the aim of extending the knowledge about epidemiology, diagnosis of disease and prevention of Enzootic Pneumonia in pig herds, different studies were set up focusing on characterisation of M. hyopneumoniae, improvement of diagnostic methods for disease detection, and identification of risk factors for infection in various age groups.

In a cross-sectional study including more than 100 pig herds it was shown that within endemically infected herds, e.g. pig herds in North-western Germany, there are different isolates of M. hyopneumoniae with a remarkable genotypic heterogeneity (< 80% identity) present at the same time. This result is of high value for further basic research, where the co-existence of different isolates within both healthy and diseased pig herds should be considered. Moreover, the outcome of this study maintains the assumption that frequent trade with animals originating from infected herds increases the likelihood of introducing new isolates into recipient herds. This hypothesis was substantiated by results from further cross-sectional and case-control-studies. It was shown that the prevalence of M. hyopneumoniae infection in suckling pigs as well as seroprevalence and occurrence of clinical symptoms of Enzootic Pneumonia in fattening pigs were influenced by purchase of more than 120 gilts per year and the way of organizing their acclimatisation (contact to living pigs instead of only inanimate vectors). Additionally, co-infections with Haemophilus parasuis, M. hyorhinis and Streptococcus suis, a non-cyclic batch farrowing rhythm (≠ one- or three week rhythm), the use of farrowing units with more than 15 pens, injecting piglets with supplementary iron only once instead of twice, the temperature in the piglet creep during the first 14 days of live and an increase in piglets´ age at the time of weaning have been identified being a risk factor for M. hyopneumoniae infection in suckling and nursery pigs. The contact between pigs of different age during re-stocking of single compartments and the age of the interior of compartments has been shown to influence the transmission of M. hyopneumoniae and the occurrence of Enzootic Pneumonia in fattening pigs. Whether groups of pigs in a particular herd are suffering from Enzootic Pneumonia or not, can be determined by combining results from measuring the seroprevalence and the coughing index. If there is a seroprevalence of M. hyopneumoniae > 0.5 and more than 2.5% of all pigs in that group show chronic, non-productive cough at least once per minute, then Enzootic Pneumonia is most likely. The aetiological diagnosis could also be confirmed by testing bronchoalveolar lavage fluid. In this respect, it is of no consequence whether the catheter is inserted visually controlled into one of the Lobi craniales or without visual control very likely into one of the Lobi caudales. In both sample sites the detection rate of Mhyopneumoniae is equal and in case of a positive result correlated with the presence of typical lung lesions. In contrast to these conclusive findings, the question about the exact role of M. hyopneumoniae on the nasal mucosa of farmers cannot be answered at this moment. Noteworthy, M. hyopneumoniae was detected by PCR in approximately 15% of all samples from farmers. Further studies should focus on the viability of the pathogen, the duration of transient colonisation and the potential of (re-) infecting naïve pigs.

The results of the present studies significantly increase our knowledge about the infection with M. hyopneumoniae and its consecutive disease in pigs. Considering these new insights and facts in the design and set-up of forthcoming prevention programmes should facilitate a reduction of the frequency and the severity of Enzootic Pneumonia in a short term. Finally, this will enable a more prudent use of antibiotics in mid-term, whether they have to be applied for metaphylaxis or therapy.

 

 

keywords

Mycoplasma hyopneumoniae, Schwein, Epidemiologie; Mycoplasma hyopneumoniae, pig, epidemiology

kb

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