Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Vergleichende Untersuchungen zum Nachweis von Rhodococcus equi in der Atemluft, im Tracheobronchialsekret und im Kot von Fohlen

Kilian, Kathrin

Bronchopneumonia or pyogranulomatous inflammation of the lung caused by  Rhodococcus equi (R. equi) is a significant source of economic loss in the equine breeding industry world wide. Mortality rates of up to 80 % have been reported when the disease is detected late and clinical symptomes are severe. Therefore, early detection of sick foals through reliable diagnostic methods is very important. The aim of the present study was to compare the detection of R. equi by bacteriologic culture in breath, in tracheobronchial fluids and in faeces of foals and to evaluate the clinical utility and reliability of these diagnostic tools. The samples investigated in this study were taken from 64 foals, all of which had been born in the year 2007 on a breeding farm with endemic R. equi-infections. All foals received a physical examination, an ultrasound examination and a leukocyte count in peripheral blood. Foals with all normal parameters received an additional radiologic examination of the lung to rule out occult lung abcesses. Of the 64 foals, 20 foals were determined to be healthy and 44 foals were considered infected with  R. equi. All 44 foals in the infected group had pulmonary abcesses detectable with thoracic ultrasonography. Samples from each foal were obtained to compare the detection of R. equi by bacteriologic culture in breath, in tracheobronchial fluids and in faeces of the foals. Tracheobronchial secretions were obtained with a sterile catheter through the endoscope and placed immediately on a bacteriological examination swab. Faeces were obtained through sterile rectal swab. Breath sample were obtained with a special mask which diverted expired air over special culture medium agar plates. Agar plates and swab samples were sent to the university laboratory for further bacteriologic culture and microbiologic examination for R. equi. R. equi was cultured in the tracheobronchial fluid in two of the 20 healthy foals (10 %) and in 17 of the 44 foals with pulmonary abscesses (39 %). R. equi was cultured in the faeces of one foal healthy foal (5%) and in 17 of 44 (39 %) foals with pulmonary abscesses. R. equi was cultured in the breath sample of one heathy foal on CAZ-NB-medium and no foals with confirmed pulmonary abcesses. Additional attempts to culture R. equi on staphylococcus-streptococcus-medium in breath samples of foals with pulmonary abscesses was unsuccessful. The results of this study suggest that the diagnosis of R. equi by bacteriological examination of breath samples was not reliable using the method applied in this study. So far the identification of R. equi by bacteriological culture of tracheobronchial exudates has been considered the “gold standard“ for identifying  R. equi infected foals. The results of this study demonstrated that tracheobronchial aspirates were not better than faeces for the isolation of R. equi. Currently R. equi infected foals can only be correctly identified through a combination of clinical, ultrasonographical and radiological findings as well as other diagnostic methods.

Rhodococcus equi (R. equi) verursacht durch Bronchopneumonien und pyogranulomatöse Entzündungen der Lunge weltweit schwere Verluste in der Fohlenaufzucht. Wird die Erkrankung nicht rechtzeitig vor dem Auftreten der hochgradigen klinischen Symptome erkannt, kann es zu einer Letalität von bis zu 80 % kommen. Eine zuverlässige Früherkennung von erkrankten Fohlen durch geeignete diagnostische Mittel ist deshalb von großer Bedeutung. Das Ziel der vorliegenden Studie war es, den kulturellen Nachweis von        R. equi bei Fohlen in der Atemluft mit dem im Tracheobronchialsekret und im Kot zu vergleichen und die Eignung dieses Nachweises für die routinemäßige Diagnostik bei lungenkranken Fohlen zu überprüfen. Die untersuchten Proben stammten von insgesamt 64 Fohlen aus dem Jahrgang 2007, die auf einem Betrieb mit endemischer Rhodokokkose aufgewachsen sind. Die Fohlen wurden in zwei Gruppen eingeteilt. Zwanzig Fohlen waren klinisch, labordiagnostisch, sonographisch und röntgenologisch lungengesund und 44 Probanden wiesen sonographische Befunde im Sinne einer durch R. equi verursachten abszedierenden Pneumonie auf. Im Anschluss an die Beurteilung des Gesundheitszustandes wurde von jedem der 64 Probanden je eine transendoskopische Probe des Tracheobronchialsekretes, eine Probe der Atemluft und rektal ein Kottupfer gewonnen. Zur Gewinnung der Atemluft wurde dem Fohlen eine Atemmaske aufgesetzt und es wurde Ausatemluft angesaugt, die direkt auf einen geeigneten Nährboden auftraf. Diese Nährböden sowie die Proben des Tracheobronchialsekrets und die Kotproben wurden ins Labor gesandt, kulturell angezüchtet und mikrobiologisch auf das Vorhandensein von R. equi untersucht. Die mikrobiologische Untersuchung des Tracheobronchialsekretes ergab bei zwei der 20 lungengesunden Fohlen (10 %) und bei 17 der 44 Tiere mit Lungenabszessen (39 %) einen Nachweis von R. equi. Aus den Proben der Atemluft konnte R. equi bei einem der lungengesunden Fohlen kulturell und nur auf CAZ-NB-Agar isoliert werden. Bei den Fohlen mit Lungenabszessen konnte das Bakterium weder auf dem CAZ-NB-Agar noch auf dem Staphylokoken-Streptokokken-Selektivnährboden angezüchtet werden. In der Gruppe der lungengesunden Tiere konnte R. equi bei einem der 20 Fohlen aus dem Kot isoliert werden und bei 17 der 44 Fohlen mit Lungenabszessen (39 %). Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass sich der Nachweis von R. equi aus den Proben der Atemluft mit dem hier angewendeten Protokoll nicht als diagnostisches Verfahren für eine R. equi-Erkrankung bei Fohlen eignet. Die Untersuchung macht weiterhin deutlich, dass der Nachweis des Erregers aus dem Tracheobronchialsekret, welcher bisher als Goldstandard gilt, nur im Zusammenhang mit den klinischen, sonographischen und röntgenologischen Befunden sowie anderen Diagnoseverfahren beurteilt werden sollte. Ebenfalls sind Kotproben alleine wenig geeignet um R. equi-Infektionen zu diagnostizieren und sollten daher auch immer in Verbindung mit anderen diagnostischen Methoden ausgewertet werden.

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Kilian, Kathrin: Vergleichende Untersuchungen zum Nachweis von Rhodococcus equi in der Atemluft, im Tracheobronchialsekret und im Kot von Fohlen. Hannover 2008. Tierärztliche Hochschule.

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