Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Untersuchungen zum subklinischen Verlauf einer Lawsonia-intracellularis-Infektion bei Schweinen

Brandt, Daniel

Porcine proliferative enteropathy is caused by infection with Lawsonia intracellularis (LI). The disease is endemic among pig populations throughout the world, and in many cases subclinical. The present study followed the course of subclinical LI infection in a cohort of 60 barrows on a commercial farm from weaning at 4 weeks of age to slaughter. For this purpose, fecal shedding of LI, clinical and serological responses were monitored at regular times. Monitoring of clinical signs started at weaning and was continued on a weekly base until slaughter. From 6 to 16 weeks of age, rectal fecal samples and blood samples were collected weekly from every pig to be examined by PCR and ELISA, respectively. This was repeated at 20 and 26 weeks of age. At corresponding times starting at 8 weeks of age, five pigs were randomly selected for necropsy (n = 51 in total). Intestinal tissues from determined locations were examined via histologic and immuno-histologic methods. Intestinal contents were also taken to determine precaecal digestibility. Infection with LI showed a mainly subclinical course in this group of 60 barrows. Only one pig had watery diarrhea, seven pigs were observed to have soft, loose stools for a few days. Shedding of LI was seen in three pigs already at 6 weeks of age and persisted in the group until 14 weeks of age. During the whole study, no more than one third of the animals were shedding the agent simultaneously. Excretion of LI in single pigs lasted only for one to two weeks. A first seroconversion was also found at 6 weeks of age, seroconversion followed excretion of LI mainly one week. On average, seroconversions occurred between 8 and 11 weeks of age. By 12 weeks of age, the highest rate (70 %) of seropositive pigs was observed and decreased steadily from than on. At slaughter, 31 % of animals were still found positive in the LI-ELISA. Confirmation of LI infection among pigs varied according to the techniques used. Of the 60 barrows 39 were found positive by PCR in fecal samples (65 %), 49 animals were found positive by serology (82 %), 59 pigs, thus all but one, were found to be infected via immuno-histology (98 %). Macroscopic changes of the intestine were rarely observed at necropsy. Light microscopy, however, revealed characteristic lesions of LI-infection, namely epithelial hyperplasia and reduction of goblet cell numbers in 28 of 51 necropsied pigs. Five animals additionally had ulcerative or fibrinous-ulcerative defects. From 18 pigs shedding LI at time of necropsy, 16 of these showed typical alterations. The severity of lesions was dependent on the time interval between first proof of LI-infection and the time of necropsy, being more severe the closer both occurred and correlating with the quantity of LI in the gut epithelium. Healing of lesions was observed as early as three weeks after proof of infection. Immuno-histology detected LI antigen in epithelial tissue and lymph nodes within the first three weeks of infection in most of the pigs (82 %). Later on, detection of LI decreased to 48 %, very often being restricted to regional lymph nodes. Pigs being infected within the first 8 weeks of life tended to show a reduction in growth. Further evaluation of this parameter, however, interfered with Actinobacillus pleuropneumoniae infection at week 10. Results of this study demonstrate a high LI infection rate, and further prove that subclinical infections are associated regularly with characteristic histological alterations of intestinal mucous membranes.

Die porzine proliferative Enteropathie wird durch LI hervorgerufen und ist eine weltweit in Schweinbeständen verbreite Durchfallerkrankung, die sehr häufig auch subklinisch auftritt. In der vorliegenden Studie sollte der Verlauf einer subklinischen LI-Infektion anhand von Erregerausscheidung, klinischen Symptomen und serologischer Kontrolle sowie pathologische Veränderungen unter Feldbedingungen untersucht werden. Zu diesem Zweck wurde in einem Bestand, in dem im Vorfeld eine subklinische LI-Infektion diagnostiziert wurde, eine Gruppe von 60 gleichaltrigen, männlichen kastrierten Ferkeln vom Absetzen bis zum Mastende kontrolliert. Diese Tiere wurden ab der 4. Lebenswoche wöchentlich klinisch untersucht. Von der 6. bis zur 16. Lebenswoche wurde wöchentlich eine Kotprobenentnahme zum PCR Nachweis sowie eine Blutprobenentnahme zur Antikörperbestimmung mittels ELISA durchgeführt. Weiterhin erfolgten Probenentnahmen zur 20. und zur 26. Lebenswoche. Ab der 8. Woche wurden zu den entsprechenden Untersuchungszeitpunkten jeweils fünf Schweine aus dieser Gruppe seziert (insges. n = 51) und Proben von verschiedenen Darmlokalisationen für eine weiterführende histologische und immunhistologische Untersuchung sowie Ingestaproben zur Bestimmung der präzäkalen Verdaulichkeit verschiedener Futterinhaltsstoffe entnommen. Die LI-Infektion verlief innerhalb der Versuchsgruppe von 60 Läuferschweinen weitestgehend subklinisch, nur ein Tier zeigte wässrigen Durchfall. Bei sieben Schweinen wurde während der Versuchsperiode kurzzeitig eine dünnbreiige Kotkonsistenz festgestellt. Eine erste Erregerausscheidung wurde bei drei Tieren bereits in der 6. Lebenswoche festgestellt. Nach der 14. Lebenswoche war LI bei keinem Tier mehr in den Fäzes nachzuweisen. Zu keinem Zeitpunkt konnte bei mehr als einem Drittel der Tiergruppe gleichzeitig ein PCR Nachweis geführt werden. Die Ausscheidung bei den einzelnen Tieren dauerte zumeist nur eine bis zwei Wochen. Eine erste Serokonversion wurde ebenfalls in der 6. Lebenswoche registriert, die Serokonversion folgte der ersten Erregerausscheidung im Mittel eine Woche später. Die meisten Serokonversionen traten zwischen der Woche 8 und 11 auf, der größte Anteil an seropositiven Tieren lag in der 12. Lebenswoche mit ca. 70 % der untersuchten Schweine vor und nahm dann kontinuierlich ab. Am Ende der Untersuchungsperiode waren nur noch 31 % der untersuchten Tiere seropositiv (ELISA). Mittels PCR wurden 65 % (39 Tiere), mittels serologischer Kontrolle insgesamt 82 % (49 Tiere) der Schweine als infiziert erkannt. Bezieht man die immunhistologischen Ergebnisse mit ein, konnte bei insgesamt 98 % (59 Tiere) der Tiere eine LI-Infektion diagnostiziert werden. Ein Tier blieb negativ. Während makroskopsiche Veränderungen am Darm sehr selten waren, wurde in der lichtmikroskopischen Betrachtung des Sektionsmaterial bei 28 von 51 untersuchten Schweinen eine für LI typische epitheliale Hyperplasie mit Reduktion der Becherzellen an der Darmschleimhaut gefunden. Bei fünf Tieren lagen zusätzlich ulzerative oder fibrinös-ulzerative Läsionen vor. Bei 16 von 18 Schweinen, die zum Zeitpunkt der Sektion einen positiven PCR Befund über den Kot zeigten, konnten typische Läsionen am Darm beobachtet werden. Die Läsionen waren umso stärker ausgeprägt, je dichter der erste Infektionsnachweis und die Sektion beieinander lagen, und korrelierten mit der Erregermenge im Darmgewebe. Lag der Nachweis der Infektion länger als drei Wochen zurück, war regelmäßig eine Ausheilung der Darmläsionen zu beobachten. Die immunhistologische Untersuchung zeigte, dass LI in den ersten drei Wochen nach Infektionsnachweis bei den meisten Tieren (82 %) in Darmschleimhaut und Lymphknoten aufzufinden war. Zu späteren Untersuchungszeitpunkten konnte der Erreger noch bei 48 % der Tiere nachgewiesen werden, dabei häufig nur noch in den regionalen Lymphknoten. Bis zur 8. Lebenswoche mit LI infizierte  Schweine zeigten tendenziell ein verringertes Wachstum, eine weitere Auswertung der Gewichtsentwicklung war aufgrund einer Actinobacillus-pleuropneumonie-Infektion in der 10. Woche nicht möglich.

Quote

Citation style:

Brandt, Daniel: Untersuchungen zum subklinischen Verlauf einer Lawsonia-intracellularis-Infektion bei Schweinen. Hannover 2008. Tierärztliche Hochschule.

Rights

Use and reproduction:
All rights reserved

Export