Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Untersuchungen zum Vorkommen von Mycoplasma hyopneumoniae-Infektionen bei Ferkeln im Alter von 3 bis 6 Wochen

Moorkamp, Lars

The aim of this study was to characterize M. hyopneumoniae-infections in piglets up to 6 weeks old by pathological-anatomical and histopathological examinations as well as nPCR and immunhistochemistry. For the study a total of 96 piglets of 8 farms were chosen. The farms were preliminary selected on the basis of a multi-level selection procedure. In the first level of the selection procedure veterinarians of 42 practices in north-west Lower Saxony and bordering areas in North Rhine-Westphalia were contacted by telephone and in written form and asked to name pig producing farms with respiratory diseases in suckling and weaned piglets up to 6 weeks of age for this study. Besides the occurrence of respiratory diseases in piglets of the mentioned age groups the laboratorial exclusion, as far as possible, of infections other than M. hyopneumoniae as a cause of respiratory diseases was a further inclusion criterion. Even though there was an intensive contact with the different veterinarians, only 50 herds complied with both criteria (level 2 of selection). In those herds a bronchoalveolar lavage of each 10 clinically conspicuous piglets at the age of 3 to 6 weeks was taken and the lavage fluid was subsequently analyzed by nPCR for genome fragments of M. hyopneumoniae. Despite the intensive preliminary selection a detection (nPCR) of M. hyopneumoniae was only possible in 56 of 500 piglets (11.2 %). Because further examinations, geared to the evaluation of the methods, ought to include as many M. hyopneumoniae-infected piglets as possible only farms in which at least 3 out of 10 lavage fluids were positive in the nPCR (level 3 of selection) were included in the final analyses. Of 50 herds in level 2 of selection 8 farms (16 %) complied with this criterion. The final analyses included 96 clinically conspicuous piglets (12 piglets/farm) at the age of 3 to 6 weeks. The percentage of M. hyopneumoniae-infected piglets in the 3rd level of selection was only 34 %. The assessment of the pathogenic meaning of M. hyopneumoniae-infections occurred on the basis of further pathological-anatomical and histopathological examinations. Pathomorphological alterations of the lungs typical - but not pathognomonic - for a M. hyopneumoniae-infection of M. hyopneumoniae-nPCR positive piglets prove the potential pathogenic meaning of a M. hyopneumoniae-field-infection in piglets up to the 6th week of life. Furthermore an immunhistochemical verification procedure was established to prove this method for diagnostic investigation and evaluation of M. hyopneumoniae-infections in suckling and weaned piglets up to 6 weeks old. The immunhistochemical detection of M. hyopneumoniae-antigen proved to be suitable for the evaluation of the infection through the direct semi-quantitative antigen-detection and through comparison of the detection of M. hyopneumoniae-antigen with the occurrence of typical BALT-hyperplasia in the same localisation. Because of the conjecturable not reliable detection of M. hyopneumoniae-strains the immunhistochemistry with the monoclonal antibody D79D1-7 does not represent an alternative method to the direct detection by nPCR. The analysis of bronchoalveolar lavage fluid by nPCR however seems to be suitable for diagnostic investigations of M. hyopneumoniae-infections because of the significant coherency between the detection of M. hyopneumoniae by nPCR and the typical pathomorphological lesions. However, the occurrence of suspicious pathological-anatomical respectively histopathological alterations in clinically conspicuous piglets in which the detection of M. hyopneumoniae by nPCR and immunhistochemistry was not possible, demonstrated clearly that the diagnosis “Enzootic Pneumonie” cannot be made solely on the basis of clinical and pathological findings but always has to be ensured by pathogen detection. Regarding the detection frequency by nPCR respectively immunhistochemistry and the extent of the typical histological lung lesions for M. hyopneumoniae-infections there were distinct differences in animals of the different farms. In combination with the negative immunhistochemical findings in M. hyopneumoniae-nPCR positive animals in one farm (G) strain- and virulence-differences can be assumed. For the identification of risk factors for an infection with M. hyopneumoniae in piglets up to 6 weeks old the data of the 50 farms was assessed. The data was one-factorially analyzed by discrimination on the basis of the criteria “detection of M. hyopneumoniae in piglets up to 6 weeks old”. Piglets from one- and two-site production systems had hereby a higher chance for an infection with M. hyopneumoniae than piglets from three-site production systems. The influence of the herd size on the detection of M. hyopneumoniae in piglets up to six weeks old could be established on the basis of several parameters. The three week rhythm seems to have a positive influence on avoiding infections of suckling and weaned piglets. A missing direct or indirect contact of young sows to the farm specific germ flora during acclimatization could as well be identified as a risk factor. Regarding the management in the farrowing-unit missing of a pen for interim farrowing increased the chance of detecting M. hyopneumoniae in the piglets.

Die vorliegende Arbeit wurde mit dem Ziel durchgeführt, M. hyopneumoniae-Infektionen bei Ferkeln im Alter bis zur 6. Lebenswoche mittels pathologisch-anatomischer und histopathologischer Untersuchungen sowie nPCR und Immunhistochemie zu charakterisieren. Für die Untersuchung wurden insgesamt 96 Ferkel aus 8 Beständen ausgewählt. Die Bestände waren zuvor anhand eines mehrstufigen Auswahlverfahrens selektiert worden. In der ersten Stufe dieses Auswahlverfahrens waren Tierärzte aus 42 Praxen im nordwestlichen Niedersachen und angrenzenden Landkreisen in Nordrhein-Westfalen telefonisch und schriftlich mit der Bitte kontaktiert worden, Ferkelerzeugerbestände mit Atemwegserkrankungen bei Saug- oder Absetzferkeln im Alter von bis zu 6 Wochen für die Studie zu benennen. Neben dem Vorkommen von Atemwegserkrankungen bei Ferkeln der genannten Altersgruppen war der weitmögliche labordiagnostische Ausschluss anderer Infektionen als M. hyopneumoniae als Ursache der Atemwegserkrankungen ein weiteres Einschlusskriterium. Obwohl ein intensiver Kontakt zu den verschiedenen Tierärzten bestand, erfüllten lediglich 50 Herden beide Kriterien (Auswahlstufe 2). In diesen Herden wurden jeweils 10 klinisch auffällige Ferkel im Alter von 3 bis 6 Wochen einer bronchoalveolären Lavage unterzogen und die Lavageflüssigkeit anschließend mittels nPCR auf M. hyopneumoniae untersucht. Trotz der intensiven Vorselektion war ein Nachweis (nPCR) von M. hyopneumoniae lediglich bei 56 von 500 Ferkeln (11,2 %) möglich. Da in die weitergehenden, auf die Evaluierung der Methoden ausgerichteten Untersuchungen möglichst viele M. hyopneumoniae-infizierte Ferkel eingehen sollten, wurden ausschließlich Bestände in die abschließenden Untersuchungen einbezogen, in denen wenigsten 3 der 10 Lavageproben mittels nPCR als positiv bewertet worden waren (Auswahlstufe 3). Von den 50 Herden in der Auswahlstufe 2 konnten 8 Bestände (16 %) diesem Einschlußkriterium genügen. In die abschließenden Untersuchungen wurden 96 klinisch auffällige Ferkel (12 Ferkel/Bestand) im Alter von jeweils 3 bis 6 Wochen einbezogen. Der Anteil M. hyopneumoniae-infizierter Ferkel lag auch in dieser 3. Stufe des Selektionsverfahrens lediglich bei 34 %. Die Bewertung der pathogenen Bedeutung der M. hyopneumoniae-Infektionen erfolgte anhand weitergehender pathologisch-anatomischer  und -histologischer Untersuchungen. Die für eine M. hyopneumoniae-Infektion typischen - aber nicht pathognomonischen - pathomorphologischen Veränderungen der Lungen M. hyopneumoniae-nPCR-positiver Ferkel belegen die potentielle pathogene Bedeutung einer M. hyopneumoniae-Feldinfektion bei Ferkeln bis zur 6. Lebenswoche. Darüber hinaus wurde ein immunhistochemisches Nachweisverfahren für M. hyopneumoniae etabliert, um die Eignung dieser Methode in der Diagnostik und Bewertung von M. hyopneumoniae-Infektionen bei Saug- und Absetzferkeln bis zu einem Alter von 6 Wochen zu prüfen. Der immunhistochemische Nachweis von M. hyopneumoniae-Antigen erwies sich hierbei durch den direkten, semiquantitativen Antigen-Nachweis und durch den Vergleich des Nachweises von M. hyopneumoniae-Antigen mit dem Auftreten typischer BALT-Hyperplasie in derselben Lokalisation für die Bewertung der Infektion als geeignet. Aufgrund des zu vermutenden, nicht verlässlichen Nachweises aller M. hyopneumoniae-Stämme stellt die Immunhistochemie unter der Verwendung des monoklonalen Antikörpers D79D1-7 keine Alternative zum direkten Erregernachweis mittels nPCR dar. Die Untersuchung von bronchoalveolärer Lavageflüssigkeit mittels nPCR scheint aufgrund der signifikanten Zusammenhänge zwischen dem Nachweis von M. hyopneumoniae mittels nPCR und den typischen pathomorphologischen Veränderungen dagegen für die Diagnostik von M. hyopneumoniae-Infektionen geeignet zu sein. Das Vorkommen verdächtiger pathologisch-anatomischer resp. histopathologischer Veränderungen bei klinisch auffälligen Ferkeln, bei denen ein Nachweis von M. hyopneumoniae mittels nPCR und IHC nicht möglich war, zeigt aber auch deutlich, dass die Diagnose „Enzootische Pneumonie“ nicht allein anhand klinischer und pathologischer Befunde gestellt werden kann, sondern immer durch einen Erregernachweis abgesichert werden muss. In Bezug auf die Nachweishäufigkeit mittels nPCR bzw. Immunhistochemie und die Ausprägung der für eine M. hyopneumoniae-Infektion typischen histologischen Veränderungen der Lunge ergaben sich bei den einzelnen Tieren der verschiedenen Bestände deutliche Unterschiede. In Verbindung mit den negativen immunhistochemischen Befunden bei M. hyopneumoniae-nPCR-positiven Tieren in einem Bestand (G) können Stamm- und Virulenzunterschiede von M. hyopneumoniae vermutet werden. Zur Identifizierung von Risikofaktoren für die Infektion mit M. hyopneumoniae bei Ferkeln bis zur 6. Lebenswoche erfolgte eine Datenerhebung in den 50 Beständen. Die einfaktorielle Auswertung der Daten wurde durch eine Diskriminierung anhand des Kriteriums „Nachweis von M. hyopneumoniae bei Ferkeln bis zur 6. Lebenswoche“ durchgeführt. Ferkel aus one- und two-site Produktionssystemen hatten dabei eine signifikant höhere Chance für eine Infektion mit M. hyopneumoniae  als Ferkel aus three-site Produktionssystemen. Ein Einfluss der Herdengröße auf den Nachweis von M. hyopneumoniae bei Ferkeln bis zur 6. Lebenswoche konnte anhand mehrerer Parameter festgestellt werden. Der 3-Wochen-Rhythmus scheint einen positiven Einfluß auf die Vermeidung einer Infektion von Saug- und Absetzferkeln zu haben. Ein fehlender direkter oder indirekter Kontakt der Jungsauen zur Bestandskeimflora während der Eingliederung konnte ebenfalls als Risikofaktor identifiziert werden. Hinsichtlich des Managements im Abferkelstall erhöhte das Fehlen eines Abteils für Zwischenabferkelungen die Chance M. hyopneumoniae bei den Ferkeln nachzuweisen.

Quote

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Moorkamp, Lars: Untersuchungen zum Vorkommen von Mycoplasma hyopneumoniae-Infektionen bei Ferkeln im Alter von 3 bis 6 Wochen. Hannover 2007. Tierärztliche Hochschule.

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