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Epidemiological analysis of prevalence and risk factors for ovine footrot and Dichelobacter nodosus in German sheep flocks

The aim of this work is to determine reliable estimates for ovine footrot in German sheep flocks, its pathogen Dichelobacter nodosus (D. nodosus) and the relationships between clinical signs of ovine footrot and the prevalence of the different strains of D. nodosus. Combining the results on the distribution of D. nodosus with the outcomes of a questionnaire on individual sheep, housing conditions and management practices on sheep farms allowed us to identify risk factors for infection of sheep with D. nodosus and show interbreed differences. More than 9000 sheep from 207 flocks were screened for footrot scores using a Footrot Scoring System from 0 to 5 and sampling each sheep using one interdigital swab for all four feet of the sheep. The detection and discrimination between benign and virulent strains was done employing a real-time PCR. Our results showed a prevalence of 42.9% of D. nodosus in German sheep. In total, 1117 swabs from sheep with four clinically healthy feet tested positive for D. nodosus. In 90.4% of the positive swabs, virulent D. nodosus were detected. Benign D. nodosus were detected in 4.7% of the D. nodosus-positive swabs. In 59 flocks D. nodosus were not detected and in 115 flocks only virulent D. nodosus were found while 7 flocks tested positive for benign strains. Multivariable analyses with generalized mixed models showed that month of recording, breed, herdbook membership, use of antibiotics and footbaths in the past 3–10 years, signs of footrot in the past 12 months and flock environment, modelled as a random farm effect within region, were significant risk factors. Among the 21 different breeds, Romney had the lowest risk of D. nodosus infection, while Swifter had the highest risk. The variance between farms in the prevalence of D. nodosus was large and accounted for 84% of the total variance in the mixed model analysis. We conclude that specific and as yet unknown effects influencing D. nodosus infections in flocks, as well as breed and weather, are the most important effects on D. nodosus infection in sheep, pointing towards the need to establish adequate infection control at farm level.

Diese Arbeit befasst sich mit der Bestimmung der Prävalenz von Moderhinke und dessen Erreger Dichelobacter nodosus in Schafbeständen aus Deutschland und mit der Untersuchung der genetischen Variabilität in Form von Rasseunterschieden bezüglich der Empfänglichkeit und Resistenz gegenüber dieser Erkrankung. Mithilfe neuester Erkenntnisse zur aktuellen Prävalenz der virulenten und benignen Stämme von D. nodosus und den Ergebnissen aus Schafhalterbefragungen zu Herdenstruktur und Herdenmanagement konnten epidemiologische Risikofaktoren für eine Infektion von Schafen mit D. nodosus identifiziert werden. Über 9000 Schafe aus 207 Herden wurden hinsichtlich ihrer Moderhinkebefunde untersucht, welche anhand eines Moderhinke Scoring Systems von 0 bis 5 eingeteilt wurden. Ein Klauentupfer für alle vier Klauen wurde für die Beprobung jedes Tieres verwendet. Mithilfe der qPCR wurden die virulenten und benignen Erregerstämme charakterisiert. D. nodosus wurde mit einer Prävalenz von 42,9% nachgewiesen. Insgesamt konnte bei 1117 Klauentupfern von klinisch gesunden Tieren D. nodosus nachgewiesen werden. Der virulente Stamm von D. nodosus wurde bei 90.4% der positiven Klauentupferproben detektiert, wobei der benigne Stamm nur bei 4.7% nachgewiesen wurde. Auf Herdenebene waren 59 Herden frei von D. nodosus. In 115 Herden wurde ausschließlich der virulente Stamm von D. nodosus nachgewiesen, während in 7 Herden nur der benigne Stamm festgestellt wurde. Die Untersuchung der Risikofaktoren zeigte, dass der Monat der Probennahme, die Rasse, die Zugehörigkeit zum Herdbuch, der Einsatz von Antibiotika und Klauenbädern in den letzten 3-10 Jahren, das Vorhandensein von klinischen Anzeichen von Moderhinke in den letzten 12 Monaten und die Umgebung der Schafherde signifikante Risikofaktoren waren. Unter den 21 verschiedenen Rassen hatte Romney das geringste Risiko für eine Infektion mit D. nodosus, während Swifter Schafe das höchste Risiko hatten. Die Varianz zwischen den Betrieben machte 84% der Gesamtvarianz in der gemischten Modellanalyse aus. Den wichtigsten Einfluss auf die D. nodosus Infektion bei Schafen haben die Rasse und das Wetter, was die Notwendigkeit einer angemessenen Infektionskontrolle auf Betriebsebene hervorhebt.

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