Verschiedene Artikel zu Thema Clostridium perfringens

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Verschiedene Artikel zu Thema Clostridium perfringens Typ A, Cl. difficile und
Cl. novyi
Clostridium perfringens ist ein gram-positives sporenbildendes Bakterium. Es ist vermutlich das
wichtigste Pathogen aus der Gruppe der Clostridien in domestizierten Tieren. Die Spezies wird
basierend auf die Produktion der vier Haupttoxine (Alpha, Beta, Epsilon und Iota) in fünf Gruppen
unterteilt.
- Cl. perfringens Typ A produziert: α-Toxin
- Cl. perfringens Typ B produziert: α-, β- und ε-Toxin
- Cl. perfringens Typ C produziert: α-und β-Toxin
- Cl. perfringens Typ D produziert: α- und ε-Toxin
- Cl. perfringens Typ E produziert: α- und ς-Toxin
Die Typen A-E können zusätzlich alle das Enterotoxin produzieren. Jeder dieser Typen ist mit
unterschiedlichen spezifischen enterischen Infektionen bei verschiedenen Spezies assoziiert. Im
Zusammenhang mit Cl. perfringens wurden bisher ca. 17 Toxine beschrieben, bei den wenigsten sind
jedoch die pathogenen Mechanismen bekannt. Basierend auf der Bildung von verschiedenen
kleineren Toxinen können die Cl. perfringens Typ A, B und C noch in weitere Subtypen unterteilt
werden (1).
Die Clostridien selber dringen nicht in gesunde Zellen ein Durch die verschiedenen Toxine kommt es
zur Schädigung der unterschiedlichsten Zellstrukturen (2).
Das α-Toxin wird von beinahe allen Cl. perfringens-Subtypen in unterschiedlichen Mengen produziert.
Es handelt sich dabei um eine Phospholipase, die die Phospholipide von Zellmembranen hydrolytisch
zerstören kann. Betroffen sind Erythrozyten, Leukozyten, Endothel- und Muskelzellen. Das Toxin ist
hämolytisch, nekrotisierend und kann lethal wirken.
Das β-Toxin ist ein stark trypsin-sensitives Protein, das für Schleimhautnekrosen verantwortlich ist
und evt. auch eine Wirkung auf das ZNS hat (1). Es wird unterschieden zwischen β1- (früher β-Toxin)
und β2-Toxin. 1997 wurde aus einer Probe von einem Ferkel mit den typischen Symptomen einer
hämorrhagischen nekrotisierenden Enteritis zum ersten Mal das β2-Toxin isoliert. Anfänglich wurde
vermutet, dass es sich um eine proteolytische Form des bisher bekannten β-Toxins handelt (3).
Das Genom stimmt nur zu ca. 15% mit demjenigen des β1-Toxins überein und es besteht nur eine
geringe immunologische Kreuzreaktivität. β2-Toxin-produzierende Clostridienstränge wurden vor
allem im Zusammenhang mit nekrotischer Enteritis bei Schweinen und Typhlocolitis bei Pferden
nachgewiesen. Das für das β2-Toxin kodierende Gen ist cpb2 (2). Eine Untersuchung von 3720
Feldisolaten von Cl. perfringens (von versch. Tierarten) ergab, dass mehr als 85% der Isolate von
Schweinen mit Enteritis für cpb2 positiv waren. Bei neonatalen Ferkeln mit hämorrhagischnekrotisierender Enteritis waren sogar 91.8% der Proben positiv. Im Gegensatz dazu enthielten nur
11.1% der Isolate von normalen Schweinen cpb2. Bei anderen Spezies konnte keine so hohe
Korrelation zwischen Enteritis und cpb2 festgestellt werden. Die Prävalenz von cpb2 variiert je nach
Genotyp. Bei Cl. perfringens Typ A konnten bei 35.1% cpb2 nachgewiesen werden, während bei den
Typen D und E bei beinahe allen Strängen cpb2 gefunden wurde und bei den Typen B und C rund
zwei Drittel der Stränge cpb2-positiv waren. Weitere Tests zeigten, dass in 96.9% der cpb2-positiven
Stränge eine β2-Toxin-Produktion auch tatsächlich statt fand (3).
Das ε-Toxin wird als minimal toxisches ε-Prototoxin gebildet, welches durch Proteolyse in ein 1000x
potenteres Toxin umgewandelt wird. Obwohl die genaue biologische Aktivität des ε-Toxins nicht
bekannt ist, wirkt es hautsächlich nekrotisierend und kann lethal sein.
Das ς-Toxin besteht aus 2 Komponenten Ia und Ib. Die Ia-Komponente tritt durch Ib-vermittelte
Transportmechanismen in Muskelzellen ein und erhöht die vaskuläre Permeabilität. In höheren Dosen
führt es bei Mäusen zu Dermatonekrosen und kann lethal sein.
Die Produktion des Enterotoxins (CPE) ist korreliert mit der Sporulation. Das Toxin wird bei der Lyse
der vegetativen Zelle freigesetzt. Nach der Aktivierung des Toxins kommt es zu Veränderungen der
Zellpermeabilität, Inhibierung der Synthese von Makromolekülen und schlussendlich zur Zelllyse (1).
Bis auf das CPE werden alle Toxine aktiv freigesetzt. Alle diese Toxine interagieren mit der
Zellmembran ausser das ς-Toxin, welches intrazellulär wirkt (2).
Die klassische Typisierung wurde 1931 eingeführt und basiert auf Lethalitätstests bei Mäusen und
Serumneutralisationstests. Die heutigen DNA-basierenden Techniken (PCR, Hybridisierung) haben
Ersteller : Riccarda Ursprung
Datum : 05.04.2005
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gegenüber den alten Methoden den Vorteil, dass sie nicht mehr auf die Toxinbildung in den Kulturen
angewiesen sind (2).
Die meisten virulenten Gene von Cl. perfringens konnten aufgeschlüsselt werden. Die Tatsache, dass
die meisten Gene extrachromosomal liegen (auf Plasmiden) wird als mögliche Erklärung für die
Diversität der Clostridien gesehen. Verlust und Erwerb von Plasmiden kann zu Veränderungen in den
Toxintypen der verschiedenen Stränge führen. Auch besteht die Möglichkeit, dass bei der Kultivierung
für die Diagnostik Gene verloren gehen können und somit zu falsch negativen Resultaten führen
können. Durch die gleichen Vorgänge wurde auch schon der Erwerb von virulenten Faktoren anderer
Bakterien in Clostridien beobachtet und umgekehrt (2).
1. J. G. Songer. Clostridial enteric diseases of domestic animals. Clinical Microbiology Reviews,
1996, 9 (2), 216-234
2. L. Petit et al. Clostridium perfringens: toxinotype and genotype. Trends in Microbiology, 1999,
7 (3), 104-110.
3. D. M. Bueschel et al. Prevalence of cpb2, encoding beta2 toxin, in Clostridium perfringens
field isolates: correlation of genotype with phenotype. Veterinary Microbiology 94, 2003, 121129.
Detection of the β2-Toxin gene of Clostridium perfringens in diarrhoeic piglets in The
Netherlands and Switzerland
H. L. B. M. Klaasen et al.
FEMS Immunology and Medical Microbiology 24 (1999), 325-332
Die beiden Studien wurden durchgeführt um die Prävalenz der α-, β-, ε- und Enterotoxin-Gene sowie
des neuen β2-Toxin-Gens bei Saugferkeln und Ferkeln kurz vor dem Absetzen mit Durchfall oder
nekrotischer Enteritis zu erfassen. Alle Cl. perfringens-Isolate waren positiv für das α-Toxin-Gen aber
negativ für die ε- und Enterotoxin-Gene. Diese Resultate sprechen dafür, dass hauptsächlich nichtenterotoxigene Clostridien vom Typ A und C gefunden wurden. Bei den Typen A und C kann man
unterscheiden zwischen den β2-Toxin-Gen-positiven und -negativen Strängen. Die wichtigste
Entdeckung war aber, dass die bei Ferkeln mit Durchfall isolierten Clotridien-Stränge eine hohe
Prävalenz des cpb2 aufwiesen. Ausserdem wurde besonders vermerkt, dass in der Schweiz keine
alleinigen β-Toxin-produzierenden Clostridienstränge ohne β2-Toxin-bildende bei Ferkeln mit
nekrotische Enteritis nachgewiesen werden konnten, obwohl die β-Toxine bisher als verantwortlich für
die nekrotische Enteritis gemacht wurden. Diese Daten unterstützen die Annahme, dass ein kausaler
Zusammenhang besteht zwischen den β2-Toxin-bildenden Cl. perfringens-Strängen und
Erkrankungen des Intestinaltraktes bei Ferkeln.
Für den Versuch wurden in Holland total 44 Tiere von 18 verschiedenen Betrieben untersucht.
Zusätzlich wurden von 7 Tieren nur Kotproben genommen. In der Schweiz wurden 51 Tiere von 51
unterschiedlichen Betrieben untersucht. Die Toxin-Gene wurden mittels PCR ermittelt.
Managing the management-induced Clostridium perfringens typ A infection in suckling pigs: A
case study
D. P. Madsen
Swine Health and Production, 3 (5), 1995
Diese Fallbeschreibung handelt von einem 1650-Sauen-Betrieb bei dem nach einem TGE-Ausbruch
auch noch Durchfallerkrankungen mit Cl. perfringens Typ A festgestellt werden. Um den Ausbruch von
TGE einzudämmen wurde ein Tilgungsprogramm durchgeführt wozu für die Bildung von
Antikörpertitern alle Ferkel mit Durchfallsymptomen, die jünger als zwei Wochen waren eingeschläfert
und ihre Viszera zusammen mit infektiösem Durchfallmaterial von Sauen an trächtige Moren verfüttert
wurden. Die Immunisierung wurde auch bei Remonten durchgeführt. Um die Infektionskette zu
unterbrechen wurden noch weitere Massnahmen getroffen.
Am 28. Tag nach den durchgeführten Massnahmen trat erneut Durchfall auf. Bei 50% der Würfe
zeigte sich die Klinik am 3. Lebenstag und unterschied sich deutlich von den Symptomen der TGE.
Die Ferkel zeigten weder Lethargie noch wässrigen Durchfall noch waren sie dehydriert.
Ersteller : Riccarda Ursprung
Datum : 05.04.2005
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Histopathologische und bakteriologische Untersuchungen ergaben eine Infektion mit Cl. perfringens
Typ A. Die Ferkel wurden mittels Drench mit Bacitracin behandelt und bekamen Zugang zu
Elektrolytlösungen. Die Ferkel erholten sich wieder, die Absetzgewichte waren aber niedriger als
üblich. Die ganze Herde wurde übers Futter mit Bacitracin mediziniert. Bei den Ferkeln, die während
der ersten acht Tage der Medizinierung geboren wurden konnte eine Morbidität von 50% beobachtet
werden, die durchfallbedingte Mortalitiät betrug jedoch nur 5%. Anschliessend an die gesamthafte
Behandlung konnte nur noch Durchfall wegen Kokkzidien verzeichnet werden.
Gemäss Autor scheint es mehr als eine Koinzidenz zu sein, dass nach Verfütterung von massiven
Mengen intestinaler Viszera welche TGE-Viren und andere potentiell pathogene Keime enthielt sich
eine Clostridiose entwickelte. Das Management für TGE scheint die Cl. perfringens Typ A-Infektion
ausgelöst zu haben. Üblicherweise wurde durch das Stallmanagement ein Zugang der Sauen zu
fäkalen Organismen möglichst verhindert.
Die Rückführung und Verfütterung von kontaminiertem Material an Zuchttiere ist eine weit verbreitete
Methode zur Immunisierung gegen verschiedenste Keime. Dass dies nicht nur Vorteile bringt zeigte
sich im beschriebenen Fall sehr deutlich. Eine mögliche Sekundärinfektion mit opportunistischen
Keimen wurde gefördert.
Clostridium perfringens type A diarrhea in suckling piglets in industrial swine farms in the
states of Minas Gerais in Săo Paulo
G. M. Costa et al.
Arq. Bras. Med Vet. Zootec., 2004, 56 (3), 401-404
Erstmals wurde eine Cl. perfringens Typ A-Infektion auf einem Schweinebetrieb in Brasilien
diagnostiziert und beschrieben. Die Identifikation erfolgte über den Nachweis des α-Toxins in
Versuchstieren und mittels PCR. (Artikel in portugiesisch)
Piglet mortality caused by Clostridium perfringens Type A
N. Holmgren et al.
Proceedings of the 18th IPVS Congress, Hamburg, Germany, 2004, Vol. 1, 260
Die Mortalität der Ferkel während der Säugezeit beträgt in Schweden durchschnittlich 13-14%. Als
häufigste Ursache werden Erdrücken und Verhungern angenommen. Pathologische Untersuchungen
an 235 gestorbenen Ferkeln während der Säugezeit (ohne Durchfallsymptome) ergaben, dass ein
Drittel unter akuter Enteritis liten. Aufgrund dieser Beobachtung wurde untersucht, wie häufig die
Saugferkelsterblichkeit durch akute Enteritis verursacht wird.
Von 12 Betrieben wurden total 820 Ferkel untersucht, die in der ersten Lebenswoche umgestanden
sind. Bei Tieren mit akuter Enteritis wurden Proben des Dünndarms histologisch und bakteriologisch
untersucht und E. coli und Cl. perfingens Typ A angezüchtet. Cl. perfringens Typ A-Stränge wurden
mittels PCR des Toxins verifiziert.
78% der Ferkel starben innerhalb der ersten vier Tage nach der Geburt. Die höchste Mortalität wurde
am 2. Lebenstag verzeichnet. Bei 34% der Todesfälle konnte makroskopisch eine akute Enteritis
diagnostiziert werden, während bei 28% Erdrücken und bei 17% Verhungern als Todesursache
angegeben wurde.
Bei den typischen Fällen von akuter Enteritis war der Magen gefüllt mit geronnener Milch, der
Dünndarm dilatiert und der Inhalt teilweise mit Blut vermengt.
Die häufigsten histologischen Veränderungen waren:
- leichtgradige degenerative Veränderungen mit Schwellung der apikalen Villi und
Vakuolisierung der Epithelzellen, Hyperämie der Mukosa
- mittelgradige Veränderungen in der Mukosa mit verkürzten und erweiterten Villi und ebenfalls
Schwellung und Vakuolisierung der der Epithelzellen mit Hyperämie der Mukosa
- hochgradige Degeneration der Mukosa mit Lysis der Villi (Zotten).
In 66% der Tiere mit mikroskopisch mild- bis mittelgradigen Mukosaveränderungen konnten Cl.
perfringens Typ A nachgewiesen werden.
Ersteller : Riccarda Ursprung
Datum : 05.04.2005
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Überrachenderweise war akute Enteritis bedingt durch Cl. perfingens Typ A-Infektionen in manchen
Betrieben die häufigste Ursache für Saugferkelsterblichkeit. Cl. perfringens Typ A-assoziierte
Mukosaveränderungen waren auch bei erdrückten Ferkeln vermehrt zu finden. Infektionen Cl.
perfringens Typ A und daraus folgende verringerte körperliche Fitness mögen ein Risikofaktor für das
Erdrücken von Ferkeln sein.
Interest of the colostral vaccination against Clostridium perfringens Type A in the piglet
A. Deflandre et al.
Proceedings of the 18th IPVS Congress, Hamburg, Germany, 2004, Vol. 1, 335
Lange Zeit wurde Cl. perfringens Typ A zur normalen Darmflora dazugezählt und bei der Diagnose
von Durchfallerkrankungen ausser Acht gelassen. Da die antimikrobielle Behandlung dieser
Infektionen oft schlechte Resultate bringt, wird einzig die Immunisierung der neugeborenen Ferkel
gegen α-Toxine als wirkungsvoller Schutz erachtet. Das Ziel dieser Studie war es zu zeigen, dass die
Impfung der Muttersauen effektiv für den Schutz der Ferkel ist.
Dazu wurden 30 Betriebe in der Bretagne und Nordfrankreich mit nachgewiesenen Cl. perfringensInfektionen untersucht. Die Typisierung ergab in 94% der Fälle eine Infektion mit Cl. perfringens Typ A
β2 und in 6% der Fälle eine Infektion mit Cl. perfringens Typ C β2. Insgesamt wurden ca. 8500 Moren
geimpft und somit erhielten ca. 85000 Ferkel passive Immunität. Die Impfungen wurden sechs bzw.
vier Wochen vor dem Abferkeltermin durchgeführt. Die Injektion erfolgte subkutan (unter dem
Schwanz). Der Booster wurde anschliessend jeweils zwei Wochen vor jedem Abferkeln verabreicht.
Der Impfstoff COGLAMUNEND (Toxoidvakzine gegen α-, β- und ε-Toxin) ist wirksam gegen Cl.
perfringens Typ A, B, C und D.
Vor und nach der Impfung wurden verschiedene Parameter gemessen: Anzahl Würfe mit Durchfall,
Alter der kranken Ferkel, Art des Durchfalls, Behandlungen und Sterblichkeitsrate (Durchfall-bedingt).
In 67% der Herden konnte eine klinische Verbesserung festgestellt werden. Bei 48% war der Durchfall
beinahe vollständig verschwunden und bei 19% wurde eine gesundheitliche Verbesserung aber
trotzdem noch Durchfall verzeichnet. In 71.4% der Herden war die Mortalität signifikant reduziert. Das
heisst sie konnte von 13.7% auf 11.3% gesenkt werden. In 33% der Herden konnte durch die Impfung
keine Besserung erziehlt werden. Bei nachträglichen Untersuchungen konnten gleichzeitig weitere
Durchfallerreger wie E. coli oder Cl. difficile nachgewiesen werden.
Prevalence of beta2-toxin producing Clostridium perfringens and Clostridium difficile among
Danish piglets with diarrhea – a case study
A. S. Schmitd et al.
Proceedings of the 18th IPVS Congress, Hamburg, Germany, 2004, Vol. 1, 330
Neben den fünf Haupttoxinen die durch die verschiedenen Cl. perfringens-Typen produziert werden
weisen neue Daten auf das β2-Toxin- im enterischen Krankheitsgeschehen von Ferkeln hin.
In dieser Studie wurden Cl. perfringens die von Ferkeln mit Durchfall isoliert wurden auf das
Vorhandensein des cpb2-Gens (kodiert für die Bildung des β2-Toxins) untersucht.
82 Cl. perfringens-Isolate von 46 Ferkeln wurden mittels PCR auf cpb2-Gen getestet und mittels
Western blot wurde versucht das β2-Toxin nachzuweisen. Die pathologischen Darmveränderungen
variierten von mild bis nekrotisierend und wurden mit Ausnahme von drei Tieren bei allen Proben
festgestellt. Bei 62% der isolierten Cl. perfringens handelte es sich um Typ A bei 11% um Typ C.
Insgesamt konnte bei 27% aller untersuchter Ferkel Clostridien Typ A oder C gefunden werden. Bei
62 von 82 Proben konnte das cpb2-Gen gefunden werden. Alle cpb2-positiven Isolate bildeten
gemäss Western-blot das β2-Toxin. Auffällig waren die Proben eines Betriebes, der schon seit
längerer Zeit mit Saugferkeldurchfall und vermehrter Mortaltität zu kämpfen hat. Alle 46 Cl.
perfringens-Isolate (von 29 Ferkeln) stellten sich als Cl. perfringens Typ A heraus, wobei davon bei 45
Proben das cpb2-Gen nachgewiesen werden konnte.
Momentan werden noch Proben von einem Betrieb ohne Ferkeldurchfall ausgewertet. Die bisherigen
Daten lassen auf eine viel geringere Prävalenz von cpb2-positiven Cl. perfringens-Isolaten schliessen.
Es wird angenommen, dass das β2-Toxin einen grossen Einfluss auf das Durchfallgeschehen bei
Saugferkeln in Dänemark hat.
Ersteller : Riccarda Ursprung
Datum : 05.04.2005
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Cl. difficile konnte in keiner der Proben nachgewiesen werden. Vielleicht spiegelt dieses Resultat nicht
die wahre Prävalenz in Dänemark wieder, aber es zeigt, dass diese Spezies noch nicht zu den
dominanten Clostridien-Spezies im Krankheitsgeschehen rund um den Ferkeldurchfall in Dänemark
gehört.
Clostridium difficile-associated disease in neonatal swine: new findings
R. D. Glock et al.
Proceedings of the 18th IPVS Congress, Hamburg, Germany, 2004, Vol. 1, 261
Cl. difficile ist ein Keim der beim Menschen zu Durchfall und pseudomembranöser Colitis führt. Auch
beim Pferd wurden bereits Fälle von Cl. difficile-bedingter Colits beschrieben. Als Vorgeschichte wird
häufig eine Antibiotikatherapie erwähnt, bei welcher die normale Darmflora gehemmt wird. Cl. difficile
bilden α- und β-Toxine.
Der Nachweis von Cl. difficile wird immer häufiger in der Diagnose von Saugferkeldurchfällen
zwischen dem 1.-5. Tag. Klinisch sind folgende Symtome zu erkennen: Milde Blähungen, gelber,
pastöser Durchfall, skrotale Ödeme und evt. Dyspnoe. Die makroskopischen Läsionen sind variabel
aber häufig werden Ödeme des Mesokolons und sehr flüssiger Darminhalt beobachtet. Die
mikroskopischen Läsionen beinhalten akute multifokale oder diffuse erosive Kolitis. Epitheliale
Degeneration und Nekrose der Mukosa mit Infiltrationen von Entzündungszellen können
nachgewiesen werden. Die multifokalen Läsionen können an manchen Stellen zur Bildung von
Pseudomembranen führen, bedingt durch Erosionen und Nekrosen, welche vermehrt Fibrin
absondern.
Die Pathogenese ist Toxin-bedingt. Die Wirkung der Toxine ist in vivo limitiert auf Cäcum und Colon.
Die antitoxische Immunität scheint der Schlüssel zum Schutz gegen die Cl. difficile-assoziierte
Krankheit (CDAD) zu sein. Diese Hypothese wurde bisher jedoch noch nicht getestet.
Die humanen Cl. difficile-Stränge unterscheiden sich im Ribotyp von den porcinen Strängen.
Die Empfehlungen beim Ausbruch solcher Erkrankungen beziehen sich auf stallhygienische und
haltungsbedingte Verbesserungen. Manche Untersuchungen sprechen für die Förderung einer
erhöhten Milchproduktion übers Futter. Enteritiden sind häufiger bei Saugferkeln von Erstlen.
Spezifische Toxoid-Impfstoffe zeigten keine überzeugende Wirkung. Mittels Antibiotikaeinsatz konnte
eine Besserung beobachtet werden, jedoch konnte das Resultat mittels Antibiotikaresistenz-Test nicht
nachvollzogen werden.
Für die Zukunft sollten weitere Untersuchungen über die Rolle der Toxine in der Pathogenese,
bessere Definition der Tragweite einer Cl. difficile-Infektion auf die Klinik der Enteritis und die
Entwicklung von effektiven prophylaktischen Massnahmen (Immunprophylaxe, Antibiose).
Clostridium novyi induction trial to evaluate the pathogenesis of clinical disease
R. A. Schultz et al.
Proceedings of the 18th IPVS Congress, Hamburg, Germany, 2004, Vol. 1, 330
Cl. novyi ist ein obligat anaerober Keim, der normalerweise im unteren Intestinaltrakt vorkommt. In der
Literatur wurden bisher mehrere plötzliche Todesfälle bei Sauen beschrieben, die mit Cl. novyi
assoziiert waren. Diese Todesfälle waren charakterisiert durch extrem schnelle Zersetzung, exzessive
Gasproduktion und Gewebsdegenerationen sowie hepatischen Emphysemen. Vor dem Tod verbreiten
sich die Sporen im Körper. Gelangen sie in anaerobes Gewebe kommt es zur Toxinbildung.
Toxinproduktion in der Leber gefolgt von systemischer Verbreitung resultiert in einer fulminanten
Toxinämie.
Da die Kulturen nur streng anaerob wachsen, können sie kaum angezüchtet werden. Bisher wurden
noch keine Versuchsmodelle für die genauere Erforschung dieses Krankheitsgeschehens erstellt.
Das Ziel dieser Arbeit war es C. novyi-induzierte Läsionen und/oder plötzliche Todesfälle bei Sauen
auszulösen. Anhand eines solchen Tiermodels sollte anschliessend die Epidemiologie und somit
mögliche Bekämpfungsstrategien erforscht werden.
Fünf Sauen aus einem Betrieb mit klinischer Vorgeschichte von Cl. novyi wurden in einer
Versuchsstation laparotomiert. Dabei wurde an drei unterschiedlichen Stellen der Leber je 20ml
Lösung mit Cl. novyi injiziert. Einer der fünf Sauen wurde zur Kontrolle nur Kochsalzlösung gespritzt.
Ersteller : Riccarda Ursprung
Datum : 05.04.2005
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Nachdem die Tiere aus der Narkose erwacht waren, wurden sie über 180 Meilen transportiert, um den
Stress zu erhöhen. Nach fünf Beobachtungstagen wurden die Tiere euthanasiert und Gewebe- und
Blutproben gesammelt.
Eine der fünf Sauen starb bereits fünf Stunden nach erfolgter Operation. Sie zeigte die typischen
Läsionen für Cl. novyi-Infektionen, wie schnelle Zersetzung, gasige Schädigung der Leber,
„aerochocolat“ Leber, gasgefüllte Taschen und Ödeme im Bereich der Backen, der Axelhöhlen und
der Vorderbeine. Proben der Leber waren in IF-Test positiv für C. novyi, ausserdem konnten Kulturen
von Cl. novyi aus der Leber angezüchtet werden.
Die drei anderen mit Cl. novyi injizierten Sauen zeigten milde Peritonitis und Muskelnekrosen an der
OP-Stelle. Histologisch zeigten alle vier betroffenen Sauen Schädigungen der Leberzellen. Diese
kann auch mittels Sorbitoldehydrogenase-Spiegel (SDH) bestimmt werden. Jedoch zeigte nur eine
Sau erhöhte SDH-Werte, die anderen Spiegel entsprachen der Norm. Cl. novyi konnte mittels IF in
den Lebern von drei der vier Sauen nachgewiesen werden.
Beim Kontrolltier konnte nur eine milde Peritonitis auf der Leberoberfläche nachgewiesen werden. Die
IF war negativ.
Die Tatsache, dass nur eine Sau während des Experiments gestorben ist lässt vermuten, dass noch
weitere Faktoren für das „sudden death syndrome“ bei Sauen verantwortlich sind. Es könnte möglich
sein, dass weitere Faktoren für eine Ischämie der Leber benötigt werden, damit sich die Cl. novyiKeime in die vegetative Form umwandeln können und somit die Toxine produziert werden.
In einer anderen Studie wurde gezeigt, dass auf sieben Betrieben durch den Einsatz von Zink und
Bacitracin im Sauenfutter (200-240 gr/t) die Mortaltitätsrate von 9.2% auf 5% gesenkt werden konnte.
In einer weiteren aktuellen Studie konnte durch den Einsatz von 250 gr/t Bacitracin Methylen
Disalicylat (BMD) im Laktationsfutter ähnliche Resultate erzielt werden.
Dieser Versuch hat gezeigt, dass Sauen die Präsenz von Cl. novyi in der Leber überleben können und
noch weitere Faktoren für das „sudden death syndrome“ mitverantwortlich sind.
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Die Spezies der Clostridien wird basierend auf die Produktion der vier Haupttoxine
(Alpha, Beta, Epsilon und Iota) in fünf Gruppen unterteilt. Die Typen A-E können alle
zusätzlich das Enterotoxin (CPE) bilden.
1997 wurde erstmals das β2-Toxin aus einem Strang Cl. perfringens Typ C isoliert. Die
Probe stammte von einem Ferkel mit typischer neonataler hämorrhagischnekrotisierender Enteritis.
Das β2-Toxin unterscheidet sich stark vom früher bekannten β-Toxin. Das kodierende
Gen (cpb2) konnte bei allen Cl. perfringens Typen in unterschiedlicher Häufigkeit
nachgewiesen werden. Nicht bei allen Gen-Trägern wird das entsprechende Toxin auch
produziert. Trotzdem konnte bei Saugferkeln mit hämorrhagisch-nekrotisierender
Enteritis eine hohe Prävalenz von cpb2 und β2-Toxin-Produktion festgestellt werden,
woraus geschlossen wird, dass das β2-Toxin eine Rolle in der Pathogenese dieser
Durchfälle spielt.
Die meisten virulenten Gene liegen extrachromosomal (auf Plasmiden). Verlust und
Erwerb von Plasmiden können zu Veränderungen in den Toxintypen der verschiedenen
Stränge führen. Diese Veränderungen sind auch während der Kultivierung der
Bakterienstränge möglich und können so zu falsch negativen Resultaten in der
Diagnostik führen.
Obwohl bisher das β-Toxin als Ursache für die nekrotische hämorrhagische Enteritis
bei Saugferkeln angenommen wurde, konnte bei einer Untersuchung in der Schweiz bei
genanntem Krankheitsbild keine alleinige Beteiligung von β-Toxin-Bildnern
nachgewiesen werden. Es wurden gleichzeitig immer auch β2-Toxin-Bildner gefunden.
Auslösung einer Cl. perfringens Typ A-Infektion in einem Bestand durch orale
Immunisierung gegen TGE-Infektion via Kot und Viszera. Durch orale Impfungen mit
Kot können Infektionen mit opportunistischen Keimen gefördert werden.
In Schweden konnten bei 34% der Saugferkel, die innerhalb der ersten Lebenstage
umgestanden waren eine akute Enteritis nachgewiesen werden. Bei 66% dieser Tiere
wurde als Ursache für diese Enteritis Cl. perfringens Typ A angegeben. Auch bei
erdrückten Ferkeln konnten Cl. perfringens Typ A-assoziierte Mukosaläsionen
nachgewiesen werden. Durch die Infektion ausgelöste Gesundheitsdepressionen
werden als Ursache für erdrückte Ferkel angenommen.
Eine Immunisierung der Sauen mit einer Toxoidvakzine (COGLAMUNEND) gegen α-, βund ε- Toxin zeigte bei 71% der betroffenen Herden eine signifikante Reduktion der
Ferkelmortalität bedingt durch Cl. perfringens Typ A-Infektionen.
Ersteller : Riccarda Ursprung
Datum : 05.04.2005
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Eine Untersuchung in Dänemark ergab, dass bei Ferkeln mit Durchfall bei 27%
Clostridien vom Typ A (62%) oder C (11%) gefunden werden. Davon konnten bei 62 von
82 Proben das cpb2-Gen und das dazugehörige Toxin nachgewiesen werden. Es wird
angenommen, dass das β2-Toxin einen grossen Einfluss auf das Durchfallgeschehen
bei Saugferkeln in Dänemark hat. Cl. difficile konnte in keiner der Proben nachgewiesen
werden. Daraus wurde geschlossen, dass diese Spezies noch nicht zu den dominanten
Clostridien im Krankheitsgeschehen rund um den Ferkeldurchfall in Dänemark gehört.
Cl. difficile kann immer häufiger bei Saugferkeldurchfällen zwischen dem 1.-5. Tag
nachgewiesen werden. Die Infektion führt zu gelbem pastösem Durchfall und skrotalen
Ödemen. Die Pathogenese ist toxinbedingt. Die Wirkung der Toxine ist limitiert auf
Cäcum und Colon. Durch die Bildung von Erosionen und Nekrosen kann es zur Bildung
von Pseudomembranen kommen.
Ersteller : Riccarda Ursprung
Datum : 05.04.2005
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