L03_Rindergrippe / BVD
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Virusinfektionen der Rinder und Kälber: • Rindergrippe / Kälberdurchfall • BVD/MD Virologie II, 3.JK/ 07.03.2016 Dr. Claudia Bachofen Bei Fragen und für Infos und Anmerkungen: [email protected] Inhalt 1. Stunde: Was ist „Rindergrippe“? Vorstellung der viralen Primärerreger: PI-3, BRSV Kälberdurchfall Vorstellung Rotavirus Vorstellung BVD/MD 2. Stunde: BVD/MD Lernziele Rindergrippe / Kälberdurchfall Klinisches Bild und Pathogenese kennen Virale Haupt- und einige Nebenerreger aufzählen können Charakteristiken der Haupterreger kennen Empfehlungen zum Vorgehen (Diagnostik, Therapie, Prophylaxe) abgeben können Was ist Rindergrippe? = Shipping fever, enzootische Bronchopneumonie (EBP) Häufigste und bedeutendste Erkrankung bei Kälbern/Rinder im Alter von ca. 3 Wochen bis 12 Monaten Fieber, erhöhte Atemfrequenz, Apathie, Nasenausfluss, Husten Vor allem in Herbst-Winter und in/nach Stresssituationen (crowding) Typische Multifaktoren- Krankheit www.rgd.ch • Anatomische Prädisposition Kalb • Ungenügende Immunabwehr (Kolostrum) Was ist Rindergrippe? http://www.valleyveterinarygroup.com /www.tiergesundheit-aktuell.de /www.tiergesundheit-aktuell.de Was ist Rindergrippe? www.rinderskript.net/skripten/b4-4 Zwei gleich alte Kälber in einem Mastbetrieb. Das rechte Tier kümmert wegen chronischer Pneumonie. Was ist Rindergrippe? Erreger der Rindergrippe www.msd-tiergesundheit.de Was ist Rindergrippe? Pathogenese Viren als Primärerreger - Übertragung: Aerogen - Eintrittspforte: Nasen-Rachen-Raum - Adsorption / Penetration (Respiratorisches Epithel + Alveolarmakrophagen) > Epithelzellschädigung > Mukoziliäres System beeinträchtigt > i.d.R. nur lokale Infektion (Respirationstrakt) >> innate und adaptive Immunabwehr: Abheilung möglich aber: Beeinträchtigte Immunabwehr - Stressfaktoren, Klima - Unzureichende maternale Antikörper - Virusproteine inhibieren innates Immunsystem (IFN a/b) Bakterielle Sekundärinfektionen (M. hämolytica u.a.) - Invasion des vorgeschädigten Gewebes (v.a. tiefes Lungengewebe) - Chronische Infektion, Pneumonie Was ist Rindergrippe? Epidemiologie Hohe Kontagiösität, oft ganzer Bestand betroffen PI-3: • Im Respirationstrakt hohe Virustiter • Ausscheidung während 8-10 Tagen • Bei tiefen Temperaturen recht stabil v.a. im Winter häufig • 2-18 Monate alte Tiere BRSV: • Etwas weniger saisonales Auftreten • Vor allem 3-9 Monate alte Tiere • Wahrscheinlich auch subklinische Virusausscheider möglich Endemisch im Bestand Was ist Rindergrippe? Beteiligte Viren Erreger Subfamilie/Genus Familie Genom Hülle Parainfluenza-3 (PI-3) Respirovirus Paramyxoviridae ssRNA (-) behüllt Bov. Respiratorisches Synzytialvirus (BRSV) Pneumovirus Paramyxoviridae ssRNA (-) behüllt Bov. Adenoviren Mastadenovirus Adenoviridae dsDNA unbehüllt Bov. Reoviren Orthoreovirus Reoviridae dsRNA unbehüllt Bov. Rhinoviren Aphtovirus (?) Picornaviridae ssRNA (+) unbehüllt Bov. Virusdiarrhoe Virus (BVDV) Pestivirus Flaviviridae ssRNA (+) behüllt Bov. Herpesvirus-1 (BoHV-1 ->IBR) Alphaherpesvirinae Herpesviridae dsDNA Bov. Coronaviren (BCoV) Betacoronavirus Coronaviridae ssRNA (+) behüllt „Mitläuferviren“: behüllt PI-3, BRSV Paramyxoviridae Paramyxovirinae Pneumovirinae Rubulavirus • Mumpsvirus • Human PI-2, 4 Metapneumovirus • Human MPV • Avian MPV Avulavirus Avian-Rubula Pneumovirus Morbillivirus • Masernvirus • Staupevirus • Rinderpest Respirovirus Henipavirus • Hendra (Pfd., Msch.) • Nipah (Schw., Msch.) • BRSV • human, ovine, capine RSV • Bov. PI-3 • Canine PI-2 • Human PI-1, 3 („Erkältung“) • Sendaivirus PI-3, BRSV PI-3 Nukleokapsid, bestehend aus: - RNA (ss -), unsegmentiert, ca. 15‘000 nt lang - Nukleoprotein (N) - Phosphoprotein ( P) - Polymerase BRSV www.expasy.org/viralzone PI-3, BRSV PI-3 HN Protein Hülle, bestehend aus: - Lipiddoppelmembran - Fusionsprotein (F) - HN oder G-SH-Protein - Membranprotein (M) BRSV G Protein SH Protein www.expasy.org/viralzone PI-3, BRSV PI-3 Kodiert für 6+ Proteine BRSV Kodiert für 10 Proteine www.expasy.org/viralzone Für jedes Gen eigene mRNA! PI-3, BRSV Paramyxoviridae typisch: helikale Nukleokapside PI-3, BRSV Replikations Zyklus PI-3, BRSV Allgemeines zur RNA-Virus Replikation Nur + sense RNA kann als mRNA direkt translatiert werden! -ssRNA Viren: Müssen Polymerase mitbringen! -ss L-Protein +ss Virus-Nachkommen = mRNA Virusproteine Neue mRNA PI-3, BRSV Immunreaktion Bester Schutz durch lokale, sekretorische Antikörper (IgA) Systemische Serum-Antikörper (IgG): Milderer Krankheitsverlauf Maternale Antikörper: Milderer Verlauf, kein völliger Schutz Neutralisierende Ak: Serum Ak Sekretorische Ak d6-7 w6-8 m3-5 Bei Reinfektion: Serum Ak Sekretorische Ak d6-7 m5 PI-3, BRSV Therapie / Prophylaxe Frühe Erkennung wichtig um irreparable Lungenschäden zu vermeiden! Antibiotika gegen Sekundärinfektionen NSAID zur Entzündungs-Bekämpfung Wichtig: Nicht-infektiöse Faktoren vermeiden (Stress, Zugluft, etc.) Prophylaxe: Aufstallungs-, Lüftungsverhältnisse optimieren Transporte möglichst stressfrei, genügend Wasser zur Verfügung stellen Bei zugekauften Tieren: ev. zuerst separiert einstallen Gute Kolostrum-Versorgung: Qualität, Quantität Impfen und nur geimpfte Tiere zukaufen PI-3, BRSV In CH erhältliche Impfstoffe lebend-attenuiert (modified-live vaccine – mlv) inaktiviert intranasal parenteral zT mit inaktiviertem M.hämolytica kombiniert IdR Wiederholungsimpfung nach ca. 3-4 Wochen empfohlen Laut Kompendium (Stand Februar 2016) zugelassen: Erreger Frühste Applikation Schutzdauer Bemerkungen PI-3 BRSV mlv i.n. 1 Woche 12 Wochen Fördert lokale Immunabwehr (IgA) BRSV mlv i.m. Ab 2-3 Monaten; im Herbst impfen! Ca. 5 Monate Vor ~3 Monaten interferieren maternale Ak PI-3 BRSV M. hämol. Inakt. s.c. Ab 4 Wochen Keine Angabe „2 Wochen vor Risikoperiode Booster“ PI-3, BRSV Labordiagnose Virusnachweis (PI-3 + BRSV): Immunfluoreszenz: - Nasentupfer (wichtig: muss Zellen enthalten!) - Bronchial-Lavage - Post-mortem: Lunge mit Bronchien Nachteil: Material muss sehr frisch sein, Sensitivtät eher gering RT-PCR: - Nasentupfer in Transportmedium - Post-mortem: Kleines Stück Lunge Wichtig: Bei Bestandesproblem akut erkrankte Tiere beproben! www.copan.com PI-3, BRSV Labordiagnose Antikörpernachweis (PI-3 + BRSV): ELISA: - Nur gepaarte Serumproben machen Sinn (Abstand 2-3 Wochen) - Aussagekraft nicht so hoch, da viele Tiere Antikörper aufweisen CAVE: ELISA positiv ≠ vor Infektion geschützt! Zusammenfassung Sehr weitverbreitete, ökonomisch relevante Erkrankung junger Rinder und Kälber Typische Multifaktoren-Krankheit Virale Haupterreger: Beides Paramyxoviren: PI-3, BRSV Prophylaxe wichtig: Haltebedingungen, Quarantäne, ev. Impfung Frühzeitig (be-)handeln Kälberdurchfall www.rinderskript.net/skripten/b5-18 www.rinderskript.net/skripten/b5-18 Kälberdurchfall Häufigste Erkrankung bei Kälbern 1 bis ca. 4 Wochen alt Multifaktoren-Krankheit Nicht-infektiöse Ursachen: Fütterung - Probleme mit der Tränkung (Menge, Abstand, Pansentrinker, o.ä.) - Milchersatz-Konzentrationsfehler etc. Toxine - Mykotoxine (zB im Heu oder Stroh) Kälberdurchfall Häufigste Erkrankung bei Kälbern 1 bis ca. 4 Wochen alt Multifaktoren-Krankheit Infektiöse Ursachen: Viren Bakterien Parasiten - Rota - Corona - E. coli - Kryptosporidien - BVD Virus - Enterovirus - Salmonellen - Shigellen - Staphylokokken - Kokzidien - Giardien u.a. Weltweit sind 75-95% der Kälberdurchfälle auf die „blau markierten Erreger“ zurückzuführen (Radostits et al., 2000). Kälberdurchfall Lebensbedrohlich sind häufig nicht die lokalen Infektionen, sondern die sich aus dem Flüssigkeits- und Elektrolytverlust ergebenden Störungen. www.rinderskript.net/skripten/b5-18 NEB = negative Energiebilanz; EZR = Extrazellulärraum Kälberdurchfall Virale Haupterreger Erreger Subfamilie/Genus Familie Genom Hülle Bov. Rotavirus Rotavirus Reoviridae dsRNA unbehüllt Bov. Coronavirus Betacoronavirus Coronaviridae ssRNA (+) behüllt Coronaviridae: Eigenschaften und Replikation siehe Vorlesung V. Thiel www.independent.co.uk Rotavirus Rotavirus (Rota = lat. Rad) www.discover8.com Wichtigste virale Durchfallerreger bei Säuglingen (Mensch und Tier) Jährlich ca. 600‘000 Todesfälle bei Kindern <5 Jahren Vor allem in Entwicklungsländern hohe Letalität (98%) (NICHT primär wegen mangelnde Hygiene sondern fehlender ärztliche Betreuung (Hydratation)!) Kommen bei allen Haus- und Nutztieren vor, meist speziesspezifisch Bei Kälbern v.a. Serogruppe A Hohe Tenazität! Rotavirus Rotavirus (Rota = lat. Rad) Kapsid aus 3 Proteinschichten ds RNA Genom, 11 Segmente, Total 16‘500-21‘000 bp lang VP4 www.expasy.org/viralzone Replikationszyklus etc.: Siehe Vorlesung Bluetongue Virus (auch ein Reovirus) Rotavirus Pathogenese Orale Aufnahme Virus-Aktivierung durch Proteasen im Darm Infektion von Darmepithelzellen (Villi) Schnelle Virusreplikation (6-12h) Zerstörung der apikalen Zottenzellen Nachwachsende Zellen aus Krypten noch nicht resorptionsfähig Malabsorption + osmotischer Durchfall Dehydrierung Dauer der Symptomatik: 3-7 Tage Virusausscheidung: 1-3 Wochen Verlauf beeinflusst durch: Alter, Immunstatus, Virustyp, Infektionsdosis, Fütterung, Stallklima, andere Infektionen Rotavirus Immunabwehr Am wichtigsten: lokale maternale Ak (Kolostrum) Systemische und lokale Immunantwort findet statt, aber: - Häufig zu spät - Sehr kurzlebig (wenige Wochen) Reinfektion möglich Therapie Nur symptomatische Therapie möglich Rehydration, metabolische Störungen (Azidose etc.) ausgleichen - Ersatz von Verlusten - Deckung des Nährstoffbedarfs - Allgemeine Pflege (Stress vermeiden, Hygiene, Wärme etc.) Rotavirus www.rinderskript.net/skripten/b5-18 Kalb mit schwerer Blutazidose. Das Tier wird über eine Ohrvene infundiert www.rinderskript.net/skripten/b5-18 Das selbe Kalb nach Ausgleich der Flüssigkeits- u. Elektrolytverluste wenige Stunden später Rotavirus Diagnostik Untersuchungsmaterial: Kot Kommerzielle Schnelltests (strip test) und ELISAs zT Kombitest: Rota, Corona, E.coli (K99), Kryptosporidium IdR nur Serogruppe A erkannt! RT-PCR Serologie nicht sinnvoll www.creative-diagnostics.com/Rota-Corona-F5-K99-Crypto-Test-110812-149 Rotavirus Prophylaxe Hygiene (Desinfektion; Rotavirus hat sehr hohe Tenazität!) Zugekaufte Tiere separieren Haltung- und Fütterung optimieren Kolostrum-Management Impfung Mutterkuh kurz vor Geburt (Mutterschutzimpfung) Momentan in CH zugelassene Impfungen: Erreger Applikation Repe Bemerkungen Rota Corona Inakt. s.c. 1. 1-3 Mt. vor Geburt 2. 2-6 Wo. vor Geburt Jährlich 2-6 Wo. vor Geburt Mutterschutzimpfung Rota Corona E.coli (inakt.) mlv i.m. 1. 1.5-2 Mt. vor Geburt 2. 2-3 Wo. vor Geburt Jährlich 2-3 Wo. vor Geburt Mutterschutzimpfung Rota Corona E.coli Inakt. i.m. 1-4 Mt. vor Geburt jährlich Mutterschutzimpfung, nur 1 Applikation Zusammenfassung Wichtigste Erkrankung ganz junger Kälber Multifaktoren-Krankheit Virale Haupterreger: Rota- und Coronaviren Prophylaxe wichtig: Kolostrum-Management, Mutterschutzimpfung Zu beachten: Rotavirus hat hohe Tenazität http://flipper.diff.org/app../items/4281
