Дышать свободно хочет каждая корова

Респираторные инфекции КРС

Респираторные заболевания крупного рогатого скота — общий термин для ряда респираторных заболеваний, которые могут поражать нижние дыхательные пути КРС. Это ведущая причина заболеваемости, смертности и экономических затрат [1]. Мало того, что это заболевание приводит к увеличению затрат на лекарства и гибель, больные животные растут медленнее, у них развиваются менее эффективные коэффициенты конверсии корма и, как правило, требуется дополнительное время кормления для достижения такого же качества туши, как у клинически здоровых телят [2]. 

Широкое использование вакцин и противомикробных препаратов для профилактики и лечения респираторных инфекций является распространенным подходом во всем мире [3]. Тем не менее, желаемые эффекты вакцин для защиты от респираторных инфекций не были достигнуты, и массовое введение противомикробных препаратов следует критически оценить из-за возросших опасений по поводу устойчивости к антибиотикам [4 - 8]. Альтернативные методы лечения, такие как пробиотики [9], все чаще исследуются для лечения респираторных инфекций и улучшения управления. Например, интраназальные бактериальные терапевтические средства, разработанные из Lactobacillus spp. могут снизить колонизацию патогеном Mannheimia haemolytica молочных телят [10].

Существует множество клинических признаков респираторных инфекций, которые сильно различаются в зависимости от фазы и распространенности патологического процесса. Общие признаки могут включать депрессию, отсутствие аппетита, вялость и лихорадку. Кроме того, у крупного рогатого скота с этим диагнозом наблюдались некоторые респираторные признаки, в том числе выделения из глаз и носа, кашель, чрезмерное слюноотделение, аномальная частота и ритм дыхания [11]. Однако, эта оценка имеет ограниченную чувствительность и специфичность, что может привести к ненужному лечению и запоздалому или отрицательному обнаружению респираторных инфекций у действительно больных животных [12]. Уайт и Рентер [11] обнаружили, что чувствительность для выявления респираторных инфекций на основе клинических признаков, наблюдаемых обученным персоналом, составляла всего 62%, что указывает на то, что многие случаи этих инфекций остаются незамеченными или не выявляются до поздней стадии заболевания, когда вероятность успешного лечения снижается [13]. Более того, хотя степень поражения легких (например, плевральные спайки, коллапс/консолидация, паренхиматозный фиброз, абсцессы или эмфизема) в результате инфекций связана с риском смертности и повторного лечения, поражения часто обнаруживаются при убое, часто у телят, у которых респираторную инфекция никогда не обнаруживали [16, 17].

В целом, современные методы раннего выявления, прогнозирования и диагностики респираторных инфекций по-прежнему имеют низкую точность, поэтому необходимы дополнительные исследования, изучающие диагностику этих инфекций. Принятая в настоящее время теория патогенеза респираторных инфекций представляет собой сложное синергетическое взаимодействие бактерий и вирусов под влиянием различных стрессоров (т. е. отъема, перемещений, транспортировки и диетических изменений) в дополнение к изменениям внутри хозяина и окружающей среды [16, 17].

У здорового крупного рогатого скота существует гармоничное взаимодействие между хозяином, свойствами колонизации микробиома и локальной средой в дыхательных путях. Напротив, нарушение равновесия, связанное с микробным дисбиозом, дисфункцией слизистой оболочки, а также острым или хроническим воспалением, создает возможность для развития респираторной инфекции [18]. До сих пор мы знаем, что инвазия бактериальных патогенов вызывает острый синдром после того, как дыхательная система крупного рогатого скота была нарушена такими факторами, как вирусные инфекции, изменения окружающей среды и/или стресс [19, 20]. Существует несколько вирусных агентов, которые могут способствовать развитию BRD, включая вирус вирусной диареи крупного рогатого скота (BVDV), респираторно-синцитиальный вирус крупного рогатого скота (BRSV), вирус герпеса крупного рогатого скота 1 (BHV-1) и вирус парагриппа 3 (PI3V) [21]. Эти вирусы со стрессорами могут привести к усиленной колонизации и репликации бактериальных патогенов и впоследствии инфицировать легкие. Бактериальные патогены, наиболее часто вызывающие респираторные инфекции: Mycoplasma bovis, Histophilus somni, Mannheimia haemolytica и Pasteurella multocida.

Наиболее распространенные инфекционные агенты, вовлеченные в респираторные инфекции: с ХХ века до наших дней

В начале двадцатого века считалось, что респираторные инфекции вызывается исключительно бактериальными инфекциями, и поэтому его называли «бычьим пастереллезом» или, как сообщалось в первых описаниях болезни в конце девятнадцатого века, «геморрагической септицемией». Около 30-х годов ученые стали замечать, что помимо Pasteurella spp. инфекции, в развитии заболевания играли роль и другие факторы. Животные, экспериментально инокулированные только бактериями, не воспроизводили типичных признаков пневмонии. Кроме того, эти бактерии можно было культивировать у внешне здоровых животных после того, как они подверглись стрессу, например, во время транспортировки (по этой причине респираторные инфекции часто называли «транспортной лихорадкой» в течение прошлого века), а также от скученности, отлучения от груди и погодных условий.

В 50-х годах теория вирусной этиологии получила поддержку в Северной Америке, когда вирус герпеса крупного рогатого скота-1 (BoHV-1), этиологический агент инфекционного ринотрахеита крупного рогатого скота, и вирус парагриппа крупного рогатого скота типа 3, известный в то время как миксовирус парагриппа 3, выделяли от крупного рогатого скота с транспортной лихорадкой. Во время экспериментального заражения BPIV-3 имитировал естественную пневмонию с бактериальными суперинфекциями, часто усиливающими клинические признаки и поражения у животных.

Семейство Pasteurellaceae

Наиболее распространенные бактерии, выделенные от крупного рогатого скота с признаками респираторных заболеваний, принадлежат к семейству Pasteurellaceae, наиболее распространенными из которых являются Pasteurella multocida, Mannhemia haemolytica и Histophilus somni. Эти три патогена также являются комменсалами верхних дыхательных путей (носоглотки и миндалин) у здоровых телят, но впоследствии могут стать оппортунистическими, когда защита хозяина нарушена, что приводит к колонизации нижних дыхательных путей.

Семейство Mycoplasmataceae

Другой класс бактерий, который играет важную роль в респираторных инфекциях, принадлежит к семейству Mycoplasmataceae, в частности Mycoplasma spp. род. Среди них, Mycoplasma bovis является одной из самых распространенных, приводящих к наибольшей заболеваемости. M. bovis – бактерия, которая не является частью комменсальной флоры здоровых животных. В экспериментальных условиях первичное заражение M. bovis с последующим заражением M. haemolytica через день увеличивало тяжесть заболевания по сравнению с телятами, заражавшимися по отдельности или одновременно обоими патогенами.

В настоящее время респираторные инфекции КРС во всем мире признаны полимикробным заболеванием, при этом известно, что бактериальные коинфекции влияют на заболеваемость и смертность при вирусных респираторных инфекциях. Хотя большинство вспышек пневмонии преимущественно вызываются бактериями и вирусами, некоторые грибы, принадлежащие к Aspergillus spp. и паразиты, широко известные как «легочные черви», также могут вызывать респираторные заболевания.

В условиях, когда отсутствует специфическая клиническая картина, для этиологической диагностики респираторных инфекций КРС необходимо применять комплексный и точный метод. В лаборатории Кволити Био вы можете исследовать респираторные образцы от КРС одновременно на 8 возбудителей методом ПЦР.

   Литературные источники:

1.       Nicola I, Cerutti F, Grego E, Bertone I, Gianella P, D'Angelo A, Peletto S, Bellino C. Characterization of the upper and lower respiratory tract microbiota in piedmontese calves. Microbiome. 2017;5:152.

2.       Holland B, Burciaga-Robles L, VanOverbeke D, Shook J, Step D, Richards C, Krehbiel C. Effect of bovine respiratory disease during preconditioning on subsequent feedlot performance, carcass characteristics, and beef attributes. J Anim Sci. 2010;88:2486–2499.

3.       USDA (2013) Feedlot. Part iv: health and health management on us feedlots with a capacity of 1,000 or more head, NAHMS Feedlot Studies. Fort Collins: National Animal Health Monitoring System

4.       Cusack PMV. Effect of mass medication with antibiotics at feedlot entry on the health and growth rate of cattle destined for the Australian domestic market. Aust Vet J. 2004;82:154–156.

5.       Baptiste KE, Kyvsgaard NC. Do antimicrobial mass medications work? A systematic review and meta-analysis of randomised clinical trials investigating antimicrobial prophylaxis or metaphylaxis against naturally occurring bovine respiratory disease. Pathog Dis. 2017;75:ftx083.

6.       Peel DS. The effect of market forces on bovine respiratory disease. Vet Clin North Am Food Anim Pract. 2020;36:497–508.

7.       Woolums AR, Karisch BB, Frye JG, Epperson W, Smith DR, Blanton J, Jr, Austin F, Kaplan R, Hiott L, Woodley T, Gupta SK, Jackson CR, McClelland M. Multidrug resistant Mannheimia haemolytica isolated from high-risk beef stocker cattle after antimicrobial metaphylaxis and treatment for bovine respiratory disease. Vet Microbiol. 2018;221:143–152.

8.       O'Connor AM, Hu D, Totton SC, Scott N, Winder CB, Wang B, Wang C, Glanville J, Wood H, White B, Larson R, Waldner C, Sargeant JM. A systematic review and network meta-analysis of injectable antibiotic options for the control of bovine respiratory disease in the first 45 days post arrival at the feedlot. Anim Health Res Rev. 2019;20:163–181.

9.       Timsit E, McMullen C, Amat S, Alexander TW. Respiratory bacterial microbiota in cattle: from development to modulation to enhance respiratory health. Vet Clin North Am Food Anim Pract. 2020;36:297–320.

10.   Amat S, Alexander TW, Holman DB, Schwinghamer T, Timsit E. Intranasal bacterial therapeutics reduce colonization by the respiratory pathogen Mannheimia haemolytica in dairy calves. mSystems. 2020;5:e00629-19.

11.   White BJ, Renter DG. Bayesian estimation of the performance of using clinical observations and harvest lung lesions for diagnosing bovine respiratory disease in post-weaned beef calves. J Vet Diagn Invest. 2009;21:446–453.

12.   Abutarbush SM, Pollock CM, Wildman BK, Perrett T, Schunicht OC, Fenton RK, Hannon SJ, Vogstad AR, Jim GK, Booker CW. Evaluation of the diagnostic and prognostic utility of ultrasonography at first diagnosis of presumptive bovine respiratory disease. Can J Vet Res. 2012;76:23–32.

13.   Kayser WC, Carstens GE, Jackson KS, Pinchak WE, Banerjee A, Fu Y. Evaluation of statistical process control procedures to monitor feeding behavior patterns and detect onset of bovine respiratory disease in growing bulls. J Anim Sci. 2019;97:1158–1170.

14.   Schneider MJ, Tait RG, Busby WD, Reecy JM. An evaluation of bovine respiratory disease complex in feedlot cattle: impact on performance and carcass traits using treatment records and lung lesion scores. J Anim Sci. 2009;87:1821–1827.

15.   Wittum TE, Woollen NE, Perino LJ, Littledike ET. Relationships among treatment for respiratory tract disease, pulmonary lesions evident at slaughter, and rate of weight gain in feedlot cattle. J Am Vet Med Assoc. 1996;209:814–818.

16.   Taylor JD, Fulton RW, Lehenbauer TW, Step DL, Confer AW. The epidemiology of bovine respiratory disease: what is the evidence for predisposing factors? Can Vet J. 2010;51:1095–1102.

17.   Snowder GD, Van Vleck LD, Cundiff LV, Bennett GL. Bovine respiratory disease in feedlot cattle: environmental, genetic, and economic factors. J Anim Sci. 2006;84:1999–2008.

18.   Hakansson AP, Orihuela CJ, Bogaert D. Bacterial-host interactions: physiology and pathophysiology of respiratory infection. Physiol Rev. 2018;98:781–811.

19.   Fulton RW, Purdy CW, Confer AW, Saliki JT, Loan RW, Briggs RE, Burge LJ. Bovine viral diarrhea viral infections in feeder calves with respiratory disease: interactions with Pasteurella spp., parainfluenza-3 virus, and bovine respiratory syncytial virus. Can J Vet Res. 2000;64:151–159.

20.   Thompson PN, Stone A, Schultheiss WA. Use of treatment records and lung lesion scoring to estimate the effect of respiratory disease on growth during early and late finishing periods in South African feedlot cattle. J Anim Sci. 2006;84:488–498.

21.   40. Klima CL, Zaheer R, Cook SR, Booker CW, Hendrick S, Alexander TW, McAllister TA. Pathogens of bovine respiratory disease in North American feedlots conferring multidrug resistance via integrative conjugative elements. J Clin Microbiol. 2014;52:438–448.