Diagnostyka laboratoryjna: choroba obrzękowa

Dostępne testy

Hodowla bakteryjna

• Izolacja żywego organizmu
• Rodzaje próbek: kał, treść jelitowa
• Zalety:
  • Bakterie łatwo rosną w 1 dzień
  • Łatwe do wykonania w dowolnym laboratorium (w tym we własnym zakresie)
  • Stosunkowo niski koszt
• Wady:
  • Niektóre E. coli są częścią normalnej flory jelitowej
  • Świnie mają wiele bakterii E. coli w tym samym czasie
  • U świń wcześniej leczonych antybiotykami wynik hodowli bakteryjnej może być ujemny

Wrażliwość na środki przeciwdrobnoustrojowe

• Testuje zdolność żywych organizmów do wzrostu in vitro w określonych stężeniach różnych środków przeciwdrobnoustrojowych
• Rodzaje próbek: kał, treść jelitowa
• Zalety:
  • Identyfikacja wrażliwości lub oporności określonego izolatu na powszechnie stosowane środki przeciwdrobnoustrojowe
  • Identyfikacja trendów oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe
• Wady:
  • Wymaga izolatu bakteryjnego
  • Testy in vitro mogą nieznacznie różnić się od wyników in vivo
  • Niektóre specyficzne środki przeciwdrobnoustrojowe mogą nie być testowane lub wymagać oddzielnych, specjalnych testów
  • Średnio wysoki koszt

Histopatologia

• Ocenia obecność zmian tkankowych (uszkodzenia), które mogą potwierdzić obecność choroby. Czasami może również wykryć obecność organizmów bezpośrednio (bakterie i pasożyty) lub pośrednio (wirusy) poprzez dodatkowe specjalne barwienie.
• Rodzaje próbek: tkanka
• Zalety:
  • Powiąże adhezję bakterii z uszkodzeniem jelit
  • Nie wymaga specjalnego barwienia
• Wady:
  • Konieczność utrwalenia tkanek jelitowych w formalinie w ciągu <15 min od śmierci świni -tkanka jelitowa szybko się rozkłada
  • Choroba może mieć charakter segmentowy, dlatego należy przesłać wiele próbek jelit

Genotypowanie

• Technika reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR), która wykrywa obecność określonej sekwencji kwasów nukleinowych (DNA) związanej ze znanymi genami wirulencji.
• Plusy:
  • Wykonanie poprzez PCR; proste do zrobienia
  • Pomaga zidentyfikować patogenność poprzez wykrywanie obecności genów (niekoniecznie ekspresji genów) związanych z czynnikami zjadliwości
    • Geny toksyn: EAST1, LT, STa, STb, Stx1, Stx2, Stx2e
    • Geny fimbrialne: F18, F41, K88 (F4), K99 (F5), 987P (F6)
    • Geny adhezyny: AIDA, EAEA, PAA
  • Pomaga w prawidłowym doborze szczepionki (dopasowaniu odpowiednich fimbrii)
  • Pomaga potwierdzić, że izolat ma geny odpowiedzialne za chorobę obrzękową

Geny E. coli wykryte za pomocą genotypowania PCR i ich funkcja. Geny zaznaczone na czerwono są ważne w diagnozowaniu choroby obrzękowej.

Gen	Typ	Opis
EAST1	Toksyna	Toksyna jelitowa wiąże się z tym samym receptorem i stymuluje tę samą ścieżkę wydzielniczą co Sta (przyczyna biegunki nie jest dobrze poznana)
LT	Toksyna	Toksyna jelitowa stymulująca wydzielanie jelitowe
STa	Toksyna	Toksyna jelitowa stymulująca wydzielanie jelitowe głównie u młodych świń (zmniejsza wchłanianie wody i elektrolitów)
STb	Toksyna	Toksyna jelitowa stymulująca biegunkę wydzielniczą, głównie u starszych świń (zwiększa wydzielanie z enterocytów)
Stx1	Toksyna	Tę toksynę jelitową można znaleźć w szczepach patogennych i niepatogennych
Stx2	Toksyna	Toksynę jelitową można znaleźć w szczepach patogennych i niepatogennych
Stx2e	Toksyna	Toksyna ogólnoustrojowa, która indukuje uszkodzenie naczyń i chorobę obrzękową
F18 (F107)	Adhezyna	Fimbrie przyczepiające się do jelit, który są obecne po 20. dniu życia i często wiąże się z biegunkami po odsadzeniu i chorobą obrzękową
F41	Adhezyna	Fimbrie używane do adhezji głównie u noworodków
K88 (F4)	Adhezyna	Fimbrie używane do adhezji od urodzenia we wszystkich grupach wiekowych
K99 (F5)	Adhezyna	Fimbrie używane do adhezji głównie u noworodków
987P (F6)	Adhezyna	Fimbrie używane do adhezji głównie u noworodków
AIDA	Adhezyna	Niefimbrialne „adhezyny zaangażowane w rozproszone przyleganie” częściej spotykane w połączeniu z F18
EAE	Adhezyna	Adhezyna niefimbrialna, która przyczynia się do powodowania szeregu zmian patologicznych jelit
PAA	Adhezyna	Adhezyna niefimbrialna, niezbędna do tworzenia szeregu zmian patologicznych

• Wady:
  • Wymaga izolatu bakteryjnego
  • Mamy nadzieję, że genotypowany jest właściwy izolat (świnie mogą mieć wiele izolatów jednocześnie)
  • Umiarkowana cena, ale zwykle testuj tylko 1 izolat

Interpretacja wyników:

Hodowla bakteryjna:

• Musi być hemolityczna E. coli
  
• Czystość:
  • Czysty wzrost: wysoce sugerujący przyczynę choroby
  • Wzrost mieszany: wątpliwa wartość
• Ilość- wzrost bakterii:
  • Liczne: wysoce sugerujący przyczynę choroby
  • Umiarkowane: zmienna interpretacja
  • Nieliczne: wątpliwa wartość (może być zanieczyszczeniem)
  • Brak wzrostu: zwierzę prawdopodobnie wcześniej leczone antybiotykami lub nie mające znaczączenia

Wrażliwość na środki przeciwdrobnoustrojowe:

• Wrażliwe: możliwy dobry wybór do leczenia, jeśli środek przeciwdrobnoustrojowy może dotrzeć do tkanki docelowej
• Odporne: wybierz inny środek przeciwdrobnoustrojowy
• MIC: po wykonaniu MIC upewnij się, że wybrane środki przeciwdrobnoustrojowe osiągają wymienioną wartość MIC w narządzie docelowym

Histopatologia:

• Wynik dodatni: Silny związek z podejrzeniem choroby, jeśli jest w stanie wykazać zmiany jelitowe z E. coli przylegającymi do komórek nabłonka
• Wynik negatywny: brak zmian jelitowych

Genotypowanie:

• Genotypowanie jest konieczne, aby potwierdzić, że izolat ma niezbędne czynniki wirulencji związane z chorobą obrzękową
  • Musi być F4 lub F18
  • Musi mieć toksynę podobną do shiga (Stx2e)

Scenariusz postępowania

Świnie z biegunką poodsadzeniową:

• Pobrać wymazy z odbytu od 2 lub więcej nieleczonych świń z biegunką i poddać hodowli bakteryjnej, podatności na środki przeciwdrobnoustrojowe i genotypowaniu.
• Poddaj eutanazji 1-3 nieleczone świnie z biegunką. Natychmiast pobierz i umieść w roztworze formaliny 3 próbki jelit od każdego prosięcia. Zbierz świeże próbki jelit, schłódź w celu wykonania hodowli bakteriyjnej, wrażliwości na środki przeciwdrobnoustrojowe i genotypowanie.