Coś tu śmierdzi. Czy zarządzanie gnojowicą odgrywa rolę w epidemiologii PRRS?

Czterdzieści procent gospodarstw hodowlanych doświadczyło wybuchu zespołu rozrodczo-oddechowego świń (PRRS) w ciągu jednego miesiąca od mieszania gnojowicy, zgodnie z Morrison Swine Health Monitoring Project (MSHMP) Uniwersytetu Minnesota (UMN). Ta zaskakująca statystyka podkreśla złożony związek między zarządzaniem obornikiem a rozprzestrzenianiem się wirusa PRRS (PRRSV). W miarę jak naukowcy zagłębiają się w epidemiologię tej kosztownej choroby, rola gnojowicy jako potencjalnego wektora jest coraz bardziej analizowana. W tym artykule analizujemy dostępne informacje dotyczące związku między występowaniem PRRS a tą powszechną praktyką.

Piętnastoletnie dane pozwoliły MSHMP z całą pewnością stwierdzić, że PRRS jest chorobą cykliczną i sezonową (rysunek 1). W USA początek corocznej epidemii rozpoczyna się co roku jesienią, kiedy zgłaszana jest większość przypadków, a szczyt przypada na okres od stycznia do lutego, kiedy częstotliwość przypadków zaczyna spadać. Jednak drugi szczyt zachorowań występuje również późną wiosną i wczesnym latem, który nie zawsze jest widoczny, ale zwykle składa się z mniejszej liczby przypadków. Te dwa okresy zbiegają się z momentem, w którym występuje mieszanie gnojowicy, pompowanie i wprowadzanie na pole.

Kluczowe badanie dotyczące zarządzania gnojowicą i ognisk PRRS

Rola gnojowicy w rozprzestrzenianiu się PRRSV, a w konsekwencji w rozwoju klinicznego ogniska PRRS, była powracającym tematem od czasu pierwszego zidentyfikowania choroby. Jednak dopiero w 2020 r. badanie ostatecznie wykazało czasowy związek między praktykami zarządzania gnojowicą a prawdopodobieństwem zgłoszenia ogniska PRRS przez stada hodowlane. W badaniu przeprowadzonym między lipcem 2019 r. a czerwcem 2020 r. zebrano dane ze 150 stad hodowlanych, które wykazały, że pompowanie gnojowicy w USA miało miejsce głównie w październiku (40), kwietniu (29) i listopadzie (24).

Wyniki wskazały, że po mieszaniu i pompowaniu gnojowicy:

• 25% stad hodowlanych doświadczyło ogniska PRRS w ciągu pierwszych 15 dni.
• 40% ferm miało ognisko PRRS w ciągu 30 dni.
• Ogólne ryzyko wystąpienia ogniska PRRS było 12 razy wyższe w ciągu pierwszych 15 dni po wypompowaniu obornika niż w pozostałej części roku.

Zależność ta utrzymywała się w różnych warunkach, w tym w różnych porach roku, typach przechowywania obornika (np. w dołach lub lagunach), lokalizacji gospodarstwa (np. w regionach o wysokim lub niskim zagęszczeniu świń), wielkości stada i statusie PRRSV stada hodowlanego. Potencjalne przyczyny takiego stanu rzeczy obejmują zwiększoną aktywność w zakresie rozrzucania obornika, brak środków bezpieczeństwa biologicznego lub ekspozycję na pozostałości wirusa w oborniku. Dokładne mechanizmy pozostają jednak nieznane.

Rozsiewanie i zdolność do przetrwania PRRSV w gnojowicy

Pomimo ograniczonych badań nad wydalaniem PRRSV w moczu i kale, istnieją pewne istotne ustalenia:

• Badanie przeprowadzone w 1993 r. przez Yoon i wsp. wykazało, że PRRSV może być wydalany z kałem zakażonych zwierząt przez okres do 35 dni, przy czym częściej jest on wykrywany z kału niż z wymazów z nosa.
• Montoya i wsp. (2024) stwierdzili, że wirusa można wykryć do ośmiu tygodni po zakażeniu w próbkach gnojowicy i do dziesięciu tygodni w próbkach pobranych z odbytu. Nie pozyskano jednak żadnego wirusa, który nadal posiadał zdolność do zakażania, prawdopodobnie z powodu małej ilości wirusa i złożoności próbki.

Wydalanie PRRSV z kałem jest sporadyczne i niewielkie, co sugeruje niską przeżywalność w gnojowicy

Zostało to potwierdzone w kilku badaniach eksperymentalnych:

• Pirtle i Beran (1996) pozyskali zakaźnego wirusa tylko w pierwszym dniu z gnojowicy zainokulowanej PRRSV.
• Dee i wsp. (2005) ocenili żywotność i zakaźność PRRSV w gnojowicy, stwierdzając, że jego przeżywalność jest stosunkowo krótka (od jednego do ośmiu dni) i zależna od temperatury. Świnie mogą zarazić się poprzez kontakt z zanieczyszczeniami.
• Wpływ temperatury został określony ilościowo przez Linhares i wsp. (2012), wykazując, że im wyższa temperatura, tym krótszy okres półtrwania PRRSV w gnojowicy.

Zrozumienie efektu sąsiedztwa i aerozolizacji wirusów

Biorąc pod uwagę niewielkie ilości i krótką przeżywalność PRRSV w oborniku, w jaki sposób praktyki zarządzania obornikiem mogą być powiązane z ogniskami PRRS? Jedną z hipotez jest efekt sąsiedztwa, w którym gospodarstwa znajdujące się blisko siebie mają zwiększone ryzyko przeniesienia choroby z powodu czynników takich jak warunki środowiskowe oraz przemieszczanie się zwierząt, ludzi i sprzętu. Okno czasowe na pompowanie gnojowicy w niektórych regionach USA (na przykład na Środkowym Zachodzie) jest bardzo wąskie i skoncentrowane w określonych okresach. Oznacza to, że na danym obszarze znajduje się wiele ciągników ładujących, przemieszczających i rozrzucających obornik. Cały ten ruch i rozprzestrzenianie się obornika może zwiększać presję infekcji z powodu aerozolizacji obornika (w gospodarstwie lub poza nim) oraz zanieczyszczenia pobliskich pól i dróg z powodu ciągłego ruchu pojazdów załadowanych obornikiem (ciągników lub cystern).

Aby zbadać obecność różnych wirusów w oborniku, naukowcy z UMN oszacowali częstość występowania PRRSV i różnych koronawirusów świń w dołach obornikowych (Montoya i in., 2021).

Tabela 1: Odsetek próbek dodatnich (RT-PCR) z 385 próbek gnojowicy z ferm trzody chlewnej w Minnesocie i Iowa.

Wirus	Odsetek dodatnich próbek % PCR
PRRSV	7.75%*
PEDV	13.79%
PDCoV	5.46%
TGEV	0%

*Próbki PRRSV-dodatnie miały medianę wartości Ct 37,56 i wahały się od 35,48 do 39,57, co ogólnie wskazuje na niską wiremię. Dalsze testy przeprowadzono poprzez izolację wirusa, ale nie wyizolowano żadnego wirusa. Dostosowane z Montoya et al., 2021.

Implikacje i kierunki na przyszłość

Wyniki te podkreślają potencjalną rolę praktyk zarządzania gnojowicą w przenoszeniu wirusa oraz znaczenie ścisłych środków bezpieczeństwa biologicznego podczas obchodzenia się z gnojowicą w celu złagodzenia tego ryzyka. Lepsze zrozumienie i dalsze badania nad rolą odchodów w epidemiologii PRRS mają kluczowe znaczenie dla opracowania skutecznych strategii zapobiegania i kontroli w celu złagodzenia wpływu tej choroby.

Konieczne są dalsze badania w celu zrozumienia zakaźności wirusa i poprawy metod wykrywania w próbkach gnojowicy. Zbadanie efektu sąsiedztwa i potencjalnego efektu powiększającego wielu gospodarstw rozrzucających obornik jednocześnie może zapewnić głębszy wgląd w złożoną dynamikę przenoszenia PRRSV.