Virusinfektionen der Rinder und Kälber:

Transkript

1 Virusinfektionen der Rinder und Kälber: Rindergrippe / Kälberdurchfall BVD/MD Virologie II, 3.JK/ Dr. Claudia Bachofen Bei Fragen und für Infos und Anmerkungen: claudia.bachofen@uzh.ch

2 Inhalt 1. Stunde: Was ist Rindergrippe? Vorstellung der viralen Primärerreger: PI-3, BRSV Kälberdurchfall Vorstellung Rotavirus Vorstellung BVD/MD 2. Stunde: BVD/MD

3 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

4 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 Anatomische Prädisposition Kalb Ungenügende Immunabwehr (Kolostrum)

5 Was ist Rindergrippe? / /

6 Was ist Rindergrippe? Zwei gleich alte Kälber in einem Mastbetrieb. Das rechte Tier kümmert wegen chronischer Pneumonie.

7 Was ist Rindergrippe? Erreger der Rindergrippe

8 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

9 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

10 Was ist Rindergrippe? Beteiligte Viren Erreger Subfamilie/Genus Familie Genom Hülle Parainfluenza-3 (PI-3) Respirovirus Paramyxoviridae ssrna (-) behüllt Bov. Respiratorisches Synzytialvirus (BRSV) Mitläuferviren : 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) Bov. Herpesvirus-1 (BoHV-1 ->IBR) Bov. Coronaviren (BCoV) Pestivirus Flaviviridae ssrna (+) behüllt Alphaherpesvirinae Herpesviridae dsdna behüllt Betacoronavirus Coronaviridae ssrna (+) behüllt

11 PI-3, BRSV Paramyxoviridae Paramyxovirinae Pneumovirinae Rubulavirus Mumpsvirus Human PI-2, 4 Avulavirus Avian-Rubula Morbillivirus Masernvirus Staupevirus Rinderpest Henipavirus Hendra (Pfd., Msch.) Nipah (Schw., Msch.) Metapneumovirus Human MPV Avian MPV Respirovirus Bov. PI-3 Canine PI-2 Human PI-1, 3 ( Erkältung ) Sendaivirus Pneumovirus BRSV human, ovine, capine RSV

12 PI-3, BRSV PI-3 Nukleokapsid, bestehend aus: - RNA (ss -), unsegmentiert, ca nt lang - Nukleoprotein (N) - Phosphoprotein ( P) - Polymerase BRSV

13 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

14 PI-3, BRSV PI-3 Kodiert für 6+ Proteine BRSV Kodiert für 10 Proteine Für jedes Gen eigene mrna!

15 PI-3, BRSV Paramyxoviridae typisch: helikale Nukleokapside

16 PI-3, BRSV Replikations Zyklus

17 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

18 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

19 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

20 Erreger PI-3 BRSV 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 Frühste Applikation Schutzdauer Bemerkungen mlv i.n. 1 Woche 12 Wochen Fördert lokale Immunabwehr (IgA) BRSV mlv i.m. Ab 2-3 Monaten; im Herbst impfen! PI-3 BRSV M. hämol. Laut Kompendium (Stand Februar 2016) zugelassen: Ca. 5 Monate Vor ~3 Monaten interferieren maternale Ak Inakt. s.c. Ab 4 Wochen Keine Angabe 2 Wochen vor Risikoperiode Booster

21 Virusnachweis (PI-3 + BRSV): PI-3, BRSV Labordiagnose 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!

22 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!

23 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

24 Kälberdurchfall

25 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)

26 Kälberdurchfall Häufigste Erkrankung bei Kälbern 1 bis ca. 4 Wochen alt Multifaktoren-Krankheit Infektiöse Ursachen: Viren Bakterien Parasiten - Rota - E. coli - Kryptosporidien - Corona - BVD Virus - Salmonellen - Kokzidien - Enterovirus - Shigellen - Giardien u.a. - Staphylokokken Weltweit sind 75-95% der Kälberdurchfälle auf die blau markierten Erreger zurückzuführen (Radostits et al., 2000).

27 Kälberdurchfall Lebensbedrohlich sind häufig nicht die lokalen Infektionen, sondern die sich aus dem Flüssigkeits- und Elektrolytverlust ergebenden Störungen. NEB = negative Energiebilanz; EZR = Extrazellulärraum

28 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

29 Rotavirus Rotavirus (Rota = lat. Rad) Wichtigste virale Durchfallerreger bei Säuglingen (Mensch und Tier) Jährlich ca 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!

30 Rotavirus Rotavirus (Rota = lat. Rad) Kapsid aus 3 Proteinschichten ds RNA Genom, 11 Segmente, Total bp lang VP4 Replikationszyklus etc.: Siehe Vorlesung Bluetongue Virus (auch ein Reovirus)

31 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

32 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.)

33 Rotavirus Kalb mit schwerer Blutazidose. Das Tier wird über eine Ohrvene infundiert Das selbe Kalb nach Ausgleich der Flüssigkeits- u. Elektrolytverluste wenige Stunden später

34 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

35 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 Rota Corona E.coli (inakt.) Rota Corona E.coli Inakt. s.c Mt. vor Geburt Wo. vor Geburt mlv i.m Mt. vor Geburt Wo. vor Geburt Jährlich 2-6 Wo. vor Geburt Jährlich 2-3 Wo. vor Geburt Mutterschutzimpfung Mutterschutzimpfung Inakt. i.m. 1-4 Mt. vor Geburt jährlich Mutterschutzimpfung, nur 1 Applikation

36 Zusammenfassung Wichtigste Erkrankung ganz junger Kälber Multifaktoren-Krankheit Virale Haupterreger: Rota- und Coronaviren Prophylaxe wichtig: Kolostrum-Management, Mutterschutzimpfung Zu beachten: Rotavirus hat hohe Tenazität