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Die Krankheit im Gesamtzusammenhang
E. coli ist ein überall vorkommendes und komplexes Bakterium, das in allen Schweinemastbetrieben zu finden ist. Der Begriff Colibacillose bezieht sich weitgehend auf alle Erkrankungen oder Bedingungen, die durch E. coli verursacht werden. Das Management der Colibacillose bei Schweinen erfordert das Verständnis der Biologie vieler E. coli-Typen sowie der Bedingungen, unter denen sie die Krankheit hervorrufen können. Wenn wir für einen Moment die Besonderheiten von E. coli außen vor lassen und den Gesamtzusammenhang dieser Infektionskrankheit betrachten, erhalten wir umfassendere Erkenntnisse über die Methoden zu ihrer Bekämpfung.
Erfolgsstrategie eines Krankheitserregers
Die Einführung eines Buches über die bakterielle Pathogenität verschafft einen hilfreichen Überblick über die Schritte, die ein Krankheitserreger befolgen muss um eine Erkrankung auszulösen. Eine Übersicht dieser Schritte bietet den Rahmen für Strategien zur Diagnose und Prävention dieser Erkrankungen (Gyle CL, Prescott JF, 2010).
Diese Schritte für den Erfolg eines Krankheitserregers sind:
- In einen Körper eindringen und/oder sich anheften
- Die Abwehr des Wirts umgehen
- Sich vermehren
- Den Wirt schädigen
- Sich auf den nächsten Körper übertragen
Die gute Nachricht ist, dass die Unterbrechung eines oderer mehrerer dieser Schritte der Schlüssel für eine effektivere Strategie zur Bekämpfung der Krankheit sein kann. Bei der Colibacillose wird der erste Schritt, das Eindringen und die Anheftung, durch klar definierte Rezeptoren für fimbriale Adhäsine gesteuert, die bei Schweinen unterschiedlichen Alters auftreten und wieder verschwinden oder dies nicht tun. Der zweite und dritte Schritt, das Umgehen der Abwehr des Wirts und die Vermehrung, können durch ganz gewöhnliche und einfache Vorgänge wie die Hypothermie bei neugeborenen Ferkeln beeinflusst werden, da die Aufnahme von Kolostrum ebenso wie das Ausscheiden pathogener Bakterien unter Kältestress reduziert ist (Blecha F, Kelley KW, 1981). Der vierte Schritt, die Schädigung des Wirts, wird durch Toxine gesteuert, die je nach Vorhandensein oder Fehlen virulenter Gene von spezifischen E. coli-Stämmen erzeugt werden können oder nicht. Durch die Beurteilung dieser Strategien gegen die zur Verfügung stehenden Steuerungsmöglichkeiten können wir uns auf die mit den Bekämpfungsmaßnahmen zu erreichenden Ziele konzentrieren und sie unter Berücksichtigung der von den Krankheitserregern benutzten Taktiken verstehen.
Modell der Krankheitsursachen unter Berücksichtigung von fünf Faktoren
Eine andere Möglichkeit dieses Thema zu betrachten wird in Abbildung 1 in einem Ursache-Wirkungs-Diagramm dargestellt, das von Dr. Kent Schwartz von der Iowa State University entwickelt wurde. Dieser Denkansatz berücksichtigt fünf miteinander verbundene Produktionsfaktoren, die zur neonatalen Colibacillose bei Schweinen führen. Das ist hilfreich, da der Fokus über die ledigliche Betrachtung des Krankheitserregers hinaus gerichtet wird, um ein breiteres Spektrum von Risikofaktoren einzubeziehen, die zur Krankheit beitragen.
Figure 1. Five production input model of disease causation. Figure courtesy of Dr. Kent Scwartz, Iowa State University
Einfache Mathemathik
Ich schlage eine einfachere Gleichung als anderen Weg vor, die Infektionskrankheit im Allgemeinen und die Colibacillose im Besonderen zu betrachten:
Infektionskrankheit = (Anfälligkeit)(Dosis)(Virulenz)
Diese Gleichung ermöglicht uns tatsächlich, uns auf das zu konzentrieren, was wir mit unseren Bekämpfungsstrategien bewirken möchten. Wenn wir mit dem Ende der Gleichung, der Virulenz, beginnen, bemerken wir, dass diese Variable tatsächlich sehr veränderlich ist (Blecha F, Kelley KW, 1986). Abbildung 2 zeigt das Spektrum von Virulenzgenen, die in den letzten drei Jahren am Veterinärmedizinischen Diagnoselabor Minnesota aus porzinen E. coli-Isolaten identifiziert wurden. (Hinweis: Diese Daten stammen von veröffentlichten Fällen klinischer Darmerkrankungen und sind als solche bestenfalls als passive Überwachung zu betrachten, die nicht die tatsächliche Prävalenz in der Praxis repräsentiert.) Hinsichtlich der Bekämpfungsstrategien haben wir in Wirklichkeit keine Kontrolle über diese Variable in den Betrieben, sie ist aber wichtig, um zu wissen, was wir bekämpfen wollen.
Prävalenz der Virulenzfaktoren von E. coli bei Schweinen
am Veterinärmedizinischen Diagnoselabor Minnesota, Juli 2012 - Juni 2015
Abbildung 2: Prävalenz der Virulenzfaktoren von E. coli. Daten mit freundlicher Gnehmigung von Mary Thurn, University of Minnesota.
Die Dosis als zweite Variable ist ein Faktor, über den wir mehr Kontrolle haben. Allerdings hat es sich als große Herausforderung erwiesen, effektive Reinigungs- und Desinfizierungspläne zur Eliminierung von F18 E. coli insbesondere in den Einrichtungen durchzuführen. Dies soll nicht heißen, dass wir dies nicht versuchen sollten, aber wir sollten uns auf das Wesentliche konzentrieren und unsere Energien auf die Bereiche richten, in denen wir die größten Erfolgsaussichten besitzen.
Die erste Variable, Anfälligkeit, bietet schließlich ein breites Feld an Möglichkeiten E. coli zu bekämpfen. Rezeptoren im Darm des Schweins für F18 E. coli sind bis zum Alter von ca. 21 Tagen nicht vollständig ausgebildet, weshalb Saugferkel für eine Infektion nicht anfällig sind (Coddens A et al., 2007). Sie sind auch nicht gegen F18 E. coli impfbar, so dass die Herausforderung darin besteht, die Schweine zur Entwicklung der Immunität spät genug, aber gleichzeitig auch früh genug zu impfen um einer Feldinfektion zuvorzukommen. Ein späteres Absetzen kann ein Mittel sein, mit diesem Konflikt umzugehen (McLamb BL et al., 2013). Hinzu kommt, dass der Rezeptor für die F18-Fimbrien nicht vorhanden ist oder aus einigen Linien der Schweinerassen herausgezüchtet wurde, so dass selbst bei älteren Schweinen das Risiko des Anhaftens im Darm und der darauffolgenden Erkrankung deutlich reduziert ist (Frydendahl K et al., 2003). Soweit es umsetzbar ist, stellt dies eine einfache und effektive Strategie zur Bekämpfung der Krankheit dar.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Betrachtung eines breiteren Spektrums von Faktoren, die die Colibacillose bei Schweinen beeinflussen, uns dabei helfen kann, uns unabhängig von Labordiagnosen auf konsequentere und erfolgreichere Weise auf die Bekämpfungsstrategien zu konzentrieren.
