Решение проблем, вызванных сальмонеллой и клостридией, на молочных фермах США
Шила МакГирк, доктор ветеринарной медицины, кандидат наук
Университет штата Висконсин, колледж ветеринарной медицины
Madison, WI 53706
Вступление
Бактерии родов Salmonella и Clostridium могут вызывать серьезные желудочно-кишечные заболевания у коров и телят. Хотя оба эти типа бактерий могут поражать кишечный тракт, вызывать смерть из-за системного действия токсинов и проявляться клинически в виде кровавой диареи, во многих других аспектах они сильно различаются. Кроме того, Salmonella enterica - одна из наиболее опасных пищевых патогенных бактерий, распространенных в США. Природные резервуары часто являются источником сальмонеллы - грамотрицательной бактерии, имеющей способность не только выживать, но и размножаться в окружающей среде. Исследователи (Peek et al.) нашли этот организм на 45% из 20 молочных беспривязных ферм в штате Висконсин, в которых не было клинических случаев сальмонеллеза. Заражение из окружающей среды обычно является результатом распространения фекалий. Согласно недавнему исследованию (Callaway et al.), в 56% из 16 проанализированных стад было хотя бы по одной корове с положительным результатом бакпосева из кала, а в примерно 10% положительными оказались почти 1000 образцов. В отчете Fossler et al. значится, что на почти 90% ферм была найдена хотя бы одна положительная корова, и у 5% коров, подвергнутых бактериологическим анализам, результат был положительным. Сальмонелла редко считается частью нормальной флоры кишечного тракта. Животные без симптомов заболевания могут выделять Salmonella на протяжении длительного времени после заражения, а в некоторых случаях с Salmonella Dublin - прерывисто всю жизнь.
Клостридии же, с другой стороны, в основном являются нормальными обитателями организма скота и вызывают проблемы только при алиментарном стрессе, телесных повреждениях, изменениях в содержании, поражениях паразитами и прочих ненормальных состояниях, создающих благоприятную среду для развития бактерий, вырабатывающих сильнодействующие токсины. Clostridium perfringens, организм, вызывающий энтеротоксемию у коров и телят, отличается от других видов клостридии, ответственных за гнилостный запах, возникающий при ферментации слишком влажных силосованных кормов. Этот организм широко распространен в окружающей среде и желудочно-кишечном тракте большинства видов млекопитающих. C. perfringens типа А регулярно выделяют из почвы и у клинически здоровых животных. Типы C и D очень редко выделяют из почвы, но они могут быть найдены у животных без симптомов заболевания. Если C. perfringens находят в силосах, то это, вероятнее всего, результат попадания туда фекалий или тканей животных.
Патологические синдромы
Инфекция Salmonella spp. случается, когда подверженное животное получает бактерии перорально. Молочный скот потребляет корма или воду, зараженные фекалиями животных, выделяющих этот организм. Бывает трудно определить, какие коровы выделяют бактерии, потому что животные с бессимптомным или субклиническим заболеванием могут выделять с навозом такое же количество бактерий, как и клинически больное животное. Другими источниками инфекции могут быть грызуны, птицы (включая водоплавающих), мухи, одичавшие кошки, собаки, еноты и, в редких случаях, люди. Основной путь заражения - фекально-оральный. Слюна, носовая слизь, молозиво и молоко также могут быть источниками распространения возбудителя от больных животных и оральная передача из этих источников - еще один способ распространения заболевания на ферме. Передача от коровы к корове - типична, но и другие животные, насекомые, птицы, люди, транспортные средства, медикаменты, оборудование и инвентарь могут способствовать передаче возбудителя. Хотя это и менее вероятно, однако при определенных условиях содержания передача сальмонеллы может произойти и воздушно-капельным путем.
Сальмонеллез у КРС может иметь целый спектр проявлений. Заболевание может проходить бессимптомно, в виде легких клинических случаев, или как скоротечная бактеремия/сепсис и эндотоксемическая инфекция. Проявления варьируются в зависимости от вирулентности штамма, инфекционной дозы, возраста и состояния иммунитета инфицированного животного. Для некоторых хозяйств первый опыт сальмонеллеза - это вспышка случаев повышенной температуры, кровавой диареи, острых респираторных заболеваний и (или) падежа. Вспышки сальмонеллеза обычно продолжаются несколько месяцев. Во многих других хозяйствах сальмонеллез - оппортунистическая инфекция (проявляется только при благоприятных для нее условиях). Повторяющиеся проблемы с диареей, повышенной температурой и низкой продуктивностью обычно бывают в новотельной группе коров и (или) в группе животных на лечении, а также у телят на выпойке, только что отнятых от молока или в других группах, подверженных большому стрессу. На некоторых фермах клинические признаки бывают только у телят. У них проблема может проявляться в виде диареи, бурно протекающих гемоконтактных инфекций или острой, угрожающей жизни пневмонии.
Клостридиальные инфекции не передаются от одного животного к другому и простого присутствия возбудителя в кишечнике недостаточно для того, чтобы вызвать синдром кровоизлияния в тощую кишку (СКТК), язвы сычуга, абомазиты, тимпанию сычуга, газовую гангрену, внезапную смерть, некроз кишечника или энтеротоксемию. Заболевают те животные, в организме которых присутствует возбудитель и они находятся под воздействием одного или нескольких стресс-факторов, которые будут описаны ниже.
В последние несколько лет фермеры и ветеринары, их обслуживающие, с возрастающей частотой стали распознавать у взрослого скота состояние, которое называют синдромом еюнального кровотечения, т.е. синдром кровоизлияния в тощую кишку (далее - СКТК). Хотя конкретной причины выявлено не было, считается, что Clostridium perfringens типа А в этих случаях играет некоторую роль, на основании того, что этот организм был обнаружен в большом количестве у большинства (если не у всех) животных с данным синдромом. Этот синдром характеризуется внезапным началом заболевания, при котором у пораженных коров проявляются неожиданная потеря аппетита, сильное сокращение или прекращение выработки молока, болезненность или вздутие кишечника, внутреннее кровотечение в кишечнике, очень небольшой объем испражнений и гибель несмотря на терапию и (или) хирургическое вмешательство.
У телят внезапное вздутие живота, боль, подавленность, отказ от пищи и внезапная смерть ассоциировались с язвами сычуга, воспалением и газом в стенке желудка. Хотя причин у этого синдрома может быть несколько, исследователи выделили у пораженных телят Clostridium perfringens типа А и экпериментально воспроизвели заболевание, поместив бактерии в рубец ослабленных телят. Патологоанатомическое исследование показывает воспаление выстилающего слоя рубца и сычуга с язвами и кровоизлияниями. Clostridium perfringens вызывает некротический энтерит у новорожденных телят. Заболевшие телята могут погибнуть до того, как у них появится диарея. Телята внезапно становятся подавленными, слабеют, могут испытывать вздутие и боль в брюхе. Если появляется диарея, то в испражнениях может быть кровь и прожилки тканей. Интенсивный уход с применением антитоксических средств, жидкости, антибиотиков и противовоспалительных препаратов необходим, но часто не приводит к выздоровлению. Как было описано, эти симптомы не специфичны для Clostridium; в качестве причин необходимо также рассматривать сальмонеллез, кокцидиоз и некоторые редкие формы колибактериоза. Патологоанатомическое исследование показывает некроз и кровоизлияние в тонком кишечнике. Clostridium perfringens типа D вызывает типичную "болезнь переедания" (энтеротоксемия), синдром, чаще проявляющийся у ягнят, чем у телят. Заболевание характеризуется внезапной смертью благополучных, хорошо едящих телят. Некоторые заболевшие телята могут быть неврозными, с нарушенной координацией движений, дрожать, лежать навзничь с откинутой назад головой или конвульсировать. Похожие симптомы могут быть вызваны другими причинами, такими как сепсис, полиоэнцефаломаляция, передозировка ласалоцида, отравление солью и колибактериоз. При патологоанатомическом исследовании выявляются энтеротоксемия, отек головного мозга и глюкоза в моче.
Считается, что для сдерживания клостридиальных заболеваний первостепенное значение имеет уход и содержание. В большинстве хозяйств клостридиозы обычно проявляются спорадически, в других хозяйствах может произойти серия случаев на протяжении относительно короткого времени, а у некоторых - это постоянная проблема, либо с коровами, либо с телятами на выпойке. В целом клостридиальные заболевания начинаются внезапно, молниеносно становятся тяжелыми и первым признаком болезни иногда бывает смерть. Clostridium perfringens типов A, C и D могут вызывать скопление газа в тканях кишок, вздутие и (или) кишечное кровоизлияние, но пораженные телята или коровы могут умереть до того, как появятся кровь, кровяные сгустки или диарея. Поскольку процент успешности лечения очень низок, акцент закономерно делается на мерах профилактики.
В то время как основой диагностики Salmonella является положительный результат бактериального посева из кала, Clostridium быстро размножаются после смерти животного, часто вытесняя прочую нормальную микрофлору, и могут распространяться в ткани за пределы кишечника, что может приводить к ложноположительным результатам у телят и коров, причины смерти которых были другими. Поэтому выделение бактерии при помощи посмертных посевов - недостаточное основание для диагноза. Быстрое взятие образцов от подозрительных животных и правильное их хранение перед поставкой в лабораторию для посева очень важны! Для подтверждения диагноза клостридиоза необходимо сопоставление найденного возбудителя, произведенных токсинов, соответствующей картины заболевания и поражений.
Факторы риска
Затяжные или повторяющиеся эпизоды сальмонеллеза могут быть результатом многих факторов: постоянное присутствие возбудителя в окружающей среде, наличие в стаде персистентных носителей сальмонеллы, длительные периоды выделения бактерий в постинфекционный период, перезаражение уязвивых животных или постоянное воздействий факторов риска. Определение имеющихся факторов риска и управление ими - один из лучших путей к сдерживанию заболевания. Ниже перечислены известные факторы риска сальмонеллеза, действующие на уровне стада:
· Совместное содержание больных, хромых, находящихся на лечении или подлежащих выбраковке животных с новотельными коровами
· Недостаточная изоляция больных коров
· Отсутствие монензина натрия в рационе отнятых от молока телят или осемененных телок (см. Fossler et al)
· Недостаточная защищенность склада концентратов и белковых добавок, намокание кормов
· Доступ дойных коров к открытому водоему (озеру, пруду, ручью, реке)
· Вывоз жидкого навоза, особенно при внесении его на пастбища или на поля с кормовыми культурами
· Содержание безвыпасное или в беспривязном дворе
· Все времена года, кроме зимы
· Наращивание поголовья, закупка скота у дилеров
· Присутствие диких птиц, кошек, гусей или грызунов в местах хранения кормов и содержания скота
· Использование отходов пивоварения на корм скоту
· Транспортировка кормов погрузчиками, используемыми для вывоза навоза, или просто попадание такой техники в кормовой проезд
· Выпаивание телят молозивом от коров, больных сальмонеллезом
· Выпаивание телят молозивом от коров, инфицированных Salmonella Dublin.
Наиболее распространенное заболевание взрослых животных, связанное с клостридией, а конкретно с Clostridium perfringens типа A - это синдром кровоизлияния в тощую кишку (СКТК). СКТК чаще проявляется у полновозрастных коров, чем у первотелок и быков, но многие фермеры сообщают о проблемах у скота любого возраста и на всех стадиях лактации. Первоначальные сообщения об СКТК свидетельствовали о большей предрасположенности более возрастных коров на стадии 100-110 дней лактации, но это заболевание можно увидеть на любой стадии лактации, а также в сухостое, и даже у взрослых быков-производителей в центрах искусственного осеменения. Бурая швицкая порода, по-видимому, подвержена большему риску, но этот синдром может наблюдаться у любой молочной породы. Бóльшая часть животных выглядит здоровыми непосредственно перед тем, как у них развивается СКТК, хотя могут быть и другие, пока еще плохо изученные, факторы риска на уровне стада, такие как подострый ацидоз рубца, имеющий место на проблемных фермах. Не похоже, чтобы в хозяйствах, испытывающих СКТК, постоянно наблюдался более высокий уровень других заболеваний, имеющих отношение к продуктивности (таких как субклиническая гипокальциемия, мастит или кетоз), но несомненно, многое об этом состоянии нам еще не известно. Взаимосвязь между СКТК и другими заболеваниями, симптомом которых является диарея (такими как сальмонеллез, вирусная диарея, коронавирусный энтерит ("зимняя дизентерия"), паратуберкулез или паразитные инвазии), на пораженных фермах не очевидна.
Ниже перечислены другие факторы риска, которые могут играть роль в заболеваемости скота СКТК:
· Высокая продуктивность, физиологический стресс, подавленный иммунитет
· Рационы, богатые энергией и белком, но бедные клетчаткой
· Вторая и более лактации
· Недавние изменения в рационе
· Ацидоз рубца
· Переполнение рубца с перетеканием в кишечник содержимого с повышенным содержанием растворимого протеина и углеводов
· Сокращение подвижности кишечника
· Нестабильность потребления кормов и питательных веществ
· Испорченные, заплесневелые корма и несоблюдение технологии забора кормов из траншеи с разрушением поверхности среза.
· Внесение навоза на поля с еще не убранными культурами
Что касается клостридиальных проблем у телят, факторы риска здесь другие, и вот некоторые из них:
· Пероральное заражение C. perfringens в первые несколько дней кормления молозивом.
· Потребление рациона с высоким содержанием белка при дефиците протеазы в кишечном тракте, позволяющее быстро размножаться C. perfringens
· Фактором риска может быть потребление заменителей цельного молока, богатых протеином или больших объемов зерна.
· Непостоянство кормления (изменения рациона, температуры, концентрации, частоты кормления, размера порций)
· Ограничение доступа к воде после потребления кормов
· Нарушение кишечной микрофлоры из-за массированного перорального медикаментозного лечения
· Создание стрессов для животных, приводящих к перебоям в потреблении ими корма
Лечение
При сальмонеллезе и клостридиозе варианты лечения по большей части заключаются в поддерживающей терапии и исход при сальмонеллезе обычно гораздо более благополучный чем при клостридиальных синдромах. Ранняя диагностика - ключевой фактор успеха. Мониторинг состояния телят и коров, подверженных риску сальмонеллеза можно производить при помощи измерения ректальной температуры. При первом зафиксированном повышении на 1,5-2 градуса можно ввести противовоспалительные средства, антибиотики и (или) жидкость. Жидкости очень важны для регидратации. Когда оттянутая складка кожи на шее взрослой коровы разглаживается за более чем 5 секунд, то для регидратации требуется введение 40-80 л сбалансированного раствора электролитов. Обезвоженным телятам требуется 3-4 л сбалансированного раствора электролитов в дополнение к жидкой части обычного суточного рациона. Обычно добавляют противовоспалительные средства типа "Банамина" (флуниксин) и антибиотики. Тот факт, что Salmonella находится внутри клетки, осложняет проникновение антибиотика в эффективной концентрации, и тяжесть протекания заболевания вызвана, по большей части, эндотоксинами, которые выделяют умирающие бактерии. Эффективность антибиотиков при клостридиальных заболеваниях также ограничена, потому что клинические симптомы, в основном, - результат действия токсинов. Быстрое внутривенное введение гипертонического соляного раствора (2 л корове, 150 мл теленку) с последующей дачей воды или раствора электролитов может значительно облегчить реанимацию животных с сильной интоксикацией. Животным с СКТК могут требоваться слабительные, кишечно-стимулирующие средства или хирургическая операция по извлечению сгустков крови, создающих непроходимость кишечника. К сожалению, успешность хирургических операции низка из-за повторного образования кровяных сгустков, низкой подвижности кишечника и некроза кишечника. Телятам с клостидиальными синдромами можно давать антитоксин Clostridium perfringens типов C и D, но он скорее всего имеет очень ограниченную перекрестную защиту от синдромов, вызванных Clostridium perfringens типа A.
Вакцинация и профилактика
Как это уже было освещено выше, выявление и контроль имеющихся факторов риска - это наиболее эффективный путь сдерживания сальмонеллеза и клостридиоза. В хозяйствах, где есть проблема сальмонеллы, профилактика должны начинаться с управления работой в родильном отделении. В нем должны находиться только телящиеся коровы и лишь непродолжительное время. Телят нужно отделять от матерей и изолировать в безопасном месте с хорошей подстилкой в течение 30 минут после рождения. Совершенно необходимое требование - выпойка четырьмя литрами молозива от одной здоровой, вакцинированной коровы, которую хорошо подготовили к дойке. В молозиво ничего не добавляйте. При использовании заменителя молозива или добавок, разводите их в воде согласно инструкции. Обеспечьте наличие достаточного количества пищеводных зондов, чтобы избежать использования одного и того же зонда на нескольких телятах без промежуточной дезинфекции. Места коллективного содержания телят для обогрева и обсушивания уместны лишь в том случае, если их туда переводят в течение 30 минут после рождения. Используемые для перевозки телят тележки, тачки или транспортные средства, перевозящие по несколько телят сразу, могут выглядеть чистыми, однако часто они являются обильным источником сальмонеллы. Не трогайте руками корма и рты телят. Устраняйте остатки корма, будь то жидкого или твердого, из среды обитания телят и не используйте остатки с кормового стола коров на корм уязвимым группам телок. Поддерживайте подстилку в стойлах (боксах) телят в сухом и чистом состоянии. Обеспечьте наличие резервных боксов для телят в количестве 10% от максимальной загрузки, чтобы сделать возможной их чистку, удаление органических остатков и дезинфекцию перед переводом в бокс нового теленка.
Максимизируйте иммунитет в кишечнике коров и телят, ограничив прием антибиотиков лишь теми животными, которым это требуется, и сократив курс лечения до необходимого минимума. Ограничьте мероприятия по уходу, лечению и прочие, лишь теми, которые являются эффективными и не вредят животным. Тщательно планируйте время для вмешательств, причиняющих наибольший стресс. Улучшайте комфорт и вентиляцию в помещениях. Такие пищевые добавки, как маннанолигосахариды или бета-глюканы могут улучшать кишечный иммунитет, препятствовать прикреплению патогенных организмов к слизистой кишечника, повышать эффективность извлечения энергии из корма в кишечнике, поглощать токсины или противостоять некоторым типам иммунодепрессии. Исследования таких препаратов, как Bio-Mos и Omnigen-AF, которые добавляли в корма телят, коров и овец, привели к росту их использования на многих молочных фермах. Кормовые добавки не заменят внимания, которое нужно уделять комфорту животных, кормлению и профилактике заболеваний. Составление рационов, обращение с кормами и внимание к процедурам, которые минимизируют стрессы - всё это очень важно.
До недавнего времени на рынке не существовало утвержденной вакцины для защиты скота от Clostridium perfringens типа A. Из-за этого в значительном масштабе использовались аутогенные (бактерин-токсоидные) вакцины Clostridium perfringens типа А, выделенные из подверженных этому возбудителю стад. Для того, чтобы продукт был эффективным, он при изготовлении должен пройти процессы ферментации, максимизирующие бактериальный рост и выработку токсинов с использованием подходящего по генотипу организма Clostridium perfringens типа А. Сейчас получает широкое распространение бактерин-токсоидный препарат C. perfringens типа A от "Новартис", и отзывы о нем являются для нас наилучшим свидетельством того, насколько эффективно он работает на ферме. В случаях СКТК, исследованных учеными колледжа ветеринарной медицины Университета штата Колорадо, Clostridium perfringens типа А, выделенный из пораженного кишечника, представлял собой не единый штамм, а был генетически разнородным. Это может ограничивать способность любого бактерин-токсоида C. perfringens типа А предотвращать заболевание. В других хозяйствах использовали токсоид Clostridium perfringens типа C и D или 7-8 валентные бактерин-токсоиды клостридии. В некоторых хозяйствах сообщают о снижении заболеваемости СКТК за счет вакцинации этими препаратами 2-3 раза в год. Использование молозива от коров, вакцинированных C. perfringens типа C - наиболее эффективный способ вовремя обеспечить иммунитет телят в целях профилактики клостридиоза.
Традиционные бактерины Salmonella Typhimurium и Dublin показали себя не очень эффективными для профилактики и сдерживания клинической инфекции. Патогенный механизм этих бактерий ограничивал защитную способность реакции антител, вырабатываемых этими вакцинами и аутогенными бактеринами. Попытки создать и выпустить на рынок безопасную, но эффективную вакцину не принесли много новых продуктов, однако привели к появлению вакцин с грамотрицательным ядерным антигеном (J-5, J-Vac и Endovac-Bovi), которые надежно снижали тяжесть клинического сальмонеллеза у взрослых коров и телят, получавших молозиво от вакцинированных доноров. Живая вакцина - Entervene-D (Fort Dodge) появилась в качестве эффективного средства сдерживания Salmonella Dublin у телят, но потенциальной проблемой для юных животных всегда являются побочные действия препарата. Недавно, с выпуском на рынок компанией AgriLabs вакцины от сальмонеллеза, использующей технологию SRP (белки-рецепторы и порины сидерофоров), появился безвредный и эффективный способ блокировать сальмонелле путь, необходимый ей для инфицирования, деления и выживания в организме хозяина. Вакцина показала снижение выделения животными Salmonella в ходе полевых испытаний и, похоже, обладает перекрестной защитой от многих штаммов. Результаты полевого эксперимента были хорошими, а безопасность - отличной. Телята могут получить эффективный уровень иммунитета после употребления молозива от вакцинированных коров. Эффективная вакцинация - лишь часть плана по профилактике, который требуется внедрить, чтобы устранить серьезную проблему с сальмонеллезом, которую испытывают наши хозяйства. Возьмите под контроль все факторы в среде обитания животных, которые могут помочь возбудителю укорениться на ферме: грызуны, мухи, птицы, бродячие собаки и кошки.
И наконец, всегда помните, что Salmonella может передаться людям, находящимся на ферме, фекально-оральным путем. Избегайте возможных проблем при помощи следующих шагов:
· Используйте комбинезоны или верхний защитный слой одежды, который останется на ферме или зараженном месте.
· Используйте перчатки и защитную обувь, которую можно оставить на ферме, либо почистить и продезинфицировать.
· Всегда мойте руки перед едой и перед тем, как брать маленьких детей.
· Не ешьте и не пейте в рабочих зонах.
· Не пейте сырое молоко.