Inwazyjne aspekty biegunek u cieląt. Część I – biegunki wczesnego okresu odchowu

Sukces w nowoczesnej hodowli bydła opiera się na osiąganiu maksymalnych wyników produkcji w krótkim przedziale czasowym. Jest to możliwe dzięki optymalizacji wielu czynników związanych z hodowlą, począwszy od pierwszych dni życia zwierząt. Jednymi z zagrożeń, występujących tuż po urodzeniu, są biegunki. Ich ostry przebieg u cieląt jest szczególnie niebezpieczny i obarczony ryzykiem znacznych strat ekonomicznych, w tym także upadkiem zwierząt. Nawet 57% upadków cieląt w okresie 1. miesiąca życia jest spowodowanych chorobami o przebiegu biegunkowym (45). Ich etiologia jest wieloraka i zależna od wielu czynników, związanych głównie z warunkami utrzymania zwierząt.

Wśród hodowców i lekarzy weterynarii panuje najczęściej przekonanie o bakteryjnym tle tych schorzeń, co przejawia się w powszechności stosowania antybiotyków w tym okresie. Badania naukowe dowodzą jednak, że w wielu przypadkach, szczególnie w hodowli wielkostadnej, najczęstszą przyczyną biegunek w pierwszych tygodniach życia cieląt są inwazje pierwotniacze, stwierdzane w ponad 50% przypadków. W dalszej kolejności zaburzenia te mają etiologię wirusową, część zaburzeń ma tło nieinfekcyjne, a jedynie w kilku procentach przyczyną są infekcje bakteryjne (45). Taki stan rzeczy powinien skłaniać zainteresowanych do precyzyjnego określenia etiologii biegunek, co pozwoli na dobór skutecznego sposobu leczenia i profilaktyki, a tym samym ograniczy nieuzasadnione stosowanie antybiotyków.

Inwazją o szczególnym znaczeniu w pierwszym okresie życia cieląt jest kryptosporydioza, natomiast mniej znaną parazytozą w odniesieniu do tych zwierząt jest giardioza. Obie inwazje poza zagrożeniem dla najmłodszych cieląt są zoonozami, stwarzając istotne zagrożenie dla zdrowia człowieka (2, 5, 9, 19, 30, 33, 41, 45, 48).

Charakterystyka czynnika inwazyjnego

Pierwotniaki z rodzaju Cryptosporidium należą do typu Apicomplexa. Wykazują pokrewieństwo do ziarniaków z rodzaju Eimeria, Isospora, Neosopra, Sarcocystis, Besnoitia czy Toxoplasma. Pierwotniaki te są specyficznymi pasożytami wewnątrzkomórkowymi. Zasiedlają najczęściej komórki nabłonka jelit, rzadziej komórki nabłonka dróg oddechowych oraz układu moczowo-płciowego. Morfologicznie są komórkami o wydłużonym bananowatym kształcie (1,5 x 6 µm) z centralnie położonym jądrem i zlokalizowanymi wokół niego organellami. „Kompleks apikalny” zlokalizowany na ostrym biegunie wykazuje aktywność enzymatyczną pozwalającą na wniknięcie do komórek żywiciela. Pierwotniaki te w organizmie żywiciela w zależności od fazy inwazji obecne są w różnych postaciach rozwojowych: sporozoitu, schizonta lub merozoitu. Poza organizmem lokalizują się wewnątrz oocyst jako sporozoity, po cztery w jednej oocyście (ryc. 1). Ooocysty są inwazyjne już w momencie ich wydalenia z organizmu, charakteryzują się bardzo małymi rozmiarami, nie przekraczając 4-6 µm średnicy (9, 19).

Giardia duodenalis, znana również jako G. intestinalis lub G. lamblia, to jednokomórkowy pasożyt należący do typu wiciowców. Występuje u człowieka i wielu gatunków zwierząt domowych i dzikich, w tym przeżuwaczy. W przeciwieństwie do Cryptosporidium jest pasożytem zewnątrzkomórkowym. Kolonizuje błonę śluzową jelit cienkich, dróg żółciowych lub przewodu trzustki. Trofozoit jako postać pasożytnicza jest wydłużony, mierzy 9-21 x 5-12 µm, posiada wysklepioną stronę grzbietową i wklęsłą brzuszną, z wyodrębnionymi dwoma krążkami czepnymi. Swoim wyglądem przypomina przekrojoną gruszkę. Posiada: 2 jądra, 2 aksostyle oraz 4 pary wici (ryc. 2). W dalszych odcinkach przewodu pokarmowego trofozoity ulegają otorbianiu, przyjmując formę cysty. Jest ona owalna, mierzy 8 x 12 µm, posiada dwuwarstwową ścianę, wewnątrz liczne zawiązki wici oraz 4 jądra (ryc. 3). Jest ona formą przetrwalnikową, a jednocześnie inwazyjną, wywołując zarażenie u nowych żywicieli (9, 19).

Różnorodność gatunkowa

W obrębie rodzaju Cryptosporidium opisano dotychczas 27 gatunków o dużym zróżnicowaniu genetycznym (40 genotypów). Pochodziły one od 150 gatunków zwierząt i człowieka (3, 24, 34, 39, 40, 46,). Poszczególne gatunki różnią się specyficznością wobec żywicieli oraz zjadliwością przekładającą się na oddziaływanie patogenne. Niektóre gatunki występują wyłącznie w wąskim zakresie żywicielskim. Inne mogą występować u wielu gatunków zwierząt, z człowiekiem włącznie. Z tego względu kryptosporydioza jest traktowana jako inwazja zoonotyczna (choroba odzwierzęca). Gatunkiem szczególnie istotnym dla zdrowia przeżuwaczy (a szczególnie dla młodych cieląt) oraz człowieka jest Cryptosporidium parvum. U starszych cieląt i dorosłych zwierząt, również w obrębie jelit cienkich, występują inne gatunki, jak C. bovis oraz C. ryanae. Natomiast u bydła dorosłego występuje C. andersoni, gatunek lokalizujący się w komórkach nabłonka trawieńca (7, 8, 13, 21, 24, 34).

W obrębie rodzaju Giardia stwierdza się wiele gatunków typowych dla wybranych gatunków kręgowców. U gryzoni występują: G. muris oraz G. microti, u ptaków: G. ardeae i G. pstitaci, u płazów: G. agilis. Najbardziej powszechnie występującym jest G. duodenalis o szerokim spektrum żywicieli obejmującym wiele ssaków domowych i dzikich z człowiekiem włącznie. Jest to gatunek zbiorczy wykazujący znaczną różnorodność. Obecnie został nazwany grupą Giardia duodenalis. W wyniku badań genetycznych w obrębie grupy potwierdzono różnorodność genotypów i wyodrębniono tak zwane genogatunki.

Genotyp A zachował nazwę G. duodenalis – jest szczególnie patogenny dla: człowieka, zwierząt mięsożernych, przeżuwaczy i gryzoni. Genotyp B – nazwano G. enterica – patogenny dla człowieka i psowatych, a także niektórych wolnożyjących ssaków, Genotyp C i D – G. canis – psy i wolnożyjące psowate, genotyp E – G. bovis – bydło i inne kopytne, genotyp F – G. cati – kotowate, genotyp G – G. simondi – gryzonie. U cieląt zatem mogą występować G. duodenalis o cechach zoonotycznych oraz G. bovis – patogenny wyłącznie dla bydła (3, 26, 27).