E.coli bedingter Durchfall beim Absetzferkel (PWD)

Definition?

Durchfall beim Absetzferkel (post weaning diarrhoea, PWD) ist eine  bedeutende Darmerkrankung, die in der Regel kurz nach dem Absetzen auftritt und durch wässrigen Durchfall, Austrocknung, Gewichtsverlust und Tod infizierter Schweine gekennzeichnet ist.1

Obwohl die Bekämpfung der PWD – überwiegend mittels oral applizierter Antibiotika (z. B. Colistin) sowie Zink – hohe Priorität hat – ist die Inzidenz der PWD in vielen europäischen Ländern nach wie vor hoch (laut Angaben von Schweineproduzenten und Tierärzten sind schätzungsweise 15–23% der Ferkel betroffen).4

Der Durchfall verursacht beträchtliche wirtschaftliche Verluste durch Todesfälle, die Erkrankung und ein verzögertes Wachstum der Tiere sowie die Arzneimittelkosten.2
 

Ursachen?

  • Zu den wichtigsten Ursachen der PWD gehört Escherichia coli.
  • E. coli F4+ (K88) ist ein häufiger Erreger von Durchfall beim Absetzferkel.
  • Weltweit zunehmende Ausbrüche der PWD, die mit plötzlichen Todesfällen und schwerem Durchfall einhergehen, werden häufig durch E. coli F4+ hervorgerufen.2
     

Folgen der PWD für Schweineproduzenten?

Die PWD kann Kosten von bis zu etwa 4,5 €* pro Absetzferkel3 oder sogar mehr4 verursachen. Diese entstehen überwiegend durch Tod von Tieren und entgangenem Gewinn, eine geringere durchschnittliche tägliche Gewichtszunahme, zusätzliche Medikamente und Arbeitsaufwand.3

Die PWD ist eine emotional sehr belastende Erkrankung, die frustriert und große Sorgen bereitet, vor allem bei wiederholten Ausbrüchen. Der zusätzliche Arbeitsaufwand erhöht den Stress im Zusammenhang mit der PWD.4
 
*Hinweis: Zugrunde gelegt wurde ein Wechselkurs von US-Dollar in Euro von 1,3.


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Diagnostik der PWD

Diagnose

Das Alter, in dem die PWD auftritt, in Kombination mit den klinischen Symptomen sowie den an toten Tieren festgestellten Veränderungen weisen auf die Erkrankung hin und können die Verdachtsdiagnose PWD begründen.
Die Isolierung und Identifikation enterotoxischer E. coli (ETEC), wie F4-positive E. coli, im Labor bestätigt die Diagnose.

Diese Diagnosestellung erfolgt üblicherweise, indem mittels Polymerasekettenreaktion (PCR) Virulenzfaktoren von E.-coli-Isolaten nachgewiesen werden. Als Probenmaterial dienen Kotproben (Abstrich oder in Gefäßen) oder Darminhalt von Tieren in der Frühphase eines Ausbruchs.

Der Nachweis von Virulenzfaktoren – Fimbrien und Enterotoxine – ist die bevorzugte Methode zur Feststellung, ob es sich bei einem Isolat aus dem Darm eines erkrankten Tieres um einen pathogenen Erreger handelt (Wray and Woodward, 1994).

Abb. 1: Überblick zur Diagnose der PWD im Labor. Von Ferkeln mit Durchfall stammende Proben (1) werden ins Labor geschickt und zur Isolierung sowie Identifikation der E.-coli-Kolonien auf selektiven Nährböden ausgestrichen (2). Mittels PCR (3) wird überprüft, ob die aus den isolierten Bakterienkolonien extrahierte DNA Gene enthält, die für Fimbrien oder Enterotoxine kodieren, um so die an einem PWD-Ausbruch beteiligten Pathotypen (ETEC) und Virulenztypen nachzuweisen.

 

 

Prävention der PWD

Aktuelle Bekämpfungsmaßnahmen gegen die PWD und Herausforderungen für Tierärzte und Landwirte?

Die regelmäßige orale Verabreichung von Antibiotika (z. B. Colistin) an Ferkel über Futter oder Trinkwasser ist die am häufigsten praktizierte Maßnahme zur Bekämpfung der PWD.2 Diese Antibiotika werden in Europa seit Jahrzehnten bei Ferkeln eingesetzt.

Bei E.-coli-Stämmen, die PWD verursachten, wurde eine Resistenz gegen antimikrobielle Wirkstoffe festgestellt.3

Es wird davon ausgegangen, dass die Bekämpfung der PWD mit Antibiotika nicht uneingeschränkt gelingt, sondern eine durchschnittliche Wirksamkeit von etwa 80% vorliegt. Zudem berichten viele Tierärzte über den Trend, die Antibiotika zur Bekämpfung der PWD höher zu dosieren.7 Auf der anderen Seite steht der Einsatz von Antibiotika in der europäischen Schweineproduktion auf dem Prüfstand.

Einige europäische Länder ergreifen Maßnahmen, um die Menge der in Schweinebetrieben verwendeten Antibiotika bedeutend zu reduzieren. Ein Beispiel ist die in Dänemark im Jahr 2010 eingeführte Yellow-Card-Initiative.6

Auch die Ergänzung des Futters mit Zinkoxid ist in vielen Ländern Europas eine weitverbreitete kostengünstige Maßnahme zur Bekämpfung der PWD.

Der Einsatz dieses Schwermetalls führt zu ernsthaften Bedenken in Bezug auf den Umweltschutz. Darüber hinaus ist bekannt, dass Zink die Darmflora beeinflussen kann und möglicherweise die weitere Entwicklung von Antibiotikaresistenzen fördert.4
 

Wie sich zeigte, kann bei früh abgesetzten Ferkeln die längerfristige (4 Wochen) Verabreichung von 3000 ppm Zinkoxid das Wachstum negativ beeinflussen.

 

Alternativen zur Bekämpfung der PWD

Zur Verhinderung der PWD wurden organische Säuren eingesetzt.5 In Betracht kommt ferner die Züchtung resistenter Schweine, deren Darmschleimhaut keine Rezeptoren für ETEC ausbildet.
 

Eine interessante Alternative zu Antibiotika bei der Bekämpfung der PWD ist die Impfung der Ferkel gegen enterotoxische E. coli (ETEC) mit oral verabreichten Lebendimpfstoffen. Solche Vakzinen zur Prävention der PWD sind aktuell in Kanada, Brasilien und auch in Deutschland verfügbar.

 

Literatur PWD Prävention:

1. Bednorz, C., Oelgeschläger, K., Kinnemann, B.,Hartmann, S., Neumann, K., Pieper, R., Bethe, A., Semmler, T., Tedin, K., Schierack, P., Wieler, L.H., & Guenther, S. (2013). The broader context of antibiotic resistance:
zinc feed supplementation of piglets increases the proportion of multi-resistant Escherichia coli in vivo. Int J Med Microbiol., 303(6-7):396- 403. doi: 10.1016/j. ijmm.2013.06.004. Epub 2013 Jun 14.
2. Fairbrother JM and Gyles LG, 2012. Colibacillosis. In: Diseases of Swine. Zimmerman JJ, Karriker LA, Ramirez A, Schwartz KJ and Stevenson GW Editors. 10th Edition. John Wiley and Sons, Inc. Chapter 53, p 723-749.
3. Rosengren et al 2008. Antimicrobial resistance of fecal Escherichia coli isolated from grow-finish pigs in 20 herds in Alberta and Saskatchewan. The Canadian Journal of Veterinary Research. 72:160–167”
4. Smith, J. W.; Tokach, M. D.; Goodband, R. D. ; PAS, Dritz, S. S. and Nelssen, J. L. 1998. The Effects of Increasing Zinc Oxide on Growth Performance of Weanling Pigs. Professional Animal Scientist . Vol. 14 no. 4 197-200
5. Tsiloyiannis VK et al. 2001. The effect of organic acids on the control of porcine post-weaning diarrhoea. Res Vet Sci. 70:287-293.
6. Danish Pig Research Institute (2014). Use of antibiotics. http://www.pigresearchcentre.dk/Pig%20Production/Use%20of%20antibiotics.aspx.
7. Post Weaning Diarrhea in Europe . European Market Research,  September 2014.Elanco Animal Health


Literatur PWD Einführung:

1. Chen, X., Gao, S., Jiao, X., & Liu, X.F. (2004). Prevalence of serogroups and virulence factors of Escherichia coli strains isolated from pigs with postweaning diarrhoea in eastern China. Vet. Microbiol., 103: 13-20.
2. Fairbrother, J.M., Nadeau, E., & Gyles, C.L. (2005). Escherichia coli in postweaning diarrhoea in pigs: an update on bacterial types, pathogenesis, and prevention strategies. Animal Health Research Review, 6: 17-39.
3. Tokach LM et al. 2000. Diagnosis and calculation of economic impact of incorrect pharmacologic dosage of zinc oxide supplementation aided by record analysis of nursery pigs. Swine Health Prod. 8:229-233.
4. Post Weaning Diarrhea in Europe . European Market Research,  September 2014. Elanco Animal Health.