Querschnittsstudie zum Vorkommen von Campylobacter spp., Yersinia enterocolitica, Salmonellen, Rotaviren und Kryptosporidium parvum in Milchviehbetrieben mit Kälberdurchfallproblemen des nördlichen Baden- Württemberg

Abstract

Zur Einschätzung der epidemiologischen Situation von Campylobacter spp., Yersinia enterocolitica, Salmonella spp., Rotaviren und Kryptosporidium parvum in Milchviehbeständen mit Durchfallproblemen im nördlichen Baden-Württemberg wurden in einer Querschnittsstudie 425 Kälberkotproben und 401 Kuhkotproben in 30 Milchviehbetrieben entnommen und untersucht. Zum Zeitpunkt der Probenentnahme zeigte mindestens ein Kalb je Betrieb klinische Symptome einer Durchfallerkrankung. In jedem Betrieb wurden alle Kälber im Alter von 0 - 21 Wochen und deren Mütter in die Studie miteinbezogen. Zusätzlich wurden betriebsspezifische und einzeltierspezifische Daten erhoben und Umgebungsproben von den Kälberboxen und dem Tränkegeschirr entnommen. Die untersuchten bakteriellen Erreger wurden mittels Anzüchtung aus den Kot- und Umgebungsproben isoliert und anschließend biochemisch (C. spp., Y. enterocolitica) bzw. anhand der Objektträgeragglutinationsreaktion (Salmonellen) differenziert. Zusätzlich wurden aus den Kälberkotproben bovine Rotaviren und Kryptosporidium parvum mittels kommerzieller ELISA-Tests bestimmt. Kryptosporidium parvum wurde parallel außerdem mittels phasenkontrastmikroskopischer Untersuchung nachgewiesen. Folgende Prävalenzen wurden festgestellt: Erreger Prävalenz Campylobacter spp. 29,6 % C. jejuni subsp. jejuni 89,7 % C. jejuni subsp. doylei 7,1 % C. coli 3,2 % Y. enterocolitica 0,7 % Salmonella spp. 4,7 % bovine Rotaviren 7,5 % Kryptosporidium parvum 19,3 % Die Prävalenzen aus den Kuhkotproben betrugen für Campylobacters spp. 13,9 %, für Y. enterocolitica 4 % und für Salmonellen 1,2 %. Sowohl eine klinisch festgestellte Durchfallerkrankung als auch die Nachweishäufigkeit der untersuchten Erreger waren vom Lebensalter der Kälber abhängig. Diarrhoeerkrankungen traten in den ersten vier Lebenswochen der Kälber signifikant häufig auf. Zwischen dem Auftreten einer klinischen Diarrhoe und dem Nachweis von Erregern bestand, bis auf bovine Rotaviren, jedoch kein Zusammenhang. Der Großteil der Durchfälle trat mithin unabhängig von den hier untersuchten Erregern auf. Die Erreger C. spp. und Y. enterocolitica spielen im Rahmen des Kälberdurchfallkomplexes eine untergeordnete Rolle, da für beide Erreger kein Zusammenhang zwischen dem Lebensalter, in dem Durchfallerkrankungen bei Kälbern vermehrt auftreten, und einer gleichzeitig vorhandenen Durchfallerkrankung feststellbar war. Salmonellen werden vermehrt von neugeborenen Kälbern (< 1 Woche) bzw. von Kälbern, die sich neben der Geburt in einer weiteren Stressphase befinden, ausgeschieden. Es bestand weiterhin kein signifikanter Zusammenhang zwischen der Ausscheidungshäufigkeit von C. parvum und einer Durchfallerkrankung. Kälber scheiden C. parvum nicht nur in den ersten vier Lebenswochen sondern auch später aus, was die Vermutung nahe legt, dass ältere Kälber als symptomlose Ausscheider fungieren. Somit verteilen sie den Erreger in der Umwelt und können Neugeborene damit infizieren. In der univariaten Analyse wirkten sich die Rinderzahl und Kälbergesamtzahl der einzelnen Betriebe, die Tränkemethode, die Haltung sowie die Rasse unterschiedlich signifikant auf die Nachweishäufigkeit der untersuchten Erreger aus. In Betrieben mit weniger als 132 Rindern waren Campylobacter spp. seltener nachweisbar als in Betrieben mit mehr als 144 Rindern. Salmonellen waren in Betrieben mit weniger als 22 Kälbern signifikant häufiger nachweisbar. Die Nachweishäufigkeit von Campylobacter war am größten bei abgesetzten bzw. in einer Gruppe gehaltenen Kälbern, während jene von C. parvum und bovinen Rotaviren bei einzeln gehaltenen bzw. mit dem Nuckeleimer getränkten Kälbern am größten war. Außerdem wurden bei schwarzbunten Kälbern signifikant seltener bovine Rotaviren nachgewiesen als bei Kälbern anderer Rassen. Die multivariate Analyse der hier vorliegenden Untersuchungen machte deutlich, dass sowohl bovine Rotaviren als auch Salmonellen häufige Erreger im Kälberdurchfallkomplex darstellen. In Bezug auf Campylobacter spp., Y. enterocolitica und C. parvum wurde deutlich, dass diese Erreger von meist symptomlosen, älteren Tieren ausgeschieden werden, und diese als Ansteckungsquelle für andere, meist jüngere Kälber dienen. Bei den fünf untersuchten Erregern handelt es sich um potentiell auch für den Menschen infektiöse Keime. Zudem stellen Kälber nach den in der hier vorliegenden Studie ermittelten Prävalenzwerten insgesamt ein Reservoir für diese fünf zoonotischen Erreger dar.

In order to evaluate the epidemiological situation of Campylobacter spp., Yersinia enterocolitica, Salmonella spp., bovine Rotavirus and Cryptosporidium parvum in dairy farms of northern Baden-Württemberg, 425 fecal samples of calves and 401 fecal samples of cows from 30 dairy farms were collected and examined. At the time of sampling at least one calf of the farm showed clinical signs of diarrhea. In every farm all calves from birth till the age of 21 weeks and their mothers were included in the study. In addition, herd specific and individual animal data were collected as well as samples from the calfboxes and of the watery equipments. The bacterial agents were isolated by cultivation and differentiated biochemically (Campylobacter spp., Y. enterocolitica) or by slide-agglutination reaction (Salmonella spp.). In addition, bovine Rotavirus and C. parvum in fecal samples of calves were identified by use of commercial ELISA-kits. C. parvum further was also identified by phase-contrast microscopy. The following prevalences were determined: Pathogens Prevalence Campylobacter spp. 29,6 % C. jejuni subsp. jejuni 89,7 % C. jejuni subsp. doylei 7,1 % C. coli 3,2 % Y. enterocolitica 0,7 % Salmonella spp. 4,7 % bovine Rotavirus 7,5 % Cryptosporidium parvum 19,3 % In the fecal samples of the cows the prevalence of Campylobacter spp. was 13,9 %, of Y. enterocolitica 4 % and of Salmonella spp. 1,2 %. Both, clinical evident diarrhea and the frequencies of the examined causative agents were depended upon the age of the calves. Diarrhea appeared significantly more often during the first 4 weeks ante partum. A relationship between the appearance of diarrhea and prevalence of bovine Rotavirus was determined. Campylobacter spp .and Y. enterocolitica played a secondary role in the cause of calf diarrhea, as for both agents no relationship between the age at first viable clinical signs in the calves and the occurrence of diarrhea could be established. Salmonella spp. is frequently excreted by newborns calves (< 1 week) or older calves suffering from other stresses. No significant relationship between the frequency of excretion of C. parvum and clinical diarrhea could be determined. Calves excrete C. parvum during the first 4 weeks of life as well as later on, which leads to the conclusion, that older calves function as asymptomatic secretors. Therefore, older calves excreting C. parvum are very likely an important source of infection for newborn calves. The total number of cattle and calves in each herd, the method of watering and housing as well as the breed do exert significant influence on the detection frequency of the examined agents. In herds with less than 132 cattle, Campylobacter spp. was less frequently detected than in herds with more than 144 cattle. Salmonella spp. was significantly more often detected in farms with less than 22 calves. The detection frequency of Campylobacter spp. was highest in weaned or group-housed calves, whereas C. parvum and bovine Rotavirus were highest in single-housed calves or calves raised with nippelbucket. Furthermore, bovine Rotavirus was significantly less often detected in Holstein Friesian calves than in calves of other breeds. Multivariate analyses clearly demonstrated that bovine Rotavirus as well as Salmonella spp. play an important role in the cause of calf diarrhea. Concerning Campylobacter spp., Y. enterocolitica and C. parvum, it is suggested that they are mostly excreted by asymptomatic older calves which function as an important source of infection for younger ones. The 5 examined pathogenic agents are potentially infectious for humans. Further, because of the prevalences established in this study, calves appear to be a reservoir for these zoonotic agents, which is a factor in the process of human infection that should not to be underestimated.