PARATUBERCOLOSI BOVINA: perché preoccuparsi? - Alimenti & Salute
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Modena, 7 giugno 2011
Corso “Biosicurezza nell’allevamento bovino”
PARATUBERCOLOSI BOVINA:
perché preoccuparsi?
Norma Arrigoni
Istituto Zooprofilattico Sperimentale della Lombardia e dell’Emilia Romagna
Sezione di Piacenza (Centro di Referenza Nazionale Paratubercolosi) 1CNR per la Paratubercolosi, Piacenza
§ Attivato dal Ministero della Salute nel 2003
§ Compiti principali:
§ conferma diagnostica
§ standardizzazione dei metodi di analisi
§ organizzazione di prove valutative (proficiency test)
§ predisposizione di piani di controllo
§ formazione
§ ricerca
IZSLER CRN ParatubercolosiSommario
10 buoni motivi per preoccuparsi:
§ impatto economico
§ diffusione crescente
§ lungo periodo di incubazione
§ assenza di test completamente affidabili
§ tempi lunghi per risanamento
§ estrema resistenza di Map nell’ambiente
§ iniziative in atto in paesi nord-europei
§ assenza di terapie efficaci
§ uso controverso della vaccinazione
§ sospetto ruolo zoonosico nel morbo di Crohn
3
IZSLER CRN ParatubercolosiIZSLER CRN Paratubercolosi
4Arrigoni - IZS PC
Arrigoni – IZS PC
1° buon motivo:
La Paratubercolosi è la malattia infettiva
che provoca i danni economici diretti più
elevati nei nostri allevamenti
IZSLER CRN Paratubercolosi
7Arrigoni - IZS PC
Impatto economico
§ Perdita di peso e deprezzamento delle carcasse
§ Riduzione della produzione di latte
§ Associazione con mastite, polmonite, infertilità
§ Riforma anticipata
§ Perdita di potenziale genetico
§ Costi per la realizzazione di piani di controllo
§ Limitazione al commercio
Perdite stimate negli allevamenti da latte (Dufour, 2004):
• per ogni vacca con forma clinica 1940 €
• per ogni vacca con infezione subclinica 461 €
IZSLER CRN Paratubercolosi
9Economic Loss with
Advancing Lactations
250
Dollars Lost per Year
200
150
100
50
0
1st 2nd 3rd 4th
Lactati on
(Collins and Nordlund, 1991). 10
University of Maine Cooperative Extension2° buon motivo:
La paratubercolosi è una
malattia molto diffusa
IZSLER CRN Paratubercolosi
11A review of prevelances of
paratuberculosis in Europe
Nielsen, 2008, Prev. Vet. Med
Migliore stima prevalenza reale:
50% allevamenti
20% animali
IZSLER CRN ParatubercolosiIndagini di prevalenza in Italia
Metodo % allevamenti % capi
Area geografica Anno
diagnostico positivi (pa) positivi
ELISA
Veneto 2000-2001 64,9% 3,5%
sangue indiv.
ELISA
Lazio 2005 42% 2,4%
sangue indiv.
ELISA
Lombardia 2003-2005 43,7% 2,6%
sangue indiv.
IZSLER CRN Paratubercolosi
13INDAGINE SULLA PREVALENZA DI PARATUBERCOSI NEGLI
ALLEVAMENTI BOVINI DA LATTE DELLA LOMBARDIA
PREVALENZA IN FUNZIONE DELLA DIMENSIONE AZIENDALE
Allevamenti 10-50 51-100 >100 Totale
Esaminati 192 80 119 391
Sieropositivi 40 36 95 171
Infetti 15 16 44 75
Prev.apparente 20,8% 45,0% 79,8% 43,7%
Prev.corretta 7,8% 20,0% 37,0% 19,2%
80% Prev.apparente
Prev.corretta
60%
40%
20%
0%
10-50 51-100 >100
14INDAGINE SULLA PREVALENZA DI PARATUBERCOSI NEGLI
ALLEVAMENTI BOVINI DA LATTE DELLA LOMBARDIA
PREVALENZA INTRA-AZIENDALE IN FUNZIONE DELLA
DIMENSIONE AZIENDALE
Classe di grandezza
Prevalenza 10-50 51-100 >100 Totale
< 5% 1 8 21 30
5-15% 10 8 20 38
> 15% 4 0 3 7
Totale 15 16 44 75
70
< 5% 5-15% > 15%
60
50,7%
50
40%
40
%
30
20
9,3%
10
0
10-50 51-100 >100 Tutti
dimensione aziendale
15Diffusione della Paratubercolosi
legata a:
§ modificate tecnologie d’allevamento
§ assenza di interventi di prevenzione
§ mancati controlli sulla movimentazione
§ scarsa sensibilità al problema
IZSLER CRN Paratubercolosi
163° buon motivo:
la Paratubercolosi è una malattia subdola
lungo periodo di incubazione (2-15 anni)
decorso cronico
• la malattia si manifesta dopo anni dall’infezione
• animali apparentemente sani possono eliminare Map
IZSLER CRN Paratubercolosi
17Patogenesi
Esposizione
predisposizione genetica
Infezione
età
dose parto
frequenza dell’esposizione squilibri alimentari
alte produzioni
infestazioni parassitarie
Resistente carenze minerali
Malattia
IZSLER CRN Paratubercolosi4° buon motivo:
I test rispondono poco e tardivamente
IZSLER CRN Paratubercolosi
19Paradigma diagnostico della Paratubercolosi
immunità Cellulomediata immunità umorale
• IFNγ • ELISA
• IDT
escrezione fecale
• coltura
• PCR
tempo
2-15 anni
Infezione Sintomatologia clinica
IZSLER CRN Paratubercolosi
20Coltura: davvero il test migliore?
Massima sensibilità tra i test disponibili
Specificità 100% (ceppi isolati)
Evidenzia i soggetti eliminatori (quantificazione)
MA:
Costi elevati
Tempi lunghi (fino a 16 settimane)
Fenomeno “transito passivo”
IZSLER CRN Paratubercolosi
21Situazione in allevamento infetto
MAP Environmental Contamination
Corresponding to each Category
1,000,000 cfu/gm
Ultra Super Shedder
High TNTC
300,300,300,300= 6,150 cfu/gm
(Super-Shedder)
Moderate 150, 150, 150, 150 = 3,260 cfu/gm
TNTC
Low TNTC 60, 60, 60, 60 = 1260 cfu/gm
Moderate Shedders 20,15,20, 37 = 483 cfu/gm
1-100 cfu
Low Shedders
1,3,3,1 = 42 cfu/gm
1-10 cfu total
Very Low Shedders 1,0,0,0 = 5 cfu/gm
1-3 cfu total
Distribution of Johne’s on Farm
(Whitlock, 8 ICP)
IZSLER CRN Paratubercolosi
22Ipotesi del transito passivo
Ingestione 100.000 CFU di Map = Passive Shedding (Merkal, 1984)
Super Shedder = 106 CFU Map /g feci
Ingestione 1 g feci di SS = 1 LS
Ingestione 10 g feci di SS = 1 MS
IZSLER CRN Paratubercolosi
23PCR: punti critici
§ Sensibilità
§ Basso numero di microrganismi
§ Matrici complesse
§ Presenza inibitori
§ Parete Map molto spessa
§ Costi elevati
IZSLER CRN Paratubercolosi
24ELISA
§ Rapido
§ Basso costo
§ Elevato rapporto costo/beneficio
MA:
§ Bassa Sensibilità (Sensibilità ELISA (Whitlock, 2000)
Clinici
CF +
Sintomi 83-87%
CF + HS 75%
Infettanti No sintomi MS
LS 15%
CF -5° buon motivo:
una volta entrata in allevamento ci
vogliono come minimo 5-7 anni di
lavoro per riportare la situazione
sotto controllo
IZSLER CRN Paratubercolosi
2728
6° buon motivo:
Map è molto resistente
• 163 giorni in acqua di fiume
• 336 giorni in acqua stagnante
• 1210 giorni nel suolo
• 330 giorni nelle feci
• 98 (15 °C) - 252 (5 °C) giorni nel liquame
IZSLER CRN Paratubercolosi
29Map può resistere ai disinfettanti
Inattivato da:
• formalina 5%
• fenolo 2,5%
la clorazione dell’acqua non
è in grado di inattivare Map
IZSLER CRN Paratubercolosi
307° buon motivo:
Gli altri Paesi europei ed extraeuropei
hanno già in iniziato a lavorare
Attenzione agli animali importati!
IZSLER CRN Paratubercolosi
31Programmi in atto in Europa (Nielsen S,
Proceedings 10th ICP)
IZSLER CRN Paratubercolosi
32Obiettivo del piano
Objectives specified
(Nielsen S, Proceedings 10th ICP)
33Danimarca
Programma di Controllo
http://www.landbrugsinfo.dk/Kvaeg/Sundhed-og-
dyrevelfaerd/Paratuberkulose/Sider/Op_Paratb_UK.aspx
Inizio
§ Anno 2006
Background
§ Alta prevalenza (80-85% allevamenti, 20-30% animali)
§ Perdite economiche (ridotta produzione lattea, perdita di peso, riforma
anticipata)
Adesione (giugno 2009)
§ 1255 allevamenti da latte su 4294 (29%)
§ dimensione media 160 vacche
§ 40% degli animali
IZSLER CRN Paratubercolosi
34Danimarca
Programma di Controllo
http://www.landbrugsinfo.dk/Kvaeg/Sundhed-og-
dyrevelfaerd/Paratuberkulose/Sider/Op_Paratb_UK.aspx
Obiettivi
§ Ridurre la prevalenza di animali infetti a livello nazionale
§ Ridurre la trasmissione all’interno dell’allevamento
§ Nessuna strategia sulla trasmissione tra allevamenti (no certificazione)
Strategia
§ Stima del rischio (Test ELISA individuale su latte 4 volte/anno)
§ Gestione delle vacche in funzione del loro rischio
§ Formazione/informazione continua per gli allevatori
IZSLER CRN Paratubercolosi
35Stima del rischio sulla base dei risultati ai test
Rischio Risultati Produzione Valore
Patogenesi elimin. Gruppo ELISA latte carcassa*
0 Animale infetto
Basso
A0 Ripetutam.neg. Ref Ref
MAP nell’intestino Verde A1 Negativo una v. NA NA
Risposta immunitaria Negativo ult. 3
CON controllo A2 (ma prec. +vo)
(Aumentata) +/-
2-15
Ultimo negativo
Risposta immunitaria A3 (ma prec. +vo)
(Aumentata) - 13%
SENZA controllo Giallo
Ultimo positivo Diminuita
A4 (ma prec. -vo) (-12%)
- 8%
Lesioni intestinali e
Alto Diminuita
batteriemia Rosso A5 Ultimi 2 positivi - 17%
(incl. latte e utero) (-12%)
Anni post
infezione
IZSLER CRN Paratubercolosi
36Gestione del rischio
Raccomandazioni sulla base dei risultati dei test
Vacche ”rosse” (alto rischio)
Macellare prima del parto successivo
Non utilizzare colostro/latte per vitelli
Vacche ”gialle” (alto rischio)
Igiene del parto
Non utilizzare colostro/latte per vitelli
Macellare se possibile
Vacche ”verdi” (basso rischio)
Non infettanti
Potenzialmente non-infette
Candidate per banca del colostro
37Criticità del piano danese
§ Costi (10-12 EUR/vacca/anno) a carico dell’allevatore
§ Ottenere modifiche gestionali da parte degli allevatori
§ Mantenere la motivazione degli allevatori
§ Vaccinazione:
§ vietata dal 1.1.2008
§ in precedenza solo su autorizzazione ministeriale
§ 24 allevamenti aderenti al piano
§ 13 con risposte aspecifiche
IZSLER CRN Paratubercolosi
38Olanda
1998: inizio Programma “Map free”
Obiettivi
§ Certificare gli allevamenti indenni
§ Garantire la sanità degli animali compravenduti
§ Ridurre la diffusione dell’infezione tra allevamenti
Strategia
§ Definizione dello status iniziale:
§ 4 Test biennali (PFC) su tutti gli animali >2 anni
§ Sorveglianza:
§ PFC biennale su tutti gli animali > 2 anni
Adesione
§ 5% nel 2002 (1.231/25.000 di cui 473 free)
IZSLER CRN Paratubercolosi
39Olanda
2006: inizio ”BTMQAP”
(Programma Assicurazione Qualità del Latte di Massa)
Obiettivi
§ Rimuovere HS (animali ad alta escrezione di MAP)
§ Ridurre la concentrazione di MAP nel latte ( 3 anni (allevamenti negativi biennale)
§ Classificazione allevamenti in:
A= Allevamenti in cui tutti gli animali risultano negativi
B= Allevamenti in cui gli animali positivi vengono eliminati
C= Allevamenti con animali positivi
Adesione
§ 75% nel 2008
§ 95% nel 2009
§ Dal 2010: Adesione obbligatoria per gli allevamenti da latte
§ Dal 2011: Il latte può essere commercializzato solo da allevamenti di classe A e B
IZSLER CRN Paratubercolosi
408° buon motivo:
Assenza di terapie efficaci
§ Alcune molecole sono efficaci in vitro
§ Nessuna è completamente efficace in vivo
§ guarigione clinica
§ persistenza dell’eliminazione di Map
§ ricaduta dopo sospensione
IZSLER CRN Paratubercolosi
419° buon motivo:
Non esiste un vaccino efficace e
registrato in Italia
IZSLER CRN Paratubercolosi
42Vaccinazione
VANTAGGI
§ Ridotta gravità delle lesioni anatomopatologiche ed istologiche
§ Ridotta escrezione fecale
§ Forme cliniche meno frequenti e più tardive
§ Ridotte perdite economiche (vita produttiva più prolungata)
SVANTAGGI
§ Interferenza con diagnosi indiretta di TBC e PTBC
§ Reazioni locali (granuloma)
§ Non completamente protettiva
IZSLER CRN Paratubercolosi 43
4310° buon motivo:
Map potrebbe essere una delle cause del
morbo di Crohn dell’uomo (?)
IZSLER CRN Paratubercolosi
44Morbo di Crohn (CD)
§ Crohn, 1932 : 1° descrizione come patologia distinta da TBC intestinale
§ Malattia infiammatoria di tutto l’intestino, soprattutto ileo e del colon
§ Lesioni intestinali transmurali con granulomi e aggregati linfoidi
§ Complicanze: ascessi addominali, stenosi del lume intestinale e fistole
§ Età di comparsa: gen. 15 - 25 anni, eccezionalmente > 60
§ 80-90% dei casi sottoposti a trattamento chirurgico (50% ripetuto)
§ Incidenza (casi/100.000 persone): 3,1-13 (USA), 13 (UK)
§ Prevalenza nei paesi industrializzati circa 1:1000
UE: 200.000
USA: 800.000
IZSLER CRN Paratubercolosi 45CD: situazione in Italia
Incidenza: 3-4 casi/100.000/anno
Prevalenza: 50-54 casi/100.000
IZSLER CRN ParatubercolosiIpotesi eziologiche: 3 teorie
§ Alterata regolazione del sistema immunitario
§ Malattia da Micobatteri (Map)
§ Immunodeficienza
Eziologia
multifattoriale?
IZSLER CRN Paratubercolosi
47Malattia di Crohn e Map
Meta-analisi su 18 studi caso-controllo di pazienti CD vs.
controlli, mediante PCR nei tessuti o nel sangue
OR osservati: 0,04-31,5
OR medio: 7,01 (3,95-12,94)
Feller et Al.(2007):Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis and
Crohn’s disease: a systematic review and meta-analysis.
http://infection.thelancet.com 2007, 7
IZSLER CRN Paratubercolosi 48Come può avvenire la trasmissione di Map
all’uomo?
§ via diretta
§ Animali
§ alimenti
§ Latte e derivati
§ Carni
§ ambiente
§ Suolo
§ Vegetali
§ Acqua
IZSLER CRN Paratubercolosi 49Proporzione di aziende infette produttrici di
latte contaminato da Map
80 75
%
70
60
50
40
30 18,5 21,2
20 14,3
10
0
15% Totale
Sieroprevalenza aziendale
IZSLER CRN Paratubercolosi 50
50
Progetto Map Lombardia 2003-2005Tempo (sec) necessario per distruggere Map nel latte in
funzione della concentrazione iniziale
62 °C 65 °C 68 °C 71 °C
106 1373 287 131 70
105 1144 239 109 59
104 915 191 87 47
103 686 143 66 35
102 458 96 44 23
101 229 48 22 11
IZSLER CRN Paratubercolosi
Sung, 1998 51Studi di sopravvivenza
su latte pastorizzato HTST
Riferimento Paese Vol (ml) Sopravvivenza Decontaminazione
Grant, 2002 e 2005 UK 50 Si Nessuna / HPC
Hammer, 2002 D 50-100 Si Nessuna
Pearce, 2001 NZ 50 No HPC / 50 min
McDonald, 2005 AUS 1500 Si HPC
Ayele, 2005 CZ 50 Si HPC
Rademaker, 2007 NE 40 No HPC
Riduzione pari a 4-7 log
Rischio : funzione del livello iniziale di contaminazione
IZSLER CRN Paratubercolosi 52Sorveglianza su prodotti in commercio:
latte pastorizzato e derivati
PCR Coltura
Riferimento Paese Campioni analizzati
% pos % pos
Gao, 2002 Canada 710 campioni, latte pastorizzato 15% 0%
Grant, 2002 UK 567 campioni, latte pastorizzato 11.8% 1.8%
O’Reilly, 2004 Ireland 357 campioni, latte pastorizzato 10% 0%
244 campioni, latte pastorizzato NA 1.6%
Ayele, 2005 Czech Republic
100 campioni, latte pastorizzato NA 2.0%
Elligson, 2005 USA 702 campioni, latte pastorizzato NA 2.8%
Ikonomopoulos, Greece and Check Formaggi
31.7% 3.6%
2005 Republic (feta, formaggi molli, semi-duri e duri)
Clark, 2006 USA 98 campioni, formaggi 5% 0%
Stephan, 2007 Switzerland 143 campioni, formaggi al latte crudo 4.2% 0%
Eltholth et all. J.Appl.Microb. 107 (2009) 1061-1071
IZSLER CRN Paratubercolosi
53Studi di sopravvivenza di Map
nei formaggi
D values:
• Formaggi freschi 59,9 giorni
• Formaggi semiduri 45,5 giorni
• Formaggi duri 27,8 giorni
Partendo da latte con 105 Map/ml, per ottenere livelli non rilevabili in
coltura, sono necessari:
• 140 gg (duri),
• 230 gg (semiduri)
• 300 gg (freschi)
(Sung, 2000; Spahr, 2002)
IZSLER CRN Paratubercolosi 54Map nelle carni
Il rischio teorico esiste in quanto:
• bovini a diverso stadio di infezione (anche subclinico) possono avere
infezioni disseminate a linfonodi, sangue e visceri
• durante la macinatura l’infezione, se localizzata, può essere
disseminata a tutto il lotto di carne
Le vacche da latte a fine
carriera sono ad alto rischio
IZSLER CRN ParatubercolosiMap nelle acque
Resiste 55 settimane al
riparo della luce
Contamina prati e pascoli
Contamina le
acque superficiali
IZSLER CRN ParatubercolosiMap nelle acque
Si localizza all’interno dei biofilm (contaminazione post-
trasformazione??)
Si moltiplica e resiste fino a 4 anni all’interno di amebe
(Acanthamoeba polyphaga), ubiquitarie nelle acque
Maggiore resistenza ai trattamenti di clorazione rispetto
alle cellule libere
A seguito di clorazione (0.5-2 µg/ml):
• riduzione di 0.78-1.73 log10 (cellule libere)
• riduzione di 0.16-0.94 log10 (cellule fagocitate)
(Whan 2006)
IZSLER CRN ParatubercolosiSicurezza alimentare e Map
§ L’allevamento bovino è la fonte
maggiore di Map
§ Il latte potrebbe non essere il
veicolo principale di infezione per
L’allevamento è il punto critico
l’uomo
§ Potremmo non riuscire ad
di controllo
eliminare Map una volta che ha
contaminato alimenti e acqua
IZSLER CRN Paratubercolosi
58Possibile rapporto tra CD e
Paratubercolosi
CEE Report Comitato Scientifico sulla Salute e sul
Benessere Animale (2000):
…“Sono necessari ulteriori studi per chiarire questo importante
quesito”…..
…”Indipendentemente dal possibile ruolo di Map nel Morbo di
Crohn, l’applicazione di ogni mezzo volto ad eradicare la
Paratubercolosi dall’allevamento animale deve costituire una
priorità”…
IZSLER CRN Paratubercolosi
59Possibile rapporto tra CD e
Paratubercolosi
Report UK Food Standard Agency (2002):
…“Abbiamo un potenziale patogeno per l’uomo nei
ruminanti e in altri animali d’allevamento.
L’esposizione della popolazione umana è in probabile
aumento. In attesa di ulteriori chiarimenti riguardo la
patogenicità per l’uomo, è comunque necessario, in via
precauzionale, applicare tutte le misure necessarie a ridurre
l’esposizione dell’uomo”…
IZSLER CRN Paratubercolosi
60Per ridurre il rischio
Certificare gli allevamenti indenni
Piani di controllo negli allevamenti infetti
IZSLER CRN Paratubercolosi
61Proiezione della evoluzione futura in
assenza di interventi
p re v a le n z a a lle v a m e n ti 90
80 Prime
70
Segnalazioni
60
UK, NL,
in fe tti
50
40 DK, USA
30
20
10
0
1890 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020
anni
Collins M., 2001
IZSLER CRN Paratubercolosi
62NEW:
Ulteriore motivo di preoccupazione!!
Alcuni paesi richiedono garanzie sanitarie per
l’esportazione:
India: sui prodotti lattiero-caseari
Cina: sugli animali produttori di lattePuoi anche leggere
