Protozoa: Apicomplexa: Coccidia

Transkript

1 Protozoa: Apicomplexa: Coccidia av Bjørn Gjerde Bjørn Gjerde 1

2 Protozoa aktuelle grupper Apicomplexa (Sporozoa) (sporozoar) Coccidia (koksidiar) Piroplasmia (piroplasmar) Sarcomastigophora Flagellatar Amøber Microspora (mikrosporidiar) Ciliophora (ciliatar) Myxozoa (myxozoar; også definert som fleircella organismar i dyreriket, Animalia) Bjørn Gjerde 2

3 Protozoa: Apicomplexa - morfologi Organismane er gjerne bananforma; blir kalla zoitar. Spesielle namn på zoitane i ulike fasar av livssyklusen: sporozoitar, merozoitar (endo-, cystotachy-, bradyzoitar) µm lange. Har apikalkompleks, dvs. spesielle strukturar i fremre ende av zoitane som blir brukte under inntrenging i vertsceller. Er intracellulære parasittar (nokre få er epicellulære). Utviklinga, spesielt den ukjønna formeiringa, medfører øydelegging av vertscellene og vevsskade Bjørn Gjerde 3

4 Apicomplexa viktige undergrupper EUCOCCIDIIDA: EIMERIINA: Koksidiar. Hovudsakleg tarmparasittar hos (ende)verten. Ved toverts livssyklus finst dei utanfor tarmen hos mellomverten. Blir overførte av eit miljøresistent stadium, oocyste, danna frå zygoten. Mange viktige arter i tempererte område. Eimeria, Isospora, Cryptosporidium har direkte livssyklus, typiske tarmparasittar. Viktige hos husdyr i Noreg. Toxoplasma, Neospora, Hammondia, Besnoitia,Sarcocystis (og Cystoisospora) har toverts livssyklus; finst i tarmen hos endeverten (rovdyr/åtseletarar, menneske), og i ulike vev hos mellomverten (plante- og altetarar). Vevscystedannande koksidiar. Viktige hos våre husdyr. EUCOCCIDIIDA: HAEMOSPORINA: Parasittar i blodceller, eventuelt også i hepatocyttar, endotelceller o.l. Blir overførte med vektorar, som er blodsugande insekt. Dannar spesielle oocyster, som ikkje blir skilde ut frå vektoren. Har mest å seia i tropiske og subtropiske område. Plasmodium, Leucocytozoon, Haemoproteus finst i hepatocyttar og/eller endotelceller, og deretter i blodceller; blir overførte av tovengja insekt i myggegruppa. Viktige hos menneske (årsak til malaria) og fugl i andre land. PIROPLASMIDA: Parasittar i erythrocyttar og/eller lymfocyttar. Blir overførte av flått. Dannar ikkje oocyster. Babesia og Theileria er viktige hos storfe, småfe, hest og hund i varmare land, men berre arta Babesia divergens hos storfe har noko å seia i Noreg Bjørn Gjerde 4

5 Apicomplexa: Eimeriidae - tarmkoksidiar Direkte (einverts) eller indirekte (toverts) syklus. Koksidiar med direkte syklus er typiske tarmparasittar, medan koksidiar med indirekte utvikling vekselvis er tarmparasittar i den eine verten (endeverten) og vevsparasittar (m.a. i muskulatur og indre organ) i den andre verten (mellomverten). Utviklinga i tarmen hos (ende)verten fører til produksjon og utskiljing av store mengder med oocyster, som liknar på egga til fleircella parasittar Bjørn Gjerde 5

6 Tarmkoksidiar - Eimeria og Isospora Koksidiar spelar ei svært viktig rolle som årsak til tarmsjukdommen koksidiose hos husdyr ved moderne, intensiv husdyrproduksjon med stor konsentrasjon av mottakelege dyr og oocyster og stort smittepress. Koksidiose ein viktig sjukdom hos lam, kalv, spedgris og kylling (høns) i Noreg. Dei fleste infeksjonar er likevel subkliniske. Yngre dyr blir hardast ramma; eldre dyr er ofte beskytta på grunn av immunitet, men dei kan skilja ut oocyster. Formeirar seg i tarmslimhinna, særleg i tarmepitelcellene, slik at desse cellene blir skadde og får nedsett funksjon. Det kan også bli store sår i slimhinna og blødningar og lekkasje av vevsvæske til tarmlumen. Livstruande diarétilstandar med fare for uttørking. Ved lettare infeksjonar er symptoma mindre dramatiske, men tilveksten kan bli redusert Bjørn Gjerde 6

7 Tarmkoksidiar - Eimeria og Isospora Blir overførte av oocystestadiet, som blir utskilt i enorme mengder i løpet av ein infeksjon (over 1 million oocyster pr. gram avføring over fleire dagar). Oocystene kan overleva i månadsvis i miljøet; enkelte arter toler frost og kan overvintra. Påvising av koksidieinfeksjonar skjer ved påvising av oocyster i avføringsprøvar, som regel ved hjelp av flotasjonsmetodar. Kvar art dannar oocyster med karakteristisk, men ikkje alltid unik, morfologi. God hygiene er viktig for å hindra smitteoverføring. Artene er vertsspesifikke og smittar ikkje mellom ulike dyreslag Bjørn Gjerde 7

8 Eimeria og Isospora oocyster Sporulerte oocyster av Eimeria-type (t.v) og Isospora-type (t.h) Bjørn Gjerde 8

9 Eimeria utvikling, arter, identifikasjon Eimeria-artene er vertsspesifikke og habitatspesifikke. Kvart dyreslag har gjerne fleire arter med ulik lokalisasjon og patogenitet. Kvar art nyttar bestemte tarmavsnitt og bestemte celletypar (epitelceller, celler i lamina propria) for si utvikling. Prepatenstida (= tida frå infeksjon med oocyster til ny oocysteutskiljing kan påvisast) varierer frå art til art; frå 3-4 dagar til 3-4 veker. Artsdifferensiering har tradisjonelt skjedd på grunnlag av oocystemorfologi, lokalisasjon av utviklingsstadium, type lesjonar, prepatenstid og sporulasjonstid. I dag skjer identifikasjon også på grunnlag av PCR-baserte molekylære metodar, m.a. sekvensanalyse av bestemte gen/delar av genomet Bjørn Gjerde 9

10 (1) Peroral smitte med sporulerte oocyster; ekscystering eller frisetjing av sporozoitar i tarmen. (2-5) Ukjønna formeiring med danning av merozoitar gjennom eit visst antal merontgenerasjonar. (6-8) Utvikling av gamontar, som dannar gametar. (9) Samansmelting av mikrogamet med makrogamet til zygote. (10) Innkapsling av zygoten til ei oocyste. (11) Utskiljing av usporulerte oocyster (12-13) Sporulering i det fri. Zygoten deler seg og blir til 8 infektive sporozoitar, som ligg to og to saman i fire sporocyster inni oocysta. Eimeria - livssyklus Bjørn Gjerde 10

11 Eimeria utvikling i tarmslimhinna Sporulerte oocyster; førstegenerasjons merontar (Me1); 2. gen. merontar (Me2), mikrogamontar (Mi), makrogametar (Ma), oocyster (oo); usporulerte oocyster i feces Me1 Me Bjørn Gjerde 11

12 Eimeria - koksidiose Patogeniteten er avhengig av lokalisasjon (epitelceller/subepitelialt; tunntarm/tjukktarm) og formeiringsevne (talet på merontgenerasjonar og talet på merozoitar som blir danna av kvar meront), dvs. kor mange vertsceller som blir parasitterte og øydelagde. Patogenese: Skade på epitel og/eller djupare lag av tarmslimhinna. Blødningar, lekkasje av plasmaprotein. Hypoproteinemi og anemi. Bakterielle sekundærinfeksjonar. Redusert nedbryting og absorpsjon av næringsstoff. Redusert absorpsjon av vatn frå tjukktarmen. Nedsett eller tapt matlyst. Symptom: Pastøs til tuntflytande avføring, av og til med blod. Dehydrering. Redusert tilvekst, ofte for lang tid. Nedgang i vekt. Død Bjørn Gjerde 12

13 Eimeria - koksidiose Ungdyrsjukdom. Rask utvikling av (delvis) immunitet, som er artsspesifikk. Etterfølgjande infeksjonar med same art er vanlegvis subkliniske. Eimeria var i a, men er ei mer i a. Stor konsentrasjon av dyr og/eller dårleg hygiene med opphoping av infektive oocyster i miljøet disponerer for sjukdom. Infektive oocyster kan overleva i mange månader i miljøet; ein del arter kan overvintra i beita. Stress i form av miljøskifte, fôrskifte, kulde, regn, sterk varme, transport eller stor dyretettleik (fellesbingar) gjer dyra meir mottakelege for koksidiose. Diagnose på grunnlag av forventa smitterisiko og alder til dyret, kliniske symptom, påvising av store mengder med oocyster av patogene arter i feces, og/eller påvising av mange utviklingsstadium i skrap eller histologiske snitt frå tarmslimhinna Bjørn Gjerde 13

14 Vanleg hos lam i vårbeiteperioden. Smitte med overvintra oocyster, dels pga. jordeting straks etter utslepp. Sjukdomsutbrot i tredje beiteveke. Diaré, redusert tilvekst, dødsfall. E. ovinoidalis og E. crandallis dei viktigaste artene. Profylakse: beiteskifte, førebyggjande behandling. Eimeria koksidiose hos lam Bjørn Gjerde 14

15 Eimeria - koksidiose Storfe/kalv: Sjukdomsutbrot hos kalv og ungdyr, spesielt i samband med lausdrift (fellesbingar for kalvar); som regel pga. E. bovis og/eller E. zuernii (blodig, livstruande diaré). E. alabamensis kan føra til beitekoksidiose hos fyrsteårsbeitande ungfe 1-2 veker etter beiteslepp. Diaré. Geit/kje: Av og til sjukdom hos kje på innefôring. Kan ha perakutt forløp. Gris: Av og til hos gris som går ute i kveer om sommaren. (Isospora suis er den viktigaste koksidien hos gris). Hest: Berre éi art, E. leucarti. Ser ikkje ut til å gje sjukdom. (Nyrekoksidiose pga. Klossiella equi) Kanin: Tarmkoksidiose (fleire arter; E. flavescens, E. intestinalis) og/eller gallegangskoksidiose (E. stiedai). Diaré, redusert tilvekst, død. Stort problem ved kaninoppdrett Bjørn Gjerde 15

16 Eimeria koksidiose hos høns Koksidiose er eit enormt problem ved oppdrett av slaktekylling og verpehøns på strø, der dyra er i direkte kontakt med avføringa. Rask syklus (4-6 dagar) fører til rask oppformeiring av smitten, stigande smittepress og til slutt sjukdom. Ulike arter i ulike tarmavsnitt er årsak til ulike typar koksidiose hos høns: Tunntarmskoksidiose (E. acervulina, E. mitis, E. maxima, E. praecox, E. necatrix), blindtarmskoksidiose (E. tenella) og endetarmskoksidiose (E. brunetti). Dei tre sistnemnde artene fører til ein hemoragisk enteritt med blodig diaré og høg mortalitet. Mindre alvorlege infeksjonar fører til redusert tilvekst og fôrutnytting. Hos verpehøns fører koksidiose til redusert egglegging. Økonomisk oppdrett av slaktekylling/verpehøns er (nesten) umogeleg utan bruk av koksidiostatika i fôret (i Noreg: amprolium, monensin, lasalocid). Problem med resistensutvikling og redusert eller tapt effekt av den medikamentelle profylaksen. Aukande bruk av levande vaksinar basert på stammer med forkorta livssyklus av dei mest patogene artene Bjørn Gjerde 16

17 Eimeria koksidiose hos fjørfe Blindtarm frå hønekylling med blindtarmskoksidiose på grunn av Eimeria tenella Kalkun: Fleire arter i tarmen. Koksidiose er ein viktig sjukdom ved intensivt kalkunoppdrett. Gås: Fleire arter i tarmen. E. truncata er årsak til nyrekoksidiose hos gås, som kan gje høg mortalitet. (Hos and og gås har vi også koksidiar i slekta Tyzzeria) Bjørn Gjerde 17

18 Isospora/Cystoisospora Ulike arter årsak til koksidiose hos gris, hund, katt, rev, menneske og fugl. Liknande syklus som Eimeria-artene; ukjønna og kjønna utvikling i tarmepitelceller med utskiljing av usporulerte oocyster. Sporulerte oocyster inneheld to sporocyster (=isospora) med 4 sporozoitar i kvar. Somme arter hos pattedyr kan i tillegg til utviklinga i tarmen hos endeverten danna cysteliknande strukturar i vev utanfor tarmen (m.a. krøslymfeknutar) hos parateniske vertar, der merozoitane ligg enkeltvis utan å dela seg (monozoiske cyster). Desse artene, spesielt dei hos hund og katt, blir difor no ofte plasserte i slekta Cystoisospora i familien Sarcocystidae Bjørn Gjerde 18

19 Cystoisospora/Isospora suis Svært vanleg i Noreg; er blitt påvist hos spedgris i ca. 80% av ca. 100 undersøkte norske buskapar. Årsak til spedgrisdiaré. Sjukdomen bryt typisk ut når dyra er frå 5-15 dagar gamle (i andre leveveke). Type og intensitet av kliniske symptom avhengig av infeksjonsdose og alder ved smitte. Vesentleg dyr som blir smitta i løpet av dei to første levevekene som viser kliniske symptom. Pastøs til tuntflytande avføring i 2-6 dagar. Variasjon i graden av symptom mellom grisane i kvart kull og mellom kulla. Infeksjon med 100 oocyster har resultert i diaré, og infeksjon med 3000 oocyster har ført til dødleg utgang Bjørn Gjerde 19

20 Isospora suis - livssyklus (8) Peroral smitte med sporulerte oocyster. (2-3) Ukjønna og (4-5) kjønna formeiring i jejunum og ileum. (6) Utskiljing av usporulerte oocyster startar 4-7 dagar etter infeksjon. Utskiljing i 5-16 dagar. Variasjon i mengda, 2-3 toppar med ca. 5 døgns mellomrom. Ved maksimal utskiljing er det fleire hundre tusen oocyster pr. gram. (7-8) Rask sporulering av oocystene på under eitt døgn Bjørn Gjerde 20

21 Isospora suis Epidemiologi: Smitteoverføring frå spedgris til spedgris med oocyster som ligg i fødebingen. Oocystene stammar frå tidlegare kull i same binge, frå samtidige kull i andre bingar i fødeavdelinga, eller frå kullsøsken. Massiv utsmitting av miljøet, sjølv ved opptak av få oocyster. Miljøresistente og langliva oocyster. Profylakse: God hygiene viktig for å hindra/redusera smitteoverføringa. Hyppig utmåking, rikeleg med strø, tørre fødebingar, grundig vask av bingane mellom kulla, unngå å dra med seg smitte frå binge til binge. Profylaktisk behandling av 3-5 dagar gamle grisar med toltrazuril for å unngå sjukdom og redusera oocysteutskiljinga. Diagnostikk: Diagnostikk på grunnlag av kliniske symptom og påvising av oocyster i feces eller utviklingsstadium i tarmslimhinna (utstryk, histologiske snitt). Symptom kan opptre 1-2 døgn før oocysteutskiljinga startar Bjørn Gjerde 21

22 Cystoisospora hos hund og katt Hund: C. canis, C. ohioensis, C. burrowsi Katt: C. felis, C. rivolta Artene hos hund og katt kan smitta direkte via oocyster eller indirekte via hypnozoitar i veva til parateniske vertar (smågnagarar, større pattedyr, fugl). Blir difor gjerne plasserte i slekta Cystoisospora. Kan av og til gje diaré hos unge dyr, særleg i miljø med mange dyr (kennel, hos oppdrettarar). Diagnostikk ved påvising av oocyster i feces med flotasjonsmetodar Bjørn Gjerde 22

23 Cystoisospora hos hund og katt Livssyklus; usporulert/sporulert oocyste av Cystoisospora ohioensis frå hund; usporulert oocyste av Cystoisospora felis frå katt Bjørn Gjerde 23