ABORTO ENZOOTICO OVINO

Corso E.C.M. - La Bufala Mediterranea
“Tra ricerca, diagnosi e nuove strategie di lotta alle malattie”
IZSM – Portici (Napoli) 4 e 5 NOVEMBRE 2008
CHLAMYDOPHILA ABORTUS
e CHLAMYDOPHILA PECORUM :
PATOLOGIE CORRELATE
Grazia GRECO
Dipartimento di Sanità Pubblica e Zootecnia
21 OTTOBRE 2005
Avellino
Facoltà di Medicina Veterinaria-Bari
CLAMIDIOSI
Malattie infettive trasmissibili
caratterizzate da quadri clinici polimorfici
con tendenza a
recidive e persistenza endemica/enzootica
ANIMALI
UOMO
Molte hanno andamento acuto
polmoniti, aborto
Altre hanno andamento cronico e debilitante
Artriti, ridotti accrescimenti ponderali, infertilità
CLASSIFICAZIONE ATTUALE
(Everett et al., 1999)
ordine: Chlamydiales
famiglia: Chlamydiaceae
genere:
CHLAMYDIA
CHLAMYDOPHILA
C. pneumoniae
C. psittaci
C. suis
C. pecorum
C. abortus
C. muridarum
C. caviae
C. trachomatis
?
C. felis
Chlamydiaceae
CARATTERISTICHE BIOLOGICHE
- Gram neg.
parete cellulare
„
esterna
„
(Gimenez e
Macchiavello)
- immobili
- intracellulari
obbligati
„
„
„
„
„
„
spazio periplasmico
interna
NO
NO peptidoglicano
peptidoglicano
(SI’
(SI’ Ac.
Ac. Muramico)
Muramico)
batteri privi di
sistemi enzimatici per
la produzione di energia
metabolica (ATP)
Sviluppo in vitro
Solo
in substrati viventi
No sviluppo in terreni sintetici
Substrati di elezione:
monostrati
cellulari
membrana sacco vitellino
embrione pollo
CICLO DI SVILUPPO
BIFASICO
Forma
extracellulare
(infettante)
CORPI
ELEMENTARI
Forma
intracellulare
(replicativa)
CORPI
RETICOLATI
• 0,2-0,3 μm di ∅
• aspetto elettrondenso
• membrana esterna
trilaminare rigida
• 0,5-1,3 μm di ∅
• ricchi di ribosomi
• nucleoide meno
addensato
• parete cell. meno
rigida
CICLO BIOLOGICO ™
penetrazione per endocitosi
¾
mediata da adesine
GAGs, MOMP
Corpo Elementare
(EB)
Corpo Reticolare
(RBs)
CICLO BIOLOGICO ™
penetrazione per endocitosi
¾
mediata da adesine
GAGs, MOMP
Corpo Elementare
(EB)
Corpo Reticolare
(RBs)
CICLO BIOLOGICO
™
conversione in
Corpo Reticolare
Corpo Elementare
(EB)
Corpo Reticolare
(RBs)
CICLO BIOLOGICO
™
Replicazione dei
Corpi Reticolari
per scissione binaria
Corpo Elementare
(EB)
Corpo Reticolare
(RBs)
CICLO BIOLOGICO
„
Inclusione
„
„
„
„
compartim
compartim.. cell
cell.. specif
specif..
separato dal normale
scambio cell
cell.. endocitico
non acidifica
fusione tra pi
ù inclusioni
più
(Inc
-proteins)
Inc-proteins
non fonde con i lisosomi
(in fagociti specializzati)
CICLO BIOLOGICO
™
trasformazione dei
Corpi Reticolari in
nuovi Corpi Elementari
Corpo Elementare
(EB)
Corpo Reticolare
(RBs)
Corpo Reticolare
(RBs)
CICLO BIOLOGICO
™
trasformazione dei
Corpi Reticolari in
nuovi Corpi Elementari
Corpo Elementare
(EB)
Corpo Reticolare
(RBs)
CICLO BIOLOGICO
™
Lisi cellulare e rilascio dei
nuovi Corpi Elementari
infettanti
Corpo Elementare
(EB)
Corpo Reticolare
(RBs)
EPIDEMIOLOGIA
studi sierologici
isolamento /biologia
molecolare
Chlamydophila abortus
Chlamydophila pecorum
‰ Ovini-caprini (AEO)
‰ bovini
‰ Bufala ?
Aborto enzootico ovino
…..in ITALIA ?
è segnalato ovunque si pratica
l’allevamento ovi-caprino
Studi mediante l’impiego di metodiche sierologiche
condotti in Toscana, Abruzzo, Puglia, Sicilia
- 80% allevamenti infetti
- 25% animali sieropositivi
Sierologia ((FdC,
FdC, ELISA)
GENERE:
•cross-reattività sierologica
(LPS genere-specifico)
Chlamydophila
rischio di
sovrastima
C. abortus
•Un solo sierotipo
C. pecorum
C. pneumoniae
C. psittaci
AEO
diversi sierotipi (2, 4, …)
•Cheratocongiuntiviti
C. felis
•Polmoniti, Artiti
C. caviae
•enteriti
11% degli aborti
attribuibili ad infezione
da Cp. abortus
PATOGENESI
mucose oculo/naso-faringea/intestinale
Invasione/replicazione
Linfonodi sottomandibolari
tonsille / replicazione
Via linfo-ematogena
GENERALIZZAZIONE
polmone-fegato-milza-mucosa gastroentericaapparato genitale (ovidutto, mucosa vaginale)
A
1. giovani agnelle –
2. pecore non gravide
Risposta immunitaria 4
4-5
-5 sett. p.i
p.i..
produzione di- IFN-γ
effetto Chlamydio-statico
INFEZIONE PERSISTENTE
→ LATENTE
equilibrio CLAMIDIE – ospite
fino alla prima/successiva gravidanza
CICLO BIOLOGICO
e PATOGENESI di
MALATTIE CLAMIDIALI
RISPOSTA IMMUNITARIA 4-5 sett. p.i.
„
„
Umorale : produzione di anticorpi specifici svelabili da MIF
no FdC
Cellulo-mediata: CD8, CD4→ IFN-γ
„ Effetto dose dipendente
•Elevata concentrazione
•Effetto neutralizzante
•Basse dosi
IDO
•DEPLEZIONE TRIPTOFANO
INFEZIONE PERSISTENTE
equilibrio CLAMIDIE – ospite
Infezione persistente
(latente)
PATOGENESI AEO
Corpo aberrante
Corpo Elementare (CE)
Corpo Reticolare (CR)
PERSISTENZA clamidiale
„
Stato di coesistenza,
a lungo termine e reversibile,
tra chlamydie e cellule dell’ospite
nel corso del quale i batteri si mantengono vitali
ma non-coltivabili (Hogan et al., 2004).
RISPOSTA BIOLOGICA COORDINATA
„ permette al microorganismo di sopravvivere risposta
immunitaria specifica messa in atto dall’ospite.
„ quando questa si riduce di intensità le clamidie
possono tornare a replicare
ESCREZIONE INTERMITTENTE
giovani agnelle – pecore non gravide
GRAVIDANZA
equilibrio tra clamidie e organismo ospite si rompe
clamidia slatentizza
90° giorno gravidanza: inizia replicazione clamidie
Colonizzazione placenta
OVINO
….dal 90° giorno in poi
Replicazione nei placentomi
Periodo di incubazione : 4-5 settimane
90°-120°giorno:
•massiva replicazione
•lesioni placentomi → aree intercotiledonari
-alterazioni scambio madre-feto
- clamidie invadono il feto→
LPS
125-140°giorno
Lesioni a livello della placenta persistono
in questo stadio
nella pecora il progesterone è prodotto
da cellule dei placentomi
Calo tasso progesterone
-Compromissione prosecuzione
gravidanza
B
Infezione di pecore già
gravide
Infezione contratta oltre il 4° mese di gestazione
difficilmente aborto
Parto a
termine
-agnelli nati morti
-agnelli disvitali
-agnelli vitali
morte in
2-3gg
infetti (infez. persistente latente)
se femmine da rimonta, aborto alla 1^ gestazione
epididimite
agnelli disvitali
MALATTIA ENDEMICA
„
„
tendenza a persistere negli
allevamenti
allevamento indenne: 30% capi
abortisce
90 %
solida immunità (un solo aborto)
„
Negli anni successivi : solo
primipare e soggetti di nuova
introduzione (5-10%)
Chlamydophila abortus
Chlamydiphila pecorum
‰ Ovini-caprini
‰ bovini
‰ Bufala
?
(AEO)
Chlamydophila abortus
(ex-Chlamydia psittaci sierotipo 1, biotipo 1)
Manifestazioni cliniche
naturali e riprodotte sperimentalmente
„
„
‰
„
Aborto epizootico bovino (1960 Storz, USA)
Epididimiti, flogosi a carico di vescichette
seminali (Storz, 1968)
o Escrezione con seme (Amin, 2003)
Mastite catarrale (Storz, 1968, Cornell University;
De Graves et al., 2003; )
Metriti, salpingiti, vaginiti, ritorni in calore,
(Holliman et al, 1994; Jee et al., 2004; Rønsholt et al., 1981)
Chlamydophila pecorum (dal 1996 Anderson)
(ex-Chlamydia psittaci sierotipo 2, biotipo 2)
Manifestazioni cliniche diverse
naturali e riprodotte anche sperimentalmente
„
Encefalomielite sporadica (McNutt, 1940, Cornell
University; Koble e Psota,1968 – Germania)
Polmonite nei vitelli (Wilson e Thomson, 1968)
„
Endometrite (Wittenbrink et al., 1988; 1993;
„
Magnino et al., 2000;)
‰ ritorni in calore (De Graves et al., 2003; Jee et
al., 2004).
Studi di prevalenza in vitelli e manze
C. abortus / C. pecorum
De Graves et al., 2003; Jee et al., 2004
¾ Vacche (20% positività)
¾ 15% C. abortus (latte, TV)
U.S.A.
7,5% C. pecorum (TV)
Vitelli (61% positività in azienda)
¾
¾
¾
¾
12% C. abortus (TV e TR)
58% C. pecorum (TN, TV e TR)
Infezione acquisita per coabitazione
per vie diverse da trasmissione sessuale
Impatto economico in aziende per infezioni da
C. abortus / C. pecorum
U.S.A.
Jee et al., 2004
¾
C. abortus :
fertilità
aborti
¾ ↓Produzione lattea per mastite catarrale
¾
¾
C. pecorum :
fertilità
vaginiti, metriti,
ritorni in calore,
¾ Stato di salute riduzione degli
incrementi ponderali
¾
Studi epidemiologici in
NORD Italia
Isolamento da materiale abortito o Ac da fluido
toracico (Cavirani et al., 1998)
„ Prevalenza 3% (C. abortus)
Siero-prevalenza
„ Gruppo Vacche con aborto: 45%
„ Gruppo di controllo senza aborto: 24%
Associazione sieropositività-aborto
(Cavirani et al., 2001)
„ Endometrite bovina: C. pecorum
(Magnino et al., 2000).
Chlamydophila infection and reproductive disorders
in cattle farms from a region of Italy
es
55 ydios
8
on m
cti Chla
A
al 5
ST
CO Anim , 200 07
f
p o of 23 20
ho esis r 22- -12,
s
k
or gen mbe er 11
th W tho
b
te
5
Pa - Sep ptem
rd d
3 an na Se
sis Sie lawi
o
n
u
g
Po
Dia
Grazia Grecoa*, Giuseppe Luciforab, Maria D’Abramoa, Alessandra
Cavallia, Anna Lucia Bellaciccoa, Donato Narcisia, Vito Martellaa
a Department
of Animal Health and Wellbeing, Faculty of Veterinary Medicine, University of Bari,
Valenzano, Italy; b Istituto Zooprofilattico Sperimental e del Mezzogiorno – Cosenza
Materials and methods
Introduction
Table 1. Prevalence of chlamydia antibodies by ELISA in the sanitary
districts of the provinces of Cosenza and Reggio Calabria.
Province
Cosenza
(CS)
Reggio
Calabria
(RC)
Sanitary
district
Herds for Animals
district for district
Tested
herds
Positive
herds
Doubtful
herds
Negative
herds
Seroprevalence
%
1
2
320
579
4033
11333
157
150
46
74
29
16
82
60
29.30
49.33
3
872
23261
172
76
12
84
44.19
4
740
9539
181
42
19
120
23.20
total
2511
48166
660
238
76
346
36.06
Mean
value
9
10
1400
1050
19000
4500
151
82
84
48
9
4
58
30
55.63
58.54
11
254
9539
144
77
13
54
50.00
total
2704
28235
377
209
26
142
55.44
prevalenza infezione da Chlamydophila spp.
provincia di Reggio Calabria
38%
Mean
value
55%
CS+RC
All
districts
5215
76401
1037
447
102
488
43.1
Mean
value
7%
positive
dubbie
negative
es
55 ydios
8
on m
cti Chla
A
al 5
ST
CO Anim , 200 07
f
p o of 23 20
ho esis r 22- -12,
s
ork gen mbe er 11
th W tho
b
te
5
Pa - Sep ptem
rd d
3 an na Se
sis Sie lawi
o
n
u
g
Po
Dia
Table 2. Prevalence of chlamydial antibodies by ELISA and detected
chlamydial agents in herds with reproductive disorders.
Farms
(district)
Number of
animals
Tested
sera
Positive
sera
Doubtful
sera
Negative
sera
Prevalence
(%)
Foetal samples/
placenta*
Vaginal swabs*
A (4)
631
239
115
12
112
48.12
§
3 (3)/ Cp. abortus
B (1)
414
213
75
15
123
35.21
§
1(1)/ Cp. abortus
C (3)
400
139
92
12
35
66.19
5 (8) / Cp. abortus
10 (14)/ Cp. abortus
D (1)
39
39
19
3
17
48,72
1 (1)/ Cp. Abortus
§
E (9)
250
151
43
16
92
28,48
§
§
F (4)
115
114
38
13
63
33,33
1(1) / Cp. Abortus
§
1849
895
382
71
442
41.67
Mediane
value
7
14
total
Legend. *: n° of positive cases out of analysed cases () and detected agent by nested-PCR; §: no
data and/or samples were available.
Bufalini
„
Polmonite in vitelli bufalini - C. psittaci (Gupta et
al., 1976).
„
Tamponi nasali e vaginali di animali sani – C.
psittaci-like (Rowe et al., 1978)
„
Encefalomielite vitelli bufalini - C. pecorum
Male Feruto (Galiero et al., 1998)
„
Escrezione in seme – vesciculiti (Amin 2003)*
„
Aborto bufalino (Galiero et al., 2001)
es
ios
5
d
85 my
on Chla
i
t
Ac al
6
ST nim , 200
O
A
4
C
f
f
o r3
e
p o is
ho enes temb
s
k
r
g
o tho Sep
h W
4t d Pa rghn bu
is a Edin
s
o
gn
Dia
C. abortus e C. pecorum
da aborti e T. Vaginali vacche
Greco et al., 2006
a
v
C. pecorum in 3 feti bufalini, (Astarita et al., 2007) E
nz
e
id
a
r
sie
ic
g
olo
a
t
t
ire
d
e
• indagare la presenza di C. abortus e/o
C. pecorum in un allevamento bufalino
•Valutare la possibile associazione tra
aborto epizootico & infezione clamidiale
154 lactating cows
148 dry cows
68 pregnant heifers
8
7
n. of cases of abortion
Herd of 370 adult animals
25 cases of abortion
at the5 3rd-7th month of pregnancy
7
6
5
4
4
3
3
2
1
1
1
1
1
1
IX-05
X-05
1
0
0
IV-05
V-05
VI-05
VII-05 VIII-05
months
XI-05
XII-05
I-06
II-06
- campionamento
[by a random stratified sampling at the 95% confidence level
(Cannon and Roe, 1982)]
Aborted
(# 1 to 14)
Control
healthy
(# 15 to 28)
Sera
14
14
Vaginal
swabs
14
14
Animals
Samples
Fetuses
7 (# 8F to 14F)
(from November to
February)
-
ELISA
140
Antibody titers against Chlamydophila spp.
of the 2 groups of animals
antibody titers (%)
120
100
*
80
60
40
20
0
* Threshold value
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
animal sera
Aborted animals
Control healty animals
13
14
Results-3 ELISA
Prevalence of anti-C hlamydophila antibodies in the 2 assayed
groups
positive sera
negative sera
number of tested animals
14
12
57%
10
0%
8
6
4
2
0
1
2
a borting a nim a ls
healthy animals
control control
healthy
animals
p value: 0.002
RR 3.33
Chlamydial agent detection
Aborted
animals
Chlamydophila
positive samples
Vaginal
swabs
Fetal
tissues
Seropositive Seronegative
(n. 8)
(n. 6)
Control
healty
(n. 14)
C. abortus
1(#12)
0
0
C. pecorum
1 (#1)
0
0
C. abortus
&
C. pecorum
1 (#14)
0
0
C. abortus
1 (#12)
/
/
2
/
/
C. abortus
&
C. pecorum
(#10,14)
X51859|C.abortus/S263
Alignment of the strains
C. abortus/BUF/03/06 &
C. pecorum/BUF/04/06
with a selection of reference strains.
F14/C.abortus/BUF03/06
VS14/C.abortus/BUF03/06
F12/C.abortus/BUF03/06
M73036|C.abortus/B577
60
T73038|C.abortus/422
100% nt identity to
ovine strain S26/3)
L39020|C.abortus/Ba1
VS12/C.abortus/BUF03/06
AF269258|C.abortus/133
F10/C.abortus/BUF03/06
AF269256|C.abortus/EBA
AJ004873|C.abortus/OCLH196
M73040|C.abortus/LW508
AJ005614|C.abortus/pm364
99
88
Neighbour-Joining tree based on
partial omp 1 nucleotide sequences
of Chlamydophila genus.
Bootstrap values are indicated at
each node
AJ005613|C.abortus/pm112
C.abortus/AB-2
AF269259|C.psittaci/WS25
AJ310735|C.psittaci/84/2334
87
AJ243525|C.psittaci/R54
AF269261|C.psittaci/GD
99
AF269260|C.psittaci/CT1
L25436|C.psittaci/Par1
75
AF269269|C.psittaci/WC
84
AF269266|C.psittaci/NJ1
AF269268|C.psittaci/M56
90
AF269265|C.psittaci/CP3
99
99 X56980|C.psittaci/6BC
„
„
„
Bioedit software package version 2.1 (Hall, 1999)
webweb-based programs
„
BLAST (http://
www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST
/BLAST))
(http://www.ncbi.nlm.nih.gov
„
FASTA (http://www.ebi.ac.uk/fasta33
(http://www.ebi.ac.uk/fasta33))
Phylogenetic and molecular evolutionary analyses were
conducted using MEGA3 [Kumar et al., 2004].
86.7% nt identity
to porcine
strain 1710S)
75 L25437|C.psittaci/GV
AF269282|C.caviae/GPIC
L04982|N16-C.pneumoniae
99
AE017159|TW-183- C.pneumoniae
M73034|LW613-C.pecorum
AF269279|1710S-
99
F14/C.pecorum/BUF04/06
88
99
5 nt changes/100 residues
VS14/C.pecorum/BUF04/06
F10/C.pecorum/BUF04/06
VS1/C.pecorum/BUF04/06
IN QUESTO STUDIO
C. abortus and C. pecorum
sono co
-circolanti nell’allevamento
nell’allevamento bufalino
co-circolanti
positive sera
negative sera
14
number of tested animals
„
Prevalence of anti-Chlamydophila antibodies in the 2 assayed
groups
12
10
8
6
4
2
0
1
2
aborting animals
„
„
Il profilo di distribuzione degli anticorpi anti-Chlamydophila
anti-Chlamydophila tra i
due gruppi testati
Il reperto di agenti Chlamydiali solo dai campioni provenienti
dagli animali che avevano abortito
Dimostra un legame tra
’aborto epidemico
Infezioni da Chlamydophila & ll’aborto
verificatosi in questa mandria e nel bufalo
„
„
Le infezioni da Chlamydophila spp. giocano un
ruolo abortigeno nella bufala mediterranea
mediterranea
„
Infezioni miste da C. abortus e C. pecorum
Richieste ulteriori indagini
„ Ruolo di C. pecorum?
„ può
C. pecorum causare aborto nel bufalo
indipendentemente da C. abortus?
?
THANK YOU FOR ATTENTION
grazie per l’attenzione