Kontrola zakażeń bydła wirusem BVD-MD

Wstęp
   Wirus biegunki bydła i choroby błon śluzowych (BVD-MD), pestiwirus spokrewiony antygenowo z wirusem pomoru klasycznego świń, to powszechnie występujący patogen bydła na całym świecie. Odsetek seroreagentów dodatnich dla tego wirusa w krajach członkowskich jest zróżnicowany i przed wprowadzeniem programów zwalczania zakażenia wynosił: 1% w Finlandii, 19% w Norwegii, 46% w Szwecji, 64% w Danii oraz 95% w Anglii i Walii. Obecnie odsetek zwierząt posiadających przeciwciała dla wirusa waha się w zakresie 40-70% (z wyjątkiem krajów skandynawskich) i podobne wartości dotyczą pogłowia bydła w Polsce. Natomiast odsetek zwierząt trwale zakażonych wirusem BVD-MD jest bardzo niski i wynosi 1-2% (3-5% u cieląt).
   Wirus biegunki bydła i choroby błon śluzowych pomimo wywoływania najczęściej łagodnych zachorowań, stanowi poważny problem zdrowotny i ekonomiczny na całym świecie. Powinowactwo wirusa do wielu narządów organizmu gospodarza sprawia, że obraz kliniczny zakażenia może być bardzo zróżnicowany i nie zawsze wiązany z tym wirusem jako czynnikiem etiologicznym. Do typowych objawów zakażenia wirusem BVD-MD należą: spadek wydajności mlecznej, objawy ze strony układu pokarmowego, oddechowego, rozrodczego (wielokrotne krycie lub inseminacja, wydłużenie okresów międzywycieleniowych, poronienia, wczesne obumieranie zarodków), zahamowane przyrosty masy ciała, zwiększona częstotliwość zakażeń oportunistycznych, wczesne brakowanie zwierząt, zwiększona upadkowość w grupie cieląt. W przypadku zakażeń oportunistycznych, które często towarzyszą infekcjom wywoływanym przez wirus BVD-MD straty ekonomiczne stają się znaczące. W przypadku zachorowań w stadzie, koszt zwalczania wynosi od kilku tysięcy do stu tysięcy dolarów. Stąd też wiele krajów wprowadziło programy zwalczania zakażeń bydła wirusem BVD-MD celem ograniczenia tych strat.

Zwierzęta zakażone trwale
   Głównym źródłem zakażenia w stadzie są zwierzęta zakażone trwale (z.t.). Wydalają one wirus przez całe życie we wszystkich wydalinach i wydzielinach. Miano wydalanego wirusa jest wysokie i istnieje możliwość transmisji zakażenia nie tylko na drodze kontaktu bezpośredniego (najbardziej skuteczna droga zakażenia), ale także pośrednio poprzez badanie rektalne, kleszcze nosowe, otaczające powietrze (na odległość do 10m), płyny płodowe, zabiegi weterynaryjne, skażone kojce (zasiedlenie obory, z której do 3 dni wcześniej usunięto zwierzę zakażone trwale i nie wykonano dezynfekcji pomieszczenia oraz nie usunięto starej słomy). Przeciwciała siarowe, utrzymujące się u zdrowych cieląt przez okres 3-7 miesięcy, w przypadku zwierząt z.t. zanikają szybciej. Próbki krwi od tych zwierząt w każdym badaniu wirusologicznym są dodatnie, a w badaniu serologicznym najczęściej ujemne. Niewielki odsetek zwierząt z.t. może być serologicznie dodatni po zakażeniu szczepem heterologicznym w stosunku do szczepu przetrwałego.  Upadkowość wśród cieląt z.t. wirusem może sięgać 50% w pierwszych dwóch latach życia i często są one mniejsze od równieśników (mniejsze przyrosty masy ciała). Jednakże zdarzają się także zwierzęta z.t., które nie różnią się od pozostałych zwierząt w stadzie i jedynie badanie wirusologiczne pozwala na wykrycie stanu zakażenia trwałego

Zwierzęta w ostrej fazie zakażenia
   W fazie klinicznej zakażenia występuje kilkudniowy okres siewstwa wirusa, jednakże miano wydalanego wirusa jest niskie podobnie jak skuteczność zakażania zwierząt w stadzie. W badaniu wirusologicznym sporadycznie można uzyskać wynik dodatni (faza siewstwa), jednakże ponowne badanie za 2-3 tyg. daje wynik ujemny, a serologicznie zwierzę staje się dodatnie (serokonwersja po zakażeniu i przechorowaniu). Aktualnie przyjmuje się, że zwierzęta w ostrej fazie zakażenia stanowią minimalne ryzyko transmisji wirusa do innych zwierząt chyba, że dojdzie do kontaktu z ciężarnymi samicami i do zakażenia płodu. Jednakże w przypadku zakażonych buhajów obserwowano nawet kilkumiesięczne okresy siewstwa wirusa w nasieniu, pomimo ujemnego wyniku badania krwi. Stąd też wprowadzono  obowiązek wykonywania, poza badaniami wirusologicznymi, badań serologicznych w kierunku serokonwersji. Dotyczy to szczególnie buhajów wprowadzanych do centrum pozyskiwania nasienia.

Diagnostyka
   Mając na uwadze problem kontroli zakażeń bydła wirusem BVD-MD, celem badań diagnostycznych powinno być różnicowanie stad zakażonych i niezakażonych, a w przypadku stad zakażonych wykrywanie zwierząt trwale zakażonych wirusem (różnicowanie ich ze zwierzętami w ostrej fazie choroby), zwierząt uodpornionych oraz podatnych na zakażenie.
Badania laboratoryjne w kierunku BVD-MD mogą być prowadzone w kierunku wykrycia przeciwciał (serologiczne) lub obecności antygenu lub żywego wirusa (wirusologiczne). Najczęściej podstawą do podjęcia badań jest występowanie w stadzie zachorowań z objawami klinicznymi ze strony układu pokarmowego lub oddechowego (gdy terapia antybiotykowa nie przynosi efektów), lub w przypadku zaburzeń w rozrodzie (poronienia, rodzenie martwych cieląt, obniżony współczynnik zacieleń, konieczność wielokrotnego krycia, wydłużony okres międzywycieleniowy).
    Badanie serologiczne można wykonywać zarówno w grupie zwierząt zdrowych jak i wśród zwierząt chorych klinicznie. Obecność przeciwciał dla wirusa BVD-MD (w stadach, w których nie prowadzi się szczepień) jest pośrednim wskaźnikiem kontaktu zwierzęcia z wirusem. Dlatego też badanie serologiczne (test seroneutralizacji wirusa jako metoda ilościowa lub test ELISA serologiczna jako metoda jakościowa) surowicy krwi od kilku zwierząt w stadzie pozwala z dużym prawdopodobieństwem wskazać, czy w danym stadzie znajduje się rezerwuar wirusa. Badanie serologiczne jest także niezwykle przydatne w okresie występowania ostrych zachorowań w stadzie. Można wtedy wykonać tzw. badanie par surowic. Polega ono na dwukrotnym pobraniu próbek krwi od tych samych zwierząt: pierwszy raz w ostrej fazie zakażenia, gdy u zwierzęcia występują objawy kliniczne oraz drugi raz po 3 tygodniach od wyzdrowienia. W przypadku stwierdzenia przynajmniej 4-krotnego wzrostu miana przeciwciał lub pojawienia się przeciwciał o wysokim mianie w próbkach od zwierząt seroujemnych uzyskuje się potwierdzenie, że wirus BVD-MD był przyczyną występujących zachorowań.
    Z kolei badanie wirusologiczne w sposób bezpośredni identyfikuje obecność żywego wirusa (test izolacji w hodowli komórkowej), jego antygenu lub fragmentu genomu (ELISA antygenowa, RT-PCR) w badanej próbce. W przypadku zachorowań klinicznych materiał do badań może stanowić: pełna krew, surowica, wymazy ze spojówek i nosa oraz narządy padłych zwierząt (zwłaszcza nerka, śledziona, kępki Peyera, grasica).

Programy zwalczania zakażeń bydła w innych krajach
   Każdy program zwalczania zakażenia wirusem BVD-MD powinien opierać się na trzech głównych etapach postępowania:
1.    identyfikacja stad i zwierząt zakażonych wirusem BVD-MD;
2.    eliminacja siewców wirusa;
3.    nadzór nad stadem celem zabezpieczenia zwierząt przed reinfekcją (profilaktyka).
W przypadku stawiania podejrzenia zakażenia stada wirusem BVD-MD (w którym nie stosuje się szczepień profilaktycznych) można wykonać wyrywkowe badanie próbek surowicy lub pełnej krwi od młodych zwierząt. Wynik badania kilku sztuk, pozwala na wstępną, pośrednią ocenę, czy w stadzie znajdują się zwierzęta z.t. Dodatkowo można uzyskać informację na temat czasu, kiedy w stadzie znajdowało się zwierzę z.t. W przypadku obecności takich zwierząt, odsetek seroreagentów dodatnich będzie wysoki (najczęściej powyżej 70%). Kluczowe znaczenie na tym etapie ma wiek badanych zwierząt. Ponieważ przeciwciała powstałe w wyniku przechorowania utrzymują się przez wiele lat, ważne jest, aby badanie podjąć w grupie zwierząt młodych, ale w okresie, gdy zanikną przeciwciała siarowe, mogące dawać wyniki fałszywie dodatnie. Najczęściej bada się 3-5 zwierząt w przedziale wiekowym 6-18 miesięcy. Dodatni wynik badania serologicznego przynajmniej w dwóch próbkach krwi wskazuje na możliwość występowania zwierząt z.t. Natomiast brak przeciwciał w grupie badanych zwierząt wskazuje, że w okresie ich życia nie doszło do zakażenia stada.
   Badania przesiewowe prowadzi się najczęściej z użyciem testów typu ELISA, które umożliwiają wykonywanie badań masowych. W przypadku stad bydła mlecznego, nieszczepionych przeciwko BVD-MD najbardziej ekonomicznym rozwiązaniem jest badanie zbiorczych próbek mleka.
   Pierwsze programy zwalczania zakażenia stad bydła wirusem BVD-MD wprowadzono w 1993 r. oraz 1994 r. odpowiednio w Szwecji i Norwegii oraz w Finlandii i Danii. Tzw. model skandynawski zakłada dobrowolny udział rolników, którzy ponoszą koszty pobierania próbek oraz koszty badań diagnostycznych. Program wyklucza stosowanie szczepionek, co pozwala na wykorzystanie badania serologicznego jako pośredniego wskaźnika obecności wirusa w stadzie.
   W Szwecji w oparciu o uzyskane wartości gęstości optycznej badanych próbek mleka w teście ELISA, klasyfikuje się stado jako:
- wolne od zwierząt z.t. wirusem BVD-MD (0),
- bez kontaktu ze zwierzętami z.t. w ostatnim czasie (1),
- o średnim współczynniku zwierząt serododatnich (2) oraz
- ze zwierzętami z.t. w stadzie (3).
W przypadku stad „2” i „3” prowadzi się poszukiwanie zwierząt z.t. wirusem. Badaniem obejmuje się wszystkie zwierzęta powyżej 10 tygodnia życia, a sztuki dodatnie w badaniu testem izolacji wirusa eliminuje się ze stada. W następnym roku po usunięciu zwierząt zakażonych wykonuje się następujące badania:
wszystkie nowonarodzone cielęta bada się w wieku 10-12 tygodni życia;
seroujemne krowy bada się ponownie przed upływem roku od poprzedniego badania.
Wskaźnikiem skuteczności podjętych działań jest uzyskanie ujemnego wyniku w badaniu serologicznym 6- miesięcznych cieląt urodzonych po usunięciu ostatniego zwierzęcia zakażonego trwale wirusem BVD-MD. W ciągu 8 lat stosowania tego program w Szwecji odsetek stad zakażonych (kategoria „2” oraz ”3”) zmalał z ponad 60% (1993 r.) do poniżej 20% (2001 r.). Natomiast liczba stad wolnych w tym okresie wzrosła z ponad 30% do 80%. Sukces ten skusił inne kraje (Austria, Wyspy Szetlandzkie, Włochy, Anglia i Walia) do wprowadzenia podobnego modelu. Pierwszym krajem, w którym całkowicie wyeliminowano zakażenie wirusem BVD-MD są Wyspy Szetlandzkie.
    O ile model skandynawski dotyczy głównie krajów z małymi stadami, gdzie nie stosuje się szczepień, o tyle model niemiecki, wdrożony w Dolnej Saksonii dotyczy dużych stad w rejonach o wysokim odsetku seroreagentów dodatnich, z powszechnie stosowanymi szczepieniami. Celem programu, w pierwszym etapie jest ograniczenie strat ekonomicznych poprzez ograniczenie rezerwuaru wirusa (brak wirusa, obecność przeciwciał). Kolejnym krokiem będzie próba całkowitego usunięcie wirusa ze stada (brak wirusa oraz przeciwciał), co może być podstawą do wstrzymania akcji szczepień.
Główne założenia modelu niemieckiego to:

• dobrowolny udział hodowców;
• identyfikacja i usuwanie zwierząt z.t.;
• systematyczne szczepienia jałówek;
• działania profilaktyczne (zabezpieczenie zwierząt przed reinfekcją).

Koszty pobierania próbek ponoszą hodowcy, natomiast koszty badań, brakowania zwierząt z.t. oraz szczepień pokrywane są z publicznego funduszu ubezpieczeń zwierząt. Schemat badania i postępowania jest następujący:

• wszystkie zwierzęta do 3 roku życia badane są wirusologicznie testem ELISA antygenowa;
• zwierzęta dodatnie w pierwszym badaniu bada się ponownie po 2 tygodniach;
• zwierzęta z dodatnim wynikiem z obydwu badań (z.t.) brakuje się ze stada w ciągu 6 tygodni;
• w okresie 12 miesięcy od usunięcia ostatniego zwierzęcia z.t. bada się wirusologicznie wszystkie nowonarodzone cielęta; zwierzęta z wynikiem dodatnim usuwa się ze stada;
• wszystkie jałówki powyżej 6 miesiąca życia poddaje się szczepieniu (przynajmniej 10 tygodni przed pierwszym kryciem).

Działania profilaktyczne podejmowane w celu utrzymania statusu stada nie podejrzanego o zakażenie wirusem BVD-MD (brak wirusa, obecność przeciwciał) obejmują:

• badanie wirusologiczne cieląt powyżej 2 miesiąca życia urodzonych w okresie 12 miesięcy od usunięcia ostatniego zwierzęcia z.t. (ujemny wynik w teście ELISA antygenowa);
• systematyczne dwuetapowe szczepienia (pierwsze szczepienie szczepionką zabitą, doszczepianie szczepionką żywą);
• nie wprowadzanie do stada zwierząt z objawami wskazującymi na możliwość zakażenia wirusem BVD-MD;
• remont stada wyłącznie z wykorzystaniem zwierząt wolnych (brak wirusa, brak przeciwciał) lub nie podejrzanych (brak wirusa, obecność przeciwciał) o zakażenie wirusem BVD-MD.

    Celem szczepień jest ograniczenie strat ekonomicznych wywoływanych przez wirus BVD-MD oraz zahamowanie procesu zakażania płodów ciężarnych krów i rodzenia się siewców wirusa. Dlatego też program szczepień powinien zapewnić ochronę płodu przed możliwością zakażenia wirusem drogą łożyskową. Spełnienie tego warunku jest niezbędne, aby program zwalczania zakażenia zakończył się sukcesem. Nowością modelu niemieckiego jest schemat szczepień zwierząt. Ze względu na niedoskonałości zarówno szczepionek zabitych (konieczność doszczepiania) jak i żywych (możliwość zakażania zarówno zwierząt szczepionych jak i płodów krów ciężarnych), Niemcy połączyli stosowanie obydwu szczepionek w jednym programie, aby podnieść skuteczność szczepień. Użycie szczepionki zabitej w pierwszym etapie akcji zapewnia bezpieczeństwo stosowania. Późniejsze doszczepianie szczepionką żywą nie niesie wówczas ze sobą ryzyka zakażenia płodu szczepem szczepionkowym wirusa drogą łożyskową (obecność przeciwciał po pierwszym szczepieniu), gwarantując jednocześnie znaczący wzrost miana przeciwciał neutralizujących wirus (dawka przypominająca). Badania cieląt od matek szczepionych według takiego schematu, które następnie zakażano eksperymentalnie wirusem BVD-MD w trakcie ciąży, wykazało zarówno brak transmisji wirusa drogą łożyskową, jak i brak przeciwciał we krwi cieląt przed pierwszym skarmieniem siarą.
    W Holandii program zwalczania zakażeń bydła wirusem BVD-MD wprowadzono w 1997 r. W jego ramach wykonuje się badanie wirusologiczne (ELISA antygenowa) pełnej krwi od wszystkich zwierząt w stadzie powyżej 3 miesiąca życia (gdy zanikną przeciwciała matczyne neutralizujące wirus, co może dawać wyniki fałszywie ujemne w przypadku zwierząt z.t.). Stado uzyskuje status „stada wolnego od zakażenia wirusem” gdy nie wykryje się w nim zwierząt z.t. lub gdy usunie się takie zwierzęta (a w następnym badaniu serologicznym wszystkie nowonarodzone cielęta będą pozbawione przeciwciał). Stan ten monitoruje się dwukrotnie w ciągu roku badając wyrywkowo pięć cieląt ze stada w wieku 8-12 miesięcy (po zaniku przeciwciał matczynych). Gdy najwyżej jedno zwierzę posiada przeciwciała, stado utrzymuje status wolnego od zakażenia. Gdy u dwóch z pięciu cieląt wykryje się przeciwciała, badanie powtarza się na nowej grupie pięciu cieląt. W przypadku wykrycia przeciwciał u przynajmniej trzech cieląt, stado traci certyfikat stada wolnego od zakażenia wirusem do momentu usunięcia zwierząt z.t. lub do momentu, gdy nie wykrywa się już takich zwierząt. W 2004 r. ok. 2000 stad bydła uzyskało status stad wolnych od zakażenia wirusem. Co roku, w ramach programu monitorowania, w 5-10% tych stad wykrywa się obecność przeciwciał dla wirusa BVD-MD. W 50% tych stad udało się wykryć nowonarodzone cielęta z.t. wirusem.

Koszty programów zwalczania
   Program zwalczania zakażenia w skali kraju wiąże się z wysokimi kosztami początkowymi (identyfikacja i eliminacja zwierząt zakażonych) oraz niskimi kosztami ciągłego monitorowania stad wolnych. Wydatki poniesione w ciągu pierwszych trzech lat zwalczania zakażenia w Danii oszacowano na 27,8 mln dolarów (9 mln w skali roku). W ostatnich 4 latach koszty te spadły do 3,5 mln dolarów/rok. Zyski osiągają poziom strat notowanych przed rozpoczęciem programu zwalczania, czyli 20 mln dolarów/rok. Oznacza to, że program jest bardzo skuteczny ekonomicznie. W przypadku Norwegii oszacowano, że wprowadzony w 1993 r. program zaczął przynosić wymierne efekty ekonomiczne już po dwóch latach od rozpoczęcia. Wiąże się to z niskim odsetkiem seroreagentów dodatnich na początku programu, który wynosił 19% oraz wdrożeniem od samego początku badania zbiorczych próbek mleka. Na drugim biegunie można umieścić Francję, gdzie obliczono, że dopiero po 15 latach od wprowadzenia program stanie się opłacalny.

Podsumowanie
   Skuteczność programu zwalczania zakażeń bydła wirusem BVD-MD zależy od wielu czynników. Samo podjęcie badań oraz identyfikacja i usuwanie ze stad zwierząt z.t. stanowią jedynie początek programu. Bardzo ważne jest podjęcie skutecznych działań profilaktycznych po wyeliminowaniu źródła zakażenia ze stada. Istotny dla powodzenia całości działań jest 100% udział wszystkich hodowców bydła w programie zwalczania. Pomimo tego, że na początku program jest bardzo kosztowny i przynosi efekty dopiero po kilku latach, przykład krajów skandynawskich wskazuje, że wdrożenie zwalczania i kontroli zakażeń bydła wirusem BVD-MD jest w pełni uzasadnione ekonomicznie.