PMC

DISCUSSION

I betragtning af, at dyrene var opstaldet i isolationsskabe til sygdomsoverførsel, giver genfindelsen af S. Agonanal+ og S. Typhimuriumnal+ fra sendinelgrise i forsøgene bevis for, at sådanne patogener kan spredes gennem luften og inficere fravænnede svin over en kort afstand. Desuden viste makrorestriktion af kromosomal DNA og plasmidprofilering af isolater genvundet fra sentinelgrise og inokulerede grise i hvert forsøg uadskillelige mønstre sammenlignet med den respektive stamme, der blev anvendt som inokulum (data ikke vist). Dette var tilstrækkeligt til at forkaste nulhypotesen, og der blev derfor ikke forsøgt andre statistiske analyser. Disse resultater bekræfter tidligere indikationer om muligheden for luftbåren overførsel af S. enterica til svin . Endvidere er aerosoltransmission af S. enterica allerede blevet påvist hos fjerkræ , kalve , får og mus.

Og selv om lignende forsøg er blevet udført for at teste luftbåren transmission af andre patogener hos svin, er nærværende rapport, så vidt vides, den første, der beskriver luftbåren transmission af S. enterica hos svin ved hjælp af isoleringsskabe.

Samplinger af individuelle rektalprøver blev udført for at bestemme, hvornår svinene begyndte at udskille Salmonella. Ifølge vores resultater blev Salmonella isoleret fra de inokulerede svin i begge forsøg tidligt på den første dag efter infektionen (tabel 1 og 2), hvilket er i overensstemmelse med tidligere rapporter om hurtig Salmonella-udskillelse efter eksperimentel inokulation.

I forsøg I viste et enkelt sentinelgris (P6) et konsistent udskillelsesmønster af S. Agonanal+ mellem 11 og 15 DPI. I forsøg II blev S. Typhimurium imidlertid isoleret fra P11 ved 5 DPI, der kun blev påvist ved PCR i rektalsvaberprøver fra P12 ved 2, 5 og 18 DPI. I den eneste tilgængelige rapport om luftbåren overførsel af S. Typhimurium til svin blev der ikke isoleret nogen bakterier fra sentineldyr, der blev udsat for luftstrømmen fra et rum med inficerede svin, og der blev kun observeret serokonversion .

På trods af den store variation i tid og hyppighed af Salmonella-udskillelse, der ses hos eksponerede svin, kan S. Typhimurium hurtigt isoleres fra fæces, kort efter at de er blevet blandet med dyr, der udsender dette patogen , eller når de anbringes i et kontamineret miljø . Men når inficerede svin og sendestyringssvin kun havde næse-til-næse-kontakt, udskiller størstedelen af de eksponerede svin S. Typhimurium efter 5 uger . Disse resultater kunne understøtte hypotesen om, at kontamineret fæces er en vigtig kilde til krydskontaminering mellem stalde .

Genfindelsen af S. Agonanal+ fra luftprøver indsamlet ved indgangen til C3 i fire på hinanden følgende dage i forsøg I understøtter antagelsen om, at sentinelgrise fik infektionen efter at have modtaget kontamineret luft fra C2. Det forhold, at S. Typhimuriumnal+ ikke blev genfundet fra luftprøver i forsøg II, afkræfter ikke hypotesen om luftbåren overførsel. Selv om brilliant green agar er blevet anset for at give bedre resultater end andre selektive medier ved isolering af Salmonella fra luftprøver, må man huske på, at det altid er vanskeligt at isolere specifikke patogene bakterier fra luften i dyrefaciliteter, og resultaterne er ofte negative, hvis der er tale om omfattende kontaminering med saprofytiske mikroorganismer.

Med hensyn til de 387 prøver, der blev analyseret både ved isolering og PCR, var der stor overensstemmelse mellem de to tests. Kappa-koefficienten (0-77) bekræfter den vellykkede anvendelse af beriget Rappaport-Vassiliadis-bouillon som kilde til DNA-template til PCR som en supplerende metode til at forbedre følsomheden af salmonella-detektion i fækale svineprøver . Det er blevet foreslået, at berigelse giver mulighed for fortynding af hæmmende stoffer og også øger antallet af salmonella i fæces . 19 prøver var positive ved PCR og negative ved isolering, mens 21 prøver var positive ved isolering og negative ved PCR. Disse uoverensstemmende resultater og det forhold, at isolering af bakterier er nødvendig for at bekræfte transmissionshypotesen i eksperimentelle forsøg, tyder på, at PCR med berigelsesbouillonkultivering kun kan anvendes som et understøttende diagnostisk værktøj og ikke som erstatning for bakterieisolering.

Det forsøgsdesign, der er anvendt heri, giver ikke mulighed for at drage konklusioner om salmonellas invasionssteder i sendinel-svinene. Hyppigheden af genfinding af Salmonella i begge forsøg, dvs. den hurtige miljøkontaminering i C3 før identifikation af Salmonella-udskillelse hos sentinelgrisene, kunne tyde på, at disse dyr har fået Salmonella gennem indtagelse, sandsynligvis fra miljøoverflader, der er kontamineret af aerosoler fra C2, herunder foder. Denne hypotese støttes af, at slagtesvin i slagtealderen hurtigt kan blive smittet, når de udsættes for et relativt lavt antal S. Typhimurium i miljøet.

På den anden side kan det ikke udelukkes, at sendelinjesvinene har inhaleret Salmonella. Ved hjælp af oesophagotomerede svin viste Fedorka-Cray et al., at S. Typhimurium hurtigt kan ophobes i tarmen ad andre veje end den klassiske orale inokulationsvej og belyste betydningen af NALT som en vigtig indgangsportal for S. Typhimurium hos svin. Disse væv kan også udgøre vigtige invasionssteder for bakterier, der er til stede i partikler fra fødevarer og fæces, da svineadfærd sikrer, at sådanne partikler normalt kommer ind i næsehulen under fodring og rodeføring .

Interessant nok tyder isolering af S. Agonanal+ fra lunge- og leverprøver fra P6 samt væv fra fordøjelseskanalen på systemisk infektion. Systemiske infektioner hos svin er ofte blevet dokumenteret i forsøg med intranasal respiratorisk inokulationsvej, men er normalt ikke beskrevet i forsøg med oral eksponering . Eksponeringssekvensen, dvs. oral-respiratorisk vs. respiratorisk-oral, kan også påvirke immunresponset, hvilket igen kan påvirke sygdommens sværhedsgrad.

Forskellene i dyrenes alder, dyrenes oprindelse, middelfugtighed og temperatur giver ikke mulighed for direkte sammenligninger mellem de to forsøg. Den vigtigste forskel mellem de to forsøg ligger i dyrenes forskellige immunstatus før inokulationen (tabel 4). Den gennemsnitlige MCOD hos dyrene fra bedrift A (forsøg I) var kun 0-056, mens den var 0-187 hos dyrene fra bedrift B (forsøg II). Tre dyr i forsøg II (P7, P8 og P9) viste en højere MCOD end standardgrænseværdien for testen (0-169), hvilket indikerer tilstedeværelsen af maternelle antistoffer mod Salmonella. På trods af at S. Typhimuriumnal+ er blevet isoleret fra væv indsamlet fra et enkelt sendeskytsvin (P12) i forsøg II, kan tilstedeværelsen af laktogen immunitet forklare, at sendeskytsvinene ikke udsondrede Salmonella i hele forsøgsperioden. Tilstedeværelsen af moderens antistoffer mod Salmonella kan beskytte pattegrisene i de første uger.

To sendelinegrise (P6 og P12) viste øgede titre af antistoffer mod Salmonella. Disse resultater bekræfter tidligere resultater vedrørende påvisning af humoral immunrespons efter aerosoleksponering hos svin .

Det fald i titrene hos inficerede svin i forsøg II kan skyldes, at moderens antistoffer er blevet udtømt efter udfordringen. Interessant nok viste inficerede grise i forsøg I ingen markant stigning i antistoftiterne. Et så lavt serologisk respons kan tilskrives svinenes relativt lave alder og den relativt korte forsøgsperiode. Det er faktisk blevet påvist, at serokonversionen varierer betydeligt blandt de inokulerede svin (6-37 dage), og serokonversionen topper normalt omkring 30 DPI . Hos naturligt inficerede svin kan denne forsinkelse mellem infektion og serokonversion være endnu længere.

Den manglende viden om og kompleksiteten af Salmonellas epidemiologi i moderne svineproduktionssystemer anses for at være de største problemer i forbindelse med bekæmpelsen af disse bakterier på bedrifterne. Der er blevet offentliggjort talrige rapporter om virkningen af ernæring, produktionssystemer, management og transport/lairage-strategier på reduktionen af Salmonella hos svin, og den fækale-orale smittecyklus anvendes normalt som grundlag for den epidemiologiske analyse. På den anden side er der kun i ringe grad blevet lagt vægt på spredning, kontaminering og infektion af salmonella gennem aerosoler hos svin. Det er endnu ikke afklaret, om denne transmissionsvej også kan give anledning til bekymring i forbindelse med epidemiologien af salmonella i intensive svineproduktionssystemer. Hos fjerkræ er det imidlertid allerede blevet påvist, at kontaminerede aerosoler spiller en vigtig rolle for overførslen af salmonella, og der er med held anvendt metoder til at reducere aerosolstøvniveauet for at mindske overførslen af dette patogen i klækkerier og slagtekyllingeopdræt

I den forstand kan miljø- og forvaltningsforbedringer med fokus på aerosolreduktion også spille en vigtig rolle i forebyggelsen af salmonellainfektion hos svin. For at reducere luftbåren sygdomsoverførsel hos svin bør luftmængden pr. dyr samt ventilations- og luftfugtighedssatserne være tilstrækkelige, og høje belægningstætheder af opdrættede svin og overdreven flytning af dyr bør undgås . Det er værd at bemærke, at sådanne foranstaltninger ikke blot reducerer smittefarlige aerosoler, men også bidrager til at mindske stress hos dyrene. Desuden kan man ved at sprøjte olie eller en blanding af olie og vand i omgivelserne effektivt reducere støvkoncentrationerne i svinestalde . Da foderet er den største kilde til luftbårent støv, bør fodringsstrategier også overvejes som muligheder for at reducere støvet i staldene. Fermenteret flydende foder er blevet forbundet med en lavere salmonellaprævalens hos svin, sandsynligvis som følge af den kombinerede virkning af store mængder organiske syrer og et stort antal mælkesyreproducerende bakterier i disse foderstoffer . På den anden side bør den reducerede produktion af støv ved anvendelse af denne fodringsmetode også tages i betragtning.

Det kan konkluderes, at kortdistance luftbåren overførsel af S. Agona og S. Typhimurium til fravænnede svin er mulig. Der bør gennemføres yderligere undersøgelser af virkningen af aerosol- og støvreduktion på kontrollen med Salmonella i intensive svineopdrætssystemer.