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DISCUSSIONE

Considerando che gli animali erano alloggiati in cabine di isolamento per la trasmissione della malattia, il recupero di S. Agonanal+ e S. Typhimuriumnal+ da suini sentinella nelle prove fornisce la prova che tali patogeni possono essere diffusi attraverso l’aria e infettare suini svezzati a breve distanza. Inoltre, la macrorestrizione del DNA cromosomico e il profilo plasmidico degli isolati recuperati dai suini sentinella e inoculati in ogni prova hanno mostrato modelli indistinguibili rispetto al rispettivo ceppo usato come inoculo (dati non mostrati). Questo era sufficiente per rifiutare l’ipotesi nulla e, quindi, altre analisi statistiche non sono state tentate. Questi risultati confermano le indicazioni precedenti sulla possibilità di trasmissione per via aerea della S. enterica nei suini. Inoltre, la trasmissione per via aerea di S. enterica è già stata dimostrata nel pollame, nei vitelli, nelle pecore e nei topi.

Anche se esperimenti simili sono stati eseguiti per testare la trasmissione per via aerea di altri patogeni nei suini, il presente rapporto è, secondo le nostre conoscenze, il primo a descrivere la trasmissione per via aerea di S. enterica nei suini utilizzando armadi di isolamento.

Sono stati eseguiti campioni di singoli tamponi rettali per determinare quando i suini hanno iniziato a trasmettere Salmonella. Secondo i nostri risultati, la Salmonella è stata isolata dai suini inoculati in entrambe le prove all’inizio del primo giorno post-infezione (Tabelle 1 e 2), il che è in accordo con i rapporti precedenti sul rapido spargimento di Salmonella dopo l’inoculazione sperimentale.

Nella prova I, un maiale sentinella (P6) ha mostrato un modello coerente di spargimento di S. Agonanal+ tra 11 e 15 DPI. Nel Trial II, tuttavia, S. Typhimurium è stato isolato da P11 a 5 DPI rilevato solo tramite PCR in tamponi rettali da P12 a 2, 5 e 18 DPI. Nell’unica relazione disponibile sulla trasmissione per via aerea di S. Typhimurium nei suini, nessun batterio è stato isolato da animali sentinella esposti al flusso d’aria da una stanza con suini infetti e solo la sieroconversione è stata osservata.

Nonostante la grande variazione di tempo e di frequenza di diffusione di Salmonella che si vede in suini esposti, S. Typhimurium può essere rapidamente isolato dalle feci subito dopo che sono mescolati con animali che diffondono questo patogeno, o quando sono posti in un ambiente contaminato. Tuttavia, quando i maiali infetti e sentinella hanno avuto solo il contatto naso a naso, la maggior parte dei maiali esposti ha sparso S. Typhimurium dopo 5 settimane. Questi risultati potrebbero sostenere l’ipotesi che le feci contaminate sono una fonte importante per la contaminazione incrociata tra le penne.

Il recupero di S. Agonanal + da campioni d’aria raccolti all’ingresso di C3 durante quattro giorni consecutivi in prova I sostenere l’ipotesi che i suini sentinella acquisito l’infezione dopo aver ricevuto aria contaminata da C2. Il fatto che S. Typhimuriumnal+ non sia stato recuperato da campioni d’aria nella Prova II non confuta l’ipotesi della trasmissione per via aerea. Anche se si ritiene che l’agar verde brillante dia risultati superiori rispetto ad altri mezzi selettivi nell’isolamento di Salmonella da campioni d’aria, bisogna ricordare che l’isolamento di batteri patogeni specifici dall’aria ambientale nelle strutture per animali è sempre difficile, e i risultati sono spesso negativi per un’estesa contaminazione da microrganismi saprofiti.

Considerando i 387 campioni che sono stati analizzati sia tramite isolamento che PCR, c’è stato un sostanziale accordo tra i due test. Il coefficiente kappa (0-77) qui riscontrato conferma il successo dell’uso del brodo Rappaport-Vassiliadis arricchito come fonte di DNA template per la PCR come metodo aggiuntivo per migliorare la sensibilità di rilevamento della Salmonella nei campioni fecali suini. È stato suggerito che l’arricchimento permette la diluizione delle sostanze inibitorie e anche aumentare il numero di salmonelle nelle feci. Diciannove campioni erano positivi alla PCR e negativi all’isolamento, mentre 21 campioni erano positivi all’isolamento e negativi alla PCR. Questi risultati discrepanti e il fatto che l’isolamento dei batteri è necessario per confermare l’ipotesi di trasmissione nelle prove sperimentali suggeriscono che la PCR di arricchimento del brodo di coltura potrebbe essere utilizzata solo come strumento diagnostico di supporto e non come sostituto dell’isolamento batterico.

Il disegno sperimentale utilizzato qui non permette di trarre conclusioni sui siti di invasione della Salmonella nei maiali sentinella. La frequenza di recupero di Salmonella in entrambe le prove, cioè la rapida contaminazione ambientale in C3 prima dell’identificazione dello spargimento di Salmonella da parte dei suini sentinella, potrebbe suggerire che questi animali hanno acquisito Salmonella attraverso l’ingestione, probabilmente da superfici ambientali contaminate da aerosol da C2, compreso il mangime. Questa ipotesi è supportata dal fatto che i suini da macello possono essere rapidamente infettati quando sono esposti a un numero relativamente basso di S. Typhimurium nell’ambiente.

D’altra parte, l’ipotesi di inalazione di Salmonella da parte dei suini sentinella non può essere esclusa. Utilizzando maiali esofagotomizzati, Fedorka-Cray et al. hanno dimostrato che S. Typhimurium può accumularsi rapidamente nell’intestino per vie diverse dalla classica via orale di inoculazione e hanno chiarito l’importanza del NALT come un importante portale di ingresso di S. Typhimurium nei maiali. Questi tessuti possono anche costituire importanti siti di invasione per i batteri presenti in particelle di cibo e feci, dato che il comportamento dei suini fa sì che tali particelle entrino solitamente nella cavità nasale durante l’alimentazione e il radicamento.

Interessante, l’isolamento di S. Agonanal+ da campioni di polmone e fegato da P6, così come i tessuti del tratto digestivo, sono suggestivi di infezione sistemica. Le infezioni sistemiche nei suini sono state frequentemente documentate in esperimenti che utilizzano la via respiratoria intranasale di inoculazione, ma non sono state solitamente descritte in prove che utilizzano l’esposizione orale. La sequenza di esposizione, cioè orale-respiratoria vs. respiratoria-orale, potrebbe anche influenzare la risposta immunitaria, che potrebbe a sua volta influenzare la gravità della malattia.

Le differenze di età degli animali, la loro origine, l’umidità media e la temperatura non consentono confronti diretti tra le due prove. La differenza più importante tra le due prove risiede nel diverso stato immunitario degli animali prima dell’inoculazione (tabella 4). L’MCOD medio negli animali dell’allevamento A (prova I) era solo 0-056, mentre era 0-187 negli animali dell’allevamento B (prova II). Tre animali della prova II (P7, P8 e P9) hanno mostrato un MCOD superiore al valore standard di cut-off per il test (0-169), che indica la presenza di anticorpi materni contro la Salmonella. Nonostante il fatto che S. Typhimuriumnal+ sia stato isolato dai tessuti raccolti da un maiale sentinella (P12) nella prova II, la presenza di immunità lattogena potrebbe spiegare la mancanza di spargimento di Salmonella da parte dei maiali sentinella durante tutto il periodo sperimentale. In effetti, la presenza di anticorpi materni contro la Salmonella può proteggere i suinetti durante le prime settimane.

Due maiali sentinella (P6 e P12) hanno mostrato titoli aumentati di anticorpi contro la Salmonella. Questi risultati confermano i risultati precedenti sul rilevamento della risposta immunitaria umorale dopo l’esposizione all’aerosol nei suini.

La diminuzione dei titoli vista nei suini infetti nella prova II potrebbe essere dovuta all’esaurimento degli anticorpi materni dopo la sfida. È interessante notare che i suini infetti nella prova I non hanno mostrato un aumento marcato dei titoli anticorpali. Tale bassa risposta sierologica potrebbe essere attribuita all’età relativamente bassa dei suini e al periodo sperimentale relativamente breve. Infatti, è stato dimostrato che la sieroconversione varia sostanzialmente tra i suini inoculati (6-37 giorni) e la sieroconversione di solito raggiunge un picco intorno ai 30 DPI. Nei suini infettati naturalmente, questo lasso di tempo tra l’infezione e la sieroconversione può essere ancora più lungo.

La mancanza di conoscenza e la complessità dell’epidemiologia della Salmonella nei moderni sistemi di produzione suina sono considerati come i maggiori problemi per controllare questi batteri negli allevamenti. Sono stati pubblicati numerosi rapporti sull’impatto della nutrizione, dei sistemi di produzione, della gestione e delle strategie di trasporto/lairage sulla riduzione della Salmonella nei suini e il ciclo fecale-orale dell’infezione è solitamente preso come base per l’analisi epidemiologica. D’altra parte, poca attenzione è stata dedicata alla diffusione, alla contaminazione e all’infezione di Salmonella attraverso gli aerosol nei suini. Resta da chiarire se questa via di trasmissione possa essere o meno un motivo di preoccupazione nell’epidemiologia della Salmonella nei sistemi di produzione intensiva dei suini. Nel pollame, tuttavia, è già stato dimostrato che gli aerosol contaminati giocano un ruolo importante nella trasmissione della Salmonella e i metodi per ridurre i livelli di polvere aerosolizzata sono stati applicati con successo per diminuire la trasmissione di questo patogeno nelle cabine di schiusa e nelle strutture di allevamento dei polli. Al fine di ridurre la trasmissione della malattia per via aerea nei suini, il volume d’aria per animale, così come i tassi di ventilazione e di umidità dovrebbero essere adeguati, e dovrebbero essere evitate alte densità di suini da allevamento ed eccessivi movimenti di animali. Vale la pena notare che tali misure non solo diminuiscono gli aerosol infettivi, ma contribuiscono anche a diminuire lo stress degli animali. Inoltre, spruzzare olio o una miscela di olio e acqua nell’ambiente può ridurre efficacemente le concentrazioni di polvere nelle stalle dei suini. Infine, poiché il mangime è la principale fonte di polvere trasportata dall’aria, anche le strategie di alimentazione dovrebbero essere considerate come opzioni per ridurre la polvere nelle stalle. L’alimentazione con liquidi fermentati è stata associata a una diminuzione della prevalenza di Salmonella nei suini, probabilmente come risultato dell’effetto combinato di grandi quantità di acidi organici e di un gran numero di batteri produttori di acido lattico presenti in questi mangimi. D’altra parte, va considerata anche la ridotta produzione di polvere quando si usa questo metodo di alimentazione.

In conclusione, la trasmissione per via aerea a breve distanza di S. Agona e S. Typhimurium nei suini svezzati è possibile. Ulteriori studi sull’impatto dell’aerosol e della riduzione della polvere sul controllo della Salmonella nei sistemi di allevamento intensivo dei suini dovrebbero essere condotti.