Luftvejslidelser i svinebesætninger - Serologi som redskab til sygdomsovervågning

Luftvejslidelser udgør et betragteligt problem i den danske svineproduktion, og der er derfor et fortsat behov for at forbedre overvågningen og bekæmpelsen af dette sygdomskompleks.

Nogle af de vigtigste luftvejssmitstoffer i Danmark er Mycoplasma hyopneumoniae (MYC), der forvolder almindelig lungesyge, Actinobacillus pleuropneumoniae (AP) der medfører ondartet lungesyge, samt toxinproducerende Pasteurella multocida (PMT), der fremkalder nysesyge og kan medføre en væsentlig forværring af andre luftvejsinfektioner. De fleste danske svinebesætninger er kronisk inficerede med en eller flere af disse luftvejslidelser. I kronisk inficerede besætninger vil mange af de inficerede grise ikke vise tegn på sygdom. Disse grise kan være smittebærere og kan være meget svære at udpege. De udgør derfor en smitterisiko.

Blandt de metoder der anvendes i Danmark til overvågning af luftvejslidelser kan nævnes systematisk serologisk overvågning (blodprøver), udvidet slagtedyrsdiagnostik (USK), rutinemæssig kødkontrol, registrering af enkeltdyrs behandling (BSO) og produktionsdata (ex. registreringer af foderforbrug og tilvækst). De forskellige metoder til registrering af luftvejslidelser har en forskellig formåen når forekomsten og konsekvensen af luftvejslidelser skal fastlægges.

Undersøgelse af blodprøver, såkaldt serodiagnostik, er et værktøj der er nemt at arbejde med, og som, når testen er god og prøverne er udtaget repræsentativt fra en besætning, vil kunne give et billede af smittegangen indenfor besætningen. Desuden er det et godt diagnosisk redskab til påvisning af mulige smittebærere. For at kunne optimere rådgiverens udbytte af serodiagnostikken, er det nødvendigt at kende mere til udviklingen af antistoffer i svinebesætninger. Det er også nødvendigt at have et større kendskab til, hvordan de forskellige overvågningsredskaber bedst kan supplere hinanden.

Formål

Formålet med undersøgelsen var at:

• beskrive udviklingen af antistoffer hos svin efter naturlig infektion med MYC, AP og PMT
• at opnå et bedre indblik i hvordan serodiagnostik kan anvendes som et redskab til overvågning af forekomsten og smittespredningen med luftvejslidelser hos svin
  

Materiale og metode Besætninger og dyr

Undersøgelsen blev foretaget i 9 integrerede so/slagtesvinebesætninger (besætning A-I), som alle var fundet seropositive overfor MYC, APog PMT. Alle besætninger, med undtagelse af besætning G og I vaccinerede søer med en vaccine der indeholdt PMT. Besætning I vaccinerede 6 og 8 uger gamle grise mod AP serotype 2

Besætningerne var på mellem 140 og 425 årssøer. Alle besætninger havde alt-ind/alt-ud drift i fravænningsstaldene og kontinuerlig drift i ung- og slagtesvinestaldene. Ornegrise blev kastreret i alle besætninger.

Registreringer

I hver besætning blev der fulgt 16 kuld á 7 grise. Grisene blev kort før fravænning blodprøvet og øremærket med kuld og individnummer. Efterfølgende blev grisene blodprøvet hver 4. uge indtil een uge før slagtning. Alle blodprøver blev undersøgt for antistoffer mod MYC, AP serotyperne 2, 5, 6, 7 og 16, og PMT.

Grise, der døde i løbet af undersøgelsen, blev obduceret af den praktisende dyrlæge, som anførte sygdomsfundene i et særligt registreringsskema. Landmanden skulle registrere alle behandlinger og flytning af forsøgsgrisene.

I hver besætning blev 10 af forsøgsgrisene undersøgt for forekomsten af antistoffer mod svine influenza virus subtype H1N1 og H3N2 samt PRRS-virus, da de var 20 uger gamle. For at kunne følge antistofudviklingen mod svine influenza virus hos enkeltdyr, blev seks af grisene fra hver besætning undersøgt for forekomsten af antistoffer i blodprøver, udtaget da grisene var henholdsvis 8, 12, 16 og 20 uger gamle.

Grisene blev vejet, da de var 4, 8 og 20 uger gamle. Efter slagtning blev der foretaget USK på lungerne.  Sværhedsgraden af de sygelige forandringer i lungerne blev registreret som enten procentdelen af forandret lungevolumen (almindelig lungesyge) eller lungeoverflade (brysthindear).

Statistiske analyser

Den prøvedato, hvor antistoffer blev påvist første gang efter infektion, blev anset for det tidspunkt hvor grisen serokonverterede overfor det givne smitstof.

Overlevelsesanalyse blev anvendt til den grafiske beskrivelse af tidspunktet for serokonvertering indenfor  besætningerne. Ved hjælp af overlevelsesanalyse (aktuar metoden) blev der for hvert 4-ugers interval udregnet en kumulativ incidens for serokonvertering overfor hvert patogen. Den kumulative incidens beskriver sandsynligheden, for at en gris serokonverterer indenfor et givet tidsinterval. De kumulative incidenser bliver grafisk fremstillet ved hjælp af en trappeformet graf (overlevelseskurve), hvor hvert trappetrin, svarer til den kumulative incidens for et tidsinterval (Fig. 1).  Desto højere et trappetrin er, desto større er sandsynligheden for serokonvertering i det 4-ugers interval trappetrinet gælder for (eks. 12-16 ugers interval).

For hver enkelt gris blev beregnet hvor mange uger der gik fra serokonvertering indtil slagtning. Der blev så foretaget analyser, der skulle belyse, om der var en sammenhæng mellem sværhedsgraden af lungefund hos de enkelte grise, og antallet af uger forløbet fra serokonvertering (overfor enten MYC eller AP) indtil slagtning. Disse analyser blev foretaget for både almindelig lungesyge og brysthindear lokaliseret forrest eller bagest på lungeoverfladen.

Data blev i denne sammenhæng opgjort på besætningsniveau. De blev analyseret ved hjælp af en Poisson model, der indeholdt følgende forklarende variable: tid fra serokonvertering indtil slagtning (opgjort i 4 ugers intervaller); grisens køn og grisens alder ved slagtning (dage). Kuld indgik som en tilfældig forklarende variabel.

Sammenhængen mellem grisens gennemsnitlige daglige tilvækst og dens antistofsvar overfor MYC og AP serotyperne 2, 5, 6, 7 og 12 blev analyseret. Den gennemsnitlige daglige tilvækst blev for hver gris beregnet som: (vægt ved 20 uger - vægt v. 4 uger)/ (antal dage fra første til sidste vejning).

For hver gris blev der lavet følgende 3 variable til beskrivelse af antistofsvaret:

1. Serokonverteret (ja/nej)
2. Tidspunkt for serokonvertering (enten tidlig, sen eller ikke-serokonverteret) overfor enten MYC eller hver serotype af AP. Opdelingen i tidlig eller sen serokonvertering skete i forhold til mediantidspunktet for serokonvertering, som blev beregnet på tværs af besætningerne
3. Opgjort som arealet under en kurve der forbandt de forskellige serologiske måleresultater efter at grisen havde serokonverteret. Formålet med denne variabel var at opnå et udtryk for sværhedsgraden af infektionen.

De statistiske modeller blev kørt separat for hver af de tre udtryk for antistofsvaret. Data blev analyseret ved hjælp af en normalfordelingsmodel, der udover et af de tre antistofsvar-variable indeholdt følgende forklarende variable: grisens alder og vægt ved første vejning, grisens køn, antal dage fra første til sidste vejning. Kuld og besætning indgik som tilfældige forklarende variable. Analyserne blev foretaget både på besætningsniveau og på tværs af besætningerne.

Det anvendte sikkerhedsniveau (P-værdi) i analyserne var på 5 procentniveau (p<0,05).

Kliniske fund

Antallet af behandlinger for luftvejssygdomme var meget lavt. Antallet af forsøgsgrisene, der blev behandlet var følgende: 0 (besætning C, D, H); 2 slagtesvin (besætning B); 4 smågrise og 3 slagtesvin (besætning G), 6 slagtesvin (besætning A) og 4 smågrise (besætning I). I løbet at undersøgelsen havde besætning E et akut udbrud af ondartet lungesyge (AP serotype 5). I denne besætning, blev der over et halvt år behandlet ca. 2000 svin for luftvejssygdom.

I besætning E og F var registreringerne af behandlinger mangelfulde for forsøgsgrisene.

Tydelig tryneskævhed som tegn på nysesyge blev ved undersøgelse af 20 uger gamle grise observeret i besætning B, C, F og I i henholdsvis 34 %, 7 %, 3 % og 28 % af grisene.

Dødeligheden på grund af luftvejslidelser var meget lav i alle besætninger. I alt 28 grise blev obduceret, hvoraf kun 4 havde sygdomsforandringer i luftvejene.

Serokonverteringsmønstre

I alle 9 besætninger serokonverterede grise overfor MYC og AP, mens serokonvertering overfor PMT kun skete i 6 af besætningerne. Antallet af AP serotyper grisene serokonverterede overfor i de forskellige besætninger, var følgende: 2 serotyper (besætning A, C); 3 serotyper (besætning B, F); 4 serotyper (besætning D, H) og 5 serotyper (besætning E, G, I). Se iøvrigt Tabel 1.

Tabel 1. Procent serokonverterede grise

Rækkefølgen hvorpå grisene serokonverterede overfor de forskellige luftvejssmitstoffer fremgår af Tabel 2. Tre og tredive procent af grisene serokonverterede overfor mere end en serotype af AP, mens 2 % hverken serokonverterede overfor MYC, AP eller PMT.

Tabel 2. Rækkefølgen hvorpå grisene serokonverterede overfor de forskellige serotyper af A. pleuropneumoniae (AP2, AP5, AP6, AP7, AP12), M. hyopneumoniae (MYC) eller PMT.
(<: serokonverteret først overfor det smitstof der står til venstre; =:serokonverteret samtidig)

Samtlige besætninger havde en dominerende serotype af AP, overfor hvilken serokonvertering forekom med en langt højere frekvens end overfor nogle af de andre serotyper. Serotype 6 var den dominerende serotype i besætning G og H, mens serotype 2 var den dominerende serotype i de øvrige 7 besætninger. Eksempler, der illustrerer disse serokonverteringsmønstre er vist i Figur 1 (overlevelseskurver):  I besætning D er AP serotype 2 den dominerende serotype, mens serotype 6 er den dominerende serotype i besætning G. Det ses ved at sandsynligheden for at serokonvertere overfor disse serotyper hele tiden er højere end for nogle af de andre serotyper. Den kumulative incidens der er udtryk for den samlede sandsynlighed for at serokonvertere i perioden, når for den dominerende serotype næsten op på 1 før slagtning. Det betyder, at næsten alle grise har serokonvertet inden slagtning. Dette er ikke tilfældet for de andre serotyper, som kun når kumulative incidenser på maximalt 0.4.

Årsagen til at een serotype dominerer, kan skyldes krydsimmunitet mellem de forskellige serotyper. Dette betyder, at immunitet udviklet overfor en serotype af AP, kan medføre immunitet overfor infektion med andre serotyper, hvilket også er beskrevet i andre danske undersøgelser (Nielsen, 1982). Dette fænomen kan i praksis medføre, at det ved hjælp af serodiagnostik kan være svært at overvåge forekomsten af andre serotyper end den dominerende. Det er derfor nødvendigt at supplere serodiagnostikken med andre diagnostiske metoder, der er gode til at påvise grise, der bærer på smitten uden at udvikle antistoffer mod den.

Både på besætnings- og individniveau, blev der først observeret serokonvertering overfor den dominerende serotype af AP, fulgt af serokonvertering overfor MYC4 til 8 uger senere. En årsag til dette kan være at den maternelle immunitet overfor AP ikke holder så længe som overfor MYC. En anden forklaring kan være at det tager længere tid for en gris at serokonvertere overfor MYC end for AP.

I alle besætninger skete serokonverteringen hovedsagelig i ung- og slagtesvineafsnittene (12-24 ugers alder). Dette skyldes formodentlig, at smittetrykket var højst i disse staldafsnit, som følge af den kontinuerte drift. Da  der kan forløbe op til 5 uger fra en gris bliver inficeret til den serokonverterer (Sørensen, 1997), kan grisene godt være blevet smittet i et tidligere staldafsnit, end der hvor serokonvertering er påvist.

I samtlige besætninger serokonverterede kun få grise overfor PMT. Det kan skyldes, at søerne var vaccineret mod nysesyge og derfor beskyttede grisene mod smitte. Det kan også skyldes, at ELISA-testen til påvisning af antistoffer mod PMT har en meget lav sensitivitet, hvilket betyder, at den giver mange falsk-negative reaktioner (Nielsen et al., 1991; Sørensen, 1997). Bakteriologiske undersøgelser af næsesvaberprøver for PMT har en højere sensitivitet, og er derfor mere egnede end serodiagnostik i overvågningen af forekomsten af nysesygebakterien.

Fire af besætningerne var seropositive overfor svine influenza virus subtype H3N2, og otte var seropositive overfor subtype H1N1. Dette svarer meget godt til resultaterne fra en undersøgelse af 168 danske svinebesætninger, der viste at henholdsvis 68 % og 28 % af besætningerne var inficeret med subtype H1N1 og H3N2 (Bøtner, 1997).Antistofudvikling, som følge af infektion med svine influenza virus kunne først ses ved 16 til 20 ugers alderen, uafhængigt af serotypen. Smitten er derfor sket i slagtesvinestalden.

Alle besætninger var seronegative for PRRS.

Sammenhæng mellem tidspunkt for serokonvertering og sværhedsgraden af lungefund

Da der blev vaccineret mod AP i besætning I, indgik denne besætning ikke i de statistiske analyser. I alt indgik data fra 830 grise i analyserne.

Analyserne, der blev foretaget på besætningsniveau, viste kun få signifikante (statistisk sikre) sammenhænge (p<0.05).

Jo tættere på slagtetidspunktet en gris serokonverterede overfor MYC, desto større var  udbredelsen af den almindelige lungesyge ved slagtning. Dette skyldes, at mykoplasma lungebetændelser kan nå at ophele inden slagtning, hvis grisen er blevet inficeret tidligt i livet.

Forekomsten af de forskellige lungefund fremgår af tabel 3.

Tabel 3. Procentvis fordeling af grise med lungefund samt gennemsnitlig procent af lungevævet, der var forandret (angivet i parentes).

I besætningerne var der en tendens til, at grise der serokonverterede tidligt overfor MYC havde en større udbredelse af brysthindear forrest i lungen. En forklaring på dette kan være, at når mykoplasma rammer yngre grise, bliver de mere modtagelige for sekundære infektioner, der kan medføre lokale brysthindear (eks. infektion med P. multocida).

Udbredelsen af brysthindear siger tilsyneladende ikke noget om tidspunktet for infektion med AP. I de 8 besætninger kunne USK-undersøgelserne ikke erstatte serodiagnostikken som et værktøj til overvågning af infektionsdynamikken indenfor besætninger.

USK vurderes generelt som velegnet til brug ved overvågningen af luftvejslidelser (Christensen, 1995). En måde at kombinere USK med serologi i den rutinemæssige overvågning kunne være regelmæssige USK-undersøgelser på stikprøver af grise, hvor en øgning - enten i prævalensen eller sværhedsgraden af lungefundene - udløser serodiagnostiske undersøgelser. Disse vil sammenholdt med USK bedre kunne dokumentere hvilke smitstoffer, der har sygdomsmæssig betydning i besætningen og samtidig belyse infektionsdynamikken. Omvendt kan en øget prævalens af seroreagenter i et overvågningssystem baseret på serodiagnostik, udløse, at der skal foretages USK-undersøgelser. Alene vil serodiagnostik ikke kunne udtrykke, om det påviste smitstof har nogen sygdomsmæssig betydning.

Sammenhæng mellem daglig tilvækst og antistofsvar

I alt indgik der 825 grise i analyserne. Hverken på besætningsniveau eller på tværs af besætningerne blev der fundet statistisk sikre sammenhænge mellem grisenes daglige tilvækst og de tre variabler til beskrivelse af deres antistofsvar. Resultaterne viste derfor, at hverken tidspunktet for serokonvertering (tidlig, sen, ingen), graden af det serologiske respons eller serokonvertering (ja/nej) havde nogen sammenhæng med den gennemsnitlige daglige tilvækst målt fra 4 uger til 20 uger. Dette kan enten forklares ved at de kronisk forekommende infektioner slet ingen effekt har på tilvæksten, eller at grisene når at indhente et vægttab indenfor tilvækstperioden.

Det betyder formodentlig, at man i kronisk inficerede besætninger skal være forsigtig med at udlede for meget på de serologiske data i relation til tilvækst. Således betyder høje titre (store mængder af antistoffer) målt overfor AP ikke nødvendigvis, at denne infektion har nogen væsentlig betydning for den gennemsnitlige tilvækst.

Samtlige besætninger havde en dominerende serotype af AP, overfor hvilken serokonvertering forekom med en langt højere frekvens end overfor nogle af de andre serotyper.

I praksis kan dette betyde, at det ved hjælp af serodiagnostik kan være svært at overvåge forekomsten af andre serotyper end den dominerende. Det er derfor nødvendigt at supplere serodiagnostikken med andre diagnostiske metoder, der er gode til at påvise grise, der bærer på smitten uden at udvikle antistoffer mod det.

Longitudinelle serologiske studier (flere målinger på den samme gris) kan udgøre et vigtigt supplement til tværsnitsundersøgelser (serologiske profiler), når smittegangen indenfor besætninger skal afklares. De longitudinelle undersøgelser giver mulighed for mere præcist at angive, hvornår grisene serokonverterer, fordi man kan skelne mellem råmælksantistoffer og de antistoffer, som grisen selv udvikler.

Jo tættere på slagtetidspunktet en gris serokonverterede overfor MYC, desto større er udbredelsen af den almindelige lungesyge ved slagtning. Tidspunktet for serokonvertering overfor AP har ingen sammenhæng med udbredelsen af de patologiske lungefund.

Serodiagnostik er stadig det bedste værktøj til at belyse smittegangen af luftvejslidelser i kronisk inficerede besætninger. Alene er serodiagnostik ikke et godt redskab til at beregne omkostningerne af luftvejssygdomme indenfor kronisk inficerede besætninger. Skal serodiagnostik anvendes til at belyse de produktions økonomiske omkostninger af  luftvejslidelser, bør den suppleres med andre former for registreringer; det være sig kliniske, bakteriologiske, virologiske eller patologiske (sygdomsforandringer).