Complesso respiratorio del
bovino
Il vitello ed il suo ambiente
TRATTAMENTI
AGENTI INFETTIVI
• virus
• M. haemolytica
• Pasteurella M.
• Mycoplasma
• Haemophilus
• Antibiotici
• Antinfiammatori
• Antipiretici
• Mucolitici
VACCINI
• Ventilazione
• Umidità
• Temperatura
AMBIENTE
IMMUNITA’
SISTEMICA
• Passiva
• Attiva
LOCALE
tratto respiratorio
• Lettiera
• Densità
• Dimensione
dei gruppi
Agenti patogeni batterici e virali
AGENTI PREDISPONENTI
(danno soprattutto indiretto)
AGENTI PRIMARI
(danno diretto)
• IBR
• BVD
• Parainfluenza 3
• Coronavirus
• BoHV-4
• BRSV
• M. haemolytica
• P. multocida
• H. somnus
• M. bovis
(*) (**)
(*) (**) (***)
(*)
(*) (***)
(*) (**)
(*)
(*)
VIRUS A TROPISMO RESPIRATORIO
(**) AZIONE IMMUNOSOPPRESSIVA
(***) VIRUS A TROPISMO ENTERICO RESPIRATORIO
Undifferentiated Bovine Respiratory
Disease
E’ azzardato associare un determinato quadro
sintomatologico ed antomopatologico ad un
determinato agente eziologico
Q
U
A
D
R
I
C
L
I
N
I
C
I
Forma lieve
benigna
• febbre lieve e transitoria
• disoressia
• tosse secca
• evoluzione in 1-2 settimane
• apatia ed anoressia improvvisa
Forma acuta
Forma grave
dispnoica
Forma
complicata
cronicizzante
• febbre elevata
• tosse secca e persistente
• dispnea e murmure vescicolare
• evoluzione rapida
• evoluzione della precedente
• respirazione molto difficoltosa
(fame d’aria)
• esito spesso infausto
• graduale deperimento
• ritardata crescita
• tosse persistente e produttiva
(tosse grassa)
• respiro aumentato di frequenza
Undifferentiated Bovine Respiratory Disease
A
N
A
T
O
M
O
P
A
T
O
L
O
G
I
A
RINITE
ESSUDAZIONE sierosa, mucopurulenta o fibrinosa
(con possibile carattere necrotico)
LARINGO
TRACHEO
BRONCHITE
Iperemia, flogosi purulenta, necrosi, ulcere e formazioni
di pseudomembrane fibrinose. Essudato catarrale, muco
purulento o fibrinoso nei bronchi
BRONCO
POLMONITE
Lesioni prevelentemente cranio ventrali, focolai di colore
rosso scuro-grigiastre, con consistenza aumentata non
crepitanti al taglio (consolidamento). Interessamento dei
bronchi con materiale catarrale o mucopurulento.
POLMONITE
FIBRINOSA
Di solito in forma lobare, con replezione degli alveoli con
fibrina: epatizzazione rossa seguita da epatizzazione
grigia (presenza di neutrofili). Marmorizzazione.
POLMONITE
INTERSTIZIALE
Viene coinvolto l’interstizio polmonare. Risentimento
peribronchiale, con enfisema interstiziale, interlobulare
e sottopleurico, associato ad edema gelatinoso.
Enfisema sottopleurico e atelettasia.
Bovine Herpesvirus 1 (BoHV-1) - IBR
Virus Respiratorio Sinciziale del bovino
Famiglia: Paramyxoviridae, genere Pneumovirus
Sulla base di differenze antigeniche (proteine dell’envelope, G e F)
si riconoscono tre sottogruppi: A , B ed A-B.
Tale difformità antigenica sarebbe alla base:
• di un diverso grado di virulenza
• della insorgenza (spesso stagionale) in rapida successione nello
stesso gruppo di animali (Furze e coll. 1994) di quadri clinici variabili
Virus Respiratorio Sinciziale del bovino
Trasmissione
Contatto diretto:
• con animali infetti (che eliminano il virus da 2 a 11 gg dall’infezione)
• probabili animali “portatori” (V. De Poel e coll., 1993)
Infezione
Replicazione:
• nelle cellule della mucosa nasale (2 gg post infezione)
• nelle cellule epiteliali del polmone (4-10 gg post infezione)
Virus Respiratorio Sinciziale del bovino
VRSB: mucosa
respiratoria, ed
epitelio ciliare
integro
VRSB: mucosa
respiratoria, ed
epitelio ciliare
distrutto a seguito
di infezione
Virus Respiratorio Sinciziale del bovino
Ruolo degli Anticorpi passivi colostrali
• Predominano le IgG1, che non vengono veicolate alle superfici mucosali
• Gli Ac colostrali sono scarsamente protettivi
• Gli Ac colostrali interferiscono con le vaccinzioni (in particolare con
gli stipiti vaccinali vivi attenuati (assenza di sieroconversione post
infezione o post vaccinazione)
• Vitelli di 2-3 settimane con Ac colostrali, infettati, sviluppano una
forma clinica; reinfettati 90 gg dopo mostrano una rapida risposta
anticorpale (IgA e IgM) (Kimman e coll., 1989)
Virus Respiratorio Sinciziale del bovino
Ruolo dell’immunità umorale e locale
• Anticorpi anti proteina F mostrano attività sieroneutralizzante e
prevengono la diffusione del virus (Walsh e coll., 1985)
• Anticorpi sieroneutralizzanti a livello di secrezione nasale conferisce
una solida immunità (Mohanty e Coll., 1978)
Ruolo dell’immunità cellulo-mediata
• In seguito ad infezione si sviluppa una risposta cellulo-mediata,
anche in assenza di una risposta anticorpale in giovani vitelli
infettati e/o vaccinati in presenza di Ac colostrali (Ellis e Coll., 1995)
• L’attività dei Linfociti T CD8+ viene indotta dall’infezione, dai
vaccini vivi e anche da vaccini inattivati (formulati con certi adiuvanti)
(Ellis e Coll., 2001)
Virus Respiratorio Sinciziale del bovino
Quadri clinici
INFEZIONE NATURALE
INFEZIONE NATURALE
1a fase
2a fase
• Anoressia
• Lieve depressione
• Scolo nasale mucoide
• Ipersalivazione
• Ipertermia
• Tachipnea
• Tosse
• Grave dispnea
• Enfisema sottocutaneo
• Diarrea transitoria
• Costipazione
• Calo di latte
INFEZIONE SPERIMENTALE: lievi sintomi
Virus Respiratorio Sinciziale del bovino
Dr. Filippini
IZS Perugia
Virus Respiratorio Sinciziale del bovino
Dr. Filippini
IZS Perugia
Virus Respiratorio Sinciziale del bovino
Dr. Filippini
IZS Perugia
Virus Respiratorio Sinciziale del bovino
Dr. Filippini
IZS Perugia
Virus Respiratorio Sinciziale del bovino
Dr. Filippini
IZS Perugia
Virus Respiratorio Sinciziale del bovino
Parainfluenza 3 (PI3)
• Famiglia Paramyxoviridae, genere Paramyxovirus
• Estremamente diffuso
• Normalmente l’infezione è lieve, asintomatica e ad esito benigno
• Alcuni ceppi sono più patogeni
• Distruzione delle ciglia vibratili
• Esercita un effetto negativo sui meccanismi di difesa polmonare
(riduzione dell’attività antimicrobica dei macrofagi alveolari
EFFETTO “APRI PORTA”
Virus della Diarrea Virale Bovina (BVDV)
• Famiglia Flaviridae, genere Pestivirus
• Ruolo nel determinismo di patologia respiratoria: controverso.
Nel caso di infezioni acute:
1) azione sull’epitelio mucosale
2) SOPRATTUTTO: AZIONE IMMUNODEPRESSIVA (tropismo del
virus per le strutture linfoidi.
Lesione ulcerativa
alla mucosa gastrica
BATTERI E MICOPLASMI
Pasteurella multocida
Haemophilus somnus
• Normale abitante del naso faringe
• Frequente germe di irruzione secondaria
• Induce un quadro di bronco - polmonite
fibrinosa
• Responsabile di patologia respiratoria
e miocardica
• Fattore complicante di altre patologie
respiratorie
• Colonizza la mucosa respiratoria, ma
soprattutto le mucose genito-urinarie
H.somnus
pericardite
H.somnus
polmonite
BATTERI E MICOPLASMI
Mycoplasma bovis
M. bovis
polmonite
• Trasmissione diretta x contatto (aerosol)
• Animali escretori asintomatici
• Possibile la via transplacentare
• Azione patogena a livello bronchiale, ma
notevole invasività.
M. bovis
polmonite apostematosa
Mannheimia (Pasteurella) haemolytica
M.(P.)haemolytica
• Cocco bacillo gram negativo
• Normale abitante del naso-faringe
• Esistono differenti sierotipi
Incidenza di isolamento dei
diversi sierotipi, nel corso di
episodi di pasteurellosi bovina
Periodo
A1
A2
A6
Non tipizzati
1982-86
56
9
1
24
1989-92
38
8
3
23
1993-97
30
10
32
17
Mannheimia (Pasteurella) haemolytica
Patogenesi della malattia
Colonizzazione commensale del naso faringe nelle prime fasi di vita del vitello
STRESS
• affollamento
• trasporto
• virus + batteri
• ambiente
Colonizzazione polmonare
In assenza di fattori predisponenti
NESSUNA MALATTIA
Moltiplicazione batterica
Rilascio di leucotossina, endotossine e altri fattori di virulenza
Degranulazione delle cellule, infiltrazione di macrofagi e neutrofili
Lisi delle cellule causata dalla leucotossina, e liberazione di altre citochine
Mannheimia (Pasteurella) haemolytica
Polmonite
fibrinosa
acuta
Consolidazione
emorragica del
lobo cranio ventrale
ed essudato
sierofibroso
interlobulare
&
pleurale
Mannheimia (Pasteurella) haemolytica
Polmonite
fibrinosa
acuta
Estesa
consolidazione
emorragica e
fibrosa , con
pleurite
fibrinosa
Mannheimia (Pasteurella) haemolytica
Polmonite
Marmorizzazione
policroma a carico
del parenchima
polmonare
CRITERI DIAGNOSTICI
ISOLAMENTO
Da soggetti in vita: ANIMALI IN FASE
ACUTA o SOGGETTI ASINTOMATICI
ESAME NECROSCOPICO
• INVIO organi refrigerati
• Tamponi nasali
• Lavaggio polmonare
• Emocoltura
(con anticoagulante-no litio-eparina)
Da 4-5 SOGGETTI ASINTOMATICI o IN FASE ACUTA
DOPPIO PRELIEVO a distanza di 14-21 GIORNI
EPIDEMIOLOGIA
COMPLESSO RESPIRATORIO DEL BOVINO
Percentuale di isolamenti da polmoni di vitelli deceduti per
forme respiratorie entro i 90 gg di età
P. haemolytica
30%
M. bovis
9%
PI3
5%
BRSV
19%
P. multocida
18%
H. somnus
19%
Vida Statistics 1994-1998
EPIDEMIOLOGIA
INDAGINI VIROLOGICHE (ISOLAMENTO e IFD) e SIEROLOGICHE
(sieroconversione su doppio campione, acuto e convalescente)
IN FOCOLAI DI MALATTIA RESPIRATORIA DEL BOVINO
N° focolai
Diretta
VRSB
PI3
IBR
BVDV
Altri virus *
Negativi
96
Isolamento
18 (19%)
8 (9%)
10 (10%)
4 (5%)
7 (7%)
49 (51%)
96
Siero
conversione
94 (60%)
71 (45%)
34 (22%)
24 (15%)
26 (17%)
19 (12%)
* Adeno, Reo, Corona
Virus
M.
haemolytica
multocida
P.
Actinomyc
pyogenes
Escher.
coli
Haemoph.
Haemoph.
somnus
Mycopl.
Mycopl.
Spp.
Altri
batteri
Negativo
Presenti
8
12
8
7
3
6
4
13
Assenti
11
0
2
3
3
1
1
14
Totale
19 (20%)
12 (13%)
10 (10%)
10 (10%)
6
(6%)
7
(7%)
5
(5%)
27
(28%)
Da: CAVIRANI, ODV, 5, 7/8,2001
EPIDEMIOLOGIA
RISPOSTA ANTICORPALE VERSO LEUCOTOSSINA DI M. haemolytica A-1
in SIERO ACUTO (1° PRELIEVO) e CONVALESCENTE (2° PRELIEVO)
IN BOVINI CON MALATTIA RESPIRATORIA
Categoria
Bovini
Esaminati
C
A
R
N
E
Animali
focolai
L
A
T
T
E
Animali
focolai
Sieropositività
Sieroconversione
1° prelievo
2° prelievo
1.310
137
49 ( 4%)
16 (12%)
363 (28%)
110 (89%)
314 (24%)
94 (69%)
810
125
17 ( 2%)
13 (10%)
170 (21%)
81 (65%)
153 (19%)
68 (54%)
Da: CAVIRANI, ODV, 5, 7/8,2001
POLMONITE ENZOOTICA DEL BOVINO
La VACCINAZIONE
I punti principali.
• Conferire protezione versi i “patogeni primari” batterici e virali.
• Conferire protezione verso i più importanti “patogeni predisponenti”, allo
scopo di limitare le infezioni secondarie.
• Proteggere precocemente gli animali nei primi periodi di vita.
• Ridurre la circolazione del patogeno nell’ambiente.
FATTORI CHE INFLUENZANO LA RISPOSTA IMMUNITARIA
• Gli anticorpi materni di derivazione colostrale (MDA).
• Età del vitello.
• Gli stress.
POLMONITE ENZOOTICA DEL BOVINO
La VACCINAZIONE E GLI ANTICORPI COLOSTRALI
• Gli anticorpi materni proteggono efficacemente verso alcune patologie (quelle
gastro enteriche in particolare), meno verso altre (respiratorie).
• Gli anticorpi materni interferiscono con i vaccini (in particolare con i vaccini
vivi attenuati, somministrati per via parenterale).
La VACCINAZIONE E LO STRESS
• Se l’animale è fortemente stressato (infezioni, trasporto, affollamento, etc.),
l’efficienza del sistema immunitario è compromessa.
• In ogni caso occorre raggiungere un compromesso tra rischio di minor
efficacia della vaccinazione per lo stress e necessità di un intervento precoce
(ad esempio negli animali importati o introdotti in allevamento).
Mannheimia (Pasteurella) haemolytica
Proteine regolate dal ferro (Iron Regulated Proteins
• M. haemolytica necessita di ferro per la sua crescita
• L’organismo limita la disponibilità del ferro tissutale,
utilizzando enzimi specifici (i.e. transferrina)
• M. haemolytica reagisce producendo proteine di
membrana (Iron Regulated Proteins) che legano la
transferrina rendendo il ferro disponibile per la
crescita batterica
•Le proteine IRP vengono prodotte da tutti i sierotipi di
M. haemolytica e sono comuni ai vari sierotipi
Mannheimia (Pasteurella) haemolytica
Proteine regolate dal ferro (Iron Regulated Proteins
“Transferrina contenente ferro
Complesso transferrina e proteine IRP
Trasporto nello spazio periplasmatico
M. haemolytica
Ferro
ron
Il ferro viene reso disponibile per
il metabolismo batterico
Mannheimia (Pasteurella) haemolytica
Vaccini tradizionali
• Le Iron Regulated Proteins non vengono prodotte da
M. haemolytica nel corso della produzione di un normale
vaccino, in quanto per ottenere una crescita elevata i
terreni vengono addizionati con ferro.
• I vaccini tradizionali non inducono elevate quantità di
anticorpi anti IRP.
• I vaccini tradizionali contengono antigeni capsulari ed
il tossoide della leucotossina
Mannheimia (Pasteurella) haemolytica
Vaccini IRP
• La Tecnologia IRP prevede di far crescere M. haemolytica
in carenza di ferro, al fine di fare esprimere elevate quantità
di Iron Regulated Proteins.
• Gli animali immunizzati con questi vaccini saranno protetti
in modo elevato nei confronti di M. haemolytica,
nei confronti di tutti i sierotipi, in quanto:
Mannheimia (Pasteurella) haemolytica
Vaccini IRP
Gli anticorpi anti IRP, indotti dalla vaccinazione si legano agli
antigeni IRP, espressi sulla superficie batterica
M. haemolytica NON è in grado di assorbire il ferro
Vaccini
M. haemolytica NON SI MOLTIPLICA
M. haemolytica NON PRODUCE LEUCOTOSSINA
Vaccini tradizionali
BOVINE DA LATTE
Piani vaccinali - Schema n° 1
Prevalenza dell’infezione
Positività elevata per IBR, BVD, VRSB e Mannheimia
haemolytica
Anamnesi
Ipofertilità e forme respiratorie nei giovani e negli adulti
Obiettivo
Controllare le patologie e ridurre la prevalenza delle
infezioni (no eradicazione per IBR)
BOVINE DA LATTE
Piani vaccinali - Schema n° 1
Vitelli (a partire da 14gg a 1 mese di vita)
1a vaccinazione
Vaccino IBR (PI3) intranasale
+ Vaccino VRSB parenterale
(+PI3+ M. haemolytica)
1a vaccinazione
(dopo 21-28 gg)
Vaccino IBR (PI3) intranasale
+ Vaccino VRSB parenterale
(+PI3+ M. haemolytica)
BOVINE DA LATTE
Piani vaccinali - Schema n° 1
Manzette (a partire da 4/6 mesi di vita), manze e vacche
1a vaccinazione
Vaccino IBR / PI3/ BVD / VRSB
intramuscolare
2a vaccinazione
(dopo 21-28 gg)
Vaccino IBR / PI3 / BVD /VRSB
intramuscolare
In seguito:
Richiamo
(ogni 6 mesi)
Vaccino IBR / PI3 / BVD / VRSB
intramuscolare
Nb: gli animali che ricevono la prima vaccinazione BVD alla vaccinazione
di richiamo semestrale, vanno sottoposti a richiamo con BVD dopo 21-28 gg
BOVINE DA LATTE
Piani vaccinali - Schema n° 2
Prevalenza dell’infezione
Positività elevata per IBR, BVD e +/- per VRSB
Anamnesi
Ipofertilità, e forme respiratorie nei vitelli
Obiettivo
Controllare le patologie, ridurre la prevalenza delle infezioni
e avviare un piano di controllo ed eradicazione dell’IBR
BOVINE DA LATTE
Piani vaccinali - Schema n° 2
Vitelli (a partire da 14gg a 1 mese di vita)
1a vaccinazione
Vaccino IBR marker intranasale
+ Vaccino VRSB parenterale o I.N.
(+PI3 + M. haemolytica)
2a vaccinazione
(dopo 21-28 gg)
Vaccino IBR marker intranasale o
intramuscolare
+ Vaccino VRSB parenterale
(+PI3 + M. haemolytica)
BOVINE DA LATTE
Piani vaccinali - Schema n° 2
Vitelli (a partire da 4/6 mesi di vita) + manze e vacche
1a vaccinazione
Vaccino IBR marker I.M.
+ vaccino BVD intramuscolare
2a vaccinazione
(dopo 21-28 gg)
Vaccino IBR marker I.M.
+ vaccino BVD intramuscolare
In seguito:
Richiamo
(ogni 6 mesi)
Vaccino IBR intramuscolare
+ vaccino BVD intramuscolare
(ogni 6 mesi)
Vaccino VRSB+PI3+ M. haemolytica
La scelta del piano vaccinale
BOVINI DA CARNE
LINEA VACCA VITELLO
VITELLO A “CARNE BIANCA”
VITELLO A “CARNE ROSSA” (VITELLONE)
I PATOGENI PIU’ IMPORTANTI
IBR
VRSB
PI3
BVD
Mannheimia (Pasteurella) haemolytica
La scelta del piano vaccinale
BOVINI DA CARNE
• Protezione precoce
• Ampio spettro
• Maneggevolezza
VACCINI VIVI (POLIVALENTI)
Almeno all’arrivo in allevamento
