Science

English

The aim of this study was to determine whether there is an association between Cryptosporidium infections in calves and immunological factors, as well as farm-related factors or the application of the anti-cryptosporidiosis drug Halofuginone. From January to June 2010, 63 cow-calf-pairs from 20 different farms near Zürich, Switzerland have been investigated. Each cowcalf- pair was visited three times within the first 6 weeks of life to collect data of the farm and animals, as well as blood, faecal, colostral and milk samples. An ELISA using sporozoite antigen was developed for the specific detection of anti-Cryptosporidium-IgG in blood- and colostral serum. The IgG concentration in the bloodand colostral serum was determined using radial immuno diffusion test (RID). White blood cell isolation and differential blood cell counts and California Mastitis Test were performed. Bacteriological studies on quarter-milk-samples were carried out. Cryptosporidium oocysts were diagnosed with the modified Ziehl-Neelsen staining, other protozoa with the SAFC method and Eimeria oocysts and helminth eggs were diagnosed with the combined sedimentation/floatation test. ELISAs were performed for the detection of rota- and coronavirus, E. coli F5 and Cryptosporidium spp. in bovine feces (bio-X Diagnostics®, Belgium). The highest prevalence of Cryptosporidium oocysts was 54.0% and found 7 to 20 days post natum, whereas 47.1% were suffering from diarrhea. The transfer of total IgG with the colostrum and the humoral immunity of the calf could not prevent any infection with Cryptosporidium, but the severity of the diarrhea symptoms decreased with increasing total IgG concentrations. Calves housed in open sheds showed significantly more often diarrhea, i. e. they shed more Cryptosporidium oocysts during the first 4 days and 7 to 20 days post natum, respectively. Halofuginone (Halocur®) is approved for prophylaxis against cryptosporidiosis, but it showed no effect on the excretion of Cryptosporidium oocysts in the present study.

Keywords: Cryptosporidium, cryptosporidiosis, cattle, clinic, epidemiology

Deutsch

Ziel dieser Studie war es, einen Zusammenhang zwischen dem Vorkommen von Cryptosporidien und immunologischen Faktoren, sowie Betriebsfaktoren und die Verwendung von Halofuginon, zu untersuchen. Von Januar bis Juni 2010 wurden im Kanton Zürich 63 Mutter- Kalb-Paare aus 20 verschiedenen Betrieben untersucht. Innerhalb von 6 Wochen erfolgten zu ausgewählten Zeitpunkten drei Besuche. Dabei wurden Bestandsdaten erhoben, wie auch Blut-, Kot-, Kolostrum-, respektive Milchproben untersucht. Zum Nachweis von anti-Cryptosporidien-IgG im Blut- und Kolostrum- Serum wurde ein ELISA mit Sporozoiten-Antigen entwickelt. Die IgG-Konzentration im Kolostrum- und Blutserum wurde mittels RID (Radialer Immundiffusionstest) bestimmt. Zusätzlich wurde bei der Kuh und beim Kalb ein Differenzialblutbild erstellt und beim Muttertier ein Schalmtest durchgeführt. Bakteriologische Untersuchungen erfolgten an Vierviertelgemelksproben. Cryptosporidien-Oozysten wurden durch eine modifizierte Ziehl-Neelsen-Färbung, andere Protozoen durch die SAFC-Methode nachgewiesen und mittels kombiniertem Sedimentations-/Flotationsverfahren wurden Helminthen-Eier und Eimeria-Oozysten erfasst. Ein ELISA diente dem Nachweis von Rota- und Coronaviren, E. coli F5 und Cryptosporidium spp. in bovinem Faeces (Bio-X Diagnostics®, Belgien). Die Prävalenz von Cryptosporidien-Infektionen war zwischen dem 7. und 20. Lebenstag der Kälber am höchsten (54.0%), wobei 47.1% dieser Kälber an Durchfall litten. Offenställe steigerten signifikant das Risiko für Durchfall, bzw. für Cryptosporidien-Ausscheidung zwischen dem 1. und 4., bzw. zwischen dem 7. und 20. Lebenstag. Die Übertragung von Total-IgG mit dem Kolostrum und die humorale Immunität des Kalbes konnten keine Infektion mit Cryptosporidien verhindern, der Schweregrad der Durchfallsymptomatik nahm aber mit zunehmender total IgG-Konzentration ab. Der für die Prophylaxe gegen Cryptosporidiose zugelassene Wirkstoff Halofuginon zeigte in dieser Studie keine Wirkung auf die Ausscheidung von Cryptosporidien-Oocysten.

Schlüsselwörter: Cryptosporidium, Cryptosporidiose, Rind, Klinik, Epidemiologie

Français

Le but de la présente étude était d’étudier s’il existe un rapport entre l’apparition de cryptosporidies et des facteurs immunologiques, des facteurs liés à l’exploitation ainsi qu’à l’usage d’halofuginone. De janvier à juin 2010, on a examiné 63 paires mère-veau provenant de 20 exploitations du canton de Zürich. Au cours de 6 semaines on a effectué, à des moments choisis, trois visites. A ces occasions, des données relatives à l’exploitation ainsi que des échantillons de sang, de selles, de colostrum respectivement de lait ont été collectés. On a développé un test ELISA avec des antigènes de sporozoïtes pour mettre en évidence la présence IgG anti-cryptosporidies dans le sang et dans le colostrum. La concentration en IgG dans le colostrum et dans le sérum a été mesurée avec un test d’immunodiffusion radiale (RID). En outre on a réalisé une image sanguine différentielle des vaches et des veaux et effectué un test de Schalm chez les vaches. Un examen bactériologique a été réalisé sur un échantillon provenant des quatre quartiers. Les oocystes de cryptosporidies ont été mis en évidence au moyen d’une coloration de Ziehlk-Neelsen modifiée, les autres protozoaires ont été mis en évidence par la méthode SAFC et les oeufs d’helminthes ainsi que les oocystes d’Eimeria par un processus de sédimentation-flottation combiné. Un test ELISA a été utilisé pour les rota- et les coronavirus, les E. coli F5 et Cryptosporidium spp. dans les selles des bovins (Bio-X Diagnostics®, Belgique). La prévalence d’infections par des cryptosporidies était maximale entre le 7ème et le 20ème jour de vie des veaux (50.4%), 47.1% de ces veaux souffrant de diarrhée. Les stabulations libres augmentaient de façon significative le risque de diarrhée et d’excrétion de cryptosporidies entre le 1er et le 4ème jour respectivement entre le 7ème et le 20ème jour. La transmission d’IgG et l’immunité humorale des veaux n’empêchaient pas l’infection par des cryptosporidies mais la gravité de la diarrhée diminuait avec l’augmentation de la concentration des IgG totales. L’halofuginone, substance enregistrée pour la prophylaxie de la cryptosporidiose, n’a pas montré, dans cette étude, d’efficacité pour empêcher l’excrétion d’oocystes de cryptosporidies.

Italiano

Lo scopo di questo studio è di indagare sulla correlazione tra la presenza di Cryptosporidium e fattori immunologici e aziendali nonché l’uso di alofuginone. Da gennaio a giugno 2010, nel Canton Zurigo sono state esaminate 63 coppie madre-vitello provenienti da 20 diverse aziende. Nello spazio di 6 settimane sono state eseguite, in momenti determinati, tre visite che hanno raccolto dati sulla mandria e esaminati campioni di sangue, escrementi, colostro e latte. Per rilevare la presenza di anti-IgG Cryptosporidium nel sangue e nel siero di colostro è stato sviluppato un test ELISA con un antigene sporozoite. La concentrazione di IgG nel siero di colostro e nel siero sanguigno è stata determinata mediante RID (test di immunodiffusione radiale). Inoltre, è stato eseguito sulla bovina e sul vitello un emocromo differenziale e sulla vacca madre un CMT. Esami batteriologici sono stati eseguiti su campioni di latte proveniente dai quattro quarti. Oocisti di Cryptosporidium sono stati rilevati da una colorazione di Ziehl-Neelsen, gli altri protozoi con il metodo SAFC mentre con una combinazione di processi di sedimentazione/flottazione sono state rilevate uova di elminti e oocisti di Eimeria. Un test ELISA è stato utilizzato per provare la presenza di Rotavirus e Coronavirus, E. Coli F5 e Cryptosporidium spp nelle feci bovine (Bio-X Diagnostics®, Belgio). La prevalenza di infezioni da Cryptosporidium si situava tra il 7° e il 20° giorno di vita del vitello ad alto livello (54.0%); il 47.1% di questi vitelli soffriva di diarrea. Il rischio di diarrea aumentava significativamente in caso di stalle aperte rispettivamente le secrezioni di Cryptosporidium tra il 1° e il 4° risp. il 7° e il 20° giorno di vita. La trasmissione con il colostro di IgG totali e l’immunità umorale dei vitelli non hanno potuto prevenire l’infezione da Cryptosporidium ma la gravità dei sintomi della diarrea diminuiva con l’aumento della concentrazione di IgG totali. In questo studio, l’approvato principio attivo alofuginone per la profilassi contro la cryptosporidiosi non ha mostrato nessun effetto sulla secrezione di oocisti di Cryptosporidium.