Συμβολή στη μελέτη της προϊούσας πνευμονίας των γαλακτοπαραγωγών προβάτων

Abstract

A flock of sheep bred under intensive conditions, with history of Maedi-Visna outbreaks, has been used for this research. This specific flock has been selected for two main reasons. Firstly, it has been hypothesized that the intensive breeding conditions would enhance the horizontal transmission of the virus. Secondly, since a stud book has been kept by the owners, the genealogy of each animal was known. In this respect, it was feasible to estimate if the seropositivity rate of the ewes was related to the seropositivity rate of its descendants, regarding the fact that the virus is transmissible by nursing and that there is a genetic predisposition to Maedi-Visna disease. In addition, whether the seropositivity rate of periparturient ewes is correlated to the level of ketone bodies in serum has been investigated, regarding the fact that, in bibliography, it is mentioned that the eradication of Maedi-Visna disease has reduced the incidence rate of toxaemia of pregnancy in ewes. Next goal was to determine whether the duration of gestation and the number of lambs delivered from each ewe were affected by the viral infection, regarding that it has been postulated that even the subclinical Maedi-Visna infection has detrimental effect on fertility and multiparity. Subsequently, it has been researched whether the seropositivity rate of milking ewes is correlated to their milking production, because there is a lack of knowledge regarding the consequences of Maedi-Visna disease to dairy sheep farms. Another aim of this research was to investigate whether the multiparous ewes were more infective in comparison to primiparous ones. Our hypothesis was that the incidence rate of viral mastitis would be lower in the group of primiparous ewes. Initially, serological samples of all the animals of the flock had been tested by ELISA and it had been assessed that the seropositivity rate was quite low (25%), despite the fact that the breeding conditions facilitate close contact among the animals and the horizontal transmission of the virus. Therefore, it seems that a large portion of its population has physical immunity to the virus Maedi-Visna. Also it had been evidenced that the majority (79%) of the seropositive sheep were of young age up to 4 years old and that the seropositivity rate gradually increased from the subpopulation of yearlings to the subpopulation of five years old sheep. From data derived by the measurement of hydroxybutyric acid (HBA) concentration in serum samples of 396 periparturient ewes, has been evidenced that the level of HBA in the serum of seropositive ewes exceeds the threshold of 0.8 mM both in the prepartum period (0.92±0.2) and in the postpartum period (0.81±0.17). On the other hand, the level of HBA in the serum of seronegative ewes exceeds marginally the threshold of 0.8 mM in the prepartum period (0.82±0.2) and returns to normal values during the postpartum period (0.71±0.11). After the statistical analysis of these data has been proved that the level of HBA in the serum of seropositive ewes was significantly higher than the level of HBA in the serum of seronegative ewes during the prepartum period from 15th to 5th day before birth and also during the postpartum period from 5th to 10th day after birth (p values were 3.37*10-5 and 4.63*10-11 respectively). Therefore, it is concluded that the concentration of ketone bodies is increased in serum of seropositive periparturient ewes. Probably the viral infection has a direct or indirect detrimental effect on their hormonal or electrolyte balance. Such an imbalance could increase the resistance of their adipose tissue to insulin and subsequently increase the concentration of ketone bodies in their serum. Recent researches have evidenced that Maedi-Visna virus affects the renal tissue of the majority of the infected sheep. The so-caused glomerulonephritis and interstitial nephritis may induce hyperkalemia and hypocalcemia to periparturient ewes. This electrolytic imbalance is a possible cause for the increased concentration of ketone bodies in ewes’ serum during the periparturient period. Also it is possible that Maedi-Visna viral infection indirectly causes suppression to the metabolism of infected sheep. Therefore, the subsequent negative energy balance would be responsible for the increased conversion of fatty acids to ketone bodies, which are an alternative energy source, in order to compensate for the shortage of glucose in serum of periparturient ewes. After the statistical analysis of the data derived from the serological tests of 148 ewes and their 188 descendants, which were sampled every fourth month for two years, it has been evidenced that the seronegativity of the dams is crucial factor to the epidemiology of the disease. This has been concluded because the number of seronegative dams that had seronegative descendants was significantly higher (p=2.87*10-10) than the number of seronegative dams that had seropositive descendents. There is strong possibility that seronegative dams have a natural immunity to the virus and pass this characteristic as a genetic trait to their descendants, since the number of seronegative descendants that have been delivered by seronegative dam was significantly higher (p=3.14*10-11) than the number of seronegative descendants that have been originated by seropositive dam. Additionally, it has been concluded that ingestion of milk is not the main route of transmission of Maedi-Visna virus, regarding the fact that the number of seropositive dams that had seropositive descendants was not significantly higher (p=0.081) than the number of seropositive dams that had seronegative descendants. Obviously the virus can be transmitted also horizontally, since the number of seropositive descendants that originated from seropositive dam was not significantly higher (p=0.57) than the number of seropositive descendants that were delivered by seronegative dam. Concurrently, it has been assessed that there was no significant difference between seronegative and seropositive ewes regarding the duration of gestation (p=0.1) and the number of delivered lambs (p=0.28). Furthermore, it has been determined that the number of seropositive descendants originated by seropositive multiparous ewes was not significantly higher (p=0.54) than the number of seropositive descendants originated by seropositive primiparous ewes. This fact leads to the conclusion that the multiparous ewes are not significantly more infective in comparison to primiparous ones. From the statistical analysis of the data derived by the measurement of milk production of 357 ewes has been proven that the seronegative ewes have significantly higher daily milk production (p≤0.01) and total milk yield (p=4.74*10-7) in comparison to the seropositive ewes. Also it has been evidenced that 12% of the seropositive ewes exhibited respiratory symptoms and yielded low milk quantity during the examined milking period (below 140 Kg). Conclusively, the decrease of milk production in seropositive ewes is attributed not only to viral mastitis but also to the general distress that is detrimental on their metabolism. Interestingly, it has been evidenced that the seropositive ewes with low title of antibodies against Maedi-Visna virus had approximately equal milk production to seronegative ewes (p=0.28). Taking into account the fact that these seropositive ewes with low title of antibodies did not exhibit any clinical symptoms during our experiment, it could be concluded that subclinical infection has no evident detrimental effect on milk production. Probably, the subclinical infection, caused by Maedi-Visna virus, has not induced yet any severe histological lesions to ewes’ mammary tissue that could affect their milk production.

Η έρευνά μας διενεργήθηκε σε ένα ποίμνιο με ιστορικό νόσου Maedi-Visna, που διαβιεί σε συνθήκες εντατικής εκτροφής, οι οποίες διευκολύνουν την οριζόντια μετάδοση της νόσου. Το εν λόγω ποίμνιο επιλέχθηκε διότι ήταν γνωστό το γενεαλογικό δένδρο των μελών του, και επομένως ήταν εφικτό να διαπιστωθεί εάν η οροθετικότητα των απογόνων αντικατάστασης συσχετίζεται με την οροθετικότητα των μητέρων τους και κατ’ επέκταση να διερευνηθεί εάν ο θηλασμός αποτελεί τον κύριο τρόπο μετάδοσης της νόσου. Επίσης διερευνήθηκε εάν η οροθετικότητα των προβατίνων συσχετίζεται με το επίπεδο των κετονικών σωμάτων στο αίμα τους, την περίοδο πέριξ του τοκετού, καθώς υπάρχουν αναφορές ότι η εκρίζωση της νόσου Maedi-Visna επέφερε μείωση της συχνότητας της τοξαιμίας εγκυμοσύνης. Επιπλέον διεξήχθη συμπληρωματική έρευνα για να διαπιστωθεί εάν η διάρκεια της κυήσεως και η πολυδυμία των προβατίνων επηρεάζονται αρνητικά από τη λοίμωξη από τον ιό Maedi-Visna, δεδομένου ότι προγενέστερες έρευνες υποστηρίζουν ότι ακόμη και η υποκλινική νόσος Maedi-Visna έχει αρνητική επίδραση στη γονιμότητα και στην πολυδυμία. Κατόπιν, ο επόμενος στόχος μας ήταν να διερευνηθεί εάν συσχετίζεται η οροθετικότητα των γαλουχουσών προβατίνων με το ύψος της γαλακτοπαραγωγής τους, διότι δεν έχουν γίνει πολλές ανάλογες μελέτες για τις συνέπειες της νόσου σε γαλακτοπαραγωγές εκτροφές προβάτων. Έτερος στόχος της έρευνάς μας ήταν να διερευνηθεί εάν οι πολύτοκες προβατίνες είναι πιο μολυσματικές σε σύγκριση με τις πρωτοτοκούσες ή δευτεροτοκούσες προβατίνες, υποθέτοντας ότι η συχνότητα της ιογενούς μαστίτιδας είναι χαμηλότερη στις πρωτοτοκούσες προβατίνες. Από τα αποτελέσματα του αρχικού ορολογικού ελέγχου του ποιμνίου με τη μέθοδο ELISA προέκυψε ότι το εν λόγω ποίμνιο είχε σχετικά χαμηλό ποσοστό οροθετικότητας (25% περίπου), μολονότι διαβιεί σε συνθήκες που διευκολύνουν τη στενή επαφή των ζώων μεταξύ τους, γεγονός που υποδηλώνει ότι μεγάλο μέρος του πληθυσμού του έχει φυσική ανοσία έναντι του ιού Maedi-Visna. Επίσης διαπιστώθηκε ότι το ποσοστό οροθετικότητας έβαινε αυξανόμενο από την ηλικία του ενός έτους μέχρι την ηλικία των 5 ετών και ότι η πλειονότητα των οροθετικών προβάτων, σε ποσοστό 79,2%, ήταν νεαρής ηλικίας έως τεσσάρων ετών. Από τα αποτελέσματα των μετρήσεων του β-υδροξυ-βουτυρικού οξέος στον ορό 396 προβατίνων καταδείχτηκε ότι η στάθμη του υπερβαίνει κατά μέσο όρο το όριο των 0,8mM στον ορό του αίματος των οροθετικών επίτοκων (0,92±0,2) και λεχώνων (0,81±0,17) προβατίνων, ενώ αντιθέτως υπερβαίνει οριακά την εν λόγω συγκέντρωση στον ορό του αίματος των οροαρνητικών επίτοκων προβατίνων (0,82±0,2) και επανέρχεται σε φυσιολογικά επίπεδα κατά την επιλόχειο περίοδο (0,71±0,11). Μετά τη στατιστική ανάλυση των ανωτέρω αποτελεσμάτων προέκυψε ότι η τιμή του β-υδροξυ-βουτυρικού οξέος στον ορό του αίματος των οροθετικών προβατίνων είναι στατιστικώς σημαντικά υψηλότερη από την αντίστοιχη τιμή του β-υδροξυ-βουτυρικού οξέος στον ορό του αίματος των οροαρνητικών προβατίνων στις χρονικές περιόδους των 15 έως 5 ημερών πριν τον τοκετό (p=3,37*10-5) και των 5 έως 10 ημερών μετά τον τοκετό (p=4,63*10-11). Ως εκ τούτου, διαφαίνεται ότι η λοίμωξη από τον ιό Maedi-Visna επαυξάνει τη συγκέντρωση των κετονικών σωμάτων στον ορό του αίματος των οροθετικών επίτοκων προβατίνων. Ενδέχεται η ιογενής λοίμωξη να προκαλεί άμεσα ή έμμεσα διαταραχή των ορμονών ή των ηλεκτρολυτών στο αίμα των επίτοκων προβατίνων, αυξάνοντας την αντίσταση των λιπωδών κυττάρων τους στην ινσουλίνη και κατά συνέπεια τη συγκέντρωση των κετονικών σωμάτων στο αίμα τους. Δεδομένου ότι ο ιός Maedi-Visna προκαλεί ιστολογικές αλλοιώσεις στους νεφρούς των περισσότερων πασχόντων προβάτων, ενδέχεται η συνακόλουθος σπειραματονεφρίτιδα και η διάμεση νεφρίτιδα να επιφέρουν υπερκαλιαιμία και να επιβαρύνουν την ήδη υπάρχουσα υπασβεστιαιμία στις επιτόκους προβατίνες. Η διαταραχή αυτών των ηλεκτρολυτών αποτελεί πιθανή αιτία για την αύξηση της συγκέντρωσης των κετονικών σωμάτων στο αίμα των οροθετικών προβατίνων. Εξάλλου ενδέχεται η λοίμωξη από τον ιό Maedi-Visna να καταστέλλει το μεταβολισμό των προσβεβλημένων προβάτων, και η συνακόλουθη διαταραχή του ενεργειακού ισοζυγίου τους να προάγει τη σύνθεση των κετονικών σωμάτων, προκειμένου να εξασφαλιστεί εναλλακτική πηγή ενέργειας για ζωτικά όργανα του οργανισμού τους. Από τη στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων των ορολογικών εξετάσεων που διενεργήθηκαν επί διετία, ανά τετράμηνο, σε 148 προβατίνες και στους 188 απογόνους-αντικαταστάτες τους, αποδείχτηκε καταρχάς ότι η οροαρνητικότητα των μητέρων-προβατίνων αποτελεί καθοριστικό παράγοντα στην επιδημιολογία της νόσου, καθότι ο αριθμός των οροαρνητικών μητέρων που είχαν οροαρνητικό απόγονο ήταν στατιστικώς πολύ υψηλότερος (p=2,87*10-10) από τον αριθμό των οροαρνητικών μητέρων που είχαν οροθετικό απόγονο. Ενδεχομένως οι οροαρνητικές μητέρες έχουν φυσική ανοσία έναντι του ιού και κληροδοτούν το χαρακτηριστικό αυτό και στους απογόνους τους, καθότι ο αριθμός των οροαρνητικών απογόνων που γεννήθηκαν από οροαρνητική μητέρα ήταν στατιστικώς πολύ υψηλότερος (p=3,14*10-11) από τον αριθμό των οροαρνητικών απογόνων που προέρχονταν από οροθετική μητέρα. Επίσης διαπιστώθηκε ότι ο θηλασμός δεν είναι ο κυρίαρχος τρόπος μετάδοσης της νόσου, καθότι ο αριθμός των οροθετικών μητέρων του ποιμνίου που είχαν οροθετικό απόγονο δεν ήταν στατιστικώς σημαντικά υψηλότερος (p=0,081) από τον αριθμό των οροθετικών μητέρων που είχαν οροαρνητικό απόγονο. Προφανώς η οριζόντια μετάδοση παίζει σημαντικό ρόλο στην επιδημιολογία της νόσου, δεδομένου ότι ο αριθμός των οροθετικών απογόνων που προέρχονταν από οροθετική μητέρα δεν είχε στατιστικώς σημαντική διαφορά (p=0,57) από τον αριθμό των οροθετικών θυγατέρων που γεννήθηκαν από οροαρνητική μητέρα. Παράλληλα διαπιστώθηκε ότι δεν υφίσταται στατιστικώς σημαντική διαφορά μεταξύ των οροαρνητικών και των οροθετικών προβατίνων ως προς τη διάρκεια της κυήσεως (p=0,1) και ως προς την πολυδυμία τους (p=0,28). Εξάλλου διαπιστώθηκε ότι οι οροθετικές πρωτοτοκούσες προβατίνες δεν είχαν στατιστικώς μικρότερο αριθμό οροθετικών απογόνων σε σύγκριση με τις δευτεροτοκούσες (p=0,053) και τις πολύτοκες οροθετικές προβατίνες (p=0,54), γεγονός που αποδεικνύει ότι οι πρωτοτοκούσες είναι εξίσου μολυσματικές με τις υπόλοιπες οροθετικές προβατίνες. Από τα αποτελέσματα των γαλακτομετρήσεων 357 προβατίνων ανά μήνα καθ’ όλη τη γαλακτική περίοδο, προέκυψε ότι οι οροαρνητικές προβατίνες είχαν στατιστικώς υψηλότερη μέση ημερήσια γαλακτοπαραγωγή (p≤0,01) και συνολική γαλακτοπαραγωγή (p=4,74*10-7) σε σύγκριση με τις οροθετικές προβατίνες. Επίσης στην παρούσα έρευνα διαπιστώθηκε ότι το 12% των οροθετικών προβατίνων είχαν κλινικά (αναπνευστικά) συμπτώματα της νόσου και παρήγαγαν χαμηλή ποσότητα γάλακτος κατά τη διάρκεια της εξετασθείσας γαλακτικής περιόδου (κάτω από 140 κιλά). Από τα ανωτέρω συνάγεται ότι η πτώση της γαλακτοπαραγωγής δεν οφείλεται μόνο στην μαστίτιδα που προκαλεί ο ιός, αλλά και στη γενικότερη καταβολή των πασχόντων ζώων, η οποία συνεπάγεται τη μείωση του μεταβολισμού τους. Ωστόσο από τα αποτελέσματα των γαλακτομετρήσεών μας προέκυψε επίσης ότι οι οροθετικές προβατίνες με χαμηλό τίτλο αντισωμάτων στον ιό Maedi-Visna είχαν εφάμιλλη γαλακτοπαραγωγή με τις οροαρνητικές προβατίνες (p=0,28). Δεδομένου ότι οι οροθετικές προβατίνες με χαμηλό τίτλο αντισωμάτων δεν εκδήλωσαν κλινική νόσο κατά τη διάρκεια του πειραματισμού μας, τα αποτελέσματά μας συνάδουν με την άποψη όσων ερευνητών υποστήριξαν ότι η υποκλινική λοίμωξη από τον ιό Maedi-Visna δεν έχει εμφανείς επιπτώσεις στη γαλακτοπαραγωγή των προβατίνων. Σύμφωνα με πρόσφατες έρευνες, διαπιστώθηκε ότι τα πρόβατα που είναι οροθετικά με χαμηλό τίτλο αντισωμάτων ως επί τω πλείστον δεν είναι ψευδώς οροθετικά, διότι από τα περισσότερα εξ αυτών απομονώνονται προϊοί Maedi-Visna. Επιπλέον αποδείχτηκε ότι φέρουν λιγότερο σοβαρές ιστολογικές αλλοιώσεις στα όργανα-στόχους του ιού σε σύγκριση με τα οροθετικά πρόβατα που έχουν υψηλό τίτλο αντισωμάτων. Ως εκ τούτου, είναι πιθανό ότι οι προβατίνες με χαμηλό τίτλο αντισωμάτων έχουν υποστεί υποκλινική λοίμωξη από τον ιό Maedi-Visna, η οποία δεν έχει προκαλέσει σοβαρές ιστολογικές αλλοιώσεις στους μαστούς τους, ώστε να παρατηρηθεί μείωση της γαλακτοπαραγωγής τους.