PREVALENCE OF ESCHERICHIA COLI F5 (K99) IN PRE-SLAUGHTERED CALVES IN MOSUL CITY

PREVALENCE OF ESCHERICHIA COLI F5 (K99) IN PRE-SLAUGHTERED CALVES IN MOSUL CITY

M.G. HASSAN

Department of Veterinary Public Health, College of Veterinary Medicine, University of Mosul, Mosul, Iraq.

Email: montaha2007montaha@yahoo.com

مدى تواجد جراثيم الايشريشيا القولونية F5 (K99)  في العجول المعدة للجزر في مدينة الموصل

منتهى غازي حسن

Email: montaha2007montaha@yahoo.com

أجريت دراسة مسحية ووبائية لتحديد مدى انتشار جراثيم الايشريشيا القولونية F5 (K99) من العجول المعدة للجزر في مجزرة مدينة الموصل. واعتمد تشخيص هذه الجراثيم من خلال الکشف عن وجود مستضداتها باستخدام تقنية الادمصاص المناعي (SET) (Sandwich Elisa test). حيث جمعت 48)) عينة براز من العجول المعدة للجزر والتي تعاني من الإسهال  للکشف عن وجود جراثيم الايشريشيا القولونية (F5 (K99. أظهرت نتائج الدراسة ان هناک (4) عينـات موجبة لوجــود مستضدات جراثيــم الايشريشيا القولونية  F5 (K99)وبنسبة (8.33%) بينما کانت بقية العينات والبالغ عددها (44) عينة سالبة لوجود مستضدات جراثيم الايشريشيا القولونية (F5 (K99 وبنسبة 91.66%)). لذا من الممکن اعتماد تقنية الادمصاص المناعي (SET) للکشف عن مستضدات بعض الجراثيم المعوية الممرضة ومنها الايشريشيا القولونية F5 (K99) باعتبارها طريقة سريعة وتقنية حساسة يمکن تطبيقها في المجازر على الحيوانات المعدة للجزر في فحص قبل الذبح للکشف عن بعض الجراثيم الممرضة التي تنتقل عن طريق لحوم هذه الحيوانات لتلافي تفشي الأوبئة الناجمة عن بعضها.

INTRODUCTION

المقدمة

يعتبر الإسهال احد أهم المشاکل الصحية البيطرية التي تواجه تربية وإنتاج الحيوانات الحقلية في اغلب دول العالم لما يسببه من ضعف في مناعة الحيوان ويجعله عرضة للإصابة بالأمراض ((Razzaque et al., 2010 وهناک مسببات عديدة لالتهاب المعدة والأمعاء في العجول فربما يکون سببها الفيروسات مثلCorona virus  أو Rotavirus أو قد تکون الجراثيم هي المسبب خاصة جراثيم السالمونيلا والايشريشيا القولونية أو ربما يکون سببها الاوالي الطفيلية مثل الأبواغ الخبيئة  Cryptosporidium والکوکسيديا Coccidia (Uhde et al., 2008). تعد جراثيم الايشريشيا القولونية احد مسببات الإسهال  التي تصيب العجول الصغيرة العمر حيث تصاب هذه العجول بما يسمىColibacillosis  التي عادة ما تحدث بصورة متکررة في العديد من دول العالم الأمر الذي زاد من أهمية هذا المرض لما يسببه من خسائر اقتصادية (Younis et al., 2009, Radostits et al., 2007) وأحيـانـا يکــون حــدوث المـرض بطــور تحت الحـاد ممـا يـؤدي إلى ظهـور حـالات سـوء التغذيـــة والهــزال (1997 Barragry,). تکون العجول الصغيرة العمر حساسة للإصابة بجراثيم الايشريشيا القولونية F5 وخاصة العجول التي أخذت اللبأ الخالي من الأجسام المضادة للنمط المصليE. coli F5  (Gulliksen et al., 2009). إن إصابة حيوانات المزرعة بجراثيم الايشريشيا القولونية المعوية المنتجة للذيفانات ETEC) Enterotoxigenic Escherichia coli ) من الأهمية بمکان لأن أغلبها من نوع  الملتصقات adhesions وهي من النــوع التي تحمــل الأهداب الموجودة على السطح بضمنها النمط المصليF5 (K99)  وهي تشخص کمستضدات سطحية في العجول Rippinger et al., 1995)). تستطيع عترات الايشريشيا القولونية إنتاج أنواع مختلفة من الملتصقات  التي تسمح أو تمکن الجرثومة من الالتصاق مع مستقبــلات سطـح الخليـة وتکويــن مــادة خارج الخلية. أن الملتصقــات الهدبيــة للأيشريشيــا القولونيــة النمط المصلي F5 يلعب دورا مهما في تکوين مستعمرات الايشريشيا القولونية المعوية المنتجة للذيفــانات ETEC في الخلايــا الطلائيــة للأمعــاء الدقيقة في العجول (Nagy and Fekete, 2005¸ Jay, 2004, Acres, 1985) . تفرز عترات ETEC عدة ذيفانات أهمها الذيفان المعوي المتفکک بالحرارة الذي يؤثر على توازن الألکتروليتات في بطانة المعدة (Amanda et al., 2000). تعتبر العجول المصابة بجراثيم الايشريشيا القولونية المنتجة للذيفــانات EHEC مضائـــف خازنــة ورئيسيــة لهــذه الجراثيــم في البــراز والذي يعــد المصدر الرئيسي للتلوث البرازي في اللحوم (Radostits et al., 2007). وأشارت العديد من البحوث إلى وجود جراثيم الايشريشيـــا القـولونيــــة الممرضــــة k99 في بــــراز العجـــــول البالغــــــة والسليمـــة  et al., 1993) Gatti Radostits et al., 2007, Achá et al., 2004). وأعتمد بعض الباحثين  تقنية الاليزا کطريقة سريعة للکشف عن وجود مستضدات الجراثيم المعوية المسببة للإسهال المعدي في براز العجول ومنها جراثيم الايشريشيا القولونية k99) F5( (الربيعي,2011) ووجود مستضدات جراثيم الايشريشيا القولونية k99 في حقول تربية العجول (Cho et al., 2012). وفي هذه الدراسة تم الترکيز على الکشف عن مدى انتشار جراثيم الايشريشيا القولونية النمط المصلي k99)) F5 من العجول المعدة للجزر في مجزرة  مدينة الموصل.

MATERIALS and METHODS

المواد والطرق المعملية

جمع العينات

جمعت (48) عينة براز من العجول المعدة للجزر في مدينة الموصل بعضها کانت تعاني من حالاتالإسهال.اخذت عينات البراز من منطقة المستقيم لکل عجلوبطريقة معقمة ونقلت العينات مبردة إلى المختبر واعتمد الفحص ألمختبري على التشخيص المباشر لمستضدات جراثيم الايشريشيا القولونية باستخدام العدة التشخيصية للاليزا لتشخيص مستضدات الايشريشيا القولونيةF5 (K99)  والمجهزة من شرکةBio-X diagnostic.

طريقة الاليزا

تم تخفيف محلول الغسل المرکز 20X في الماء المقطر وتم تخفيف محلول المنظم المرکز 5X في الماء المقطر. تم تخفيف نماذج البراز باستخدام محلول التخفيف المنظم والمخفف بترکيز 1:1 وترک المزيج لترسيب المواد الغريبة العالقة بمحلول البراز. أضيف 100 مايکروليتر من نماذج البراز المخففة إلى حفر طبق الاليزا بعد تحديد الحفر الخاصة بالمحاليل القياسية الموجبة والسالبة  کسيطرة من دون إضافة عينات البراز عليها. حضنت الصفيحة بدرجة 21ᵒم لمدة ساعة مع مراعاة تغطية الحفر. تم سکب محتويات الطبق وقلبها على مناديل نظيفة لضمان إزالة جميع السوائل منها وملئت الحفر بعد ذلک بمحلول الغسل کررت هذه العملية ثلاث مرات مع مراعاة عدم تکون الفقاعات في الحفر. تم وضع 100 مايکروليتر من محلول الاقتران conjugate solution  لکل حفرة وحضنت بدرجة 21ᵒم لمدة ساعة واحدة مع مراعاة تغطية الحفر. سکبت بعدها محتويات الطبق وغسلت بمحلول الغسل ثلاث مرات  بعدها أضيف 100 مايکروليتر من محلول کاشف اللون chromogen solution  لکل حفرة على الطبق وحضنت بدرجة 21ᵒم في مکان مظلم لمدة عشر دقائق يلي ذلک تم إضافة 50 مايکروليتر من محلول موقف التفاعل stop solution على کل حفرة وتم قراءة النتائج مباشرة باستخدام المطياف وبطول موجي قدره 450 نانوميتر. تم حساب النتائج باستخدام برنامج خاص وحسب الطريقة المعتمدة من الشرکة المصنعة.

RESULTS

النتائج

أوضحت نتائج الکشف عن مستضدات جراثيم الايشريشيا القولونية F5 (K99) في عينات براز العجول والبالغ عددها (48) عينة , إن (4) عينات من براز العجول المعدة للجزر في مدينة الموصل کانت موجبة لـوجود مستضدات جراثيم الايشريــشيا القولونية (k99  F5 (وبنسبة (8.33%) في حين کانت ( (44عينة من عيـنات البراز سـلبة لوجود مستضدات جراثيم الايشريشيا القولونية F5 (K99) وبنسبة ( 91.66 % ) الجدول (1).

الجدول 1: النسبة المئوية الکلية لوجود مستضدات جراثيم الايشريشيا القولونية F5 (K99) في براز العجول المعدة للجزر.

الشکل 1: النسبة المئوية الکلية لوجود مستضدات جراثيم الايشريشيا القولونية F5 (K99) في براز العجول المعدة للجزر.

DISCUSSION

المناقشة

ظهر من نتائج الدراسة الحالية ان نسبة وجود مستضدات جراثيم الايشريشيا القولونية F5(K99) في براز العجول المعدة للجزر کانت (8.33%) بأستخدام تقنية الاليزا (SET), وهي مقاربة لنسبة وجود مستضدات الايشريشيا القولونية F5(K99) في براز العجول السوية سريريا (9.1%) واقل من نسبة وجود مستضدات الايشريشيا القولونية في براز العجول المصابة بالاسهال المعوي (4.5%) بأستخدام تقنية الاليزا (الربيعي,2011) وأقل من نسبة وجود مستضدات جراثيم الايشريشيا القولونية k99 المعزولة من العجول المصابة بالإسهال (11.91%) باستخدام تقنية تلازن الشريحة (et al., 2001 Cabalar) وأقل من نسبة وجود جراثيم الايشريشيا القولونيةk99  (16%) من العجول المصابة بالإسهال باعتماد طريقة biochemical fingerprinting method ((Achá et al, 2004. فضلا عن عزل هذه الجراثيم بنسبة ( 10.36%) من العجول المصابة بالإسهال في مصـر باسـتخدام تقـنية تفاعل البلمرة المتسلـسل PCR)) polymerase chain reaction اعتمادا على وجـود الحامـض النووي الـدنا (et al, 2009  (Younisبينمـا لـم تعـزل جـراثيـم الايشريشيـا القولونيـة k99 مـن بـراز العجـول المصابة بالإسهـال  باستخــدام تقنيــة الاليـزا  and Svensson, 1998)(De Verdier Klingenberg وعلى النقيض من ذلک عزلت جراثيم الايشريشيا القولونية k99 بنسبة 17.4%)) من العجول المصابة بالإسهال باستخدام تقنية الاليزا (Izzo  et al., 2011). هذا التباين في نسبة تشخيص وجود جراثيم الايشريشيا القولونية k99 قد يعزى إلى اختلاف الطرق المتبعة في التشخيص من حيث درجة  حساسيتها ومدى خصوصيتها في الکشف عن المسبب المرضي المعين Cho et al, 2012)). کما وإن انتشار جراثيم الايشريشيا القولونية النمط (k99)F5 في أمعاء العجول وتسببها في حدوث حالات الإسهال في فترة الرضاعة المبکرة قد يعزى إلى عدم نضوج خلايا الدم البيض التي بدورها تؤثر على الجهاز المناعي فتعمل على تقليل مناعة العجول, وکذلک التفاوت في مستوى المناعة المتخصصة وغير المتخصصة في العجول المصابة بالإسهال في قطعان الأبقار الحلوب قد يؤثر على مستوى الإصابة بجراثيم الايشريشيا القولونية البرازية(Kawakami et al., 2010) . والمؤشر الآخر الذي يجب نلفت الانتباه إليه والذي يلعب دورا هاما في مدى انتشار هذه الجراثيم المعوية المسببة للإسهال في العجول هو عدم إتباع الشروط الصحية في نظم تربية العجول من حيث النظافة على مستوى الحيوان وبيئته لکون هذه العجول تعتبر مضائف خازنة للجراثيم المعوية فکلما کانت نسبة التلوث عالية في بيئة الحيوانات تصل جراثيم الايشريشيا القولونية ETEC الى جسم الحيوان ويکون لها القدرة على إحداث المرض بوجود عوامل الضراوة کالأهداب في النمط المصلي K99 والذيفان الثابت بالحرارة (Foster and Smith, 2009). ويفضل إجراء الفحوصات المختبرية التي تلعب دورا مهما في الکشف عن المسببات المرضية ويمکن اعتمادها لمراقبة الحالات المرضية وتجنب انتشار الأوبئة الناجمة عن تلک المسببات المرضية ومنها جراثيم الايشريشيا القولونية ((McGuirk, 2008 حيث ان الحيوان الشافي من المرض يستمر بطرح المسبب المرضي المعدي في البراز لمدة من الوقت بعد الشفاء فضلا عن اختلاف عترات  الجراثيم المعوية ومقاومة الحيوان ضد المرض ((Radostits et al., 2007. أثبتت البحوث أن الحرص على إتباع برامج تحصين العجول وإعطاء اللقاحات کاملة وبضمنها لقاح (Rotavec corona vaccine) فضلا عن  ضمان اخذ العجول الصغيرة اللبأ خلال الـ 2-6 ساعات الأولى من ولادتها يساهم وبدرجة کبيرة في التقليل من نسبة حدوث حالات الإسهال الناجم عن جراثيم الايشريشيا القولونية النمط المصلي K99 في العجول (Germine et al., 2011, Parreno et al., 2010, Radostits et al., 2007). لذا ننصح بالکشف عن هذا النوع من الجراثيم الممرضة في الفحص قبل الذبح في المجازر باستخدام هذا الاختبار کونه اختبارا سريعا وله نسبة حساسية وخصوصية عالية لتلافي وصولها إلى اللحوم المستهلکة.

REFERENCES

المراجع

الربيعي , إسراء عبد الغني , (2011) دراسة تشخيصية لبعض مسببات الإسهال المعدية في العجول باستخدام اختبار الاليزا المباشر المتعدد. رسالة ماجستير , کلية الطب البيطري , جامعة الموصل, الموصل ,العراق.

Acha, R.; Kühn, S.J.; Jonsson, I.; Mbazima, P. and Katouli, M and  Möllby, G. (2004): Studies on calf diarrhea in Mozambique: Prevalence of bacterial pathogens. Acta. Vet. Scand. 45(1): 27–36.

Acres, S.D. (1985): Enterotoxigenic E. coli infections in newborn calves: a review. Journal of Dairy Science, 68, 229–256.

Amanda, L.; Horstman, M. and Kuehn, J. (2000): Enterotoxigenic Escherichia coli secretes active heat-labile enterotoxin via outer membrane vesicles. J. Biol. Chem. 275 (17): 12489-12496.

Barragry, T. (1997): Calf diarrhoea. Irish Vet. J. 50: 49-58.

Cabalar, M.; Boynukara, B.; Lhan, T. and Ekün, H. (2001): Prevalence of Rotavirus, Escherichia coli K99 and O157:H7 in healthy dairy cattle herds in van, Turkey. Turk. J. Vet. Anim. Sci. 25: 191-196.

Cho, Y.; Sun, D.; Cooper, V.; Dewell, G.; Schwartz K.  and Yoon, K. (2012): Evaluation of a commercial rapid test kit for detecting bovine enteric pathogens in feces. J. Vet. Diag. Invest. 24: 559-562.

De Verdier Klingenberg, K. and Svensson, L. (1998): Group A rotavirus as a cause of neonatal calf enteritis in Sweden. Acta. Vet. Scand. 1998; 39(2): 195-199.

Foster, D.M. and Smith, G.W. (2009): Pathophysiology of diarrhea in calves. Vet. Clin. North. Am. Food. Anim. Pract. 25(1): 13–36.

Gatti, M.S.V.; Ferraz, M.M.G.; R.cz, M.L. and de Castro, A.F.P. (1993): Rotavirus excretion in naturally infected pigs with and without diarrhoea. Vet. Microbiol. 37 (1-2): 187-190.

Germine, S.S.; Ebied, M.H.; Ibrahim, F.K.; Mettias, K.N. and Daoud, A.M. (2011): Field evaluation of egg yolk antibodies in prevention and treatment of enteric colibacillosis in calves veterinary serum and vaccine research institute, Abassia, Cairo. Beennhhaa Vet. Med. J. (1): 108-114.

Gulliksen, S.M.; Jor, E.; Lie, K.I.; Hamnes, I.S.; Loken, T.; Akerstedt, J. and Osteras, O. (2009): Enteropathogens and risk factors for diarrhea in Norwegian dairy calves. J. Dairy Sci. 92(10): 5057-5066.

Izzo, M.M.; Kirkl, P.D.; Mohler, V.L.; Perkins, N.R.; Gunn, A.A. and House, J.K. (2011): Prevalence of major enteric pathogens in Australian dairy calves with diarrhea. Aust. Vet. J. 89(5): 167-73.

Jay, C.M.; Bhaskaran, S.; Rathore, K.S. and Waghela, S.D. (2004): Enterotoxigenic K99+ Escherichia coli attachment to host cell receptors inhibited by recombinant pili protein. Vet. Microbiol. 101(3): 153-160.

Kawakami, S.; Yamada, T.; Nakanishi, N.; Cai, Y. and Ishizaki, H. (2010): Leukocyte phagocytic activity with or without probiotics in Holestein calves. Res. J. Biol. Sci. 5(1): 13-16.

McGuirk, S.M. (2008): Disease management of dairy calves and heifers. Vet. Clin. North Am. Food. Anim. Pract. 24(1): 139-153.

Nagy, B. and Fekete, P.Z. (2005): Enterotoxogenic Escherichia coli in veterinary medicine. Int. J. Med. Microbiol. 295(6-7): 443-454.

Parreno, V.; Marcoppido, G.; Vega, C.; Garaicoechea, L.; Rodriguez, D.; Saif, L. and Fernandez, F. (2010): Milk supplemented with immune colostrums: protection against rotavirus diarrhea and modulatory effect on the systemic and mucosal antibody responses in calves experimentally challenged with bovine rotavirus. J. Immunol. Immunopathol. 136(1-2): 12-27.

Radostits, O.M.; Gay, C.C.; Hinchcliff, K.W. and Constable, P.D. (2007): Veterinary Medicine. 10^th‚ed, W.B. Saunders, England. pp 304-374.

Razzaque, M.A.; AL-Mutawa, T. and Mohammed, S.A. (2010): Diarrhea in pre-weaned calves: Relative risk rates for morbidity and mortality in 13 commercial farm of hot aired zone. Am. J. Anim. And Vet. Sci.5(3): 215-220.

Rippinger P.; Bertschinger, H.U.; Imberechts, H.; Nagy, B.; Sorg, I.; Stamm, M.; Wild, P. and Wittig, W. (1995): Designations F18ab and F18ac for the related fimbrial types F107, 2134P, and 8813 of Escherichia coli isolated from porcine post-weaning diarrhea and oedema disease., Vet. Microbiol. (45): 281-295.

Uhde, F.L.; Kaufmann, T.; Sager, H.; Albini, S.; Zanoni, R.; Schelling, E. and Meylan, M. (2008): Prevalence of four enteropathogens in the faeces of young diarrheic dairy calves in Switzerland.Vet.  Rec. 20;163(12): 362-6.

Younis, E.E.; Ahmed, A.M.; El-Khodery, S.A.; Osman, S.A. and El-Naker, Y.F.I. (2009): Molecular screening and risk factors of enterotoxigenic Escherichia coli and Salmonella spp. in diarrheic neonatal calves in Egypt. Res. Vet. Sci.87(3): 373-9.