Autoren: Rodrigo C. Paiva und Marcelo N. Almeida, Iowa State University, Lucina Galina Pantoja, PIC
Escherichia coli (E. coli) ist ein gramnegatives Bakterium, das bei Schweinen verschiedene Krankheiten verursachen kann, darunter Ferkeldurchfälle, Septikämie und Mastitis. In den letzten Jahren hat das Veterinärdiagnostik-Labor der Iowa State University einen Anstieg von Absetz-Durchfällen (PWD – post weaning diarrhoe) durch E. coli festgestellt, insbesondere seit 2019.
Zunahme der Fälle und Veränderungen in der Pathogenität
Zwischen 2010 und 2018 waren die Typen F18 und K88 bei E. coli-Isolaten ungefähr gleich stark vertreten. In den Diagnosen von Colibazillose nach dem Absetzen der Ferkel, stieg jedoch der Anteil am F18-Typ auf 77,9 % der Fälle. Verschiedene Faktoren könnten zu diesem Phänomen beigetragen haben, darunter Änderungen in der Anwendung von Antibiotika, zunehmende Antibiotikaresistenz und eine geringere Wirksamkeit von Impfungen.
Eine der interessantesten Hypothesen ist die genetische Anfälligkeit bestimmter Schweinerassen gegenüber E. coli F18. Die Ausprägung spezifischer Rezeptoren auf den Enterozyten, die die Anheftung der Bakterien ermöglichen, wird durch das FUT1-Gen reguliert. Mutationen in diesem Gen beeinflussen die Anfälligkeit: Schweine mit dem Genotyp FUT1AA gelten als resistent, während Tiere mit den Genotypen FUT1GA oder FUT1GG als anfällig gelten.
Studie zur Analyse von unterschiedlichen Rezeptor-Genotypen
Ziel dieser Studie war es, die Wirkung eines aktuellen, hochvirulenten E. coli F18-Isolats bei Schweinen mit unterschiedlichen FUT1-Genotypen zu untersuchen.
Methodik
Zwanzig Ferkel im Alter von 21 Tagen (10 anfällig, 10 resistent) wurden ausgewählt und unter kontrollierten Bedingungen an der Iowa State University gehalten. Nach einer Eingewöhnungsphase wurden alle Tiere mit einem E. coli F18-Isolat infiziert und im Anschluss täglich, hinsichtlich der Schwere der Durchfälle und der bakteriellen Ausscheidung anhand von Kotproben, überwacht.
Ergebnisse
Die Ergebnisse zeigten, dass es keine signifikanten Unterschiede in der E. coli-Ausscheidung zwischen beiden Gruppen gab. Allerdings zeigte die anfällige Gruppe höhere Kot-Scores, was auf schwereren Durchfall hinweist. Zudem war die Sterblichkeitsrate in der anfälligen Gruppe deutlich höher, während in der resistenten Gruppe keine Todesfälle auftraten.
Die histologische Analyse zeigte, dass bei den resistenten Schweinen keine Kolonisierung durch E. coli im Dünndarm vorhanden war, im Gegensatz zu 90 % der anfälligen Tiere.
Fazit
Diese Studie bestätigt, dass die genetische Resistenz gegen E. coli F18 auch gegenüber aktuellen, hochvirulenten Isolaten wirksam ist. Schweine mit dem resistenten Genotyp zeigten keinerlei Krankheitsanzeichen, während anfällige Tiere schwere klinische Symptome einschließlich Todesfällen und histologischen Läsionen aufwiesen.
Die Forschung legt nahe, dass genetische resistente Tiere – trotz ständiger Umweltbelastung durch E. coli – ein vielversprechender Weg zur Verbesserung der Schweinegesundheit und zur Kontrolle entsprechender Krankheiten sind. Das Verständnis dieser genetischen Faktoren ist entscheidend für die Entwicklung wirksamer Strategien in der Schweineproduktion.
Kommentar von Pablo Magallón Verde, Technical Service Manager PIC Südeuropa
Die Ergebnisse dieser Studie unterstreichen die zunehmende Bedeutung der genetischen Resistenz im Kampf gegen Schweinekrankheiten – insbesondere in einem Umfeld, in dem der Einsatz von Zusatzstoffen wie Zinkoxid und Antibiotika limitiert wird. Insbesondere colibazilläre Durchfälle nach dem Absetzen stellen eine Herausforderung für die Schweinehalter dar. Die genetische Selektion resistenter Linien ist bereits heute ein wesentliches Instrument zur Verbesserung der Tiergesundheit, Nachhaltigkeit und Produktivität auf den Betrieben.
Bei PIC arbeiten wir kontinuierlich an verschiedenen Forschungs- und Entwicklungsansätzen, um die Robustheit und das Wohlbefinden der Tiere genetisch weiter zu verbessern.