Prototheca spp. to jednokomórkowe algi z rodziny Chlorelaceae należące do królestwa roślin. Spośród wielu rodzajów glonów, Prototheca odznaczają się dość osobliwą cechą. W toku ewolucji zatraciły swój barwnik fotosyntetyczny – chlorofil – co za tym idzie, z organizmów samożywnych przekształciły się w struktury cudzożywne. I choć infekcje zazwyczaj kojarzone są z takimi patogenami jak bakterie, wirusy, grzyby czy pierwotniaki, to te na pozór niegroźne glony mogą powodować poważne zakażenia wśród zwierząt i ludzi. Jednakże jest to gatunek oportunistyczny (warunkowo chorobotwórczy), czyli taki który powoduje zakażenia w pewnych okolicznościach, np. przy obniżonej odporności organizmu gospodarza.
Prototekoza – choroba powodowana przez algi – choć występuje rzadko, u ludzi może powodować zakażenie skóry, ale zdarzają się również infekcje układowe. Występuje u wielu gatunków zwierząt przyjmując różne postacie, takie jak zakażenia skóry oraz błon śluzowych, a pojawiając się we krwi (jak to bywa u psów) mogą prowadzić do infekcji uogólnionych dotyczących różnych narządów np. wzroku czy układu moczowego. U bydła najczęściej występującą postacią prototekozy jest zapalenie wymienia.
Mastitis na tle Prototheca spp. jest chorobą jak dotąd niedocenioną. I z pewnością nie wynika to z nieznajomości patogenności alg, gdyż pierwsze przypadki zakażeń wymienia glonami Prototheca spp. u bydła opisano już w 1952 r. przez Lerch’a. Do tej pory nie brano pod uwagę glonów jako czynników sprawczych, co z pewnością miało też związek z ich utrudnioną diagnostyką. I choć bakterie nadal zajmują zaszczytne miejsce wśród patogenów powodujących mastitis, to aktualne badania wskazują na wzrost znaczenia Prototheca spp. w stanach zapalnych wymienia u krów. I tak najnowsze doniesienie opublikowane w Journal of Dairy Science (T. Jagielski i wsp., 2019) wskazuje na to, iż Protothecaspp. jest trzecim najczęściej występującym patogenem wymieniowym w południowo-wschodniej Polsce.
Zdj.1. Krowy w oczekiwaniu na dój.
Mastitis na tle Prototheca spp. przebiegają zazwyczaj łagodnie i w formie podklinicznej.
Objawy zakażenia wymienia powodowane przez Prototheca spp. są zazwyczaj łagodne. Występują dwie formy choroby: kliniczna i podkliniczna. Jednakże, najczęściej występująca subkliniczna postać zakażenia, z czasem przechodzi w chroniczne zapalenie. Jeśli już występują objawy zewnętrzne to dotyczą one niespecyficznych zmian w mleku, takich jak kłaczki, wodnista wydzielina, zmiana koloru mleka, a sam gruczoł mlekowy może charakteryzować się nieznacznym obrzękiem.
Istotą prototekozy wymienia jest postępujące wyniszczenie tkanki gruczołowej i tworzenie przewlekłych zarniniakowych zmian patologicznych. Dlatego też, początkowo jedynym objawem jest podwyższona LKS w mleku, a z biegiem czasu wyraźnie zostaje zmniejszona produkcja mleka.
Wskazuje się, iż do grupy ryzyka zaliczają się przede wszystkim krowy na początku laktacji. To w tym czasie ich układ immunologiczny najbardziej narażony jest na upośledzenie funkcjonowania w związku krytycznym okresem powycieleniowym.
Prototheca – skąd się biorą?
Prototheca spp. są szeroko rozpowszechnione w środowisku. Lubią warunki wilgotne, czyli ich obecności możemy spodziewać się w takich miejscach jak stawy, gleba, błoto, obornik czy stojąca woda na okólnikach.
Problem zdecydowanie dotyczy ferm, gdzie występują złe warunki zoohigieniczne, a do zakażenia wymienia dochodzi gdy występuje duża ekspozycja na patogen. Przy dużym zanieczyszczeniu, glony mogą zostać spożyte przez krowę i dalej, wraz z kałem, rozsiane do środowiska. Uważa się, iż Prototheca w głównej mierze jest drobnoustrojem środowiskowym, ale coraz częściej wskazuje się, że posiada również cechy zakaźności.
Zdj.2. Warunki utrzymania w okolicach poidła.
Główne czynniki ryzyka infekcji:
- wilgotne legowiska, mokra ściółka, stojąca woda,
- transmisja pomiędzy krowami podczas doju
- transmisja pomiędzy krowami w czasie przebywania w tzw. szpitalu
- wykonywanie w niehigieniczny sposób zabiegów na strzyku – np. podawanie zabrudzonych tubostrzykawek
Zdj.3. Kałuże i zastoiny wodne na okólniku.
Jak diagnozować?
Za zapalenia wymienia odpowiedzialne są przede wszystkim szczepy P. zopfii (głównie genotyp 2), P. blaschkeae , rzadziej P. wickerhamii. Ponadto Prototheca spp. izolowana jest również z kału zwierząt u których nie zanotowano epizodów mastitis. Może to świadczyć o tym że stanowi ona niechorobotwórczą mikroflorę jelita u krów.
Prototheca spp. mogą być izolowane zarówno z mleka zbiorczego oraz od pojedynczych sztuk. Ponieważ wolno wzrastają na tradycyjnych podłożach, co może skutkować szybszym wzrostem bakterii (dając tym samym fałszywy wynik) coraz częściej stosuje się podłoża selektywne. Dostępna jest również identyfikacja tych patogenów za pomocą metody PCR. Daje ona możliwość różnicowania szczepów patogennych. Co jest o tyle ważne, że jeśli wynik z mleka tankowego wyszedł dodatni, to określenie konkretnego szczepu może albo nasuwać podejrzenie zakażeń zwierząt w stadzie lub wskazywać na zanieczyszczenie środowiskowe.
Postępowanie – tylko profilaktyka!
Jak dotąd nie ma skutecznej terapii dla krów zakażonych. Nieskuteczne są leki przeciwbakteryjne i przeciwgrzybicze. Większość zakażeń jest chroniczna i nie odpowiada na leczenie. Chore krowy zaleca się odizolować i rozważyć usunięcie ze stada.
W walce przeciw patogennym glonom na pierwszym miejscu stawiana jest profilaktyka. Odpowiednio suche warunki utrzymania zwierząt to podstawa. Regularne czyszczenie legowisk, sucha ściółka ograniczają występowanie Prototheca spp. Więcej informacji znajdziecie tutaj.
Bardzo ważne jest przestrzeganie zasad higieny podczas doju, ponieważ jest to punkt krytyczny w powstawaniu infekcji. Przygotowanie wymienia powinno opierać się na dezynfekcji, wytarciu do sucha jednorazowym ręcznikiem i założeniu czystych, zdezynfekowanych aparatów udojowych. Po zakończonym doju niezbędne jest zastosowanie jak najszybciej postdippingu. Krowy zdiagnozowane powinny być dojone jako ostatnie. Mleko od chorych krów nie nadaje się do skarmiania cieląt, ponieważ może stanowić źródło zanieczyszczenia środowiska patogenem.
Zdj.4. Odpowiednia higiena doju to podstawa profilaktyki Prototheca spp.
Systematyczne badanie mleka zbiorczego metodą PCR i kontrola krów z podwyższoną liczbą komórek somatycznych umożliwia bieżącą identyfikację krów zakażonych i szybkie wdrożenie odpowiedniego postępowania.
Autor: lek.wet. Marta Stefaniak, Przychodnia dla Zwierząt w Poniecu
Literatura:
1. T. Jagielski, K. Roeske, Z. Bakuła, T. Piech, Ł. Wlazło, M. Bochniarz, P. Woch, H. Krukowski. A survey on the incidence of Prototheca mastitis in dairy herds in Lublin province, Poland. J Dairy Sci. 2019 Jan;102(1):619-628.
2. F. Zaini, A. Kanani, M. Falahati, R. Fateh, M. Salimi-Asl, N. Saemi, Sh. Farahyar, A. Kargar Kheirabad, M. Nazeri. Identification of Prototheca zopfii from Bovine Mastitis. Iran J Public Health. 2012; 41(8): 84–88.
3. M. Severgnini i in. Genome sequencing of Prototheca zopfii genotypes 1 and 2 provides evidence of a severe reduction in organellar genomes. Scientific Reports volume 8, Article number: 14637 (2018)
4. E. Malinowski, H. Lassa, A. Kłossowska. Isolation of Prototheca zopfii from inflamed secretion of udders. Bull. Vet. Inst. Pulawy 46, 295-299, 2002
5. Noriyuki Hirose, Zhensheng Hua, Yuichi Kato, Qiangqiang Zhang, Ruoyu Li, Kazuko Nishimura, Michiaki Masuda. Molecular Characterization of Prototheca strains isolated in China revealed the first cases of protothecosis associated with Prototheca zopfii genotype 1.Medical Mycology, Volume 56, Issue 3, April 2018, 279–287,
6. Ahroldt, J. I in. Epidemiological analysis of worldwide bovine, canine and human clinical Prototheca isolates by PCR genotyping and MALDI-TOF mass spectrometry proteomic phenotyping. Med. Mycology. 2012, 50(3) 234-243
7. Sobukawa, H. I in. Short communication: Molecular typing of Prototheca zopfii from bovine mastitis. J. Dairy Sci. 2012, 95(8) 4442-4446.