Monitoring stad bydła objętych oceną użytkowości mlecznej w kierunku zakażenia wirusem biegunki bydła i choroby błon śluzowych (BVD-MD)

Zakażenia bydła wirusem biegunki i choroby błon śluzowych (ang. Bovine Viral Diarrhea – Mucosal Disease) stanowi duży problem ekonomiczny w nowoczesnych systemach hodowli bydła na całym świecie. Świadczą o tym zarówno wysokie koszty ponoszone przez hodowców, porównywalne z kosztami zwalczania stanów zapalnych wymienia, jak i koszty związane z wdrażaniem obowiązkowych programów zwalczania BVD-MD w wielu krajach europejskich (Austria, Dania, Szwecja, Finlandia, Norwegia, Irlandia, Niemcy, Szwajcaria, Belgia, Szkocja, Niderlandy, Włochy).

> Jerzy Rola, Mirosław Polak, Zakład Wirusologii PIWet-PIB, Łukasz Michalski, Rafał Morawski, Wydział ds. Strategii Oceny PFHBiPM

Aktualnie dwadzieścia cztery kraje realizują programy zwalczania BVD-MD (w tym czternaście jako programy dobrowolne – 62%). Finansowanie tych programów przez hodowców dotyczy 50% na poziomie krajowym, a współfinansowanie – 27% (centralnie plus organizacje prywatne). Obecnie pięć krajów posiada status wolnych od BVD, w sześciu krajach choroba występuje sporadycznie, w dziewiętnastu – endemicznie, a trzy kraje mają status nieokreślony.

O ile identyfikacja siewców wirusa na poziomie stada nie stanowi problemu w kontekście użytego testu diagnostycznego i jego zdolności wykrywania osobników zakażonych, o tyle utrzymanie statusu stada wolnego od zakażenia, po usunięciu siewców wirusa, stanowi duże wyzwanie w dłuższej perspektywie. Obecnie zwraca się uwagę na fakt, że niższe standardy bioasekuracji w hodowli bydła, w porównaniu z hodowlą świń czy drobiu, wymuszają niejako konieczność wsparcia programu zwalczania profilaktyką swoistą w postaci szczepień. Niski odsetek bydła będącego w obrocie międzynarodowym w przypadku hodowców krajowych zniechęca ich do wdrożenia programu zwalczania w celu sprostania wymaganiom hodowców zagranicznych, kupujących zwierzęta do stad uznanych za wolne od zakażenia tym wirusem. Głównym argumentem przystąpienia do programu dla polskiego hodowcy powinna być kalkulacja ekonomiczna i opłacalność podjętych działań w dłuższej perspektywie.

Aspekty praktyczne zwalczania – diagnostyka kliniczna
Przystępując do uwolnienia stada od zakażenia zwierząt wirusem BVD-MD, pierwszym etapem musi być rozpoznanie sytuacji na poziomie stada i określenie, czy wirus rzeczywiście występuje w danej populacji. Przydatna może być analiza wskaźników produkcyjnych, zwłaszcza w zakresie parametrów rozrodczych, co w przypadku pogorszenia tych wskaźników na poziomie stada może pośrednio sugerować obecność wirusa. Jednakże nie zawsze taka ocena jest jednoznaczna. Identyfikacja obecności wirusa w stadzie wymaga zastosowania badań laboratoryjnych, gdyż kliniczna diagnoza jest obarczona dużym błędem. Wynika to ze specyfiki samego wirusa, który w 70% zakażeń wywołuje infekcje subkliniczne. Jeżeli obserwowane są objawy kliniczne, to mogą one dotyczyć kilku układów (pokarmowy, oddechowy, rozrodczy). Ponadto wirus działa immunosupresyjnie na organizm zakażonego zwierzęcia, co może prowadzić do rozwoju bakteryjnych i wirusowych zakażeń wtórnych, które dodatkowo komplikują obraz kliniczny zakażenia.

Osobniki zakażone trwale – główny cel programu
Głównym zadaniem w trakcie uwalniania stada od zakażenia wirusem BVD-MD jest szybka identyfikacja i eliminacja osobników zakażonych trwale (z ang. persistently infected – PI), głównego źródła wirusa w stadzie. Zwierzęta takie ulegają zakażeniu wirusem w okresie życia płodowego (najczęściej między 40.–120. dniem ciąży). Nie ma możliwości rozwoju zakażenia trwałego w okresie życia postnatalnego (po urodzeniu). Nie należy stawiać znaku równości między zwierzęciem charłaczym i osobnikiem trwale zakażonym. Owszem, zdarzają się siewcy wykazujący po urodzeniu syndrom słabego cielaka (wolne przyrosty masy ciała, zwiększona podatność na infekcje wtórne), których identyfikacja wizualna nie nastręcza kłopotów. Jednakże często diagnozuje się osobniki zakażone trwale, nieróżniące się od swoich rówieśników w aspekcie ogólnej kondycji i masy ciała. Co ciekawe, niektóre z nich zdobywały nawet nagrody na wystawach zwierząt hodowlanych. Dzięki inicjatywie PFHBiPM od kilku lat wszystkie zwierzęta kierowane na wystawy są obowiązkowo badane m.in. na obecność wirusa BVD-MD, co wyklucza ryzyko kontaktu z takim zwierzęciem w trakcie wystaw i pokazów hodowlanych. Dodatkowo odsetek osobników zakażonych trwale (siewców wirusa) jest niski, najczęściej na poziomie 0,5–2%, co wymusza badanie całego stada i wszystkich grup produkcyjnych. W związku ze zwiększoną podatnością na zakażenia wtórne osobniki zakażone trwale w wielu sytuacjach nie dożywają wieku produkcyjnego, gdyż do 50% z nich pada w okresie pierwszych dwóch lat życia.

Ale w przypadku gdy jałówka zakażona trwale wejdzie do rozrodu, zawsze urodzi cielaka zakażonego trwale. Osobniki zakażone trwale skutecznie zakażają inne zwierzęta w stadzie – godzina kontaktu bezpośredniego wystarczy, żeby przenieść wirus na osobnika wrażliwego na zakażenie (czyli pozbawionego przeciwciał siarowych, poszczepiennych czy nabytych w wyniku wcześniejszego zakażenia tym wirusem). Dlatego jedyną skuteczną metodą pozbycia się źródła zakażenia na poziomie stada jest szybka eliminacja sztuk zakażonych. Zgodnie z przyjętymi standardami potwierdzenie stanu zakażenia trwałego wymaga wykonania dwukrotnego badania wirusologicznego podejrzanego osobnika w odstępie trzech tygodni. Dwukrotny wynik dodatni potwierdza stan zakażenia trwałego. Ponieważ siewcy wirusa wydalają przez całe życie bardzo duże ilości wirusa we wszystkich wydalinach i wydzielinach, w przypadku podejrzenia stanu zakażenia trwałego (dodatni wynik badania wirusologicznego metodą PCR lub ELISA antygenowa) konieczne jest odosobnienie takiego osobnika od pozostałych zwierząt, a przynajmniej izolacja od samic we wczesnej ciąży, aby nie doszło do pojawienia się nowych siewców wirusa. Potwierdzenie stanu zakażenia trwałego powinno iść w parze z szybką eliminacją osobnika PI z hodowli poprzez skierowanie go na rzeź. Nie ma możliwości wyleczenia zwierząt zakażonych trwale i jedyną skuteczną metodą postępowania jest jak najszybsze ich usunięcie ze stada. Zwierzęta PI skutecznie zakażają wirusem inne zwierzęta mające z nimi kontakt, co prowadzi u tych ostatnich do pojawienia się przeciwciał i neutralizacji wirusa. Dlatego pośrednim dowodem obecności wirusa w stadzie jest wysoki odsetek osobników serologicznie dodatnich (posiadających przeciwciała). Sytuacja taka dotyczy wyłącznie stad nieszczepionych, gdyż nie ma aktualnie na rynku szczepionek markerowych i towarzyszących im testów diagnostycznych umożliwiających odróżnienie zwierząt zakażonych naturalnie od zwierząt zaszczepionych (tzw. strategia DIVA). Przykłady z Danii i Szwajcarii w trakcie uwalniania stad od siewców wirusa wskazują, że osobniki zakażone trwale dominują u cieląt i jałówek (49–70%), a odsetek takich zwierząt w grupie wiekowej powyżej dwudziestego czwartego miesiąca życia wynosi jedynie 17–21%.

Zmniejsza to wiarygodność badania mleka tankowego jako wskaźnika aktualnej obecności siewców wirusa w stadzie, zwłaszcza w sytuacji fizycznego rozdzielenia cieląt/jałówek od krów (oddzielne pomieszczenia). Jednakże badania takie są polecane do monitorowania statusu stad wolnych od zakażenia.

Badania serologiczne bydła mlecznego znajdującego się pod oceną użytkowości mlecznej PFHBiPM
Właśnie takie podejście zastosowano w badaniach wykonanych przez Zakład Wirusologii PIWet-PIB we współpracy z Polską Federacją Hodowców Bydła i Producentów Mleka. Liczba obór znajdujących się pod oceną użytkowości mlecznej w 2022 roku wyniosła 18 066. Z tego w 2023 roku do badań serologicznych na obecność przeciwciał dla wirusa BVD-MD otrzymano próbki mleka tankowego z 1705 obór ze wszystkich województw. Wybrano te stada, w których nie stosowano szczepień przeciw zakażeniu bydła wirusem BVD-MD. Liczba zbadanych obór wahała się od 19 w woj. lubuskim do 170 w woj. wielkopolskim (średnio 107 obór na województwo). Wyniki dodatnie na obecność przeciwciał dla wirusa BVD-MD uzyskano dla 660 obór, co stanowi prawie 39%. Odsetek ten był bardzo zróżnicowany na poziomie poszczególnych województw i wahał się od 7% w woj. podkarpackim do 61% w woj. mazowieckim. Liczba województw, gdzie stwierdzono odsetek osobników dodatnich poniżej 20%, w przedziale 20–49% oraz 50% i więcej, była stabilna i wyniosła odpowiednio pięć, sześć i pięć województw.

Na podstawie przeprowadzonych badań serologicznych planuje się kontynuację badań w kierunku identyfikacji osobników zakażonych trwale wirusem BVD-MD w wybranych stadach. W przypadku czterech województw (łódzkie, mazowieckie, podlaskie i wielkopolskie) uzyskano odsetek seroreagentów dodatnich (osobników posiadających przeciwciała) powyżej 55% (57–61%).

Wstępne badania wirusologiczne
Aby ocenić możliwość wykorzystania próbek mleka tankowego do badań wirusologicznych w kierunku wykrywania osobników zakażonych trwale wirusem, wybrano losowo 99 próbek mleka tankowego z 13 województw, zarówno ze stad serologicznie dodatnich (74 stada), jak i serologicznie ujemnych (25 stad), zbadanych wcześniej na obecność przeciwciał. Z założenia obecność siewców wirusa powinna ograniczać się lub dominować w stadach serologicznie dodatnich z wysokim odsetkiem osobników posiadających przeciwciała. W badaniach tych uzyskano 26 wyników dodatnich (20 dla stad serologicznie dodatnich i 6 dla stad pozbawionych przeciwciał). Wyniki dodatnie dotyczyły zarówno województw z odsetkiem zwierząt serologicznie dodatnich ≥50%, jak i województw, gdzie odsetek ten był poniżej 50%. W poszczególnych stadach odsetek osobników serologicznie dodatnich i ujemnych, dla których uzyskano wyniki dodatnie na obecność wirusa, wyniósł odpowiednio 81% i 19%. Najwięcej stad dodatnich na obecność wirusa (4) wykryto w województwach, gdzie odsetek osobników posiadających przeciwciała wyniósł 57% i 59%. Jednakże w województwie podkarpackim, gdzie odsetek stad serologicznie dodatnich wyniósł zaledwie 7%, zdiagnozowano dwa stada z osobnikami zakażonymi wirusem. W przypadku pięciu stad serologicznie ujemnych, dla których uzyskano wyniki dodatnie w badaniu wirusologicznym, wyniki tego badania określono jako słabo dodatnie, co sugeruje brak osobników zakażonych trwale i stan zakażenia ostrego (przejściowego). Natomiast w przypadku 20 stad serologicznie dodatnich z dodatnim wynikiem badania wirusologicznego wyniki wysoko dodatnie (sugerujące obecność siewców wirusa) uzyskano dla 17 stad. Wyniki te potwierdzają, że osobniki zakażone wirusem występują częściej w stadach serologicznie dodatnich w stosunku do stad, gdzie nie stwierdza się obecności przeciwciał. W badaniach własnych osobniki zakażone wirusem wykrywano cztery razy częściej w stadach serologicznie dodatnich w stosunku do stad serologicznie ujemnych.

Wskaźniki produkcyjne w zakażonych stadach
Analiza ankietowa parametrów zdrowotnych zwierząt w stadach zakażonych, na podstawie odpowiedzi otrzymanych od hodowców, wskazuje, że wirus BVD-MD może być obecny na fermach o dobrych wskaźnikach produkcyjnych. Poronienia poniżej 5% oraz upadki nowo narodzonych cieląt poniżej 10% dotyczyły większości stad, bo aż 84% gospodarstw, w których zidentyfikowano siewców wirusa. Jedynie obniżony wskaźnik zacieleń dotyczył większej liczby zwierząt (37%). W badaniach własnych, wykonanych na dużej fermie bydła mlecznego w Wielkopolsce, gdzie oceniono zmiany w parametrach produkcyjnych stada w rok po usunięciu siewców wirusa, wykazano spadek wskaźnika poronień o 50%, obniżenie śmiertelności nowo narodzonych cieląt o 25% oraz spadek wskaźnika brakowania zwierząt w pierwszym roku życia (w tym rodzenie martwych cieląt) o 34%. Dodatkowym i niespodziewanym efektem była poprawa jakości siary. Gęstość siary >150 g/l dotyczyła 75% matek.

II etap badań
Po pierwszej turze badań serologicznych mleka tankowego (BTM) w kierunku obecności przeciwciał dla wirusa BVD-MD w stadach nieszczepionych wybrano 39 stad z Wielkopolski na podstawie parametrów produkcyjnych (21 stad), wysoki poziom przeciwciał w badaniu serologicznym (16 stad), obecność zakażeń mieszanych IBR/BVD-MD (11 stad) oraz dodatnie wyniki PCR (na obecność materiału genetycznego wirusa w pierwszym badaniu – 5 stad).

W sumie do badań w kierunku BVD-MD otrzymano próbki indywidualne od zwierząt z 39 stad. W badaniach serologicznych uzyskiwano 7–100% wyników dodatnich na obecność przeciwciał na poziomie stada. Dominowały stada z odsetkiem powyżej 50% (79% stad). W siedmiu stadach 100% osobników posiadało przeciwciała dla wirusa BVD-MD (tab. 1).

W tabeli 2. zebrano wyniki z drugiej tury dla stad dodatnich na obecność wirusa (PCR2), gdzie w pierwszym badaniu (PCR1) uzyskano wyniki dodatnie plus jedno stado ujemne w pierwszym badaniu i dodatnie w badaniu z drugiej tury.

Dla dwóch stad uzyskano niższe wartości Ct w drugiej turze badań (kolumna „PCR 2”) w stosunku do badania BTM w pierwszej turze (kolumna PCR 1), co może sugerować aktywne zakażenie w tych stadach. Potwierdza to obecność osobników z wynikiem wątpliwym w teście ELISA serologiczna. W jednym stadzie zanotowano wzrost wartości Ct, ale nadal wynik był dodatni, co może sugerować obecność w nim wirusa, ale u mniejszej liczby zwierząt. Nie wiadomo, czy te same próbki były badane w obydwu turach. W tym stadzie zbadano mniejszą liczbę zwierząt w drugiej turze w stosunku do pierwszego badania mleka tankowego. W dwóch stadach uzyskano wynik ujemny w PCR 2 w stosunku do dodatniego wyniku badania mleka tankowego z pierwszej tury. Może to oznaczać obecność w stadzie osobników w ostrej fazie zakażenia i prawdopodobnie brak aktualnie siewców wirusa, których obecność w przeszłości potwierdza 90% i 100% seroprewalencja (obecność przeciwciał) w grupie badanych zwierząt z tych stad.

Natomiast w przypadku stada dodatniego w drugiej turze (PCR2), a ujemnego w pierwszej turze badań (PCR1) prawdopodobnie doszło do kontaktu z siewcą wirusa, i to co najmniej 1–2 miesiące wcześniej, o czym świadczy wysoki odsetek osobników serologicznie dodatnich (85%). Oczywiście wszystkie te przypuszczenia, oparte na wynikach badań serologicznych, mają rację bytu jedynie w przypadku stad nieszczepionych. Nie można wykluczyć sytuacji, gdzie w badaniach serologicznych (zwłaszcza stad ze 100-proc. obecnością osobników serologicznie dodatnich) wykryto przeciwciała w stadach szczepionych.

Podsumowanie

1. Stwierdzono stosunkowo wysoki odsetek stad serologicznie dodatnich – 39% w pierwszym etapie badań oraz 71% w drugim.
2. Badanie serologiczne w sposób pośredni pozwala oszacować ryzyko obecności wirusa, ale wyłącznie w stadach nieszczepionych. Należy dodać, że generalnie osobniki serologicznie dodatnie są pożądane, gdyż są uodpornione na zakażenie i najczęściej nie są zakażone wirusem. Wyjątek stanowią buhaje, u których może występować siewstwo wirusa z nasieniem do sześciu miesięcy po zakażeniu ostrym (pomimo braku wirusa we krwi), i ciężarne samice (zwłaszcza z wysokim poziomem przeciwciał w końcowej fazie ciąży), które mogą urodzić siewców wirusa pomimo ujemnego wyniku badania wirusologicznego przyszłej matki (tzw. krowy trojańskie).
3. Wysoki odsetek osobników serologicznie dodatnich w stadach nieszczepionych z dużym prawdopodobieństwem świadczy o obecności wirusa. Uzyskane wyniki wskazują, że osobniki zakażone wirusem występują cztery razy częściej w stadach serologicznie dodatnich niż w stadach serologicznie ujemnych.
4. Mleko tankowe daje wiarygodne i ekonomicznie uzasadnione wyniki badań laboratoryjnych. Należy jednak mieć świadomość ograniczeń wyboru takiej próbki. Wynik ujemny badania serologicznego mleka tankowego nie oznacza, że w stadzie nie istnieje ryzyko występowania osobników trwale zakażonych. Przeciwciała pojawią się po dwóch, trzech tygodniach od zakażenia, najczęściej w stawce zwierząt młodych. Brak kontaktu bezpośredniego młodzieży z krowami w gospodarstwie opóźnia moment pojawienia się przeciwciał w mleku tankowym. Ponadto przeciwciała mogą utrzymywać się długo (nawet kilka lat), więc takie badanie może nie odzwierciedlać aktualnej sytuacji stada, gdy nie ma w nim już siewców wirusa. Zwierzęta niedojone (chore) też mogą być zakażone, a ich mleko nie trafi do tanku, co może oznaczać wynik fałszywie ujemny.
5. Wirus BVD-MD może być obecny w stadach o dobrych wskaźnikach produkcyjnych, dlatego niezbędne są badania laboratoryjne w celu wykluczenia zakażenia zwierząt wirusem BVD-MD. 