Patologia respiratoria da Mycoplasma bovis in vitelli e ... - AIPVet

AIPVet
Associazione Italiana di Patologia Veterinaria
ATTI III Congresso Nazionale
ISSN 1825-2265
con la partecipazione
della Società Italiana di Patologia Tossicologica e Sperimentale
del Gruppo di Patologia Clinica Veterinaria
Pisa, 11-13 Maggio 2006

Associazione Italiana di Patologia Veterinaria – Italian Association of Veterinary Pathologists
www.aipvet.it
PATOLOGIA RESPIRATORIA DA MYCOPLASMA BOVIS IN VITELLI E BOVINI ADULTI
DA MACELLO DEL NORD ITALIA
Radaelli Enrico 1 , Burigana Nicoletta 2 , Ripamonti Giuseppe 3 , Loria Guido Ruggero 4 , Luini
Mario 5 , Nicholas Robin A. J. 6 , Scanziani Eugenio 1 .
1 Dipartimento di Patologia Animale, Igiene e Sanità Pubblica Veterinaria, Sezione di Anatomia
Patologica Veterinaria e Patologia Aviare, Facoltà di Medicina Veterinaria, Milano; 2 Ministero
della Salute, Ufficio Veterinario Adempimenti Comunitari (UVAC), Compartimento Lombardia,
Milano; 3 Medico Veterinario, Novedrate (Co); 4 Istituto Zooprofilattico Sperimentale della Sicilia,
Palermo; 5 Istituto Zooprofilattico Sperimentale della Lombardia e dell’Emilia Romagna, Lodi;
6 Mycoplasma Group, Veterinary Laboratories Agency (Weybridge), KT15 3NB, UK.
Mycoplasma bovis rappresenta un agente batterico frequentemente coinvolto nei fenomeni di broncopolmonite
enzootica bovina. Mancano tuttavia dati attuali circa la rilevanza che tale microorganismo assume negli episodi
di polmonite bovina in Italia. Scopo di questo lavoro è valutare il ruolo di M. bovis quale patogeno respiratorio
nell’allevamento bovino da carne del nord Italia.
Sono stati considerati 140 bovini da carne (70 adulti di 20 mesi e 70 vitelli di 6 mesi) regolarmente macellati e
provenienti da 14 allevamenti dislocati tra Lombardia e Piemonte. I bovini sono stati raggruppati in base alla
provenienza in 14 gruppi ognuno dei quali composto da 10 soggetti così selezionati: 7 bovini con lesioni
pneumoniche macroscopiche e 3 privi di lesioni. Su campioni polmonari prelevati da ogni bovino, è stato
eseguito esame batteriologico, con eventuale identificazione biomolecolare dei micoplasmi isolati, esame
istologico ed immunoistochimico per M. bovis. Campioni di sangue sono stati sottosposti a valutazione
sierologica per M. bovis.
M. bovis è stato il batterio identificato con più frequenza da lesioni polmonari con 16 campioni positivi
provenienti unicamente da vitelli. In 14 di questi casi erano presenti reperti di broncopolmonite cronica. Sui
campioni batteriologicamente positivi per M. bovis l’esame immunoistochimico è risultato positivo in soli 7 casi.
Tutti i vitelli e gran parte dei bovini adulti erano inoltre sierologicamente positivi a M. bovis.
I risultati ottenuti sottolinenano il ruolo di M. bovis quale patogeno respiratorio nell’allevamento del bovino da
carne nel nord Italia. L’elevata positività sierologica rapportata al moderato (vitelli) o assente (bovini adulti)
coinvolgimento di M. bovis a livello di lesione polmonare cronica indica come l’infezione si sviluppi
verosimilmente in un periodo antecedente ai 6 mesi di età.
Parole chiave: bovini da carne, Mycoplasma bovis, polmonite.
INTRODUZIONE
La sindrome respiratoria bovina, definita anche
broncopolmonite enzootica bovina, rappresenta
a livello mondiale la principale causa di perdita
economica nell’allevamento del bovino da
carne (1). L’instaurarsi di fenomeni
broncopneumonici si associa infatti ad un
notevole incremento della morbilità-mortalità
all’interno del gruppo con conseguente
aumento dei costi di gestione sanitaria e minor
resa alla macellazione.
La broncopolmonite enzootica oltre ad
importanti fattori di tipo ambientale-gestionale
(trasporto, reinstallo, sovraffollamento, ecc.)
vede primariamente coinvolti numerosi
patogeni sia virali che batterici (Bovine
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Respiratory Syncyntial Virus, Bovine
Parainfluenza Virus 3, Bovine Herpesvirus 1,
Mannheimia haemolytica, Pasteurella
multocida, Mycoplasma bovis, ecc.) (2).
Recenti indagini di campo svolte in corso di
patologia spontanea indicano come M. bovis
rappresenti ad oggi l’agente patogeno
primariamente implicato negli episodi di
sindrome respiratoria del bovino da carne in
differenti realtà produttive (3). Tale tendenza è
stata confermata anche in Italia dove sia nelle
regioni del Nord-Est (4) che in Sicilia (5), M.
bovis è risultato l’agente batterico isolato con
più frequenza da lesioni pneumoniche.
Scopo del seguente lavoro è valutare il ruolo di
M. bovis quale patogeno respiratorio
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nell’allevamento bovino da carne del nord
Italia.
MATERIALI E METODI
In questo lavoro sono stati considerati 140
bovini da carne, regolarmente macellati,
appartenenti a due principali categorie: 70
bovini adulti di circa 20 mesi e 70 vitelli a
carne bianca di circa 6 mesi. Gli animali
provenivano da 14 differenti allevamenti
dislocati tra Lombardia e Piemonte. I bovini
sono stati raggruppati in base alla provenienza
in 14 gruppi ognuno dei quali composto da 10
soggetti così selezionati: 7 bovini con lesioni
pneumoniche macroscopiche e 3 privi di
lesioni. In sede di macellazione, per ogni
bovino considerato, sono stati effettuati i
seguenti prelievi:
• Campione di sangue in corso di taglio
ispettivo del muscolo cardiaco.
• Porzioni di lesione polmonare o, in assenza
di reperti lesivi macroscopici, porzione di
parenchima polmonare proveniente dal
lobo apicale destro.
Sul siero ottenuto (1800 RPM per 10 min) dai
campioni di sangue raccolti è stato effettuato
un ELISA-test specifico per M. bovis.
I campioni di parenchima polmonare prelevati
sono stati sottoposti ai seguenti esami:
• Esame batteriologico e ricerca micoplasmi
con eventuale identificazione
biomolecolare (PCR) sia per Mycoplasma
spp. (genere) che per M. bovis (specie)
eseguita a partire dalle colonie isolate
attraverso la batteriologia.
• Esame istologico.
• Esame immunoistochimico [metodo
avidina-biotina-perossidasi (ABC)]
mediante utilizzo di anticorpo primario
policlonale, prodotto in coniglio, specifico
per M. bovis (6).
RISULTATI
Le lesioni macroscopiche osservate con più
frequenza in sede di macellazione erano
caratterizzate da aree rossastre di
consolidamento parenchimale in gran parte
localizzate ai lobi apicali. I Corrispondenti
reperti istopatologici erano riferibili a
fenomeni di broncopolmonite catarral-
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desquamativa cronica associata a
peribronchiolite follicolare con presenza
intralveolare di macrofagi e cellule giganti
multinucleate.
La totalità dei vitelli a carne bianca (70/70) e
ben il 76% dei bovini adulti (53/70) è risultato
positivo all’esame sierologico per M. bovis.
M. bovis, isolato batteriologicamente in 16 casi
su 140 (11,5%), ha rappresentato in assoluto il
patogeno batterico identificato con più
frequenza a livello polmonare. Dall’indagine
batteriologica è inoltre emerso come i
campioni positivi pervenissero unicamente dal
gruppo dei vitelli a carne bianca (Grafico 1).
Tutti i campioni batteriologicamente positivi
per M. bovis erano caratterizzati da reperti
infiammatori cronici di cui: 7 casi di
broncopolmonite catarral-desquamativa
cronica; 7 casi di broncopolmonite catarraldesquamativa
cronica associata a fenomeni
necrosuppurativi; singolo caso di polmonite
fibrino-necrotica cronica; singolo caso di
polmonite interstiziale cronica.
L’esame immunoistochimico ha evidenziato la
presenza di immunopositività riferibile a M.
bovis in 7 casi su 140. In tutti i 7 casi
l’immunomarcatura si associava a un dato
batteriologico positivo per M. bovis.
Confrontando inoltre i risultati
immunoistochimici con i reperti
morfopatologici dei campioni
batteriologicamente positivi per M. bovis, ne è
emerso come la positività immunoistochimica
fosse correlata in modo significativo alla
presenza di focolai di necrosi (Grafico 2). I
focolai necrosuppurativi associati ai fenomeni
di broncopolmonite catarral-desquamativa
erano macroscopicamente caratterizzati da
lesioni ascessuali contenenti essudato
puriforme (Figura 1). Istologicamente tali
lesioni presentavano accumulo di materiale
necrotico granulare frammisto a cellule
infiammatorie degenerate ad elevata
componente macrofagica e reazione capsulare
periferica con infiltrazione plasmacellulare. Le
lesioni associate ai reperti di pleuropolmonite
fibrino-necrotica macroscopicamente
consistevano in confluenti aree lobulari con
accumulo di materiale necrotico dall’aspetto
caseoso circondato perifericamente da marcato
rinforzo dei setti interlobulari. Istologicamente
si osservavano estese raccolte di detrito
necrotico grossolanamente granulare
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circondato da cellule infiammatorie
degenerate, reazione fibroblastica ed
infiltrazione istiocito-plasmacellulare (Figura
2). L’associazione tra patogeno e fenomeni
necrosuppurativi veniva ulteriormente
confermata dalla distribuzione di elevate
quantità di antigene riferibile a M. bovis in
rapporto alla periferia dei focolai di necrosi
parenchimale e in associazione al materiale
necrotico all’interno del lume di bronchi e
bronchioli (Figura 3).
DISCUSSIONE E CONCLUSIONI
L’elevata positività sierologica osservata in
entrambe le categorie di animali (vitelli a carne
bianca e bovini adulti) rappresenta sicuramente
un valido indicatore della massiva diffusione e
circolazione di M. bovis nell’allevamento del
bovino da carne del nord Italia. Tali
osservazioni sono ulteriormente corroborate
dal dato batteriologico che evidenzia come M.
bovis sia il patogeno batterico identificato con
più frequenza a livello polmonare.
In diversi studi volti a definire la patogenicità
di M. bovis a livello polmonare emerge come
tale patogeno a livello respiratorio dia
difficilmente luogo a rapporti di tipo
opportunistico con l’ospite bovino. La sua
identificazione risulterebbe infatti correlata in
modo significativo a reperti broncopneumonici
(4). In accordo con tale tendenza, da questo
studio emerge come i casi batteriologicamente
positivi per M. bovis risultino
significativamente associati a quadri lesivi
sottolineando come la presenza del patogeno a
livello polmonare sostenga costantemente
processi flogistici.
La positività all’esame immunoistochimico,
osservata unicamente nei casi
batteriologicamente positivi per M. bovis,
viene interpretata quale indicatore della
numerosità del patogeno stesso a livello di
lesione polmonare. In tal senso la costante
colocalizzazione di abbondante antigene
batterico in rapporto ai gravi processi
necrosuppurativi suggerisce come la massiva
presenza del patogeno sia la causa primaria di
tali reperti patologici (6).
In base alle due differenti categorie di
appartenenza dei bovini (soggetti di circa 6
mesi e soggetti di circa 20 mesi) è possibile
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estrapolare una verosimile dinamica temporale
delle diverse valutazioni effettuate. Ne risulta
come i valori delle positività sierologica,
batteriologica ed immuistochimica siano
inversamente proporzionali all’età degli
animali (Grafico 3). Inoltre l’elevata positività
sierologica osservata in entrambe le categorie
di animali, rapportata al moderato (vitelli) o
assente (bovini adulti) coinvolgimento di M.
bovis a livello di lesioni polmonari croniche, è
un indice di come l’infezione abbia luogo
verosimilmente in un periodo antecedente ai 6
mesi di età. Le differenti valutazioni effettuate
fotografano quindi l’andamento del processo
infettivo indotto da M. bovis nella sua fase
finale. Per tali ragioni si ritiene che lo studio
della patologia polmonare in soggetti di età
inferiore ai 6 mesi potrebbe fornire utili
indicazioni riguardo la reale entità di M. bovis
quale agente di sindrome respiratoria bovina.
BIBLIOGRAFIA
1. Haanes EJ, Guimond P, Wardley R (1997).
The bovine parainfluenza virus type-3 (BPIV-
3) hemagglutinin/neuraminidase glycoprotein
expressed in baculovirus protects calves
against experimental BPIV-3 challenge.
Vaccine, 15(6-7):730-8.
2. Ellis JA (2001). The immunology of the bovine
respiratory disease complex. Vet Clin North
Am Food Anim Pract, 17(3):535-50.
3. Nicholas RAJ, Ayling RD (2003). Mycoplasma
bovis: disease, diagnosis, and control. Res Vet
Sci, 74(2):105-12.
4. Manfrin A, Friso S, Perin R, Girelli L (1998).
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north-east of Italy. In: Mycoplasmas of
ruminants: pathogenicity, diagnostics,
epidemiology and molecular genetics volume
2, Eds Leori G., Santini F., Scanziani E., Frey
J., 84-87, European Commission, Brussels.
5. Loria GR, Monteverde V, La Barbera E,
Caracappa S, Scanziani E, Grieco V, Ayling
RD, Nicholas RAJ (2004). Isolamento di
Mycoplasma bovis e patologia respiratoria.
Large Animals Review, 10 (5): 17-21.
6. Scanziani E, Grieco V, Boldini M, Giusti AM,
Luini M, Monaci C, Mandelli G (1993).
Immunohistochemical identification of
Mycoplasma bovis in cases of bovine
pneumonia. Atti della società italiana delle
scienze veterinarie, 47: 1065-1069.
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Mann. haemolytica
Esame batt negativo
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Past. multocida
Arc. pyogenes
Myc. spp.
Myc. bovis
0 10 20 30 40 50 60 70
Vitelli
Past. multocida
Arc. pyogenes
Mann. haemolytica
Myc. spp.
Myc. bovis
Esame batt negativo
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0 10 20 30 40 50 60 70
Bovini adulti
Grafico 1: Risultati dell’esame batteriologico nelle due categorie di animali considerate. Si osserva come M.
bovis, pur rappresentando l’agente batterico identificato con più frequenza a livello polmonare, sia stato isolato
unicamente da campioni provenienti da vitelli.
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Broncopolmonite
catarral-desquamativa
con focolai
necrosuppurativi
IHC negativo IHC positivo
Broncopolmonite
catarraldesquamativa
Polmonite interstiziale Pleuropolmonite
fibrino-necrotizzante
Grafico 2: Relazione tra positività positività
immunoistochimica e differenti modelli
morfopatologici osservati nei casi batteriologicamente
positivi a M. bovis. Si noti come la positività
all’esame immmunoistochimico si associ in modo
significativo alla presenza di lesioni necrotiche.
Figura 2: Reperto istologico di pleuropolmonite
fibrino-necrotica. Il materiale necrotico appare
circondato da abbondante detrito cellulare e marcata
fibrosi dei setti interlobulari.
Figura 1: Reperto macroscopico di una lesione
ascessuale polmonare contenente abbondante essudato
giallastro denso e di aspetto puriforme.
Figura 3: Presenza di antigene riferibile a M. bovis
frammisto ad abbondante detrito necrotico
intrabronchiale.
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%
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
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positività IHC positività batteriologia positività sierologia
Vitelli 6 mesi Bovini adulti 20 mesi
Grafico 3: Dinamica temporale delle diverse
valutazioni effettuate. Si noti come i valori delle
positività sierologica, batteriologica ed
immuistochimica siano inversamente proporzionali
all’età degli animali.
MYCOPLASMA BOVIS RESPIRATORY INFECTION IN SLAUGHTERED VEAL CALVES
AND BEEF CATTLE FROM NORTHERN ITALY
Mycoplasma bovis is frequently involved in bovine enzootic bronchopneumonia. Current data on the occurrence
of M. bovis infection in cattle from north Italy are lacking. Aim of this study is to evaluate the role of M. bovis in
bovine respiratory syndrome in northern Italy.
For this purpose 140 slaughtered cattle (70 6-month-old veal calves and 70 20-months-old beef cattle) from 14
herds located in Lombardy and Piedmont were considered. From each herd 10 animals were selected according
to the following criteria: 7 animals with and 3 animals without pneumonic lesions. From each animal lung
samples were submitted to bacteriology, histology and immunohistochemical examination for M. bovis.
Additionally, from each animal a serum sample was obtained and submitted to an ELISA test for anti-M. bovis
antibodies.
M. bovis was isolated in calves only (16 cases). In calves it represented the most common bacteria isolated in
pneumonic lesions. In 14 cases the pathogen was associated with chronic bronchopneumonia. M. bovis was
detected by immunohistochemistry in 7 cases. All the calves and the majority of cattle were positive to
serological examination.
The data of this study indicate that M. bovis infection is very common in cattle from northern Italy and that M.
bovis plays a pivotal role in bovine enzootic pneumonia in northern Italy. The widespread serological
positiveness compared to the moderate (calves) or absent (cattle) involvement of M. bovis in chronic pneumonic
lesions suggest that the infection mostly occurs before the 6 months of age.
Keywords: slaughtered cattle, Mycoplasma bovis, pneumonia.
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