Bacteria Escherichia coli (E.coli) este un locuitor comun al intestinelor majorității mamiferelor. Este considerat a fi omniprezent în mediul înconjurător, deoarece este vărsat în fecale și diseminat prin apă și sol, unde se poate atașa și coloniza pe plante.
Există o mare varietate de tipuri de E.coli. În majoritate sunt inofensive, dar există unele patotipuri notorii virulente de E.coli. Escherichia coli O157, de exemplu, este patotipul care produce toxina Shiga. Acest E.coli a fost asociat cu focare de boli intestinale și hemolitice la oameni și animale (www.cdc.gov).
În lumea animalelor, se știe că porcii și vițeii sunt deosebit de sensibili la patotipurile E.coli.
E. coli și diaree la caii adulți
E.coli este un organism comensal foarte comun în tractul intestinal al cailor. Bacteria este cultivată frecvent din fecalele calelor sănătoase și ale cailor cu diaree.
Van Duijkeren și colab. (2000) E.coli cultivați din fecalele a 10 cai cu diaree și 14 cai fără diaree. Au selectat 9 colonii, la întâmplare, din fiecare probă fecală și apoi au examinat diferite atribute ale coloniilor, inclusiv genotipul și „factorii de virulență” care erau prezenți. Au descoperit că genotipurile de E. coli din cele două grupuri nu au fost semnificativ diferite. De asemenea, au descoperit că factorii de virulență E.coli erau prezenți atât în fecalele normale de cal, cât și la caii cu diaree, cu excepția factorului de virulență F17 fimbriae, care a fost găsit doar la caii cu diaree. Tulpini hemolitice de E. coli au fost găsite la 2 cai cu diaree.
În ciuda acestor constatări, E. coli nu este încă considerat un agent patogen primar grav la caii cu diaree, deși clinicienii ar trebui să țină cont de faptul că acesta poate acționa ca un agent patogen secundar, exacerbând patologia bolii primare.
Astăzi, principala preocupare cu prezența E.coli în fecalele calului este din punct de vedere al sănătății umane, deoarece tulpinile de E.coli rezistente la antimicrobiene și multirezistente (MDR) au fost izolate de fecalele cailor spitalizați, în special cele care au fost tratate cu antibiotice orale (Maddox et al. 2015).
E. coli, mânji și diaree
Mânzii sunt extrem de sensibili la infecții și boli de E.coli, în special ca nou-născuți.
Nou-născuții sunt adesea expuși devreme la E.coli, în primele câteva minute până la ore de viață. Când un nou-născut învață să alăpteze, încercările eșuate timpurii pot include suptul pe flancul iapei, sau pe sol sau pe obiectele din apropiere. Deoarece E.coli este aproape omniprezent în mediu, mânzul îl ingerează cu ușurință.
Mânzul neonatal are o populație unică, de scurtă durată, de celule din intestin care persistă doar în primele 12-24 de ore de viață. Aceste celule sunt specializate în înghițirea proteinelor colostrale mari și transportarea lor în circulația sistemică. Aceste celule pot, de asemenea, să înghită bacteriile. Dacă mânzul nu alăptează în mod adecvat și nu primește colostrul iapei, probabil că va primi bacteriile și, ulterior, va dezvolta bacteriemie și apoi septicemie.
La mânjii cu septicemie, E. coli este unul dintre cele mai frecvente izolate din hemocultură.
E.coli poate invada, de asemenea, mucoasa intestinală a mânzului, ducând la enterită, colită sau ambele. Aceasta se numește colibaciloză. La mânji, colibaciloza este mai frecvent un proces secundar de boală, de obicei observat atunci când mânzul este tratat pentru o altă boală, adesea cu antibiotice (Knottenbelt și colab. 2004).
Knottenbelt și colab. (2004) descrie trei forme de diaree E.coli la mânji:
- Tipul 1 este o diaree hipersecretorie cauzată de o enterotoxină E.coli. Enterotoxina nu dăunează mucoasei intestinale, dar induce mucoasa intestinală să secrete apă, electroliți și bicarbonat în lumen. Diareea este apoasă și abundentă, totuși nu există scurgeri de proteine. Acest sindrom nu este bine recunoscut la mânji.
- Tipul 2 este forma mai frecventă „Colibaciloză”, unde bacteriile invadează mucoasa intestinală provocând inflamația mucoasei, ducând deseori la septicemie secundară. Dacă leziunile mucoasei sunt severe, sângele și proteinele se vor scurge în lumenul intestinal și pot fi detectate în fecale. Simptomele clinice ale septicemiei preced adesea oricărei diaree care se poate dezvolta sau nu.
- Tipul 3 este rar la mânji. În acest caz, E. coli provoacă distrugerea marginii periei intestinale, rezultând malabsorbția fluidelor și a nutrienților. Nivelul de proteine din fecale este probabil să fie ridicat în acest scenariu.
Mânzii, în general, nu suferă în mod specific de colită, cu atât mai mult enterită sau enterocolită, care poate duce apoi la diaree. Aceste sindroame sunt adesea o afacere multifactorială și pot include contribuții de la viruși (Coronavirus și Rotavirus), alte bacterii (Clostridia, Salmonella, Rhodococcus și Lawsonia), paraziți intestinali (Strongyloides westerii) și protozoarele Cryptosporidium. În plus, există schimbări asociate cu maturarea digestivă naturală a mânzului de la un digestor primar de lapte la un fermentator de fibre - așa-numita „diaree de căldură a mânzului”.
Diagnosticarea E. Coli la cai
Deoarece E.coli este în mod obișnuit izolat în fecalele cailor sănătoși și bolnavi, nu este testat în mod obișnuit și nici nu este considerat un agent patogen, până când Salmonella, Clostridia, Rotavirus, Coronavirus, Lawsonia, Febra Potomac și Cryptosporidium au fost excluse pentru prima dată. Panourile moderne de diagnostic pentru PCR gastrointestinale ecvine care sunt acum disponibile la majoritatea laboratoarelor de diagnostic pot ajuta la eficientizarea acestui proces.
La mânjii, testul de sânge fecal SUCCEED poate ajuta la determinarea severității patologiei diareei. Dacă sângele și proteinele sunt prezente în diaree, așa cum indică pozitivele pentru hemoglobină și albumină pe FBT, atunci mânzul poate avea leziuni semnificative ale peretelui intestinal și ar trebui să fie monitorizat îndeaproape, deoarece poate fi necesară o acoperire antimicrobiană prelungită și poate fi necesară o nutriție suplimentară.
Tratamentul și prevenirea infecției cu E. Coli
E.coli este, în general, susceptibilă la o gamă largă de antibiotice care au un spectru Gram-negativ. În majoritatea cazurilor de diaree ecvină, accentul tratamentului se va pune pe boala primară, nu pe E.coli.
Opțiuni noi și alternative de tratament de luat în considerare
Cercetările în curs la alte specii, precum și unele noi cercetări la cabaline arată utilitatea potențială a altor substanțe pentru gestionarea sănătății IG la cai.
Glutamina
Glutamina ajută la vindecarea mucoasei și la întărirea joncțiunilor strânse între enterocite. În mai multe modele animale, activitatea funcțională a componentelor imune, inclusiv limfocite, macrofage și neutrofile, este crescută odată cu suplimentarea cu glutamină (Newsholme, P. 2001). Tratamentul cu glutamină la animalele de crescătorie a arătat că există o îmbunătățire a integrității intestinale și a creșterii în greutate, precum și a vindecării mucoasei (Kaya, E. și colab. 2007).
Glutamina este un aminoacid esențial condiționat. În timpul stresului catabolic al intestinului, așa cum se găsește în infecție și sepsis, glutamina este consumată cu o rată care depășește producția sa, justificând suplimentarea (Rao, R. și colab. 2011).
Aceste studii vin cu o avertizare: deși au fost efectuate pe tracturi gastrointestinale la animale la fel de variate precum găinile, vacile și porcii, nu există încă studii similare la cai. Cu toate acestea, aceste studii sunt în concordanță cu rapoartele privind utilitatea glutaminei în colita dorsală dreaptă (Rötting, A. și colab. 2004), demonstrând o legătură clară între glutamină și disbioza GI ecvină.
Oligozaharidă mananică
Oligozaharida mananică (MOS) poate fi utilă ca „burete” bacterian, înainte, în timpul și după o infecție cu E. coli (Flickinger, E. și colab. 2003). Acest zahăr complex seamănă cu zaharurile de manoză care acoperă enterocitele, care sunt principalele ținte ale E. coli, care se leagă de ele cu lectine fimbriale, proiecții bacteriene care acționează ca receptori de manoză (Sharon, N. și colab. 2015). Fimbria de E. coli se prinde preferențial pe MOS în locul enterocitelor acoperite cu manoză, iar agentul patogen neatasat poate fi apoi aruncat în fecale. MOS poate proteja equinele de majoritatea agenților patogeni la fel de eficient ca antibioticele (Spring, P. și colab. 2015).
MOS poate fi, de asemenea, util ca tratament de urgență pentru diaree la cai, la o rată de 100-200 mg/kg, q8-24h (Orsini, J. și colab. 2013).
Antibioticele salvează vieți, dar utilizarea excesivă sau abuzivă poate duce la bacterii rezistente. Nu s-a dovedit că MOS duce la rezistență bacteriană, ceea ce oferă o justificare bună pentru utilizarea MOS ca înlocuitor al antibioticelor ori de câte ori este posibil.
MOS nu are precauții sau efecte secundare cunoscute (Orsini, J. și colab. 2013).
Referințe
Feary, D. și colab. (2003) „Enterita și colita la cai”. Clinici veterinare din America de Nord: Cabaline Practice 22, nr. 2 (august 2006): 437–79. doi: 10.1016/j.cveq.2006.03.008.
Flickinger, E. și colab. (2003) „Răspunsuri nutriționale la prezența inulinei și oligofructozei în dietele animalelor domestice: o revizuire”. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 43, nr. 1 (1 ianuarie 2003): 19-60. doi: 10.1080/10408690390826446.
Kaya, E. și colab. (2007) „Efectul L-glutaminei asupra vindecării mucoasei în colita experimentală este superior acizilor grași cu lanț scurt.” Jurnalul Turc de Gastroenterologie: Jurnalul Oficial al Societății Turcești de Gastroenterologie 18, nr. 2 (iunie 2007): 89-94.
Knottenbelt, D. și colab. (2004) Neonatologie, medicină și chirurgie ecvină. Elsevier Health Sciences pp. 232.
Maddox, T.W. și colab. (2015) Rezistența antimicrobiană la bacteriile de la cai: Epidemiologia rezistenței antimicrobiene. Jurnalul veterinar ecvin 47: 756-765.
Newsholme, P. (2001) „De ce este important metabolismul L-glutaminei pentru celulele sistemului imunitar în sănătate, post-vătămare, intervenție chirurgicală sau infecție?” Journal of Nutrition 131, nr. 9 (1 septembrie 2001): 2515С - 2522С.
Orsini, J. și colab. (2013) Urgențe ecvine: tratament și proceduri. Elsevier Health Sciences, 2013.
Rao, R. și colab. (2011) „Rolul glutaminei în protecția joncțiunilor strânse epiteliale intestinale”. Journal of Epithelial Biology & Pharmacology 5, nr. Supliment 1-M7 (ianuarie 2012): 47-54. doi: 10.2174/1875044301205010047.
Rötting, A. și colab. (2004) „Efectele fenilbutazonei, indometacinei, prostaglandinei E2, butiratului și glutaminei asupra restituirii colonului dorsal drept al cailor in vitro rănit prin oxidant”. American Journal of Veterinary Research 65, nr. 11 (1 noiembrie 2004): 1589-95. doi: 10.2460/ajvr.2004.65.1589.
Sharon, N. și colab. (2015) „Aderența bacteriană la zaharurile de la suprafața celulei”. Simpozionul Ciba Foundation 80 (1981): 119–41.
Spearman, K. (2016) Suplimentele MOS pentru iepele însărcinate s-au dovedit a crește semnificativ nivelurile de IgG, IgM și IgA în colostru. Mânzii de la iepele hrănite cu MOS au o incidență redusă a diareei.
http://etd.fcla.edu/UF/UFE0004720/spearman_k.pdf.
Spring, P. și colab. (2015) „O revizuire a 733 de încercări publicate pe Bio-Mos®, o oligozaharidă de manan și Actigen®, o fracție bogată în manoză de a doua generație, la animalele de fermă și de companie.” Journal of Applied Animal Nutrition 3 (2015): e8 (11 pagini). doi: 10.1017/ianuarie 2015.6.
Van Duijkeren, E. și colab. (2000) Caracterizarea Escherichia coli izolată de cai adulți cu și fără enterită. Veterinar trimestrial 22: 162-166.