Diagnostik af coccidiose

Coccidier (Eimeria-arter) er tarmparasitter, som vi med meget stor sandsynlighed må antage forekommer i samtlige, danske kvægbesætninger (Enemark et al., 2013). Derfor har det ikke interesse at diagnosticere hvorvidt der forekommer patogene Eimeria-arter i en besætning, for det må vi sådan set gå ud fra at alle kalve, kvier og køer har været eksponeret for (Cornelissen et al. 1995; Enemark et al., 2013).

Klinisk coccidiose kan forekomme i alle besætninger og hvis der forekommer utrivelighed, diarré, kalve som falder fra hos en gruppe af kalve ældre end tre uger, bør coccidiose indgå som en differentialdiagnostisk overvejelse. Klinisk coccidiose kan diagnosticeres, når man har påvist oocyster fra patogene Eimeria-arter i et betydende antal fra en gruppe af kalve med diarré og andre kliniske symptomer på coccidiose.

Coccidiose kan IKKE diagnosticeres ved blot at tælle oocyster i afføringen (OPG – oocyster per gram faeces) fra en kalv, uden at artsbestemme oocysterne. Apatogene Eimeria spp. findes i stort antal hos kalve, men er ikke med sikker viden relateret til klinik.

Diagnostik af coccidiose har til formål at dokumentere HVORNÅR i produktionen kalvene inficeres med coccidier. Det er som regel 3 til 4 uger efter gruppering af kalve, som kommer fra enkelthytter, at der opstår problemer med klinisk coccidiose (og kalvene er dermed blevet inficeret ca. 3 uger forinden). Dermed ikke sagt, at det ikke også kan forekomme på andre tidspunkter i produktionen, fx i forbindelse med fravænning – og her kan diagnostik være et godt værktøj.

Diagnosticering af coccidiose er en gruppediagnose. Udskillelsen af oocyster efter en coccidieinfektion har et varierende forløb. Nogle kalve udskiller oocyster i 2 dage, mens andre udskiller oocyster i 11 dage. Den daglige udskillelse af oocyster kan variere fra 0 den ene dag til mere end 1000 den næste og kan fra den ene dag til den anden stige med 40.000 OPG. Antallet af oocyster i afføringen er heller ikke strengt relateret til afføringens konsistens og høje antal oocyster findes både i normal afføring såvel som ved diarré. Derfor er det nødvendigt, at tage prøver fra størstedelen af den gruppe af kalve, som man mistænker for at have klinisk coccidiose, uanset afføringens konsistens, og gerne over et par dage.

Af kvægfagdyrlæge Trine Fredslund Matthiesen.

Revideret af DVM ph.d Dip ECBHM Jörg Matthias Dehn Enemark

29. august 2021

Ordforklaring

Præpatent: Parasitten har inficeret tarmcellerne og er i gang med opformering. Der er endnu ingen udskillelse af oocyster. Kalven kan få kliniske symptomer sidst i perioden. Toltrazuril og diclazuril har god effekt.

Patent: Tarmcellerne sprænges, hvorved der udskilles oocyster med afføringen. Det er i den patente periode kalvene typisk udvikler kliniske symptomer. Toltrazuril og diclazuril har ikke længere effekt på at mildne kalvens symptomer eller mindske vækstreduktionen.

Postpatent: Der er ikke længere udskillelse af oocyster, men kalven kan stadig have diarré og nedsat ædelyst

Diarré hos en gruppe af kalve ældre end tre uger

Hvis der forekommer diarré hos en gruppe af kalve, som er ældre end tre uger, bør coccidiose være en af differentialdiagnoserne. Dermed ikke sagt, at det ikke kan være andre årsager, herunder:

Fodringsbetinget diarré
- subakut vomacidose i forbindelse med fravænning (Khan et al., 2016)
- fordærvet foder
- højt proteinindhold i foderet
E. coli (Radostits et al., 2006)
Salmonella (Smith et al., 2014)
Clostridium perfringes type C (Radostits et al., 2006)
Corona og rota virus (Radostits et al., 2006)

Det er typisk for klinisk coccidiose, at kalvene udvikler symptomer tre til fire uger efter, at kalvene er flyttet sammen eller har været udsat for en immunsupprimerende begivenhed (fx dårligt tilrettelagt fravænning).

For at stille diagnosen ’klinisk coccidiose’ skal der være BÅDE

Kliniske symptomer indikativ for coccidiose (hæmorragisk diarré, tenesmus) OG
Påvisning af enten E. zuernii eller E. bovis-oocyster (eller dem begge) i betydende antal

Hvor mange oocyster skal der til for at antallet er betydende?

I litteraturen er der ikke enighed om, hvornår et givent OPG er relevant (Oddsdottier og Palsdottir, 2021). Der bruges forskellige grænseværdier i litteraturen, men ingen af dem er relateret til en given infektionsdosis eller kliniske symptomer.

Mundt et al. (2005a) og Philippe et al. (2014) bruger ≥ 500 OPG af E. bovis eller E. zuernii som grænse for en betydelig infektion med coccidier, hvilket dog synes som noget lavt, jævnfør afsnittet om udskillelse af oocyster efter eksperimentel infektion senere på denne side.

Diagnosekriterier anvendt på Veterinærinstituttet

På Veterinærinstituttet blev tidligere følgende diagnosekriterier anvendt (Heidi L. Enemark, personlig kommunikation).

Ved anvendelse af fæces flotation (McMaster) blev OPG vurderet på følgende måde:

Følgende anbefaling til antallet af prøver, hvornår prøverne skal udtages og diagnosekriterier blev anvendt på Veterinærinstituttet.

Diagnosen bør altid baseres på en kombination af laboratoriefund og kliniske observationer.

Artsspecifik diagnostik er en forudsætning

Diagnosticering af Eimeria spp. har ingen klinisk relevans. Det er nødvendigt med artsspecifik diagnosticering af coccidiose (Daugschies og Najdrowski, 2005):

” Because pathogenicity of the various Eimeria spp. differs considerably and the clinical picture is not specific, the mere prescence of even large numbers of oocysts does not allow proper diagnosis of clinical coccidiosis if the respective species are not identified.” (Daugschies og Najdrowski, 2005)

” To relate clinical observation of diarrhoea in calves to infection with coccidia it is absolutely necessary to differentiate the oocysts to the species level (Staschen et al., 2003). At present this is only achievable by the morphological characteristics of the oocysts. The number of oocysts excreted by a calf is not strictly related to the degree of clinical disease (Daugschies et al., 1986; Bohrmann, 1991). Calves may already suffer from clinical (..) or subclinial disease before oocysts are shed i.e. during the prepatent period.” (Daugschies og Najdrowski, 2005).

Om udskillelsen af oocyster

Inden vi kaster os ud i at tale videre om diagnostik af coccidiose, er det værdifuldt lige at bruge et par minutter på at se på, hvordan inficerede kalve udskiller oocyster.

Når kalve inficeres med Eimeria-oocyster går der noget tid, inden de begynder at udskille oocyster. Denne periode kaldes den præpatente periode som for E. zuernii i studiet af Mundt et al. (2005b) var på 15 til 24 dage og i studiet af Bangoura og Daugschies (2007) var på 15 til 22 dage.

Præpatentperioden for E. bovis var i studiet af Daugschies et al. (1997) mellem 22 og 23 dage, og i studiet af Mundt et al. (2003) på 19 til 20 dage. I den præpatente periode af infektionsforløbet, kan kalve have kliniske symptomer, selvom de endnu ikke udskilles oocyster i fæces (Daugschies and Najdrowski, 2005).

Den præpatente periode efterfølges af den patente periode, hvor kalvene udskiller oocyster. For E. bovis varer den patente periode 6 til 9 dage (Daugschies et al., 1998), mens den for E. zuernii varer 2 til 11 dage efter kalven var blevet inficeret (Mundt et al., 2005a).

I den postpatente periode efter klinisk coccidiose – hvor kalvene ikke længere udskiller oocyster – kan kalvene stadig have diarré, selvom de ikke længere udskiller oocyster. I studiet af Mundt et al. (2005a) angives det på baggrund af upubliceret data, at varigheden af udskillelse af oocyster efter eksperimentel infektion med 150.000 E. zuernii oocyster varierede fra 2 til 11 dage, men at kalvene kunne have diarré i væsentlig længere tid.

Stor variation i den daglige udskillelse af oocyster i den patente periode

I den patente periode varierer oocystudskillelsen fra dag til dag, og enkelte kalve vil have dage ind imellem, hvor der ikke udskilles oocyster (Mundt et al., 2005b).

Det er ikke lykkedes, at finde et super godt studium, som belyser den daglige variation i udskillelse af oocyster, efter en infektion med enten E. bovis eller E. zuernii, hos en kalv. Mundt et al. (2005b) er det studium, som kommer tættest på, hvor dan daglige udskillelse af oocyster er angivet som gennemsnit af to kalve, som blev eksperimentelt inficeret med 150.000 E. zuernii-oocyster på dag 0 (og som begge har klinisk coccidiose). Derudover er det daglige minimale og maksimale OPG angivet, jævnfør nedenstående tabel, hvor data stammer fra Mundt et al. (2005b):

Som det ses af tabellen, er der meget stor variation i den daglige OPG. På dag 19 udskiller kalvene i gennemsnit 10.425 OPG, på dag 20 går udskillelsen ned på 5200 OPG (hvoraf den ene kun har en udskillelse på 750 OPG), hvorefter kalvene på dag 21 pludselig udskiller 27.350 OPG. Læg også mærke til, hvor stor forskel der er på de to kalve i forhold til udskillelsen af oocyster; på dag 18 udskiller den ene kalv ingen oocyster, mens den anden er helt oppe på at udskille 17.400 OPG. Dagen efter udskiller den ene kalv 1200 OPG, mens den anden kalv udskiller 19.650 OPG. Det er desværre ikke angivet i artiklen, hvorvidt det er den samme kalv der har konstant høj oocystudskillelse, eller om det svinger op og ned. Uanset, synes den daglige variation i oocystudskillelsen at være stor, hvilket giver anledning til en overvejelse omkring, hvor stor vægt man skal tillægge OPG – især når man har udtaget prøven på et ukendt tidspunkt efter infektionstidspunktet.

Det giver derfor også god mening at tage et nyt sæt prøver 3-4 dage efter de første, såfremt man ikke finder patogene Eimeria-arter i det første sæt prøver.

Skal man kun tage prøver fra kalve med diarré?

Nej, det giver også udmærket mening at tage prøver fra kalve med normal afføring (når de er indenfor den periode, hvor man mistænker der er udbrud af coccidiose i en gruppe af kalve). Der er en sammenhæng mellem afføringens konsistens og antallet af oocyster i afføringen, men denne sammenhæng er ikke specielt stærk (Philippe et al. 2014; Daugschies og Najdrowski, 2005, Daugschies et al., 1998).

I flere tværsnitsstudier, hvor man har undersøgt udbredelsen af coccidiose i kvægbesætninger i forskellige lande, har man set på sammenhængen mellem afføringens konsistens og OPG.

En undersøgelse af forekomsten af E. bovis og E. zuernii i Tyskland viste, at der var en positiv korrelation (p > 0,001) mellem forekomsten af diarré (afføringen blev defineret som enten normal eller diarré, yderligere er ikke angivet) og udskillelsen af mere end 500 OPG af enten E. zuernii (rs =0,409) eller E. bovis (rs = 0,290) (Bangoura et al., 2012).

Spearman korrelationskoefficienten (rs) er et statistisk mål for, hvor stærk korrelationen er mellem to parametre, her udskillelsen af oocyster og fæcesscore. Jo tættere koefficienten er på ± 1, jo stærkere er korrelationen mellem de to parametre. I studiet af Bangoura et al. (2012) var rs for sammenhængen mellem diarré og OPG relativt lav, hvilket kan forklares med, at der kan være andre årsager til diarré hos kalvene end coccidiose, ligesom kalvene kan befinde sig i den post-patente fase, men stadig have kliniske symptomer.

Ikke desto mindre er der i et eksperimentelt studie fundet nogenlunde samme korrelation mellem fæcesscore og OPG. Bangoura og Daugschies (2007) inficerede 11 kalve med 150.000 E. zuernii-oocyster og 16 kalve med 250.000 E. zuernii-oocyster. Sammenhængen mellem oocystudskillelsen og afføringsscoren blev igen beregnet med ’Spearman´s rank correlation’. Sammenhængen var både signifikant (p<0,001) for kalvene som fik den lave (rs=0,502) og den høje infektionsdosis (rs=0,430). Ser man på de rapporterede data for gruppen af kalve, som fik en høj infektionsdosis, så forekom det i 14 prøver (svarende til 9,2 % af afføringsprøverne), at afføringen var normal, men indeholdt mellem 1000 og 10.000 OPG. Det modsatte var også tilfældet, hvor afføringen var vandig og blodig, men hvor der blev fundet under 100 OPG (dette forekom også i 14 prøver svarende til 9,2 % af det totale antal prøver). I dette studium kan andre årsager til diarré udelukkes, fordi kontrolgruppen ikke udviste diarré. Derudover er kalvene testet i den patente periode, hvor man ville forvente en højere sammenhæng mellem OPG og afføringsscoren, end når prøven er taget på et vilkårligt tidspunkt efter formodet infektion.

Daugschies et al. (1998) rapporterede efter eksperimentel infektion af 4 kalve med 50.000 E. bovis-oocyster, at tre af kalvene udviklede vandig diarré, mens den fjerde kalv ikke fik tynd afføring. Der var dog udskillelse af oocyster hos alle fire kalve (i gennemsnit 6,6 x 107 oocyster) på trods af, at den ene ikke udviklede diarré.

I praksis kan man derfor regne med, at der som regel vil være flere oocyster i tynd afføring, men det giver også mening at tage prøver fra kalve med tilsyneladende normal afføring, hvis man vil vide noget om forekomsten af Eimeria i en gruppe af kalve – og det vil man gerne, for coccidiose er en diagnose som stilles på gruppeniveau.

Hvor mange prøver skal man tage?

Der findes ingen generel anbefaling omkring, hvor mange prøver man bør tage. Den meget varierende og relativt korte udskillelse af oocyster, som kalvene har efter en coccidieinfektion gør, at man ikke nødvendigvis finder oocyster i en prøve, selvom kalven reelt er/har været inficeret. Det er derfor nødvendigt at tage prøver af en del kalve og evt. over flere dage.

Forslid et al. (2015) anbefaler, på baggrund af et studium af forekomsten af Eimeria i svenske kvægbesætninger, at der skal udtages mindst 10 prøver fra hver kalvegruppe, for at øge sandsynligheden for at finde E. bovis og E. zuernii, såfremt de er til stede.

Veterinærinstituttet anbefaler at tage 5 til 10 prøver pr gruppe og hvilket er i fin overensstemmelse med litteraturen (Forslid et al., 2015) og samtidigt er praktisk muligt.

Kan man poole prøver fra flere kalve?

Det kommer an på hvad formålet er med at udtage prøverne.

Hvis man for eksempel vil udelukke at der er coccidiose i en gruppe af kalve (det kunne for eksempel være i enkeltbokse) så er det ok at poole prøverne.

Hvis man derimod står med en gruppe af kalve med diarré og man mistænker, at kalvene har coccidiose, er det knap så god en idé at poole prøverne. I dette tilfælde vil bare én prøve med meget høj OPG være udslagsgivende for diagnosen ifølge Veterinærinstituttets anbefalinger. Hvis man pooler prøverne, risikerer man ikke at kunne stille diagnosen, selvom kalvene faktisk har coccidiose. Tager man for eksempel og pooler tre prøve, hvoraf én har 5000 OPG og de to andre har 500 OPG, vil der i den poolede prøve være 2000 OPG. Bruger man Veterinærinstituttets diagnosekriterier vil man derfor diagnosticere coccidiose, såfremt man havde undersøgte prøverne enkeltvist men ikke, hvis man havde undersøgt prøverne samlet.

Kildehenvisning

Bangoura, B. & Daugschies, A. (2007). Parasitological and clinical parameters of experimental Eimeria zuernii infection in calves and influence on weight gain and haemogram. Parasitology research, 100(6), 1331-1340.

Bangoura, B., Mundt, H. C., Schmäschke, R., Westphal, B. & Daugschies, A. (2012). Prevalence of Eimeria bovis and Eimeria zuernii in German cattle herds and factors influencing oocyst excretion. Parasitology Research, 110(2), 875-881.

Cornelissen, A. W. C. A., Verstegen, R., van den Brand, H., Perie, N. M., Eysker, M., Lam, T. J. G. M. & Pijpers, A. (1995). An observational study of Eimeria species in housed cattle on Dutch dairy farms. Veterinary Parasitology, 56(1-3), 7-16.

Daugschies, A., Bürger, H. J. & Akimaru, M. (1998). Apparent digestibility of nutrients and nitrogen balance during experimental infection of calves with Eimeria bovis. Veterinary Parasitology, 77(2-3), 93-102.

Daugschies, A. & Najdrowski, M. (2005). Eimeriosis in cattle: current understanding. Journal of Veterinary Medicine, Series B, 52(10), 417-427.

Enemark, H. L., Dahl, J. & Enemark, J. M. (2013). Eimeriosis in Danish dairy calves--correlation between species, oocyst excretion and diarrhoea. Parasitology Research, 112, 169-176.

Forslid, A., Christensson, D., Dahl, J., Grandi, G. & Enemark, J. M. (2015). Bovine eimeriosis in Swedish calves: Epidemiology and insights into sampling procedures. Veterinary Parasitology: Regional Studies and Reports, 1, 16-20.

Khan, M. A., Bach, A., Weary, D. M., & Von Keyserlingk, M. A. G. (2016). Invited review: Transitioning from milk to solid feed in dairy heifers. Journal of dairy science, 99(2), 885-902.

Mundt, H. C., Bangoura, B., Mengel, H., Keidel, J. & Daugschies, A. (2005a). Control of clinical coccidiosis of calves due to Eimeria bovis and Eimeria zuernii with toltrazuril under field conditions. Parasitology Research, 97(1), S134-S142.

Mundt, H. C., Bangoura, B., Rinke, M., Rosenbruch, M. & Daugschies, A. (2005). Pathology and treatment of Eimeria zuernii coccidiosis in calves: investigations in an infection model. Parasitology International, 54(4), 223-230.

Oddsdóttir, C. & Pálsdóttir, G. R. (2021). Patterns of Eimeria excretion in young Icelandic calves. Icelandic Agricultural Sciences, 34, 29-39.

Philippe, P., Alzieu, J. P., Taylor, M. A. & Dorchies, P. (2014). Comparative efficacy of diclazuril (Vecoxan®) and toltrazuril (Baycox bovis®) against natural infections of Eimeria bovis and Eimeria zuernii in French calves. Veterinary Parasitology, 206(3-4), 129-137.

Radostits, O. M., Gay, C. C., Hinchcliff, K. W., & Constable, P. D. (Eds.). (2006). Veterinary Medicine: A textbook of the diseases of cattle, horses, sheep, pigs and goats. Elsevier Health Sciences. 10.th edition. Side 1498

Smith, B. P. (2014). Large animal internal medicine. Elsevier Health Sciences. 4th edition. Side 878.