Przypadek kliniczny: wrzody żołądka i przełyku u świń z powodu alkaloidozy pirolizydynowej

Ogólny opis sytuacji

Ten przypadek kliniczny pojawił się latem 2023 r. i dotknął liczne gospodarstwa zajmujące się hodowlą tuczników, głównie w hiszpańskich regionach Kastylia-Leon i Kastylia-La Mancha.

Większość przypadków była związana ze zwierzętami o wysokiej zdolności pobierania paszy, dotykając proporcjonalnie większą liczbę krzyżówek genetycznych Duroc lub Iberian.

Przypadki kliniczne nie były związane z konkretnymi fermami loch lub firmami produkcyjnymi.

Objawy kliniczne i sekcyjne

We wrześniu 2023 r. odwiedzono wiele dotkniętych chorobą chlewni, a objawy kliniczne i wyniki sekcji zwłok były następujące:

• Blade, przygarbione, apatyczne świnie bez gorączki
• Bardzo wysoka śmiertelność w końcowych etapach tuczu, od 70 kg żywej wagi. W niektórych przypadkach śmiertelność znacznie wzrosła, osiągając 20-30%, a nawet 40%.
• Mocz o ciemnym zabarwieniu (film 1).
• Uszkodzenie wątroby, żółtaczka (zdjęcia 1 i 2).
• Owrzodzenie żołądka i przełyku z krwotokiem (zdjęcie 3).

Chociaż początkowo skupiano się na wrzodach, po pierwszych wizytach wydawało się jasne, że wrzody były efektem wtórnym związanym z głównym problemem. Większe znaczenie przypisywano uszkodzeniu wątroby i podejrzewano zatrucie.

Film 1. Ciemny mocz chorej świni.

Status zdrowia zwierząt

Przeprowadzono diagnostykę różnicową pod kątem czynników zakaźnych, takich jak PRRS, APP, dyzenteria świń, zapalenie jelita krętego i PCV-2, i nie było dowodów na to, że problem był związany z którymkolwiek z tych patogenów. W obu dotkniętych regionach odwiedzono ponad dwadzieścia chlewni z tym problemem. Wiele z nich nie wykazało obecności tych patogenów.

Badania krwi

We krwi zwierząt z objawami klinicznymi stwierdzono niedobór witaminy E, jak pokazano w tabeli 1, oprócz wyraźnej niedokrwistości, co jest logiczne ze względu na krwotoczne wrzody żołądka.

Tabela 1. Wartości witaminy E we krwi świń chorych.

Wykluczono, że niedobór witaminy E był spowodowany dietą, ponieważ w dostarczanej paszy stwierdzono prawidłowe poziomy.

Analiza anatomopatologiczna

Analizy histopatologiczne przeprowadzono na różnych próbkach narządów (serce, płuca, krezkowe węzły chłonne, przepona, mięśnie lędźwiowe, mięśnie kończyn, mózg, śledziona, wątroba, nerki, jelito kręte) pobranych z różnych sekcji zwłok świń z objawami klinicznymi. Chociaż wszystkie narządy miały żółtawo-pomarańczowy odcień z powodu żółtaczki, główne zmiany zaobserwowano w próbkach wątroby, co potwierdziło pierwsze oceny makroskopowe. Podobnie, mikroskopowa analiza zmian w próbkach wątroby potwierdziła wstępne oceny makroskopowe:

• Fragmenty wątroby miały żółtawe zabarwienie i bardzo wyraźny wzór zrazikowy.
• Zaobserwowano bardzo wyraźną zmianę zrazików wątrobowych spowodowaną zapadnięciem się zatok wątrobowych i odkładaniem się obfitej ilości dojrzałej tkanki włóknistej w śródmiąższu, co było bardziej widoczne w okolicy okołowrotnej.

Nieliczne pozostałe hepatocyty wykazywały następujące zmiany:

• wyraźny wzrost wielkości cytoplazmy (megalocytoza)
• obecność ziarnistej i/lub zabarwionej na kolor ochry cytoplazmy
• wyraźny wzrost wielkości jądra (megalokariotoza)
• obecność licznych inkluzji jąder komórkowych z cytoplazmatyczną obecnością barwnika (pseudoinkluzje)
• wyraźne rozszerzenie kanalików żółciowych z powodu nagromadzenia materiału o barwie ochry (cholestaza kanalikowa)

W obszarze okołowrotnym zaobserwowano bardzo wyraźną proliferację kanalików. Wieloogniskowo występowały nieliczne nacieki jednojądrzaste ze sporadyczną obecnością neutrofili.

Ostateczne podsumowanie rozpoznania anatomopatologicznego wykazało:

• Ciężkie rozproszone zwyrodnienie komórek wątrobowych ze zwłóknieniem okołowrotnym do centrozrazikowego, megalocytoza, megakariocytoza i proliferacja dróg żółciowych.
• Uszkodzenie naczyń z wybroczynami krwotocznymi; wieloogniskowe, umiarkowane, które może być związane z hiperamonemią.
• Encefalopatia wątrobowa, prawdopodobnie spowodowana toksycznym uszkodzeniem ośrodkowego układu nerwowego przez amoniak w wyniku niewydolności metabolizmu wątrobowego.

Analiza toksykologiczna

Przeprowadzono analizę wielu toksyn/pestycydów/metali ciężkich w wątrobie, ponieważ jest ona organem docelowym, ale wyniki były niespójne, jeśli chodzi o przyczynę problemu.

Przeprowadzono intensywne pobieranie próbek w celu zbadania obecności wielu mikotoksyn zarówno w surowcach, jak i paszy końcowej, koncentrując się na aflatoksynach i fumonizynach, bez wyraźnych wyników zanieczyszczenia związanych z przypadkami klinicznymi.

W kilku dyskusjach z kolegami z innych regionów sprawdziliśmy, czy nie zgłaszali podobnych przypadków w innych głównych regionach produkujących wieprzowinę, takich jak Aragonia, Katalonia i Murcja; ale surowce paszowe pochodzą głównie z importu.

Hipoteza o zatruciu była nadal podtrzymywana, co było główną drogą postępowania. W grudniu postanowiono przeanalizować paszę i zboża użyte do produkcji partii paszy, którą zwierzęta spożywały we wrześniu i październiku. Należy wziąć pod uwagę, że problem ten zaobserwowano w regionach produkujących zboża, więc krajowe zboże stanowi znaczną część diety, w przeciwieństwie do innych obszarów półwyspu, gdzie jego wykorzystanie jest bardziej ograniczone.

Przeprowadziliśmy analizę alkaloidów pirolizydynowych (PA) i uzyskaliśmy następujące wyniki, które teraz pomagają nam skupić się na diagnozie problemu:

• Poziomy PA w ziarnach włączonych do paszy podczas problematycznych miesięcy
• Poziomy PA w paszy dostarczanej podczas problematycznych miesięcy

Wyniki analiz przeprowadzonych na paszy i zbożach wchodzących w skład paszy dostarczanej świniom, u których wystąpiły problemy kliniczne, wykazały niezwykle wysokie całkowite wartości alkaloidów pirolizydynowych. W przypadku analizowanego zboża wyniki wskazują na wartości PA około 12 000 ppb. W przypadku paszy dostarczanej w problematycznych miesiącach wartości te wynoszą około 4000 ppb, jak pokazano w tabeli 2.

Tabela 2. Średnie całkowite wartości PA w ziarnach i paszy związane z przypadkami dotkniętych zwierząt.

EFSA (Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności) określa ilość PA, która stałaby się toksyczna, gdyby była spożywana przez sześć miesięcy, na 15 µg/kg żywej wagi/dzień.

Biorąc pod uwagę te ilości, obliczenie dla świni ważącej około 70 kg wyniosłoby 1050 µg PA dziennie jako limit toksyczności. Jeśli oszacujemy spożycie na 2 kg paszy dziennie z 4000 µg PA w paszy, da nam to ilość spożywaną przez zwierzę na 8000 µg/dzień, czyli 7,5 razy powyżej limitu toksyczności określonego przez EFSA.

Czym są alkaloidy pirolizydynowe?

PA są naturalnymi toksynami, produktami wtórnego metabolizmu roślin, takich jak Senecio Vulgaris, Crotolaria, Heliotropum itp. Możliwą przyczyną pojawienia się PA w ziarnach wykorzystywanych do produkcji pasz dla zwierząt może być słaba jakość zbiorów w 2023 r., będąca konsekwencją suszy w strefie centralnej i być może ograniczonego stosowania odpowiednich herbicydów na polach zbożowych.

PA mają wspólny profil toksyczności, powodując w różnym stopniu postępujące uszkodzenie wątroby (centropłacikowa martwica wątrobowokomórkowa) i chorobę okluzyjną żył. Wszystko to wyjaśniałoby objawy, które zaobserwowaliśmy w terenie (zmiany w wątrobie i wrzody żołądka). Mogą one również wykazywać toksyczność wobec płuc.

Niskie stężenie witaminy E we krwi dotkniętych zwierząt wskazuje na stres oksydacyjny zwierzęcia w wyniku degeneracji wątroby. Powszechnie wiadomo, że hipowitaminoza E jest związana z rozwojem wrzodów żołądka.

Podjęte kroki

• Ograniczone stosowanie krajowych zbóż we wszystkich paszach.
• Zażądano analiz paszy i krajowych zbóż w celu monitorowania obecności i stężenia PA.
• Zapewniono wsparcie w postaci środków chroniących wątrobę do czasu wyeliminowania ryzyka, środków sekwestrujących o udowodnionej skuteczności w odniesieniu do tych alkaloidów oraz produktów o właściwościach buforujących w celu kontrolowania pH w żołądku w przypadku zaobserwowania wrzodów.

Rozwiązanie problemu

Po zdiagnozowaniu pierwotnej przyczyny problemu (alkaloidy pirolizydynowe) i podjęciu odpowiednich środków zapobiegawczych, zauważyliśmy, że poziom PA spadł o 98%, a w konsekwencji objawy kliniczne, które obserwowano kilka miesięcy wcześniej, stopniowo zanikały.

Wnioski

Na podstawie przeprowadzonych testów i analiz możemy stwierdzić, że ostateczną przyczyną było toksyczne stężenie alkaloidów pirolizydynowych z niektórych lokalnych pól uprawnych, co doprowadziło do uszkodzenia wątroby, obniżenia poziomu witaminy E we krwi i wrzodów żołądka, co skutkowało śmiercią znacznej liczby chorych świń.