Clostridium perfringens typu A: enteropatogen dla prosiąt?

Clostridium perfringens typu A jest częścią normalnej mikroflory jelita cienkiego i okrężnicy mikroflory u świń i wielu innych gatunków zwierząt. Na przestrzeni ostatniej dekady wzrosło rozpoznawanie C. perfringens typu A  w przypadkach biegunek u nowo narodzonych prosiąt. Jednak prawdziwe znaczenie tej bakterii jako głównego czynnika wywołującego biegunki u prosiąt ssących nie jest w pełni znane. Głównym wyzwaniem dla właściwej interpretacji roli C. perfringens typu A w przypadku biegunki u noworodków jest złożoność dotarcia do jednoznacznej diagnozy. Ten aspekt będzie przedmiotem niniejszej dyskusji.

Literatura opisuje kliniczne przypadki C. perfringens typu A u prosiąt, u których rozwinęła się kremowa lub pastowaa biegunka po dwóch dniach od porodu, która może trwać do pięciu dni. Kał może czasem stać się śluzowaty. Zwykle nie obserwuje się zwiększonej śmiertelności, ale chore zwierzę zwykle odstaje w porównaniu do zdrowych rówieśników, a tym samym może to powodować niższą wagę przy odsadzeniu. Nie ma żadnych charakterystycznych zmian sekcyjnych dla C. perfringens typu A które by ewentualnie pozwoliły odróżnić go od innych enteropatogenów występujących w tym wieku u zwierząt. Histologicznie może być obecna powierzchowna martwica związana z akumulacją fibryny na końcówkach kosmków. To uszkodzenie, wspólnie ze znaczną kolonizacją rejenów przy zniszczonych kosmkach pałeczkami bakterii wskazuje jako diagnozę C. perfringens typu A (rys. 1). Jednak takie wyniki są rzadko spotykane. Najczęściej nie obserwuje się mikroskopijnych uszkodzeń, co podniósł spekulacje, że zakażenie tą bakterią może powodować biegunkę sekrecyjną. Możliwość ta nie została niegdy potwierdzona.

Fotografia 1. Jelito cienkie prosięcia, u ktorego wystąpiła biegunka na tle zakażenia Clostridium perfringens type A. Duża liczba pałeczek bakterii w bliskim kontakcie z kosmkami (100x). Źródło : Prof. James Collins, UMN-USA

Nie obserwuje się różnic w barwieniu metodą Grama, wyglądzie kolonii bakterii i beta hemolizie w agarze z krwią między różnymi typami C. perfringens. Jedynym sposobem, aby odróżnić pięć typów C. perfringens, od A do E, opiera się na produkcji czterech głównych toksyn: alfa, beta, epsilon i jota. Istnieją również inne dwie ważne toksyny które powinny być wymienione: enterotoksyna i beta 2. Wszystkie te rodzaje C. perfringens można znaleźć w przewodzie pokarmowym prosiąt,ale  tylko typy A i C są uznawane za patogenne u świń w tym wieku. Istnieje bardzo wysoka korelacja pomiędzy wykryciem genów kodujących te toksyny, odpowiednio cpa, cpb, etx, ia, cpe i cpb2 (tab. 1) i ich ekspresją, co oznacza, że wykrywanie tych genów metodą PCR jest równie reprezentatywne co wykrywania toksyn w kale. Wszystkie typy C. perfringens mają gen cpa. Wykrycie cpa i cpb zidentyfikuje bakterię jako typ C, natomiast wykrycie tylko cpa określi bakterię jako typ A.

Tabela 1. Określanie typu Clostridium perfringens na podstawie produkowanych toksyn

Kiedyś wskaźnikiem związku C. perfringens typu A z występującą biegunką określało się przez liczbę tych bakterii w kale. Innymi słowy, znaczny wzrost C. perfringens typu A w podstawowych próbach izolacji zdecydowanie wskazuje swoje zaangażowanie w wywołanie biegunki. Jednakże badania wykazały, że nie ma wystarczających dowodów na to, że oznaczenie ilościowe może być stosowane jako test do diagnozowania infekcji C. perfringens  związanych z biegunką u prosiąt.

Jako że C. perfringens typu A jest częścią normalnej mikroflory jelitowej prosiąt, od wielu lat uważa się, że produkcja toksyny beta 2 lub obecność genu cpb2 przez niektóre szczepy C. perfringens typu A jest ostatecznym markerem patogenności. W rezultacie, ostateczna diagnoza laboratorium była oparta na wykrywaniu beta2 toksyny w materiale kałowym metodą ELISA lub izolacją czynnika i typizacją kolonii przez multiplex PCR na obecność genów cpa i cpb2 . Jednak co najmniej trzy różne badania, w tym jedno naszej grupy, wykazały, że test PCR multipleks na koloniach C. perfringens izolowanych od prosiąt z biegunką i zdrowych wykrył więcej cpb2 dodatnich C. perfringens typu A u prosiąt zdrowych, niż chorych. Niestety, wyniki te wyraźnie pokazują, nie ma dostepnego konkretnego testu, który może wykryć i zidentyfikować chorobotwórcze szczepy C. perfringens typu A. Wierzę, niektóre szczepy tej bakterii są chorobotwórcze dla prosiąt i mogą powodować biegunkę i zmniejszenie tempa wzrostu; jednak jeszcze nie wiadomo jak je rozpoznać! Oczywiście nakłada to ogromne wyzwanie dla zwalczania tej choroby, a ostateczne rozpoznanie opiera się tylko na "ostatnim możliwym czynniku pozostającym do zbadania". W celu określenia ewentualnego markera chorobotwórczości C. perfringens typu A musi być wykonane znacznie więcej badań .