Pathomorphologie und Mikrobiologie des Urogenitaltrakts fruchtbarkeitsgestörter Sauen mit positivem Deoxynivalenol-Befund

Zusammenfassung

Gegenstand und Ziel Deoxynivalenol (DON) ist ein Mykotoxin, das von Pilzen der Fusarium spp. gebildet wird. Es verursacht Erbrechen, hat aber auch immunsuppressive Effekte, die sich auch lokal z. B. im Urogenitaltrakt auswirken können und damit fruchtbarkeitsrelevant sind. In diesem Beitrag wird über ein DON-assoziiertes pathomorphologisches Bild des Urogenitaltrakts zusammen mit einer etwaigen mikrobiellen Besiedelung berichtet.

Material und Methode Es wurden 19 Genitaltrakte (Vagina, Zervix, Uterus, Eileiter und Ovarien) inklusive Harnblasen (n = 15) fruchtbarkeitsgestörter Jung- und Altsauen unterschiedlicher Wurfnummern, die in den Jahren 2019/20 aus 8 Betrieben eingesandt wurden, pathomorphologisch untersucht. In 11 individuellen Galle- und 2 Poolproben (2 bzw. 4 Tiere) erfolgte die Bestimmung von DON und Zearalenon (ZEA) mittels Hochleistungsflüssigkeitchromatografie. Zudem unterlagen 17 Uteri und 12 Harnblasen einer mikrobiologischen Untersuchung.

Ergebnisse Fast alle Vaginae (n = 16), Cervices (n = 15), Uteri (n = 18) und viele Eileiter (n = 11) sowie Harnblasen (n = 11) waren überwiegend mittel- bis hochgradig chronisch entzündlich verändert. In 17 Fällen betraf die Entzündung ≥ 2 Organe. In der Regel lag eine Mischflora aus verschiedenen gramnegativen und grampositiven Bakterien vor, wobei E. coli, Streptococcus spp., Aeromonas spp. and Enterococcus spp. dominierten. Insgesamt 8 analysierte individuelle Galleproben und beide Poolproben waren DON-positiv (Konzentrationen 75,5 bis > 200,0 µg/l). In einigen der DON-positiven Proben wurde zeitgleich ZEA in geringen Konzentrationen nachgewiesen (6,57–21,20 µg/l).

Schlussfolgerung und klinische Relevanz Es wird postuliert, dass DON Fruchtbarkeitsprobleme verursachen kann. Zur Abklärung empfehlen sich pathomorphologische Untersuchungen der Genitalorgane und Harnblase. Sind ≥ 2 Organe chronisch entzündlich verändert und besteht zudem eine bakterielle Besiedelung des Uterus, ist eine Beteiligung von DON anzunehmen und durch eine Untersuchung im Gallensaft zu bestätigen.

Abstract

Objective Deoxynivalenol (DON) is a mycotoxin produced by fungi of Fusarium spp. It causes vomiting, but also exerts immunosuppressive effects that may be seen at local level e. g. the urogenital tract, in which case these effects are of relevance for fertility. The presented report describes a DON-associated pathomorphological picture of the urogenital tract in conjunction with the associated microbiological colonization.

Material and methods A total of 19 genital tracts (vagina, cervix, uterus, oviducts and ovaries) including the urinary bladder (n = 15) from reproductively failed gilts and different parity sows submitted from 8 farms in 2019/20 were examined pathomorphologically. DON as well as zearalenone (ZEA) were determined by using high performance liquid chromatography in 11 individual and 2 pooled (2 and 4 animals, respectively) bile samples. Microbiologic examinations of uterine (n = 17) and bladder (n = 12) specimens were additionally performed.

Results Nearly all vaginas (n = 16), cervixes (n = 15), uteri (n = 18) and numerous oviducts (n = 11) as well as urinary bladders (n = 11) displayed a mostly medium to severe chronical inflammation. In 17 cases, ≥ 2 organs were affected. Microbiologic evaluation revealed a usually mixed flora of several gram-negative and gram-positive bacterial species with E. coli, Streptococcus spp., Aeromonas spp. and Enterococcus spp. being the predominant species. A total of 8 individual and both pooled bile samples were found DON-positive (75.5 to > 200.0 µg/l). In a subset of the DON-positive samples, ZEA was simultaneously detected at low concentrations (6.57–21.20 µg/l).

Conclusion and clinical relevance The results of the present study allow for the postulation that DON may cause fertility problems. Subsequent pathomorphological examinations of genital organs and the urinary bladder are recommended. When ≥ 2 organs are chronically inflamed and the uteri are additionally microbiologically positive, a contribution of DON may be assumed and confirmation via bile analysis is warranted.

Schlüsselwörter

Weibliches Schwein - Mykotoxine - Fruchtbarkeitsstörungen - Endometritis

Key words

Female swine - mycotoxin - reproductive disorders - endometritis

^* Geteilte Erstautorenschaft

Publication History

Received: 07 May 2021

Accepted: 28 July 2021

Article published online:
03 December 2021

• Literatur

• 1 Kauffold J. Nichtpuerperale Uteruserkrankungen beim Schwein. Eine Übersicht. Tierarztl Prax Ausg G Grosstiere Nutztiere 2008; 36 (03) 189-199
• 2 Kauffold J, Wehrend A. Fertilitätsstörungen beim weiblichen Schwein: Ursachen, Manifestation, Diagnostik und Vorgehen im Rahmen der tierärztlichen Bestandsbetreuung. Tierarztl Prax Ausg G Grosstiere Nutztiere 2014; 42 (03) 179-186
• 3 Althouse GC, Kauffold J, Rossow S. Diseases of the reproductive system. In: Zimmerman JJ, Karriker LA, Ramirez A. et al., eds. Disease of Swine. 11th ed.. Hoboken, NJ, USA: Wiley-Blackwell; 2019: 371-392
• 4 Oravainen J, Heinonen M, Tast A. et al. Vulvar discharge syndrome in loosely housed Finnish pigs: prevalence and evaluation of vaginoscopy, bacteriology and cytology. Reprod Domest Anim 2008; 43: 42-47
• 5 Gherpelli M, Tarocco C. A Study on the incidence and clinicalevolution of the ovarian cysts in the sow. Proceedings of the14th International Pig Veterinary Society (IPVS) Congress; Bologna, Italy: 1996: 587
• 6 Heinonen M, Leppävuori A, Pyörälä S. Evaluation of reproductive failure of female pigs based on slaughterhouse material and herd record survey. Anim Reprod Sci 1998; 52: 235-244
• 7 Castagna CD, Peixoto CH, Bortolozzo FP. et al. Ovarian cysts and their consequences on the reproductive performance of swine herds. Anim Reprod Sci 2004; 81 (01/02) 115-123
• 8 Kauffold J, Rautenberg T, Gutjahr S. et al. Ultrasonographic characterization of the ovaries in non-pregnant first served sows and gilts. Theriogenology 2004; 61 (07/08) 1407-1417
• 9 Cech S, Dolezel R. Treatment of ovarian cysts in sows – a field trial. Veterinarni Medicina 2007; 52: 413-418
• 10 Kauffold J. Update zum Vorkommen von Chlamydien beim Schwein. Tierärztl Prax G Grosstiere 2008; 36 (01) 57-63
• 11 Döll S, Dänicke S. The Fusarium toxins deoxynivalenol (DON) and zearalenone (ZON) in animal feeding. Prev Vet Med 2011; 102: 132-145
• 12 Jungnickel M. Makroskopische und histologische Untersuchungen an Ovarien und Uteri fortpflanzungsgestörter Sauen unter Berücksichtigung des Einflusses von Zearalenon und dessen Derivaten [Dissertation]. Leipzig: Veterinärmedizinische Fakultät, Universität Leipzig; 1996
• 13 Schnurrbusch U. Mykotoxine – eine zunehmende Gefahr für die Gesundheit der Tierbestände?. Schriftenreihe der Sächsischen Landesanstalt für Landwirtschaft 2004; 1: 127-135
• 14 Schnurrbusch U, Bergfeld J, Brüssow K-P. et al. Schema zur Ovarbeurteilung beim Schwein. Mh Vet Med 1981; 36: 811-815
• 15 Kauffold J. Ante and post Mortem Examination of the Reproductive Tract in Sows. Proceedings 4th European Symposium of Porcine Health Management (ESPHM), Bruges; Belgium: 2012
• 16 Kauffold J, Rautenberg T, Hoffmann G. et al. A field study into the appropriateness of transcutaneous ultrasonography in the diagnoses of uterine disorders in reproductively failed pigs. Theriogenology 2005; 64: 1546-1558
• 17 Kauffold J, Melzer F, Berndt A. et al. Chlamydiae in oviducts and uteri of the repeat breeder pig. Theriogenology 2006; 66: 1816-1823
• 18 Sipos W, Entenfellner S, Sipos S. et al. Das histologische Bild des Urogenitaltraktes von Sauen mit Fertilitätsstörungen ist hochvariabel. Wien Tierarztl Monat 2017; 104: 23-29
• 19 Kaoeket K, Persson E, Dalin AM. The sow endometrium at different stages of the oestrus cycle: studies on morphological changes and infiltration by cells if the immune system. Anim Reprod Sci 2002; 73: 89-107
• 20 Bisksi I, Takacs N, Vetersi F. et al. Association between endometritis and urocystitis in culled sows. Acta Hung 2002; 50: 413-423
• 21 Koketsu Y, Dail GD, King VL. Returns to service after mating and removal of sows for reproductive reasons from commercial swine farms. Theriogenology 1997; 47: 1347-1363
• 22 Tummaruk P, Lundeheim N, Einarsson S. et al. Repeat breeding and subsequent reproductive performance in Swedish Landrace and Swedish Yorkshire sows. Anim Reprod Sci 2001; 67: 267-280
• 23 Ebbert W, Bostedt H. Cystic degeneration in porcine ovaries – first communication: morphology of cystic ovaries, interpretation of the results. Reprod Domest Anim 1993; 28: 441-450
• 24 Kauffold J, Richter A, Sobiraj A. Untersuchungen zur Eignung des ultrasonographisch ermittelten Uterusgewichtes und der uterinen Echotextur zur Prognose der Fertilität beim weiblichen Schwein. Tierärztl Prax Ausg G Grosstiere Nutztiere 2005; 33 (03) 175-180
• 25 Long GG, Diekman M, Tuite JF. et al. Effect of Fusarium roseum corn culture containing zearalenone on early pregnancy in swine. Am J Vet Res 1982; 43 (09) 1599-1603
• 26 Tiemann U, Dänicke S. In vivo and in vitro effects of the mycotoxins zearalenone and deoxynivalenol on different non-reproductive and reproductive organs in female pigs: a review. Food Additives & Contaminants 2007; 24 (03) 306-314
• 27 Dänicke S, Döll S, Goyarts T. et al. Zur Beurteilung des Vorkommens der Fusarium-Toxine Deoxynivalenol (DON) und Zearalenon (ZON) sowie ihrer Metaboliten in physiologischen Substraten des Schweins. Tierarztl Prax Ausg G Grosstiere Nutztiere 2008; 36 (01) 35-47
• 28 Meyer K, Usleber E, Märtlbauer E. et al. Occurrence of zearalenone, α- und β-zearalenol in biles of breeding sows in relation to the reproductive performance. Berl Münch Tierärztl Wschr 2000; 113: 374-379