DOI: https://doi.org/10.1016/j.vetpar.2025.110490
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40339546
تاريخ النشر: 2025-05-02
المؤلف: Hornblenda Joaquina Silva Bello وآخرون
الموضوع الرئيسي: عدوى الديدان الطفيلية والسيطرة عليها
نظرة عامة
تبحث هذه الدراسة في تأثير الاستبدال الجزئي والكلي لـ Haemonchus contortus في سلالات الأغنام المختلفة، وبالتحديد White Dorper (DO)، Santa Inês (SI)، وTexel (TX). تم تقسيم النعاج الحوامل إلى ثلاث مجموعات: مجموعة التحكم (C)، الاستبدال الجزئي (PR)، والاستبدال الكلي (TR). تلقت مجموعتا PR وTR أدوية مضادة للطفيليات (AH) وتعرضت لظروف رعي مختلفة، بينما ظلت مجموعة التحكم بدون علاج وتم إصابتها بشكل طبيعي. قامت الدراسة بمراقبة 106 خراف لعدد البيض في البراز (FEC) وحجم الخلايا المعبأة (PCV) على مدى 189 يومًا. أظهر اختبار تقليل عدد البيض في البراز فعالية AH بنسبة 85%، 92%، و97% للنعاج في مجموعات C وPR وTR على التوالي، و60%، 74%، و98% للخراف في اليوم 147. ومن الجدير بالذكر أن نعاج SI احتاجت إلى عدد أقل من علاجات AH وأظهرت PCV أعلى مقارنة بـ DO وTX، بينما أظهرت الخراف الذكور FEC أعلى وPCV أقل.
تشير النتائج إلى أن استراتيجية استبدال الديدان (WR) قللت بشكل فعال من استخدام الأدوية المضادة للطفيليات وزادت من زيادة وزن الخراف في مجموعات PR وTR. تدعو الدراسة إلى ممارسات مثل الفطام المتأخر، والعلاجات الانتقائية لـ AH، واستخدام سلالات الأغنام الأكثر مقاومة لإدارة الطفيليات بشكل مستدام. قد تساعد هذه الاستراتيجيات في تأخير تطوير المقاومة للأدوية المضادة للطفيليات وتحسين صحة القطيع بشكل عام. تؤكد النتائج على أهمية مراعاة السياقات والموارد الخاصة بالمزرعة عند تنفيذ تقنيات إدارة الطفيليات، خاصة في البيئات التي تسهل بقاء وتكاثر H. contortus.
مقدمة
تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على التهديد الكبير الذي تشكله عدوى الديدان الطفيلية المعوية (GIN)، وخاصة *Haemonchus contortus*، على تربية الأغنام على مستوى العالم. هذه الدودة الطفيلية، المعروفة بأنها تسبب مشاكل صحية خطيرة مثل فقر الدم والخمول في الأغنام والماعز، منتشرة في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية. أدى الاعتماد على العلاجات المضادة للطفيليات (AH) للسيطرة على الطفيليات إلى زيادة المقاومة بين تجمعات GIN، مما زاد من تفاقمها بسبب الاستخدام العشوائي لهذه العلاجات عبر القطيع بأكمله. تهدد هذه المقاومة استدامة أنظمة إنتاج الحيوانات الصغيرة، مما يستلزم استراتيجيات بديلة لإدارة GIN بشكل فعال.
لمكافحة تطوير مقاومة الأدوية المضادة للطفيليات، يُوصى باستراتيجيات مثل الحفاظ على الملاذات – تجمعات الطفيليات التي لم تتعرض لـ AH – والعلاج الانتقائي المستهدف (TST) للحيوانات الأكثر تأثراً. بالإضافة إلى ذلك، فإن مفهوم استبدال الديدان (WR)، الذي ينطوي على استبدال تجمعات الطفيليات المقاومة بأخرى قابلة للإصابة، قد أظهر وعدًا في دراسات عالمية مختلفة. على الرغم من إمكانياته، لا يزال WR يمثل تحديًا معقدًا. تهدف الدراسة إلى التحقيق في آثار WR على مقاومة الأدوية المضادة للطفيليات في سلالات الأغنام المختلفة (White Dorper وSanta Inês وTexel)، التي تظهر مستويات متفاوتة من المقاومة لـ *H. contortus*. تسعى هذه الأبحاث إلى تعزيز فهم أداء الأغنام تحت ضغط طفيلي مرتفع، خاصة في البيئات الاستوائية.
طرق البحث
تم إجراء الدراسة في Embrapa Pecuária Sudeste في ساو كارلوس، البرازيل، من فبراير 2022 إلى مارس 2023، مع التركيز على تأثيرات العلاجات المضادة للطفيليات على الأغنام المصابة بـ Haemonchus contortus. تم استخدام عزل قابل للإصابة من H. contortus لإصابة الأغنام، التي تم إيواؤها في حظائر خالية من GIN لإنتاج يرقات معدية للإصابات الاصطناعية. شمل التصميم التجريبي ثلاث مجموعات من النعاج – مجموعة التحكم (C)، الاستبدال الجزئي (PR)، والاستبدال الكلي (TR) – والتي تم مطابقتها بناءً على عدد البيض في البراز، الوزن، النسب، والعمر. تلقت النعاج في مجموعتي PR وTR مجموعة من العلاجات المضادة للطفيليات على مدى ثلاثة أيام متتالية، تلتها إصابة اصطناعية بالعزل القابل للإصابة.
بعد 28 يومًا، تم نقل النعاج في مجموعة PR إلى مرعى مصاب بشكل طبيعي بتجمع مقاوم من GIN، بينما تم نقل تلك في مجموعة TR إلى حظيرة خالية من GIN. ظلت مجموعة التحكم بدون علاج وتم وضعها في المرعى المصاب. وُلد ما مجموعه 106 خروف وتمت مراقبتها حتى بلوغها 189 يومًا، حيث تلقت جميع الخراف التطعيمات والعلاجات لمنع الكوكسيديوس. ضمنت الدراسة اتخاذ تدابير صارمة للبيو-أمان لمنع التلوث المتبادل بين المجموعات، بما في ذلك البنية التحتية المنفصلة وبروتوكولات التعقيم عند مداخل الحظائر.
النتائج
خلال الفترة التجريبية من 1 أغسطس 2022 إلى 31 مارس 2023، اختلفت الظروف البيئية بشكل كبير، حيث تراوحت الرطوبة النسبية بين 59% و90%، ودرجات الحرارة بين 8°C و33°C، وبلغت مستويات الأمطار ذروتها عند 516 مم في ديسمبر 2022. تم تقييم فعالية العلاجات المضادة للطفيليات باستخدام اختبار تقليل عدد البيض في البراز (FECRT)، مما كشف عن مقاومة كاملة للألبندازول (0% فعالية) وفعالية متفاوتة للليفاميزول عبر مجموعات العلاج المختلفة: 60% لمجموعة التحكم (C)، 74% للاستبدال الجزئي (PR)، و98% للاستبدال الكلي (TR) في اليوم 147، و35%، 44%، و89% على التوالي في اليوم 189. كانت Haemonchus spp. هي الجنس الطفيلي السائد الذي تم تحديده في ثقافات البراز، حيث شكلت 85-100% من العينات.
أشارت التحليلات الإحصائية إلى أن العلاج المضاد للطفيليات قلل بشكل كبير من متوسط عدد البيض في البراز (FEC) في الحيوانات المعالجة مقارنة بتلك غير المعالجة (p < 0.001)، خاصة في مجموعات PR وTR. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت الخراف الذكور FEC أعلى من الإناث (p = 0.037)، وكانت أعمار الفطام الأكبر مرتبطة بـ FEC أقل. اختلف عدد العلاجات المضادة للطفيليات حسب السلالة، حيث تلقت خراف Santa Inês (SI) عددًا أقل بكثير من العلاجات مقارنة بسلالات Dorper (DO) وTexel (TX) (p < 0.001). تأثر حجم الخلايا المعبأة (PCV) بالسلالة والجنس، حيث أظهرت خراف SI أعلى قيم لـ PCV. كانت زيادة الوزن خلال فترة الدراسة أكبر بكثير في مجموعة TR مقارنة بمجموعات PR وC (p < 0.001)، كما أثرت العوامل البيئية مثل الرطوبة والأمطار أيضًا على زيادة الوزن. بشكل عام، تسلط النتائج الضوء على التفاعلات المعقدة بين فعالية العلاج، والظروف البيئية، وممارسات إدارة الخراف.
المناقشة
تحققت الدراسة في تأثير استبدال تجمع مقاوم متعدد الأدوية من *Haemonchus contortus* بعزل قابل للإصابة في سلالات الأغنام Santa Inês وWhite Dorper وTexel. تم مراقبة ما مجموعه 106 خروف لتقييمات فينوتيبية وعدد البيض في البراز (FEC) على مدى فترة كانوا فيها عرضة بشكل خاص لعدوى الديدان الطفيلية المعوية. أظهرت النتائج أن العزل القابل للإصابة كان قابلاً للحياة ومعديًا، كما يتضح من قيم FEC المماثلة عبر المجموعات، مما يشير إلى توزيع متجانس للطفيليات. كانت العلاجات المضادة للطفيليات فعالة، خاصة في مجموعات PR وTR، حيث كان العزل القابل للإصابة موجودًا، مما أدى إلى تقليل كبير في FEC وزيادة الوزن.
كما سلطت النتائج الضوء على تأثير عوامل مختلفة، بما في ذلك السلالة والجنس وعمر الفطام، على الطفيليات وفعالية العلاج. من الجدير بالذكر أن خراف Santa Inês أظهرت أحجام خلايا معبأة أعلى واحتاجت إلى عدد أقل من العلاجات مقارنة بالسلالات الأخرى، مما يشير إلى مقاومة جينية محتملة. خلصت الدراسة إلى أن استبدال الطفيليات المقاومة بتجمع قابل للإصابة يمكن أن يعزز فعالية الأدوية المضادة للطفيليات وزيادة الوزن، خاصة عند دمجه مع تطهير المراعي. ومع ذلك، فإن التطور السريع للمقاومة يبرز الحاجة إلى استراتيجيات إدارة دقيقة، بما في ذلك العلاج الانتقائي والتربية من أجل المقاومة، للحفاظ على السيطرة الفعالة على الطفيليات في قطعان الأغنام.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.vetpar.2025.110490
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40339546
Publication Date: 2025-05-02
Author(s): Hornblenda Joaquina Silva Bello et al.
Primary Topic: Helminth infection and control
Overview
This study investigated the impact of partial and total replacement of Haemonchus contortus in different sheep breeds, specifically White Dorper (DO), Santa Inês (SI), and Texel (TX). Pregnant ewes were divided into three groups: Control (C), Partial Replacement (PR), and Total Replacement (TR). The PR and TR groups received anthelmintics (AH) and were subjected to different grazing conditions, while the control group remained untreated and naturally infected. The study monitored 106 lambs for fecal egg count (FEC) and packed cell volume (PCV) over 189 days. The Fecal Egg Count Reduction Test indicated AH efficacy of 85%, 92%, and 97% for ewes in the C, PR, and TR groups, respectively, and 60%, 74%, and 98% for lambs at day 147. Notably, SI ewes required fewer AH treatments and exhibited higher PCV compared to DO and TX, while male lambs showed higher FEC and lower PCV.
The findings suggest that the worm replacement (WR) strategy effectively reduced anthelmintic usage and enhanced lamb weight gain in the PR and TR groups. The study advocates for practices such as later weaning, selective AH treatments, and the use of more resistant sheep breeds to manage parasites sustainably. These strategies may help delay the development of resistance to anthelmintics and improve overall flock health. The results underscore the importance of considering farm-specific contexts and resources when implementing parasite management techniques, particularly in environments conducive to H. contortus survival and reproduction.
Introduction
The introduction of the research paper highlights the significant threat posed by gastrointestinal nematode (GIN) infections, particularly by *Haemonchus contortus*, to sheep farming globally. This nematode, known for causing severe health issues such as anemia and lethargy in sheep and goats, is prevalent in tropical and subtropical regions. The reliance on anthelmintic (AH) treatments for parasite control has led to increased resistance among GIN populations, exacerbated by the indiscriminate use of these treatments across entire flocks. This resistance threatens the sustainability of small ruminant production systems, necessitating alternative strategies to manage GIN effectively.
To combat the development of anthelmintic resistance, strategies such as preserving refugia—populations of parasites that have not been exposed to AHs—and targeted selective treatment (TST) of the most affected animals are recommended. Additionally, the concept of worm replacement (WR), which involves replacing resistant parasite populations with susceptible ones, has shown promise in various global studies. Despite its potential, WR remains a complex challenge. The study aims to investigate the effects of WR on anthelmintic resistance in different sheep breeds (White Dorper, Santa Inês, and Texel), which exhibit varying levels of resistance to *H. contortus*. This research seeks to enhance understanding of sheep performance under high parasitic pressure, particularly in tropical environments.
Methods
The study was conducted at Embrapa Pecuária Sudeste in São Carlos, Brazil, from February 2022 to March 2023, focusing on the effects of anthelmintic treatments on sheep infected with Haemonchus contortus. A susceptible isolate of H. contortus was used to infect sheep, which were housed in GIN-free pens to produce infective larvae for artificial infections. The experimental design included three groups of ewes—Control (C), Partial Replacement (PR), and Total Replacement (TR)—which were matched based on fecal egg count, weight, paternity, and age. Ewes in the PR and TR groups received a combination of anthelmintic treatments over three consecutive days, followed by artificial infection with the susceptible isolate.
After 28 days, ewes in the PR group were moved to a pasture naturally infested with a resistant GIN population, while those in the TR group were relocated to a GIN-free paddock. The control group remained untreated and was placed in the infested pasture. A total of 106 lambs were born and monitored until 189 days old, with all lambs receiving vaccinations and treatments to prevent coccidiosis. The study ensured strict biosecurity measures to prevent cross-contamination among groups, including separate infrastructure and disinfectant protocols at paddock entrances.
Results
During the experimental period from August 1, 2022, to March 31, 2023, environmental conditions varied significantly, with relative humidity ranging from 59% to 90%, temperatures between 8°C and 33°C, and precipitation levels peaking at 516 mm in December 2022. The efficacy of anthelmintic treatments was assessed using the fecal egg count reduction test (FECRT), revealing a complete resistance to albendazole (0% efficacy) and varying efficacy for levamisole across different treatment groups: 60% for the Control (C), 74% for Partial Replacement (PR), and 98% for Total Replacement (TR) groups on Day 147, and 35%, 44%, and 89% respectively on Day 189. Haemonchus spp. was the predominant nematode genus identified in fecal cultures, constituting 85-100% of the samples.
Statistical analyses indicated that anthelmintic treatment significantly reduced mean fecal egg counts (FEC) in treated animals compared to untreated ones (p < 0.001), particularly in the PR and TR groups. Additionally, male lambs exhibited higher FEC than females (p = 0.037), and older weaning ages correlated with lower FEC. The number of anthelmintic treatments varied by breed, with Santa Inês (SI) lambs receiving significantly fewer treatments than Dorper (DO) and Texel (TX) breeds (p < 0.001). The packed cell volume (PCV) was influenced by breed and sex, with SI lambs showing the highest PCV values. Weight gain over the study period was significantly greater in the TR group compared to PR and C groups (p < 0.001), and environmental factors such as humidity and precipitation also impacted weight gain. Overall, the results highlight the complex interactions between treatment efficacy, environmental conditions, and lamb management practices.
Discussion
The study investigated the impact of replacing a multi-anthelmintic-resistant population of *Haemonchus contortus* with a susceptible isolate in Santa Inês, White Dorper, and Texel sheep breeds. A total of 106 lambs were monitored for phenotypic evaluations and fecal egg counts (FEC) over a period when they were particularly vulnerable to gastrointestinal nematode infections. The results indicated that the susceptible isolate was viable and infective, as evidenced by similar FEC values across groups, suggesting a homogenous distribution of parasitism. Anthelmintic treatments were effective, particularly in the PR and TR groups, where the susceptible isolate was present, leading to a significant reduction in FEC and improved weight gain.
The findings also highlighted the influence of various factors, including breed, sex, and weaning age, on parasitism and treatment efficacy. Notably, Santa Inês lambs exhibited higher packed cell volumes and required fewer treatments compared to the other breeds, indicating potential genetic resistance. The study concluded that the replacement of resistant parasites with a susceptible population can enhance anthelmintic efficacy and weight gain, particularly when combined with pasture decontamination. However, the rapid development of resistance underscores the need for careful management strategies, including selective treatment and breeding for resistance, to sustain effective parasite control in sheep flocks.