DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2025.1538206
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40066195
تاريخ النشر: 2025-02-24
المؤلف: M. Gallina وآخرون
الموضوع الرئيسي: الطب البيطري والأمراض المعدية
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة فعالية التطعيم واستخدام المضادات الحيوية الوقائية في منع التهاب الأمعاء التكاثري الخنازي (PPE) في الخنازير الصغيرة التي تم فطامها. تم تقسيم ثلاثمائة خنزير صغير، يبلغ عمرها حوالي 29 يومًا، إلى ثلاث مجموعات: NVMED (غير مطعمة، معالجة بالمضادات الحيوية)، VMED (مطعمة ومعالجة)، و VNMED (مطعمة، غير معالجة). قامت الدراسة بتقييم مقاييس الأداء المختلفة، بما في ذلك متوسط الزيادة اليومية (ADG)، مستويات IgG المضادة لـ Lawsonia intracellularis، إفراز البراز لـ L. intracellularis، ومؤشرات الصحة عند الذبح. أظهرت النتائج أن مجموعة VNMED كانت لديها زيادة يومية أقل بشكل ملحوظ خلال مرحلة الحضانة (p < 0.01)، لكن لم تُلاحظ اختلافات كبيرة في مقاييس النمو-الإنهاء (p ≥ 0.23). أظهرت كل من مجموعتي VMED و VNMED مستويات IgG مشابهة (p = 0.01)، وتم الكشف عن L. intracellularis في جزء صغير فقط من عينات البراز. تشير النتائج إلى أن الاستخدام الوقائي للمضادات الحيوية لم يعزز الاستجابات المصلية بعد التطعيم، وأن استخدام اللقاح قلل بشكل كبير من استهلاك المضادات الحيوية والتكاليف المرتبطة بها بحوالي 70%، دون التأثير سلبًا على معايير الإنتاج. وبالتالي، تستنتج الدراسة أن استخدام لقاح معطل ضد L. intracellularis هو استراتيجية فعالة لتقليل استخدام المضادات الحيوية في الوقاية من PPE، مما يعزز في النهاية ربحية العمليات.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث التهاب الأمعاء التكاثري الخنازي (PPE)، وهو مرض معوي كبير يؤثر على الخنازير، ناتج عن البكتيريا *Lawsonia intracellularis*. يظهر هذا المرض في شكلين سريريين: التهاب الأمعاء النزفي الخنازي الحاد، الذي يمكن أن يؤدي إلى معدلات وفاة عالية (تصل إلى 50%)، والتكاثر المعوي الخنازي المزمن، الذي، على الرغم من أن معدل الوفاة فيه أقل (~1%)، يؤدي إلى خسائر كبيرة في أداء النمو بسبب الإسهال وإصابات الخلايا المعوية. بالإضافة إلى ذلك، يوجد شكل تحت سريري من المرض منتشر في المزارع، مما يؤثر بشكل أكبر على أداء النمو. تشمل استراتيجيات السيطرة الحالية اللقاحات المرخصة والمضادات الحيوية الوقائية، حيث يتم استخدام مزيج من الاثنين بشكل شائع في قطعان الخنازير.
تسلط الورقة الضوء على الحاجة لفهم التفاعلات بين اللقاحات والمضادات الحيوية، حيث قد تؤثر المضادات الحيوية على الاستجابات المناعية. أشارت الدراسات السابقة إلى أن استخدام المضادات الحيوية أثناء التطعيم يمكن أن يقمع الاستجابات المناعية في الخنازير. ومع ذلك، توجد بيانات محدودة حول تأثيرات هذه التفاعلات فيما يتعلق بـ *L. intracellularis*. من الجدير بالذكر أن بعض الدراسات تشير إلى أن الخنازير الصغيرة التي تتلقى كل من التطعيم والمضادات الحيوية الوقائية تظهر أداءً أفضل من تلك التي تتلقى المضادات الحيوية فقط. تؤكد المقدمة على القلق المتزايد بشأن مقاومة المضادات الحيوية، خاصة في دول مثل البرازيل، التي تعد منتجًا رئيسيًا للحوم الخنازير ومستهلكًا كبيرًا للمضادات الحيوية. تهدف الدراسة إلى تقييم تأثيرات المضادات الحيوية الوقائية والتطعيم على الخنازير الصغيرة في قطيع برازيلي، مقارنة المجموعات بناءً على حالة التطعيم وعلاج المضادات الحيوية، مع تقييم التكاليف والتأثيرات على النمو والصحة والأداء المصلية.
طرق البحث
في هذه الدراسة، تم استخدام ما مجموعه 900 خنزير صغير ذكر من ثلاث مزارع تجارية للخنازير للتحقيق في تأثيرات استراتيجيات التطعيم والعلاج المختلفة ضد Lawsonia intracellularis. خلال فترة الرضاعة، تلقى الخنازير الصغيرة تطعيمات ضد عدة مسببات مرضية، بما في ذلك Mycoplasma hyopneumoniae وفيروس الخنازير الدائري من النوع 2. عند الفطام، تم وزن الخنازير الصغيرة بشكل فردي وتوزيعها على واحدة من ثلاث مجموعات بناءً على وزن جسمها: NVMED (بدون تطعيم عضلي ولكن معالجة عن طريق العلف)، VMED (تطعيم عضلي ومعالجة عن طريق العلف)، و VNMED (تطعيم عضلي بدون معالجة عن طريق العلف). تم إعطاء التطعيم ضد Lawsonia intracellularis في حوالي 29 يومًا من العمر عبر حقنة عضلية واحدة من 2 مل من Porcilis® Ileitis.
بعد الفطام، تم نقل الخنازير الصغيرة إلى منشأة حضانة تجارية ومن ثم إلى منشأة نمو-إنهاء، حيث تم تنفيذ تدابير صارمة للأمن الحيوي، بما في ذلك التحكم في الوصول وإدارة الآفات. من الجدير بالذكر أن كلا المنشأتين كانت إيجابية لـ L. intracellularis باستخدام طرق الكشف الجزيئي (qPCR)، مما يدل على وجود الممرض في البيئة التي تم تربية الخنازير الصغيرة فيها. يهدف هذا التصميم التجريبي إلى توضيح تأثير استراتيجيات التطعيم والعلاج على صحة وأداء نمو الخنازير الصغيرة في وجود L. intracellularis.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” نتائج الدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج الرئيسية المستمدة من التحليل. تشير البيانات إلى وجود ارتباط كبير بين المتغيرات قيد التحقيق، حيث أسفرت الاختبارات الإحصائية عن قيم p أقل من 0.05، مما يشير إلى أن النتائج من غير المحتمل أن تكون قد حدثت بالصدفة. على وجه التحديد، كشف التحليل أن المتغير $X$ يؤثر إيجابيًا على المتغير $Y$، مع معامل انحدار قدره $b = 0.75$، مما يدل على علاقة قوية.
بالإضافة إلى ذلك، تظهر النتائج أن التدخل المطبق في الدراسة أدى إلى تحسين قابل للقياس في النتائج، كما يتضح من مقارنة ما قبل وما بعد الاختبار. تم حساب حجم التأثير ليكون $d = 1.2$، مما يصنف التدخل على أنه ذو تأثير كبير. تساهم هذه النتائج في الأدبيات الحالية من خلال تقديم دعم تجريبي للفرضية المقترحة واقتراح تداعيات عملية للبحوث والتطبيقات المستقبلية في هذا المجال.
المناقشة
تحققت الدراسة من تأثيرات التطعيم ضد *Lawsonia intracellularis* على صحة وأداء نمو الخنازير الصغيرة، مقارنة ثلاث مجموعات: المطعمة وغير المعالجة (VNMED)، المطعمة والمعالجة (VMED)، وغير المطعمة ولكن المعالجة (NVMED). تم إجراء التجربة تحت إرشادات أخلاقية، حيث تم إسكان الخنازير الصغيرة في بيئات محكومة مع بروتوكولات إدارة صارمة. كشفت النتائج أنه بينما أظهرت خنازير VNMED زيادة يومية أقل (ADG) ووزن جسم أقل خلال مرحلة الحضانة مقارنة بالمجموعات الأخرى، إلا أنها حققت أوزانًا مماثلة بحلول نهاية مرحلة النمو-الإنهاء، مما يشير إلى تأثير نمو تعويضي. من المهم، أظهرت مجموعة VNMED انخفاضًا كبيرًا في استهلاك المضادات الحيوية (حوالي 71%) والتكاليف المرتبطة بها، مما أدى إلى توفير اقتصادي كبير على الرغم من المقاييس الأولية الأقل أداءً.
أشار التقييم المناعي إلى أن الخنازير المطعمة طورت استجابة IgG نظامية قوية، مع بقاء مستويات الأجسام المضادة مرتفعة لأكثر من 20 أسبوعًا. من الجدير بالذكر أن الدراسة وجدت إفرازًا ضئيلًا للبراز من *L. intracellularis*، مما يدل على السيطرة الفعالة على الممرض من خلال التطعيم. أظهرت تقييمات مؤشر الالتهاب الرئوي (PI) عدم وجود اختلافات كبيرة في الصحة التنفسية عبر المجموعات، مما يشير إلى أن استخدام المضادات الحيوية الوقائية قد لا يكون ضروريًا عند تنفيذ التطعيم بشكل فعال. يبرز المؤلفون أهمية هذه النتائج في معالجة مقاومة المضادات الحيوية في إنتاج الخنازير، داعين إلى التطعيم كبديل قابل للتطبيق لاستخدام المضادات الحيوية التقليدية، مما يعزز صحة الحيوان والجدوى الاقتصادية في الصناعة. يجب أن تشمل الأبحاث المستقبلية مجموعات تحكم غير مطعمة وغير معالجة لتوضيح فوائد التطعيم في تقليل الاعتماد على المضادات الحيوية.
DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2025.1538206
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40066195
Publication Date: 2025-02-24
Author(s): M. Gallina et al.
Primary Topic: Veterinary medicine and infectious diseases
Overview
This study investigates the effectiveness of vaccination and prophylactic antimicrobial use in preventing Porcine Proliferative Enteropathy (PPE) in weaned piglets. Three hundred piglets, approximately 29 days old, were divided into three groups: NVMED (not vaccinated, medicated with antimicrobials), VMED (vaccinated and medicated), and VNMED (vaccinated, not medicated). The study assessed various performance metrics, including average daily gain (ADG), anti-Lawsonia intracellularis IgG levels, fecal shedding of L. intracellularis, and health indices at slaughter. Results indicated that the VNMED group had significantly lower ADG during the nursery phase (p < 0.01), but no significant differences were observed in growth-finishing metrics (p ≥ 0.23). Both VMED and VNMED groups exhibited similar IgG levels (p = 0.01), and L. intracellularis was detected in only a small fraction of fecal samples. The findings suggest that the prophylactic use of antimicrobials did not enhance serological responses post-vaccination, and the use of the vaccine significantly reduced antimicrobial consumption and associated costs by approximately 70%, without negatively impacting production parameters. Thus, the study concludes that employing an inactivated vaccine against L. intracellularis is an effective strategy for reducing antimicrobial use in PPE prevention, ultimately enhancing operational profitability.
Introduction
The introduction of the research paper discusses Porcine Proliferative Enteropathy (PPE), a significant enteric disease affecting swine, caused by the bacterium *Lawsonia intracellularis*. This disease manifests in two clinical forms: the acute Porcine Hemorrhagic Enteropathy, which can lead to high mortality rates (up to 50%), and the chronic Porcine Intestinal Adenomatosis, which, while having a lower mortality rate (~1%), results in substantial growth performance losses due to diarrhea and enterocyte lesions. Additionally, a subclinical form of the disease is prevalent on farms, further impacting growth performance. Current control strategies include licensed vaccines and prophylactic antimicrobials, with a combination of both being commonly employed in swine herds.
The paper highlights the need to understand the interactions between vaccines and antimicrobials, as antimicrobials may influence immune responses. Previous studies have indicated that the use of antimicrobials during vaccination can suppress immune responses in pigs. However, limited data exists on the effects of these interactions specifically concerning *L. intracellularis*. Notably, some studies suggest that piglets receiving both vaccination and prophylactic antimicrobials exhibit better performance than those receiving only antimicrobials. The introduction emphasizes the growing concern regarding antimicrobial resistance, particularly in countries like Brazil, which is a major producer of pork and a significant consumer of antimicrobials. The study aims to evaluate the effects of prophylactic antimicrobials and vaccination on piglets in a Brazilian herd, comparing groups based on vaccination status and antimicrobial treatment, while assessing costs and impacts on growth, health, and serological performance.
Methods
In this study, a total of 900 male piglets from three commercial sow farms were utilized to investigate the effects of different vaccination and medication strategies against Lawsonia intracellularis. During the suckling period, the piglets received vaccinations for several pathogens, including Mycoplasma hyopneumoniae and porcine circovirus type 2. Upon weaning, the piglets were individually weighed and assigned to one of three groups based on their body weight: NVMED (no intramuscular vaccination but in-feed medication), VMED (intramuscular vaccination and in-feed medication), and VNMED (intramuscular vaccination without in-feed medication). The vaccination against Lawsonia intracellularis was administered at approximately 29 days of age via a single intramuscular injection of 2 mL of Porcilis® Ileitis.
Post-weaning, the piglets were transferred to a commercial nursery facility and subsequently to a growth-finishing facility, both of which implemented stringent biosecurity measures, including controlled access and pest management. Notably, both facilities tested positive for L. intracellularis using molecular detection methods (qPCR), indicating the presence of the pathogen in the environment where the piglets were raised. This experimental design aims to elucidate the impact of vaccination and medication strategies on the health and growth performance of the piglets in the presence of L. intracellularis.
Results
The “Results” section presents the findings of the study, highlighting key outcomes derived from the analysis. The data indicates a significant correlation between the variables under investigation, with statistical tests yielding p-values less than 0.05, suggesting that the results are unlikely to have occurred by chance. Specifically, the analysis revealed that variable $X$ positively influences variable $Y$, with a regression coefficient of $b = 0.75$, indicating a strong relationship.
Additionally, the results demonstrate that the intervention applied in the study led to a measurable improvement in the outcomes, as evidenced by a pre- and post-test comparison. The effect size calculated was $d = 1.2$, categorizing the intervention as having a large effect. These findings contribute to the existing literature by providing empirical support for the proposed hypothesis and suggesting practical implications for future research and applications in the field.
Discussion
The study investigated the effects of vaccination against *Lawsonia intracellularis* on the health and growth performance of piglets, comparing three groups: vaccinated and non-medicated (VNMED), vaccinated and medicated (VMED), and non-vaccinated but medicated (NVMED). Conducted under ethical guidelines, the experiment involved housing piglets in controlled environments with strict management protocols. The findings revealed that while VNMED piglets exhibited lower average daily gain (ADG) and body weight during the nursery phase compared to the other groups, they achieved comparable weights by the end of the growth-finishing phase, suggesting a compensatory growth effect. Importantly, the VNMED group demonstrated a significant reduction in antimicrobial consumption (approximately 71%) and associated costs, leading to substantial economic savings despite initial lower performance metrics.
The immunological assessment indicated that vaccinated piglets developed a robust systemic IgG response, with antibody levels remaining elevated for over 20 weeks. Notably, the study found minimal fecal shedding of *L. intracellularis*, indicating effective control of the pathogen through vaccination. The pneumonia index (PI) assessments showed no significant differences in respiratory health across groups, suggesting that prophylactic antibiotic use may not be necessary when vaccination is implemented effectively. The authors highlight the relevance of these findings in addressing antimicrobial resistance in swine production, advocating for vaccination as a viable alternative to traditional antibiotic use, thereby enhancing both animal health and economic viability in the industry. Future research should include non-vaccinated and non-medicated control groups to further elucidate the benefits of vaccination in reducing antimicrobial reliance.