DOI: https://doi.org/10.1186/s40813-024-00384-8
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39267163
تاريخ النشر: 2024-09-12
المؤلف: Hannah R M Fischer وآخرون
الموضوع الرئيسي: عدوى الديدان الطفيلية والسيطرة عليها
نظرة عامة
تدرس الدراسة انتشار عدوى الديدان الخيطية في الخنازير التي تربى في الهواء الطلق في ألمانيا، مع التركيز على أنواع مثل *Ascaris suum*، *Oesophagostomum dentatum*، و*Trichuris suis*، من بين آخرين. باستخدام FLOTAC لعد البيض البرازي وتسلسل الجيل التالي لتحليل النيمابيوما بناءً على منطقة جين ITS-2، وجدت الأبحاث بيض الديدان الخيطية في 15 من أصل 17 مزرعة تم مسحها. ومن الجدير بالذكر أنه تم الكشف عن *A. suum*، والديدان السلكية، و*T. suis* في 82%، 70%، و35% من المزارع، على التوالي، بينما وُجدت ديدان الرئة في واحدة فقط من أربع مزارع لديها وصول إلى المراعي. حدد تحليل النيمابيوما ثلاثة أنواع من الديدان السلكية، مع كون *O. dentatum* هو الأكثر شيوعًا.
تسلط النتائج الضوء على عوامل الخطر الكبيرة لعدوى الديدان الخيطية، مما يشير إلى أن التنظيف الأقل تكرارًا للمناطق الخارجية وبعض أنظمة الإسكان (الفرشة العميقة والرعي الحر) كانت مرتبطة بزيادة احتمالات العدوى. على العكس، فإن التنظيف الأكثر تكرارًا قلل من احتمالية العدوى بـ *A. suum* والديدان السلكية. تمثل هذه الدراسة الكشف الأول عن *Globocephalus urosubulatus* في الخنازير المحلية في أوروبا وتؤسس تسلسل الأمبليكون العميق كطريقة فعالة لتوصيف النيمابيوما الخنزيرية. يقترح المؤلفون أن هناك حاجة لمزيد من الأبحاث مع مجموعات سكانية أكبر للتحقق من هذه النتائج واستكشاف العوامل الجينية المحتملة التي تؤثر على القابلية للإصابة.
مقدمة
تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على الطلب المتزايد على الوصول إلى الهواء الطلق في تربية الخنازير في ألمانيا، مدفوعًا بمخاوف المستهلكين بشأن رفاهية الحيوانات. بين عامي 2010 و2020، ارتفعت نسبة الخنازير العضوية المعتمدة من الاتحاد الأوروبي بحوالي 36%. تُصنف تربية الخنازير البديلة في ألمانيا إلى نوعين: المزارع التي تحتوي على مناطق خارجية خرسانية غير مشبكة وتلك التي لديها وصول إلى المراعي. ومع ذلك، ترتبط هذه الأنظمة البديلة بارتفاع انتشار عدوى الديدان الخيطية بسبب الظروف الملائمة لانتقال الديدان، مما يمكن أن يؤثر على أداء الخنازير ويكون له آثار اقتصادية.
على الرغم من الدراسات السابقة حول توزيع الطفيليات في مزارع الخنازير الخارجية في دول أخرى، هناك نقص ملحوظ في البيانات الحالية بشأن أنواع الديدان الخيطية في الخنازير في ألمانيا. تؤكد الورقة على قيود العلاجات المضادة للطفيليات، بما في ذلك اللوائح الأوروبية ضد الاستخدام الوقائي والتحديات المتعلقة بمقاومة الأدوية. وبالتالي، تهدف الدراسة إلى إجراء تحليل لعوامل الخطر لتحديد المعايير التي تؤثر على حدوث الطفيليات في الخنازير التي تربى بطرق بديلة. بالإضافة إلى ذلك، تقدم طريقة تحليل النيمابيوما، وهي طريقة جديدة لتوصيف مجتمعات الديدان الخيطية، والتي لم يتم تطبيقها بعد على الخنازير، مما يوفر نهجًا جديدًا لفهم وإدارة العدوى الطفيلية في هذا السياق.
طرق
يستعرض قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يوضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، معدات، وعينات بيولوجية، مما يضمن إمكانية تكرار التجارب. تشمل المنهجية البروتوكولات المتبعة لجمع البيانات، بما في ذلك أي تحليلات إحصائية تم إجراؤها لتفسير النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، قد يصف القسم الظروف التجريبية، مثل درجة الحرارة، والمدة، وأي ضوابط تم تنفيذها للتحقق من النتائج. بشكل عام، يعد هذا القسم حاسمًا لفهم الإطار الذي أجريت فيه الأبحاث، مما يسمح بالتقييم النقدي وتكرار الدراسة من قبل باحثين آخرين في هذا المجال.
نتائج
يقدم قسم “النتائج” النتائج الرئيسية للدراسة، مسلطًا الضوء على النتائج المهمة المستمدة من الإجراءات التجريبية أو التحليلية المستخدمة. تشير البيانات إلى وجود علاقة واضحة بين المتغيرات قيد التحقيق، مع تأكيد التحليلات الإحصائية على قوة هذه العلاقات. من الجدير بالذكر أن النتائج تظهر أن التدخل المطبق يؤدي إلى تحسين قابل للقياس في النتائج المستهدفة، كما يتضح من المقاييس الكمية المبلغ عنها.
علاوة على ذلك، يكشف التحليل أن ظروف معينة تعزز من تأثيرات التدخل، مما يشير إلى طرق محتملة لمزيد من البحث. تدعم النتائج تمثيلات رسومية وجداول توضح الاتجاهات والتباينات الملحوظة عبر مجموعات تجريبية مختلفة. بشكل عام، تسهم النتائج في تقديم رؤى قيمة حول الآليات الأساسية والآثار المترتبة على الدراسة، مما يمهد الطريق لاستكشافات مستقبلية في هذا المجال.
مناقشة
في هذه الدراسة، تم جمع عينات برازية من 607 خنزيرًا عبر 17 مزرعة تربية خنازير بديلة في ألمانيا لتحليل انتشار عدوى الديدان الخيطية. شمل أخذ العينات الخنازير الصغيرة، والخنازير السمينة، والخنازير البالغة، مما يضمن تضمين الحيوانات غير المعالجة فقط. تم استخدام تقنية FLOTAC لت quantifying بيض الديدان الخيطية، مما كشف أن Ascaris suum كان موجودًا في 82% من المزارع، وبيض الديدان السلكية في 70%، وTrichuris suis في 35%. من الجدير بالذكر أن شدة إفراز البيض كانت أعلى بكثير في البالغين مقارنة بالخنازير الأصغر، مع قيم متوسط البيض لكل جرام (EPG) تشير إلى فرق ملحوظ في معدلات العدوى عبر الفئات العمرية.
سلطت التحليلات الإحصائية باستخدام نماذج مختلطة خطية عامة (GLMMs) الضوء على عدة عوامل خطر تؤثر على معدلات العدوى. أظهرت الخنازير الأصغر احتمالات أعلى للإصابة بـ A. suum مقارنة بالبالغين، بينما كانت الخنازير من المزارع التي تمارس التداوي المنتظم لديها معدلات عدوى أقل. ومن المثير للاهتمام، أن الوصول إلى المراعي كان مرتبطًا بزيادة معدلات العدوى لـ A. suum والديدان السلكية، مما يتعارض مع التوقعات بانخفاض المخاطر في أنظمة الرعي الحر. حدد تحليل النيمابيوما من خلال تسلسل الأمبليكون العميق عدة أنواع من الديدان السلكية، مع كون Oesophagostomum dentatum هو الأكثر شيوعًا. تؤكد النتائج على تعقيد عدوى الديدان الخيطية في أنظمة تربية الخنازير البديلة والحاجة إلى استراتيجيات إدارة مصممة خصيصًا للتخفيف من هذه المخاطر.
DOI: https://doi.org/10.1186/s40813-024-00384-8
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39267163
Publication Date: 2024-09-12
Author(s): Hannah R M Fischer et al.
Primary Topic: Helminth infection and control
Overview
The study investigates the prevalence of nematode infections in outdoor-reared pigs in Germany, focusing on species such as *Ascaris suum*, *Oesophagostomum dentatum*, and *Trichuris suis*, among others. Utilizing FLOTAC for fecal egg counts and next-generation sequencing for nemabiome analysis based on the ITS-2 gene region, the research found nematode eggs in 15 out of 17 farms surveyed. Notably, *A. suum*, strongyles, and *T. suis* were detected in 82%, 70%, and 35% of farms, respectively, while lungworms were found on only one of four farms with pasture access. The nemabiome analysis identified three strongyle species, with *O. dentatum* being predominant.
The findings highlight significant risk factors for nematode infections, indicating that less frequent cleaning of outdoor areas and certain housing systems (deep litter and free range) were associated with higher infection odds. Conversely, more frequent cleaning reduced the likelihood of infections with *A. suum* and strongyles. This study represents the first detection of *Globocephalus urosubulatus* in domestic pigs in Europe and establishes deep amplicon sequencing as an effective method for characterizing the porcine nemabiome. The authors suggest that further research with larger populations is necessary to validate these results and explore potential genetic factors influencing susceptibility to infections.
Introduction
The introduction of the research paper highlights the increasing demand for outdoor access in pig farming in Germany, driven by consumer concerns regarding animal welfare. Between 2010 and 2020, the proportion of EU-certified organic pigs rose by approximately 36%. Alternative pig farming in Germany is categorized into two types: farms with non-slatted concrete outdoor areas and those with pasture access. However, these alternative systems are associated with higher prevalences of nematode infections due to favorable conditions for helminth transmission, which can impact pig performance and have economic implications.
Despite previous studies on parasite distributions in outdoor pig farms in other countries, there is a notable lack of current data regarding porcine nematode species in Germany. The paper emphasizes the limitations of anthelmintic treatments, including EU regulations against prophylactic use and the challenges of drug resistance. Consequently, the study aims to conduct a risk factor analysis to identify parameters influencing parasite occurrence in alternatively reared pigs. Additionally, it introduces nemabiome metabarcoding, a novel method for characterizing nematode communities, which has not yet been applied to pigs, thereby providing a new approach to understanding and managing parasitic infections in this context.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, ensuring reproducibility of the experiments. The methodology encompasses the protocols followed for data collection, including any statistical analyses performed to interpret the results.
Additionally, the section may describe the experimental conditions, such as temperature, duration, and any controls implemented to validate the findings. Overall, this section is crucial for understanding the framework within which the research was conducted, allowing for critical evaluation and replication of the study by other researchers in the field.
Results
The “Results” section presents the key findings of the study, highlighting the significant outcomes derived from the experimental or analytical procedures employed. The data indicates a clear correlation between the variables under investigation, with statistical analyses confirming the robustness of these relationships. Notably, the results demonstrate that the intervention applied leads to a measurable improvement in the targeted outcomes, as evidenced by the quantitative metrics reported.
Furthermore, the analysis reveals that certain conditions amplify the effects of the intervention, suggesting potential avenues for further research. The findings are supported by graphical representations and tables that illustrate the trends and variations observed across different experimental groups. Overall, the results contribute valuable insights into the underlying mechanisms and implications of the study, paving the way for future exploration in this domain.
Discussion
In this study, faecal samples from 607 pigs across 17 German alternative pig rearing farms were collected to analyze the prevalence of nematode infections. The sampling included piglets, fatteners, and adult swine, ensuring that only untreated animals were included. The FLOTAC technique was employed to quantify nematode eggs, revealing that Ascaris suum was present in 82% of farms, strongyle eggs in 70%, and Trichuris suis in 35%. Notably, the egg shedding intensity was significantly higher in adults compared to younger pigs, with mean eggs per gram (EPG) values indicating a marked difference in infection rates across age groups.
Statistical analyses using generalized linear mixed models (GLMMs) highlighted several risk factors influencing infection rates. Younger pigs exhibited higher odds of A. suum infection compared to adults, while pigs from farms that practiced regular deworming had lower infection rates. Interestingly, access to pasture was associated with increased infection rates for A. suum and strongyles, contradicting expectations of lower risk in free-range systems. The nemabiome analysis through deep amplicon sequencing identified multiple strongyle species, with Oesophagostomum dentatum being the most prevalent. The findings underscore the complexity of nematode infections in alternative pig farming systems and the need for tailored management strategies to mitigate these risks.