E. Coli - Infektion

Huhn

Nicht pathogene E. coli Bakterien gehören zur natürlichen Darmflora und tragen dort auch zum Schutz vor Ansiedlung pathogener Keime bei. Eine Reihe der E. coli-Stämme besitzen aufgrund verschiedener Virulenzfaktoren aber auch pathogene Eigenschaften und verursachen beim Geflügel verschiedene Krankheitsbilder: die Coliseptikämie, Colibazillose und die Coligranulomatose. Diese gehen mit Enteritits, Enterotoxämie und Septikämie einher, sodass es zum Teil zu schweren wirtschaftlichen Verlusten kommt. Gerade bei Geflügel-Intensivhaltungen ist die Coliseptikämie Ursache beträchtlicher wirtschaftlicher Verluste. In Käfighaltungsbetrieben kommt es seltener zu Verlusten durch eine E. coli Infektion als bei der Boden-, Volieren- und Freilandhaltung.

Erreger

E. coli ist ein Gram-negatives, kurzes und nicht sporenbildendes Stäbchenbakterium aus der Familie der Enterobacteriaceae und weltweit verbreitet. Es gibt eine Vielzahl von Stämmen, die sich in ihrer Wirtsspezifität und Pathogenität unterscheiden. Die meisten Stämme sind aufgrund einer peritrichen Begeißelung beweglich. Für Stämme mit humanpathogenem Potenzial stellt das Wirtschaftsgeflügel kein Reservoir dar. Pathogene Stämme besitzen Fimbrien, die eine Haftung des Bakteriums an den Rezeptoren der Dünndarmepithelzellen ermöglichen. Sie stellen einen Virulenzfaktor dar und können durch ihre hämagglutinierenden Eigenschaften sowie morphologisch in verschiedene Typen unterteilt werden. Man bezeichnet sie auch als Kolonisationsfaktoren oder Adhäsine.

Geflügelpathogene Stämme, als Erreger der Colibazillose und Coliseptikämie werden als APEC bezeichnet. Es handelt sich hierbei um bestimmte pathogene Serovare die Enterotoxine und cytotoxische Substanzen bilden. Verantwortlich für die Coligranulomatose sind mukoide Colistämme.

E. coli Bakterien kommen überall da vor, wo es zu Verunreinigungen mit menschlichen oder tierischen Fäkalien gekommen ist. Obwohl E. coli Bakterien in relativ großen Mengen mit den Faeces ausgeschieden werden, ist ihr zahlenmäßiger Anteil an der regulären Darmflora gering. In feuchtem Milieu und von den bakteriziden Einflüssen des Sonnenlichtes durch einhüllende Substanzen geschützt, kann E. coli über viele Monate lebens- und vermehrungsfähig bleiben. Die Tenazität von E. coli ist folglich im Stallmilieu und in der Einstreu hoch, in der Luft aber gering. Niedrige Luftfeuchtigkeit im Stall fördert jedoch die Verstaubung und damit das Vorhandensein des Erregers. In Faeces überleben E. coli über Wochen. In frischem Hühnerkot überleben E. coli Bakterien im Winter bis zu einem Monat, im Sommer maximal eine Woche. Folglich tritt eine Erkrankung in der kalten Jahreszeit häufiger auf, als in der warmen.

Übertragung

E. coli ist ein ubiquitärer Keim im Stallmilieu. Die Erregerverbreitung in einem Bestand erfolgt durch verunreinigtes Futter und Wasser, sowie über fäkal kontaminierten Staub in der Luft. Im Falle der pathogenen Stämme spielt die aerogene Übertragung der in Staubteilchen gehüllten Erreger die größte Rolle.

Die Ansiedlung und Vermehrung im Darm gelingt nur, wenn sich die Bakterien an der Darmschleimhaut anheften können, dies setzt bestimmte speziesspezifische Adhäsine als Virulenzfaktoren voraus. Diese pathogenen Subtypen bilden auch die oben erwähnten Toxine, die wiederum die Erkrankung auslösen.

Eine Übertragung pathogener Typen von einer Tierart auf die andere oder auf den Menschen kommt praktisch nicht vor, da die Bakterien durch die Ausbildung der speziellen Adhäsine wirtsspezifisch sind.

E. coli Bakterien können mit dem Brutei übertragen werden und verursachen so eine hohe Kükensterblichkeit. Im Darm der Tiere hält sich der Erreger auch ohne dass es zur Erkrankung kommt unterschiedlich lang und wird dann mit der Faeces ausgeschieden, sodass es letztlich zur Persistenz und Ausbreitung im Stall kommt. Bei einer Schädigung der Eischale und der das Ei vor Infektionen schützenden Membranen können die Erreger in den Dottersack gelangen und dort persistieren.

Die Infektion erfolgt beim auch beim geschlüpften Küken aerogen, die Coliseptikämie tritt dann vor allem im Alter von 5 – 12 Wochen auf. Seltener tritt eine Infektion beim Hühner- und Putenküken in den ersten Lebenstagen auf. Seuchenhafte Ausbrüche mit schweren Verläufen werden besonders in Herden mit virus- oder mykoplasmabedingten Atemwegserkrankungen beobachtet.

Klinisches Erscheinungsbild

Coliseptikämie, Colibacillose

Grundsätzlich kann bei E. coli zwischen systemischen und lokal verlaufenden Infektionen unterschieden werden.

Colibazillosen kommen sehr häufig bei Jungtieren und seltener beim adulten Geflügel vor, prinzipiell sind aber alle Altersklassen für eine Infektion empfänglich. Es können die lokale, intestinalen Erkrankung und eine systemische Allgemeinerkrankung unterschieden werden. Bei der intestinalen Form kommt es nach einer starken Vermehrung pathogener E. coli Bakterien im Geflügeldarm schnell zu einer hochgradigen Enteritis, die zu erheblichen Verlusten an Wasser und Elektrolyten führt.

Systemische Erkrankungen werden durch E. coli Stämme verursacht, welche über die Darmschleimhaut oder nach aerogener Aufnahme in die Luftsäcke, dortiger Vermehrung und Auslösen einer Entzündung in die Blutbahn eindringen. Sie gelangen so in andere Organe und führen zu einer Generalisation, durch eine Coliseptikämie. Diese äußert sich als Allgemeinerkrankung mit Fieber, Mattigkeit, Futterverweigerung, vermehrter Wasseraufnahme, Abmagerung und vor allem in einer Aerosacculitis und Pericarditis. Die Erreger können auch direkt vom linken Abdominalluftsack auf den Eileiter übergehen. Dadurch kann sich eine chronische Eileiterentzündung entwickeln. Die Legetätigkeit der Tiere nimmt ab und es kommt häufig. innerhalb von 6 Monaten zum Tod. Eine Panophthalmitis kann ebenfalls auftreten, ist jedoch selten. Es kommt zu einem meist auf ein Auge begrenzten Hypopyon mit Erblindung und danach zum Tod.

Die Coliseptikämie kommt vor allem beim Mastgeflügel im Alter von 2 – 5 Wochen vor. Aber auch Eintagsküken und Putenküken, sowie Junghennen und Legehennen können betroffen sein. Resistenzmindernde Umweltfaktoren und auch andere Infektionskrankheiten, vor allem Mycoplasma gallisepticum, infektiöse Bronchitis und die Newcastle Disease fördern das Angehen der E. coli-Infektion und den schweren Krankheitsverlauf.

Broiler zeigen nach der Infektion auch ein erhöhtes Wärmebedürfnis, Inappetenz, Mattigkeit bis Somnolenz, gesträubtes Gefieder, erhöhte Körpertemperatur, eine verklebte Kloake und häufig Durchfall mit gelbem oder weißlichem Kot, was nicht die Folge einer Enteritis, sondern eines vermehrten Wasserverlustes über den Urin ist. Meist sind nur wenige Tiere zur gleichen Zeit krank. Bei jungen Küken kommt es oft auch zur allgemeinen Körperschwäche und zu Nekrosen und Ödemen am Nabel. Die Mortalität beträgt bei Küken bis zu 50%.

Bei Broilern oder älteren Tieren liegen Morbidität und Mortalität je bei etwa 10% .

Coligranulomatose

Die Coligranulomatose ist seltener und betrifft vor allem Pute, Auerhuhn, Rebhuhn und Pfau. Begünstigt wird die Coligranulomatose durch Endoparasitenbefall.

Sie geht einher mit erbsen- bis faustgroßen Wucherungen an verschiedenen Organen, insbesondere an Darm, Blinddarm, Leber, Lunge und Niere. Die Coligranulomatose kann sich auch als lokale Darmerkrankung mit Enteritis variabler Schwere äußern. Klinische Folgen sind dann Durchfall, Dehydratation, Lethargie und versterben der Tiere. Bei Infektion des respiratorischen Systems treten Rhinitis, Aerosacculitis und Pneumonie mit Schnabelatmung auf. Ist der Geschlechtsapparat betroffen zeigen die Tiere, ausgelöst durch Orchitis oder Ansammlung entzündlicher Massen im Eileiter, Atemnot und Pinguinstellung. Eine unspezifische Bewegungsunlust tritt häufig bei Jungputen auf und ist auf eine Gelenksinfektion durch die Erreger zurückzuführen.

Diagnose

Vermehrtes Absterben von Embryonen und eine erhöhte Kükensterblichkeit bis zum 6. – 10. Lebenstag sind häufig Folge einer Infektion mit pathogenen E. coli Stämmen während der Brut oder während des Schlüpfens, sodass bei dieser Problematik im Bestand eine Verdachtsdiagnose geäußert werden kann.

Bei der Sektion verendeter Tiere können pathologisch-anatomische Veränderungen den Verdacht einer Coliseptikämie erhärten. Dabei auffallende Veränderungen sind allerdings wenig charakteristisch. Als Anzeichen der Perikarditis und Peritonitis zeigen sich gelblich käsige, frei bewegliche Fibrinbeläge und eine vergrößerte grünlich verfärbte Leber. Bei jungen Küken fallen eine Vergrößerung des Dottersackes und eine gelb verfärbte Leber auf. Die Luftsäcke sind deutlich verdickt und zeigen ein käsiges, gelbes Exsudat.

Bei Coligranulomatose fallen bei den Tieren Granulome und Wucherungen in den entsprechenden Organen auf.

Die Verdachtsdiagnosen anhand von Klinik und Pathologie sollten allerdings durch eine Bakteriologische Untersuchung abgesichert werden. Bei bakteriologischen Untersuchungen von Organproben muss beachtet werden, dass diese innerhalb von 24 Stunden nach dem Tod erfolgen müssen, da normale E. coli-Keime des Darmes schnell die Organe des verstorbenen Tieres besiedeln können und so den Nachweis des eigentlichen Krankheitserregers erschweren. E. coli Bakterien sind meist problemlos anzuzüchten. Zur Unterscheidung apathogener Darmbewohner von pathogenen Krankheitserregern werden das Wachstum auf Selektivnährböden, spezifische biochemische Reaktionen in bunten Reihen und die durch Virulenzfaktoren bedingten Agglutinationsreaktionen mit verschiedenen Testseren herangezogen.

Prophylaxe und Therapie

Prophylaktische Maßnahmen beinhalten in erster Linie die Optimierung von Stallhygiene und Stallklima. Gründliche Reinigung und Desinfektion, vor allem der Futtergefäße senken den Infektionsdruck und eine angemessene Lüftung und Luftfeuchtigkeit im Stall verringert das Staubaufkommen.

Die Gabe von Probiotika oder Laktulose kann genutzt werden um den Darm-pH und die Darmflora zu stabilisieren, dadurch wird pathogenen Bakterien die Ansiedlung im Darm erschwert.

Zusätzlich stehen bestandsspezifische Impfstoffe zur Verfügung, die besonders in Boden- und Freilandhaltung zum Einsatz kommen.

Der gezielte Einsatz von Antiparasitika und die konsequente Behandlung anderer Erkrankungen, wie Mykoplasmeninfektionen, helfen prädisponierende Gesundheitszustände der Tiere zu vermeiden.

Einer therapeutischen Antibiose sollten möglichst die Erregerisolation und ein Antibiogramm vorausgehen, da E. coli bereits zunehmende Resistenzen aufweisen. Als Mittel der ersten Wahl dienen derzeit unter anderem auch die Fluorchinolone, die eine sehr günstige und stabile Resistenzlage aufweisen. Es stehen aus dieser Stoffgruppe auch Präparate zur Verfügung, die oral verabreicht werden können und somit die einfache Behandlung großer Tiergruppen ermöglichen.

Bei der Coligranulomatose ist die Prognose oft schlecht, weshalb die Merzung erkrankter Tiere in Betracht gezogen werden sollte.