Miltbrandsemfysem hos kvæg – en kasuistik

Indledning

Miltbrandsemfysem (MBE) (engelsk: blackleg) hos kvæg skyldes infektion med den anaerobe sporedannende jordbakterie Clostridium chauvoei og rammer typisk kalve i alderen 6 til 24 måneder [1;2;3;4]. Infektionen optræder oftest hos dyr på græs, og da den har et akut til subakut dødeligt forløb, findes afficerede kalve ofte døde på marken uden forudgående erkendte kliniske tegn. Da infektionen fører til hurtigt postmortel gasudvikling i kadaveret, og da den typisk forekommer i varme perioder, kan det være udfordrende at erkende tilstanden.

Den initiale patogenese ved MBE er ikke klarlagt i detaljer, men det er entydigt, at smitten er oral i form af C. chauvoei-bakterier og/eller sporer. Det er muligt, at de primære sporer optages direkte over formave- eller tarmslimhinden, men en del vil sporulere i lumen, og der vil være vækst af C. chauvoei i formave- eller tarmindholdet, hvorved antallet af både bakterier og sporer øges.

Hypotesen herefter er, at sporer optages via slimhinden og transporteres rundt i kroppen, men den eksakte mekanisme er ikke kendt. Det er imidlertid kendt, at sporerne fagocyteres af  makrofager i skelet og hjertemuskulatur, og at de herefter ligger latent i disse (muligvis i flere år), indtil der opstår et anaerobt miljø i musklen, eventuelt som følge af et stumpt traume [3;5;6;7]. Ved anaerobe forhold sporulerer sporerne, og der opstår en lokal bakteriel vækst af C. chauvoei. Bakterien er toksinproducerende, og toksiner som fx hæmolytisk leukocidin, C. chauvoei toxin A (CctA), hæmolysiner, neuraminidaser og hyaluronidaser forårsager vævsnekrose [1;6;8;9;10]. De herved dannede nekroser formodes at bidrage til en såkaldt circulus 
vitiosus (»ond cirkel«), hvor der skabes yderligere favorable forhold, som fremmer bakteriens vækst [6;11]. Der sker således en lokal opblussen af infektionen samtidig med, at der sker hæmatogen spredning (septikæmi) med dannelse af yderligere nekrotiske foci i andre muskler, herunder hjertemuskulatur og diafragma.

Såfremt kvæg undersøges, inden de dør, vil de typisk være svært alment påvirkede (letargiske, febrile, anorektiske og være halte eller liggende). Karakteristisk vil der være muskelpartier, ofte lårets muskulatur, der er hævede, og ved palpation kan subkutant emfysem erkendes (krepitation). Dog ses der tilfælde, hvor sådanne læsioner ikke umiddelbart erkendes. Dette gælder såfremt infektionen er lokaliseret til dybtliggende muskelpartier, diafragma eller hjertet. I tilfælde, hvor hjertet er afficeret, udvikles myokarditis, eventuelt med peri- eller endokarditis, og der kan udvikles lungeødem samt pleuritis. I sådanne tilfælde ses påvirkning af hjerte-lungekredsløbet, eksempelvis i form af dyspnø. 

Såfremt infektionen optræder hos drægtige køer, kan den spredes til fosteret, som derved også udvikler MBE [6].

Ved obduktion af dyr med MBE ses områder af muskulaturen mørkfarvet og med gasblærer samt ødem og blødning i det omkringliggende bindevæv. Muskulaturen har en harsk smørlugt, der er karakteristisk for clostridie-myonekroser [3;4;8;12;13].

Formålet med denne artikel er, med baggrund i et sygdomstilfælde fra en kvægbesætning i Nordsjælland, at gøre opmærksom på forekomsten af MBE i Danmark samt at beskrive de kliniske og patologiske fund og de udfordringer, der er forbundet med diagnostikken.

Anamnese

Blandt en flok cirka fem måneder gamle Holstein-kvier græssende på en eng i et lavbundområde (Langstrup Mose) ved Fredensborg fandtes i juli 2018 fire ud af 11 kalve pludseligt døde inden for ét døgn. Besætningsdyrlægen havde mistanke om pneumoni og åbnede derfor thorax på en kalv og inspicerede lungerne, men observerede ikke patologiske forandringer. Ved samtidigt indsnit i rygmuskulaturen fandtes mørkfarvning af muskulaturen. En kalv, som havde slinger gang, stive ben og var sløv, blev derpå indlagt på Universitetshospitalet for Store Husdyr, Københavns Universitet den 24. juli 2018.

Blandt besætningens andre kvæg fandtes ingen syge kalve, heller ikke blandt kvægflokken, der græssede på den tilstødende eng og delte drikkevand med de syge kalve i form af en gennemløbende å.

Kliniske og parakliniske undersøgelser

Ved klinisk undersøgelse af kalven på hospitalet fandtes denne ikke responsiv. Den lå fladt på siden og kunne ikke rej­se sig, hverken med eller uden assistance. Ved undersøgel­sen fandtes takypnø (68/min.), takykardi (125/min.) og normal rektal temperatur. Hudelasticiteten var nedsat, og ved palpa­tion fandtes udtalt subkutant emfysem dorsalt over hals og skulderparti. Slimhinderne var blege, cyanotiske og tørre, og kapillærfyldningstiden var 5­6 sek. Der observeredes ikke flåd fra næsebor eller hoste. Vejrtrækningen var abdominal med ru til bronkøs respiration over hele lungefeltet. Ved aus­kultation af hjertet var hjertetonerne svære at høre, grundet de høje respiratoriske lyde, men der hørtes hverken mislyde eller arytmi. Der hørtes ingen vomkontraktioner. Fæces blev ikke observeret, og rektum var uden indhold ved digital eks­ploration. Ved neurologisk undersøgelse havde kalven lys­ stive pupiller og ingen palpebral refleks. Der blev udtaget blodprøver til hæmatologi og syre­basemåling.

Kalven blev mistænkt for at have en toksisk interstitiel pneu­moni (»fog fever«) og blev af denne årsag straks behandlet med dexametason og intranasal ilt, men udviklede hurtigt kramper og blev derpå aflivet.

Hæmogram

Blodprøven viste udtalt leukocytose på 17,15 mia/L (referenceinterval (ref.) 4-12 mia/L) med normal differentialtælling, samt forøget fibrinogen 19,32 g/L (ref. 3-7 g/L). Derudover fandtes udtalt trombocytopeni på 492 mia/L (ref. 800-1100 mia/L).

Syrebase

Syrebasemålingen viste en kombineret respiratorisk og metabolisk acidose karakteriseret ved lavt pH (6,82; ref. 7,31-7,53), forøget pCO2 (92,6 mm Hg; ref. 40-46 mm Hg), lavt cHCO3 (8,0 mEq/L; ref. 17-29 mEq/L [14]) og forøget laktat (25 mmol/L; ref. 0,56-2,22 mmol/L [14]). Disse fund indikerer henholdsvis hypoventilation med deraf følgende ophobning af CO₂ og myonekroser med følgende ophobning af laktat i blodet og deraf lavt pH.

Obduktion

Kalven blev obduceret den efterfølgende dag. Der sås udbredt subkutan og interstitiel blødning samt ødem med gasudvikling (Fig. 1a, b). I muskulaturen udbredt i hele kalven sås områder af varierende størrelse med blødning og et tørt udseende, nogle steder omfattende stort set hele muskler. Den dybe lårmuskulatur udviste markante forandringer. I flere muskler, herunder muskulaturen dorsalt på ryggen, sås mørkerøde områder med gasbobler (Fig. 1c). Ved undersøgelse af hjertet fandtes i myokardiet mørkerøde områder analogt til fundene i skeletmuskulaturen samt fibrinøs perikarditis. I ileum sås spredte blødninger. Der fandtes gasudvikling i lever og milt, og de viscerale organer syntes generelt mere autolytiske end forventet i betragtning af, at kalven havde ligget på køl siden aflivningen (ca. 20 timer). Kalven var velnæret og havde et normalt indhold i sine formaver, løbe og tarm.

Vævsprøver fra skeletmuskulatur, hjerte, binyre, nyre, lever, og hjerne blev fikseret i 10 % formalin med henblik på histologisk undersøgelse. Ved denne fandtes i skeletmuskulaturen områder med tomme (gas-)vakuoler med interstitielle blødninger (Fig. 2a), overvejende bestående af hæmolyserede erythrocytter, ødem og fibrin i de tilstødende områder. Spredt og lokalt i hobe, ofte følgende bindevævsdrag eller fascier, sås nekrotiske fragmenterede muskelfibre (Fig. 2b). Der sås enkelte neutrofile granulocytter, men overordnet ingen inflammation i relation til læsionerne. I muskelfascier og bindevævsdrag, strækkende sig ind i musklerne, sås derimod en akut svær diffus suppurativ inflammation (flegmone), der stedvist greb over på muskelvævet (Fig. 2b). Stedvist fandtes trombedannelser, ligesom der fandtes spredte stavbakterier med terminal spore, enten enkeltvist eller i hobe.

I hjertet sås tilsvarende læsioner med interstitiel forekomst af fibrin, ødemvæske og overvejende hæmolyserede erythrocytter samt stedvist suppurativ inflammation. Der sås områder med nekrotiske myofibre. På epikardiet sås udbredt fibrino-purulent inflammation.

I binyrebarken, nyre og lever sås stedvist grupper af tomme (gas-)vakuoler, medførende kompression af det omkringliggende parenkym. Der sås endvidere alveolært og interstitielt lungeødem. Hjerne og tunge fandtes upåfaldende.

Bakteriologi

I forbindelse med obduktionen blev der udtaget prøver af muskelvæv og milt til bakteriologisk undersøgelse, som blev påbegyndt samme dag. Prøverne blev udsået på blodagar og inkuberet aerobt og anaerobt ved 37°C i 2 døgn. Den aerobe dyrkning var steril, mens den anaerobe dyrkning viste talrig og fåtallig renkultur af C. chauvoei i henholdsvis muskulatur og milt. Identifikation på artsniveau blev foretaget ved hjælp af Maldi-Tof -massespektrometri.

På basis af bakteriologisk påvisning af C. chauvoei og korresponderende patologiske forandringer blev diagnosen MBE stillet.

Diskussion

Miltbrandsemfysem hos kvæg kan være en vanskelig diagnose at stille, da det hurtige og letale forløb kun tillader et kort tidsrum til at erkende kliniske tegn [6]. De kliniske tegn kan fejlagtigt tilskrives en respiratorisk lidelse, idet dyspnø, letargi, cyanotiske slimhinder og bronkøs abdominal respiration, som det sås hos kviekalven i dette tilfælde, er typiske fund ved respiratoriske lidelser. Mistanken om en respiratorisk lidelse kan forstærkes af påvisningen af en respiratorisk acidose ved syrebasemåling.

At sygdomsbilledet ved infektioner med C. chauvoei kan minde om en respiratorisk lidelse, skyldes, at bakterien forårsager disseminerede myonekroser, herunder i diafragma og de respiratoriske muskler, hvilket vanskeliggør respirationen. Ydermere vil der ved myokardienekroser opstå lungeødem, manifesterende sig som dyspnø [12;13].

De anaerobe forhold i muskulaturen, som bevirker, at bakterien sporulerer, forstærkes af de udbredte myonekroser, der resulterer i en øget produktion af laktat. Laktat frigives til blodet, hvor det forårsager en metabolisk (laktat) acidose [11]. Den metaboliske acidose kan i dyr med MBE forværres af en respiratorisk acidose, grundet hyppig, men overfladisk respiration. Dette kan ligeledes lede til, at man fejldiagnosticerer MBE som en respirationslidelse.

Eksponering for sporer af C. chauvoei er en forudsætning for udvikling af MBE, men sygdomsudvikling forudsætter, at der samtidig udvikles anaerobe forhold lokalt i en muskel, hvor sporer  ligger latent. Dette kan forklares hos enkelte dyr, hvor et traume kan være udløsende [3;7;12]. Det er imidlertid mere spekulativt, når tilstanden optræder hos en gruppe af dyr, der som her går på græs. Der foreligger ikke oplysninger om, at kalvene skulle have være udsat for forhold, der kunne foranledige udvikling af anaerobt miljø lokalt i en muskel, så en umiddelbar forklaring er ikke mulig. Hypotetisk kan en fokal intramuskulær blødning eller muskeldegeneration udløst af muskeloverbelastning som følge af høj fysisk aktivitet udgøre det fokus, hvor sporulering af bakterien initieres for herefter at udløse en circulus vitiosus [3;6].

I flere studier er der påvist en positiv korrelation mellem forekomst af MBE hos kvæg og regnmængden. Der ses både en højere forekomst af sygdomstilfælde i regnfulde perioder af året og en generelt forhøjet sygdomsincidens i regnfulde år [6;13;15;16]. Denne sammenhæng antages at være forårsaget af, at regn fremmer spredningen af sporer, samt at vandig jord skaber et mere anaerobt og dermed fordelagtigt miljø for C. chauvoei [15]. I Langstrup Mose, hvor kalvene græssede, blev der i juli måned 2018 registreret en middeltemperatur på 20°C, men enkelte dage blev der målt temperaturer op til 31,6°C.

Nedbørsmængden var derimod lav (16,8 mm) [17]. En høj regnmængde kan således ikke forklare, at der pludseligt opstod et udbrud af MBE. Imidlertid gik kalvene på en eng i et  lavbundsområde og drak vand fra en å. Jordbundsforholdene kan således lokalt have været favorable for C. chauvoei, uagtet at der var sparsom nedbør. De samme jordbundsforhold må  antages at være til stede på den tilstødende eng, som åen fortsætter igennem, og som kun er adskilt fra de syge kalve af en grøft. Her oplevede besætningen dog ingen dødsfald blandt de græssende jævnaldrende kalve. Begge enge er i årevis blevet brugt til græsning af kvier, men kun i juli 2018 oplevede besætningen pludselige dødsfald blandt kalvene på den ene eng.

Netop sådanne fugtige områder er beskrevet som steder, hvor MBE kan forekomme. Nielsen beskriver i sit Kompendium i Intern Medicin (1985), at MBE er set hos kvæg i ådale i Vest- og Nordjylland [18]. Udbrud af MBE er senere (2008 og 2012) diagnosticeret i flere besætninger i Sønderjylland, herunder også hos dyr på stald [19;20]. På den baggrund og vores aktuelle tilfælde, og da C. chauvoei og andre patogene clostridier forekommer vidt udbredt i jord og trives godt i fugtige jorde, må det derfor antages, at MBE kan forekomme på alle lokaliteter i Danmark, hvor jordbundsforholdene er favorable. Men også ved pludselige dødsfald på stald skal tilstanden haves i mente.

Postmortel diagnostik kan være forbundet med vanskeligheder, især hvis obduktion ikke foretages straks efter dyrets død. MBE skal differentieres fra gasgangræn/malignt-ødem. Disse  tilstande forårsages typisk af en blandingsflora af toksinproducerende clostridier, men hvor MBE udvikles ved aktivering af latente sporer i muskulaturen, så begynder gasgangræn/malignt-ødem som en lokal sårinfektion, typisk i dybe sår. Herfra udvikles den hurtigt med spredning af bakterier til hele kroppen og med et forløb som MBE. Der er derfor vigtigt, at dyret undersøges for sår, herunder stiksår, og hos nykælvere skal fødselsvejen undersøges for nekrotiserende læsioner.

Pseudoblackleg kan ligeledes være vanskelig at differentiere fra MBE. Der ses typisk samme typer læsioner, men omfanget (kvantiteten) er mindre. Pseudoblackleg forårsages af Clostridium septicum, der ligeledes er vidt udbredt i fugtig jordbund. Såfremt obduktion ikke foretages hurtigt efter dyrets død, skal man også differentiere mellem postmortel bakteriel nedbrydning af kadaveret og intravitale læsioner. Her skal der lægges vægt på tilstedeværelse af muskelnekroser samt inflammation i thorax. Bakteriologisk undersøgelse skal vurderes forsigtigt, da patogene clostridiearter er naturligt til stede i tarmindholdet, hvorfra de hurtigt efter dyrets død eller under agoni spredes til hele kroppen. De vil således kunne isoleres fra dyr døde af andre årsager end MBE m. fl. Man skal ligeledes være opmærksom på, at C. septikum vokser hurtigt i kadavere, hvorfor postmortel udvækst fra tarmen kan skjule en infektion med C. chauvoei, da denne prolifererer langsomt [7; 21].

Miltbrandsemfysem har en dårlig prognose med kort overlevelsestid. Behandling kan igangsættes med penicilliner, men grundet en lav succesrate anbefales det at vaccinere kalve i besætningen forebyggende, især ved påvisning af MBE i besætningen [4;6].

Registrerede vacciner mod MBE findes ikke i Danmark, dog kan vaccinen Covexin® 8A fås på dispensation [22]. Efter at have diagnosticeret MBE blev alle kalvene i besætningen vaccineret, og der er sidenhen (indtil marts 2020) ikke oplevet dødsfald på engene. Det er vigtigt at sikre konsekvent vaccination, da mangelfuld vaccinering kan medføre genopblussen af MBE [20].

Grundet det hurtige forløb af MBE skal man have denne infektion i erindring, såfremt der opstår pludselige dødsfald, især hos kalve på græs. Klinisk skal man være opmærksom på, at tilstanden kan forveksles med pneumoni, ligesom sygdommen kan debutere som halthed. Man bør derfor i sådanne tilfælde palpere huden, især på bagparten med henblik på subkutant emfysem. Det er dog vigtigt at vide, at infektionen kan være lokaliseret udelukkende til enkelte muskelgrupper, herunder diafragma, hvorfor fravær af emfysem ikke udelukker infektion med
C. chauvoei.

Tak til dyrlæge Jens Martinus for henvisning af patienten.