COVID-19-pandemien har medført en øget opmærksomhed på coronaviridae og de risici, de medfører for den veterinære og humane sundhed. Idet coronaviridae har evne til at ændre genomet, har disse vira et stort evolutionært potentiale, og risikoen for zoonoser er stor (1). Et faktum COVID-19 i særdeleshed har synliggjort.
Hos heste har equin coronavirus (ECoV) længe været anset som et gastrointestinalt patogen hos føl (2,3). De seneste 10 år har studier dog også forbundet virussen med sygdom hos voksne heste, og der er dermed kommet et stigende internationalt fokus på ECoV (4–7). Der er påvist flere udbrud af ECoV i Japan (4,5) og USA (6), mens der i Europa er påvist ECoV i bl.a. Storbritannien (8), Irland (9) og Frankrig (7). I 2019 blev der fundet antistoffer for ECoV hos heste i Island og Holland (10), og i Saudi-Arabien og Oman er der ligeledes observeret forekomst af ECoV (11). I Danmark er der ikke tidligere publiceret om tilfælde af ECoV hos voksne heste.
Formålet med dette review og retrospektive studie er at øge danske dyrlægers opmærksomhed på ECoV hos voksne heste i Danmark. Vi redegør i denne artikel for epidemiologi, kliniske manifestationer, diagnostik, behandling, prognose samt forebyggelse af smitte.
Der er foretaget et review af peer-reviewed litteratur efterfulgt af en komparativ analyse af 12 studier af naturligt inficerede heste. Der er derudover foretaget et mindre retrospektivt studie af heste testet for ECoV på Universitetshospitalet for Store Husdyr (UHSH) i år 2020.
Epidemiologi
ECoV blev første gang isoleret fra føl omkring årtusindskiftet (2,3), men coronavirus hos voksne heste er først beskrevet indenfor de seneste 10 år (5,6). Et seroprævalsens-studie har dog vist seropositivitet for ECoV i blodprøver udtaget fra voksne heste i 1990, mens andre studier har vist ECoV-lignende virus i fæcesprøver fra heste med diarré allerede i 70’erne og 80’erne (12,13). ECoV er således formentlig ikke en ny virus hos voksne heste.
En opgørelse af resultaterne af ECoV-tests fra tre laboratorier i USA har vist en støt stigning i det årlige totale antal test-positive heste siden 2010 (14). Denne stigning er formentlig et udtryk for den øgede opmærksomhed på ECoV hos dyrlæger, eftersom den procentvise andel af positive prøver var uændret i samme periode (2-6 %) (14). Resultatet fra USA er sammenligneligt med fund i andre studier, som har opgjort testresultaterne for heste testet enkeltvis på baggrund af symptomer forenelige med ECoV. I disse studier blev der fundet en frekvens af positive prøver på 1-19 % (7–9,15,16).
ECoV er særdeles smitsom (14,17). Hesten begynder at udskille virus i fæces 3-4 dage efter infektionens start, og virusudskillelsen forsætter typisk indtil 12-14 dage efter infektionsstart (18–21). Enkelte studier har dog rapporteret om virusudskillelse i op til 25 og 35 dage efter infektion (7,22). Den største mængde virus udskilles typisk på dag 3-4 efter infektion, og eventuelle kliniske tegn udvikles i samme periode (17). Asymptomatiske heste kan ligeledes udskille virus og dermed bidrage til spredning af smitten (21,22). Udbrud af ECoV ses typisk i de kolde måneder, men sygdommen kan forekomme året rundt (14). Sygdomstilfælde kan både optræde sporadisk eller som epizootiske udbrud (17). Infektionen kan forekomme i alle aldersgrupper (6,8,23), men det er overvejende voksne heste, der ses klinisk påvirkede ved en mono-infektion med ECoV (4,5,21). Føl findes derimod typisk subklinisk inficerede ved en mono-infektion med ECoV og udviser oftest kun kliniske tegn i forbindelse med co-infektioner (24).
I 2020 blev 34 heste på USHS testet for ECoV ved PCR på fæces. Hestene blev testet på baggrund af feber, kolik og/eller diarré. Ud af disse blev 10 heste (29 %) fundet positive for ECoV. De positive heste var overvejende yngre heste med en gennemsnitsalder på 5,4 år. Repræsenterede racer var: 5 islandske heste, 4 varmblodsheste og en fjordhest. Størstedelen af de ECoV-positive heste (90 %) blev diagnosticeret i årets kolde måneder (december - marts). Ni af hestene blev testet under indlæggelse på hospitalet, mens en hest blev testet og behandlet i praksis (se tabel 1).
Tabel 1. Data fra 10 danske heste testet positive for equin coronavirus (ECoV) i 2020. Leukopeni = WBC<5,4 mia/L, forhøjet SAA = > 30mg/L, hyperlipidæmi = triglycerid > 1 mmol/L, hyperlipæmi = triglycerid > 5 mmol/L.
Patogenese og kliniske tegn
ECoV smitter via fækal-oral transmission (19,20), hvorefter virus repliceres i tyndtarmens epithelceller. Dette leder til virusinduceret apoptose og deraf følgende nekrotiserende enteritis, karakteriseret ved villi-atrofi, blødning, mikrotrombose og fibrin-udsvedninger (19,25,26). Co-infektion med andre gastrointestinale patogener er primært beskrevet hos føl, men ses også hos voksne heste. Dette menes at være forbundet med en øget modtagelighed for fx bakterielle patogener efter den initielle udvikling af virusinducerede enteritis (18).
De kliniske tegn på infektion manifesterer sig 48-72 timer efter naturlig eller eksperimentel infektion og persisterer typisk fra et par dage til en uge (5,20,21). Lejlighedsvis er der rapporteret om ECoV-tilfælde med længere forløb (op til 14 dage) (4,18).
Studier, som har undersøgt udbrud af ECoV, har vist varierende morbiditet på 10-83 % (4-6,21,22), og at asymptomatiske bærere udgør 11-83 % af hestene (6,21,22).
De hyppigst observerede kliniske tegn hos heste inficeret med ECoV er af systemisk og uspecifik art. Anoreksi (89 %), mild takycardi og takypnø (80 %), feber (78 %), og nedstemthed (67 %) ses som de primære tegn (6,7,21,22). Gastrointestinale manifestationer kan være til stede i form af milde koliksymptomer (67 %) og blød til vandig fæces (44 %). Man skal således være opmærksom på et uspecifikt og varierende sygdomsbillede, som ikke nødvendigvis peger tydeligt imod gastrointestinal sygdom (15,18).
I sjældne tilfælde kan ECoV forårsage hyperammonæmi som følge af nedbrydning af tyndtarmsepithelet, øget intestinal permeabilitet og øget absorption af ammonium til blodet (21,25,27). Ved udvikling af hyperammonæmi skades især hjernens astrocytter, hvilket kan give anledning til neurologiske symptomer såsom hovedpressen, nystagmus, nedsat pupil-refleks, cirkelgang, nedstemthed, liggende tilstand og krampeanfald (21,25,27).
Alle heste testet for ECoV af UHSH i 2020 blev testet på baggrund af en anamnese om feber (>38,2°C), nedstemthed og/eller kolik. Af de 10 positive heste havde syv heste feber ved indlæggelsen (38,3-40,8°C), mens de resterende tre heste havde en anamnese om feber inden for det seneste døgn. Ingen af de 10 heste udviste koliksymptomer ved den initielle undersøgelse, men to heste blev beskrevet som apatiske, og fire heste havde udvist kolik tidligere samme dag. Tre heste havde blød fæces, mens to heste udviklede vandig diarré. Otte heste udviste inappetens under indlæggelsen. En af hestene udviste neurologiske symptomer i form af let ataksi og nedsat pupilrefleks (se tabel 1).
Figur 1. Oversigt over Equin coronavirus’ patofysiologi. Efter fækal-oral smitte repliceres virus i tyndtarmens epithelceller og forårsager virusinduceret apoptose og nekrotiserende enteritis. Dette fører potentielt til yderligere bakteriel kolonisering i tarmvæggen og risiko for absorption af ammonium fra tarmen. Hyperammonæmi forårsager astrocytlæsioner og encephalopati, der kan give neurologiske symptomer.
Paraklinik
Blodprøver fra ECoV-inficerede heste med kliniske symptomer viser typisk tegn på akut systemisk inflammation og følger af manglende foderindtag. Hæmatologisk ses leukopeni som følge af neutropeni og/eller lymfopeni, og der kan endvidere ses bånd-neutrofile (7,17,18,21). Akutfaseproteinet serum amyloid A (SAA) vil typisk være forhøjet (18,20). De hæmatologiske forandringer persisterer cirka 5-7 dage, såfremt der ikke sker gastrointestinale forstyrrelser (17). Endvidere kan der ses en række biokemiske forandringer, herunder hyperbilirubinæmi, hyperglykæmi, hyperlipæmi, forhøjede muskelenzymer, hypoproteinæmi med hypoalbuminæmi og lav carbamid (18). De biokemiske forandringer antages primært at opstå som følge af anoreksi og dehydrering (17,18). Hyperammoniæmi er som nævnt en kendt årsag til neurologiske symptomer hos ECoV-patienter, og blod-ammoniumniveauet bør derfor monitoreres i patienter, som udviser neurologiske tegn (17).
Ni af de ECoV-positive heste fra undersøgelsen på UHSH fik udtaget blodprøver (se tabel 1), heraf havde otte heste (89 %) leukopeni (White Blood Cell Count (WBC) <5,4 mia/L), og syv heste (78 %) havde forhøjet Serum Amyloid A (SAA) >30 mg/L). Syv heste (78 %) fik konstateret hyperlipidæmi/hyperlipæmi (triglycerid>1mmol/L) med et gennemsnit på 3,6 mmol/L. En hest fik kontrolleret blod-ammoniumniveauet. Niveauet var normalt (<60 μmol/L).
Diagnostik
Den mest almindelige teknik til påvisning af ECoV er polymerase chain reaction (PCR) metoden, som anvendes på en frisk fæcesprøve. Eftersom coronavirus er en RNA-virus anvendes en reverse transcriptase real time PCR-test til at detektere virus-RNA i prøvematerialet. Testen kan være kvantitativ (qPCR) eller kvalitativ. Et studie har vist, at qPCR er den mest sensitive metode blandt de forskellige PCR-varianter (28).
PCR-tests er generelt kendt for at have en høj sensitivitet og specificitet, hvis patogenet er til stede i prøven (18), hvilket også betyder, at testen kun virker, hvis der sker virusudskillelse på prøvetagningstidspunktet. Man bør derfor overveje, at testen kan være falsk negativ, hvis den anvendes udenfor perioden 3-9 dage efter infektion, eftersom det primært er i denne periode, virus udskilles (6,10,19,20). Et studie påpeger desuden, at udskillelsen kan forekomme intermitterende, hvilket ligeledes kan lede til falsk negative resultater (19).
Gentagne tests kan derfor være nødvendige i tilfælde, hvor mistanke om ECoV-infektion består, på trods af en negativ test.
Antistoffer mod ECoV kan påvises ved en specifik enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) antistoftest (10,29). ELISA kan anvendes til at undersøge serokonvertering hos heste involverede i ECoV-udbrud samt til undersøgelser af seroprævalensen af ECoV i hestepopulationer generelt (10). ELISA kan principielt også bruges som diagnostisk test, men da sensitivitet og specificiteten for metoden ikke er undersøgt, anbefales det at bruge PCR til diagnostik (6,17).
Eftersom ECoV deler symptomer med en række andre sygdomme, anbefales det at udelukke andre sygdomme, som kan have lignende sygdomsbillede. Dette drejer sig primært om gastrointestinale patogener som Salmonella spp, Clostridium difficile (toksin A og B), Clostridium perfringens enterotoksin, Lawsonia intracellularis, samt luftvejspatogener som equine influenza A-virus, equine rhinitis virus A og B, equine herpes 1 og 4 og Streptococcus equi ssp. Equi (15,17,18,20).
Da coronavirus i flere andre arter er relateret til luftvejene, har der været spekulationer om, hvorvidt respiratorisk sygdom hos heste kunne være forårsaget a f ECoV (30). Dette ville være sammenligneligt med den tæt beslægtede bovin coronavirus (BCoV)-infektion, som kan forårsage både enterisk og respiratorisk sygdom hos kvæg (31). Flere studier har derfor undersøgt, om ECoV kan detekteres i nasalsekret fra heste – både hos heste med og uden symptomer (7,11,16,30). Det blev konkluderet, at virussen lejlighedsvist kan påvises på næsesvabere, men at der ikke er sammenhæng mellem nasale ECoV-positive prøver og respiratoriske symptomer (16). Endvidere er det påvist, at de fleste ECoV-positive næsesvaberprøver findes dagen efter, virusudskillelsen topper i fæces, og det formodes derfor, at der er tale om kontamination og sekundær viral okkupering af nares (20).
De 10 test-positive heste fra opgørelsen på UHSH blev alle testet ved hjælp af PCR på fæces (Laboklin, Tyskland). I otte tilfælde blev hesten også testet for andre patogener i form af fæcesprofil (n=4) og/eller luftvejsprofil (n=5) (Laboklin, Tyskland) (se tabel 1). Seks af de ECoV-positive heste var også positive for luftvejspatogener. Heraf testede fem positiv for EHV-5 alene, mens en hest var positiv for både EHV-4 og EHV-5. Equin herpesvirus-5 påvises ofte hos klinisk raske heste (32), mens EHV-4 oftest giver anledning til luftvejssymptomer og feber (33).
Det kan ikke udelukkes, at EHV-4 eller EHV-5 har været årsag til symptomerne i de pågældende heste, men det anses mere sandsynligt for hesten med EHV-4 end for hestene med EHV-5. Ingen heste testede positiv for andre gastrointestinale patogener. Gentagne tests for ECoV blev foretaget i tre tilfælde. I to tilfælde blev testen foretaget en uge efter den initielle diagnose og i et tilfælde to uger efter. To heste testede negativ ved den opfølgende test, mens en forsat var positiv (efter en uge).
Behandling
De fleste heste inficeret med ECoV kræver ingen eller let støttebehandling (17,22). Hvis hesten udvikler milde symptomer, kan behandling med non-steroide antiinflammatoriske lægemidler (NSAIDs) være gavnligt. Heste med gastrointestinale symptomer, såsom diarré og/eller kolik, kan have behov for mere intensiv behandling med parenterale eller enterale væsker, elektrolytter og gastroprotektive midler (17,18,22). Ved tegn på alvorlige skader på tarmbarrieren og endotoxinæmi eller sepsis bør behandling med antibiotika overvejes (17).
Tabel 2. Oversigt over peer-reviewed studier af heste naturligt inficeret med equin coronavirus (ECoV).
Da et af de mest almindelige symptomer på ECoV er anoreksi, bør man være opmærksom på risiko for udvikling af hyperlipæmi og igangsætte glukosebehandling ved behov (34). I tilfælde af hyperammonæmi kan der udover den øvrige støttebehandling behandles med oral lactulose, som nedsætter produktion og optaget af ammonium i tarmen (27).
Alle de indlagte corona-positive heste fra UHSH (n=9) modtog støttende terapi i form af intravenøs væskebehandling (krystalloider) og elektrolyt-supplementering (se tabel 1). Otte heste behandledes profylaktisk med gastroprotective midler (omeprazol, sukralfat). Syv heste suppleredes med intravenøs glukose på grund af vedvarende inappetens eller hyperlipæmi. NSAIDs blev anvendt en eller flere gange i seks cases (flunixin, metamizolnatrium). To heste behandledes med antibiotika (sulfadiazine/trimetroprim, benzylpenicillin, metronidazol). En hest modtog, ud over det ovenstående, infusion med kolloider, metroclopramid, lidokain, og plasma. Samme hest behandledes også med lactulose.
Prognose
Prognosen ved en infektion med ECoV er god. I hidtil registrerede udbrud har mortaliteten generelt været lav (4,17,18,22), og fatale tilfælde har været forbundet med alvorlig skade på mave-tarmkanalens slimhindebarriere og deraf følgende septikæmi, endotoksæmi og hyperammonæmi-associeret encephalopati (21,25).
Alle ECoV-positive heste indlagt på UHSH i 2020 overlevede. Den gennemsnitlige indlæggelsestid var syv dage.
Biosecurity
For at begrænse spredning af ECoV i og mellem populationer af heste er det nødvendigt at implementere biosikkerhedsforanstaltninger (14,17). Smitten kan imidlertid være vanskelig at inddæmme, og fra bekræftede udbrud er der rapporteret om nye sygdomstilfælde på trods af isolering og protokoller for biosikkerhed (21).
Ved mistanke om eller bekræftet infektion med ECoV bør de afficerede heste straks isoleres fra den resterende del af populationen, mens trafik til andre populationer standses (17). Isolation bør opretholdes i mindst tre uger (21).
Et effektivt værktøj til monitorering af smitte er måling af rektal temperatur to gange dagligt (17). Smitte kan overføres mellem stalde via staldpersonale, hvilket understreger vigtigheden af strenge biosikkerhedsprotokoller for personer, der opholder sig i inficerede stalde, og at disse bør begrænse deres færden i andre stalde (22).
Vaccination
Der er på nuværende tidspunkt ikke udviklet en vaccine til forebyggelse af ECoV. Et japansk studie (35) har undersøgt effekten af en vaccine udviklet mod BCoV på heste og fundet, at vaccinen yder en vis grad af beskyttelse mod ECoV, men at yderligere undersøgelser kræves for at bekræfte, om beskyttelsen er tilstrækkelig.
Diskussion
Opgørelsen af heste testet for ECoV på UHSH er, ifølge vores viden, den første undersøgelse af ECoV hos heste i Danmark. Af de 34 testede heste blev 29 % fundet positive, hvilket er en højere frekvens af test-positive, end hvad lignende undersøgelser fra andre lande har vist (9,16,18). De kliniske og parakliniske fund i den ECoV-positive gruppe svarer til observationer fra både eksperimentelt ECoV-inokulerede heste (19,20) og heste med naturlig infektion (6,17,18,21,22). Af de ECoV-positive heste fra UHSH fik 70 % konstateret hyperlipidæmi eller hyperlipæmi som følge af delvis eller komplet anoreksi. Det gennemsnitlige triglycerid-niveau var på 3,6 mmol/L, hvilket er højere end niveauet målt i det eneste andet studie, som har rapporteret om triglycerid-niveauer hos heste med ECoV (18).
Behandlende dyrlæger bør således lægge vægt på at opretholde en normal energi-balance i tilfælde, hvor hesten udviser inappetens. Mortaliteten i dette studie var 0 %, hvilket er sammenligneligt med, hvad der er rapporteret i flere andre studier (8,15,18,22). Opgørelsen fra UHSH er naturligvis begrænset af det forholdsvist lave antal testede heste, samt at det primært er indlagte heste, der er testet. Det er således ikke repræsentativt for forekomsten af ECoV blandt danske heste generelt. For at undersøge den reelle udbredelse af ECoV i Danmark er der behov for seroprævalens-studier og en bredere ensrettet teststrategi for dyrlæger på tværs af landet.
Konklusion
Equin coronavirus er til stede blandt danske voksne heste. Sygdommen har varierende symptomer, men heste med feber, anoreksi og nedstemthed af ukendt årsag, eventuelt relateret til mild kolik og blød til vandig fæces, bør mistænkes og testes for ECoV med PCR-test på en fæcesprøve.
Inficerede heste bør isoleres i mindst tre uger, og da enkelte heste kan udskille virus i op til fem uger, bør der foretages en kontroltest, inden isolationen ophæves. Andre heste i samme population bør også testes, idet subklinisk inficerede heste kan agere smittespredere.
Mortaliteten for ECoV er lav, og prognosen betragtes derfor som god, såfremt der ydes den korrekte støttebehandling til klinisk påvirkede heste.
