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猪场内猪的接触模式对传染病的影响(上)

来源:猪译馆 2020-04-21 13:39:42| 查看:

  译者的话
  
  传染病严重威胁着养猪业的盈利,疫病防控尤为重要。在研究传染病或制定这些疫病的防控措施时,必须认识到导致感染和发病的过程不仅取决于病原体与被感染宿主之间的相互作用,还取决于这一种群中动物间的相互作用。本文从流行病学的角度简要概述了猪群接触模式对疫病传播的影响,通过论证一个简单的群体感染流行病学模型,从流行病学层面讨论接触式模式,提出干预猪场内部的接触模式,以减少病原体的传播。
  
  猪场内猪的接触模式对传染病的影响(上)
  
  介绍Introduction
  
  作者 Authors:
  
  Arjan Stegeman, Annemarie Bouma
  
  荷兰乌得勒支大学农场动物健康系兽医学院
  
  介绍 Introduction
  
  传染病严重威胁着养猪业的盈利。猪瘟(CSF)、口蹄疫(FMD)或伪狂犬病(AD)等法定传染疾病,对销售贸易影响极大,但由地方流行性病原体引起的疾病,如猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV),猪圆环病毒2型 (PCV2),猪链球菌,胸膜肺炎放线杆菌,支原体属等可能影响更大。主要是因为相比法定传染病,此类疫病始终存在。
  
  尽管这些地方流行性疫病的临床表现严重程度不一,但由于猪群生长迟缓,料肉比、繁殖障碍、死亡率以及与治疗或预防措施相关的成本均会增加,养猪生产者将遭受经济损失。对猪群使用抗生素也可能引起公共健康问题;同时会导致病原体对抗生素和治疗剂的抵抗力增强,影响对人类患者的治疗。例如,近几年常被报导的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)。人们与此类病猪接触,也很有可能感染,并且对已住院病人的风险尤其大。
  
  尽管环境卫生已得到重视,并对仔猪及育肥猪采取“全进全出”的管理措施,但猪场圈养猪群的接触模式,毋庸置疑延续了传染链。公共卫生部门加大施压要求猪场减少使用抗生素,这表明许多猪场的饲养现状与可持续养猪方式不一致。因此,应研发出防治养猪业传染病的替代方法。
  
  在研究传染病或制定这些疾病的防控措施时,必须认识到导致感染和发病的过程不仅取决于病原体与被感染宿主之间的相互作用,还取决于这一种群中动物间的相互作用。问题是,我们可否调整猪场内猪群的接触模式,以有效降低病原体传播。由于猪场的规模在不断扩大,母猪群养方式越来越多地被采用,探讨该问题变得更具价值。因此,了解接触模式对传染的影响,以及病原体在猪群内和猪群间的传播,有助于改善当前的控制策略。

 
  
  本文从流行病学的角度简要概述了猪群接触模式对传染病传播的影响。首先,论证一个简单的群体感染流行病学模型。其次,以传染病为例,从流行病学层面讨论猪之间的接触模式。最后,通过干预猪场内部的接触模式,减少病原体传播的机会。
  
  简单的群体内传染模型
  
  群体内的感染过程是一种具备固有非线性特性的复杂现象。流行病学模型,如SIR模型(Bartlet,1949年)以简单的方式描述了一个群体内的传染及恢复过程,以阐明此类复杂现象。一个易感个体(S)的感染率由传染率系数β(平均每单位时间一个传染性个体引起的新感染数量)表示。恢复是指传染性个体不再具有传染性。假定恢复以恒定速率α发生,该速率的期望值等于传染期持续时间的倒数。从这两个事件可以得出,在一个完全易感群体(R0)中,由一个传染性个体引起的平均新感染数等于β/α(Diekmann & Heesterbee,2000)。复制比指病原体是否可以在群体内传播以及在何种程度上可以传播的量度。如果R0低于1,则疫病不会流行,且会消失。
  
  感染动物散播出传染性粒子的数量(传染性)以及造成传染所需的剂量(易感性)取决于宿主与病原体之间的相互作用。连同感染动物和易感性动物接触期间传播的传染性物质数量,以及单位时间内这两类(I和S)动物之间接触的数量,由此确定β。
  
  使用抗生素和疫苗能够影响传染力。易感性可能受到疫苗接种和其他因素(如气候)以及宿主因素,如年龄或(可能)品种的影响。接触模式包括接触数量,与不同个体的接触数量以及转移的感染性颗粒数量。兽医应尽量减少使用抗生素,尤其是预防性药物。使用疫苗争议较小,但是对于大量感染,这类干预的有效性值得商榷。所以,通过干预接触模式,以及在接触过程中的其他因素,来限制传播,有助于降低养猪业的传染病传播。这种方法的优点是它可以影响几种病原体的传播。以下段将讨论接触模式对疫病传播的影响。
  
  感染的传播和接触模式
  
  畜群规模
  
  人们经常提到畜群规模是各种病原体(Gardner等,2002),如伪狂犬病毒、流感病毒、支原体属(Maes等,2000)和猪瘟的风险因素(如,Bernard等,2000)。 1999)。但是,在研究传染病时,应注意辨别两点:病原体进入畜群的风险以及该病原体的水平传播力。同样也要考虑畜群规模的影响。
  
  流行病学模型有助于评估畜群规模对传染病传播的这两方面的影响。SIR模型描述了病原体的水平传播。此模型中的一个重要假设是,畜群中的所有个体均可随机混合。对育肥猪来说,同栏内的猪可以做到随机混合,但是猪舍中所有猪群则不然。目前,常将母猪单独排成一排(置于限位栏或保定状态),这样限制了不同母猪之间的接触频率及接触数量。由此减少畜群病原体传播。根据随机混合的假设,相遇的速率与个体的密度成正比,类似于容器中分子与分子的随机碰撞(见De Jong等,1994),一个传染性个体遇到一个特定的易感个体的比率与群体总数成反比。因此,随机混合意味着感染率与易感个体的密度和感染个体的密度成正比,而非该畜群中动物的绝对数量。
  
  该假说已通过伪狂犬病(AD)实验证实(Bouma 等,1994)。确实,接触感染猪只的数量随畜群规模的增加而增加,但是在易感猪只总数中的比例并未随之发生变化。因此,畜群规模不会影响伪狂犬病毒(ADV)的传播(就复制比而言),而猪群密度则会影响。该领域这一发现,证实感染依赖密度传播的假说。梅斯等(2000年)估算了某些传染病在畜群内流行率,在这项研究中,发现由支原体、流感和伪狂犬病引起的呼吸道疾病的血清阳性率与猪群中的猪只密度高度相关。
  
  畜群规模是影响感染的重要因素,主要是由于病原体侵入的风险较高,而不是其在畜群内的传播率高。动物数量增加,猪只被感染的可能性增强,病原体侵入的风险也会更高。这通常与较高的猪只接触率以及较大猪场之间的不同接触有关。这些表明,病原体传播速度不受畜群规模的影响,而仅受该特定畜群中猪只的局部密度的影响。也就是说,只要保持动物的密度大致相同,减小畜群规模并不会影响病原体的传播速度。
  
  直接接触与间接接触
  
  目前,养猪业有不同的圈养体系。常见的体系是将母猪置于独立的限位栏或将其保定,育肥猪饲养于大栏内。基于动物福利,当前母猪更多是采用群体饲养。相比独立饲养,这样的饲养体系导致母猪之间互相接触增加,所以圈养体系的改变可能会影响猪群传染病的动态变化。
  
  感染动物和易感动物之间的接触次数,以及感染动物与不同易感动物之间互相接触的次数影响传播速率系数值。如果感染猪只与易感猪只接触,易感者则很有可能(<1)被感染:接触次数越多,易感者被感染的可能性就越大。一旦易感猪只感染,则无需考虑这两只猪随后的接触。同样,感染猪只接触不同易感猪只的数量越多,病原体传播的可能性越大。
  
  Van Nes等(1997年)表明,在接种过疫苗的母猪群中,没有出现伪狂犬病毒(ADV)的大量传播,而接种过的育肥猪群中出现大爆发(Stegeman等,1995)。 Geenen等(2005年)证明,成对饲养时,引起断奶后腹泻的大肠杆菌F4细菌不会在缺乏F4受体的仔猪中广泛传播,而当这对猪由F4阳性猪组成时,则会传播。此外,在F4阴性的猪粪便中没有检测到大量细菌。但当成群饲养时,发现在F4阴性猪群中广泛传播,这表明了接触率对F4阴性猪感染率的影响。 Andraud等(2008年)对伪狂犬病毒2型(PCV2)在大栏内部和大栏之间的传播进行了估算。一个栏内的R0为6.7 [95%CI 3.9-11.7],大栏之间的R0为0.47 [0.19-1.17]。这些结果表明,PCV2的传播也受接触模式的影响。他们还建议,只有通过限制大栏间的传播,病毒才有可能从群体中净化。Swildens等(2007年)表明,如果不进行仔猪混养,携带猪链球菌II型的母猪仅会传染有限数量的仔猪。

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