SIĞIR CORONAVİRUS ENFEKSİYONLAR

Coronaviruslar sığırlarda değişik yaş gruplarında sindirim ve solunum sistemini etkileyen enfeksiyonlar oluştururlar. Coronaviruslar 1-30 günlük buzağılarda neonatal buzağı ishaline, 5-12 aylık genç danalarda solunum sistemi enfeksiyonlarına ve ergin sığırlarda ise kış dizanterisi olarak bilinen sindirim sistemi enfeksiyonlarına neden olurlar.

Coronavirusların Genel Özellikleri:

Coronaviruslar, coronaviridae familyasında bulunan tek sarmallı RNA viruslardır. Memeli ve kanatlı hayvanlarda solunum ve sindirim sistemi infeksiyonları, encephalomyelitis, hepatitis, serositis ve vasculutis ile seyreden infeksiyonlara neden olurlar (Tablo 1).

Tablo 1: 2012 yılına kadarki virus taksonomisindeki Coronaviridae familyasındaki viruslar ve bunların antijenik gruplar ile infekte ettiği hayvanlar.

Antijenik

Grup Viruslar Konakçı

1 Human coronavirus (HCoV-229E) insan

1 Human coronavirus (HCoV-NL63) insan

1 Canine coronavirus (CCoV) köpek

1 Feline enteric coronavirus (FCoV) kedi

1 Feline infectious peritonitis virus (FIPV) kedi

1 Porcine epidemic diarrhea virus (PRDV) domuz

1 Transmissible gastroenteritis virus (TGEV) domuz

1 Rabbit coronavirus (RbCoV) tavşan

1 Porcine respiratory coronavirus (PRCoV) domuz

2a Human coronavirus (HCoV-OC43) insan

2a Human coronavirus (HCoV-HKU1) insan

2a Bovine coronavirus (BCoV) sığır

2a Hemagglutinin encephalomyelitis virus (HEV) domuz

2a Mouse hepatitis virus (MHV) fare

2a Bat coronavirus (BatCoV) yarasa

2a Giraffe coronavirus (GiCoV) Zürafa

2b SARS coronavirus (SARS-CoV) insan

3 Infectious bronchitis virus (IBV) tavuk

3 Turkey enteric coronavirus (TCoV) hindi

? Civet cat coronavirus (CiCoV) Himalaya palm civet

? Raccoon dog coronavirus (RDCoV) Raccoon dog

? Equine coronavirus (ECoV) at

Tablo 2: 2012 yılından sonraki virus taksonomisindeki Coronaviridae familyasındaki viruslar Order: Nidovirales Family: Coronaviridae Subfamily: Coronavirinae Genus: Alphacoronavirus Species: Alphacoronavirus 1 Subspecies: Canine coronavirus

Subspecies: Feline coronavirus

Subspecies: Porcine respiratory coronavirus Subspecies: Transmissible gastroenteritis virus Species: Human coronavirus 229E

Species: Human coronavirus NL63 Species: Miniopterus bat coronavirus 1 Species: Miniopterus bat coronavirus HKU8 Species: Porcine epidemic diarrhea virus Species: Rhinolophus bat coronavirus HKU2 Species: Scotophilus bat coronavirus 512 Genus: Betacoronavirus

Species: Betacoronavirus 1

Subspecies: Bovine coronavirus A Subspecies: Equine coronavirus Subspecies: Human coronavirus OC43

Subspecies: Porcine hemagglutinating encephalomyelitis virus Species: Human coronavirus HKU1

Species: Murine coronavirus B Species: SARS coronaviruses

Species: Tylonycteris bat coronavirus HKU4 C Species: Pipistrellus bat coronavirus HKU5 Species: MERS coronavirus

D Species: Rousettus bat coronavirus HKU9 Genus: Gammacoronavirus

Species: Avian coronavirus

Species: Beluga whale coronavirus SW1

Coronaviruslar pleomorfik, zarflı viruslardır. Pleomorfik oluşları nedeniyle virion çapları 60 nm ile 160 nm arasında değişir. RNA genom tek sarmallıdır (ssRNA). Peplomerler zarftan dışarı taşan tipik çıkıntılar oluşturur. Peplomerler uçları geniş ve viriona bir taç görüntüsü verirler ( Corona=Taç ).

Coronavirusların çoğu solunum yolu ve barsak kanalı epitel hücrelerine tropizm gösterirler. Enfekte hayvanlarda başlıca solunum yolu infeksiyonları ve enteritise neden olurlar. Ayrıca bazı coronavirus infeksiyonlarında ensefalitis, hepatitis ve serozitis de şekillenir.

Coronavirusların replikasyon siklusunun tamamı sitoplazmada gerçekleşir. Penetrasyondan sonra virion içerisindeki pozitif polariteli genomik RNA serbest kalır ve RNA polimeraz sentezlendikten sonra negatif polariteli yeni bir RNA transkribe edilir ve bundan da yeni genomik RNA, subgenomik mRNA ların serisi ve rehber RNA sentez edilir. Yapısal olmayan NS2 ve NS4 proteinlerinin yanısıra yapısal (M, E, HE, S ve N) proteinler

sentezlenir. Endoplasmik reticulum ve golgi aparatında olgun viriona dönüştükten sonra hücrelerden serbest kalırlar (Diagram 1).

Diagram 1: Coronavirus replikasyon siklusu:

A- YENİDOĞANLARIN BUZAĞI İSHALİ (NEONATAL BUZAĞI İSHALİ)

Yeni doğan buzağılarda (1-30 günlük) görülen coronavirus ishali, çok şiddetli seyreden bir viral infeksiyondur. Hijyenik şartların iyi olmadığı ahırlarda bu tip vakarlar sıklıklar görülmektedir.

Etiyoloji: Çapı yaklaşık 100nm. ve tek sarmallı RNA’lı viruslardır. Zarf yapısında beş tip

protein ve glikoprotein bulunur. Bunlar; N (nükleocapsid protein), M (integral membran gp (matriks gp), E (small membran protein), HE (hemaglutinin esterase gp) ve S (spike ) glikoproteinlerdir (Resim A). N protein; viral RNA’yı bağlar, hücresel immuniteyi aktifleştirir. M and E glycoproteinler: zarf oluşumuna katılır, alpha interferon başlatır, HE

glycoprotein; hemaglutinasyon and RDE aktivitesi vardır, S glycoprotein; virus nötralizan

antikor oluşumu, hemaglutinasyon, duyarlı hücre reseptörüne tutunma, hücre membranı ile zarfın fuzyonunu sağlar.

pH 3 de stabil olan bir virustur. Virus tavuk, hamster, fare ve rat alyuvarlarını aglutine eder. Hemadsorpsiyon oluşturur. Sığır coronavirusunun yanı sıra Bovine rotavirus, E.coli (K99), Salmonella spp., Cryptosporidium parvum gibi etkenlerde buzağı ishaline neden olmaktadır. Bu etkenlerden birden fazlası aynı anda tek bir hayvanda enfeksiyona neden olabilir.

Resimler A ve B: Sığır coronavirusunun diagramize yapısı ve elektron mikroskoptaki görüntüsü.

A B

Epizootiyoloji

Buzağı ishali ilk defa 1972’ de ABD de saptanmıştır ve bugüne kadar pek çok ülkede hastalık bildirilmiştir. Türkiye’de yapılan çalışmalarda buzağı ishali etkenleri içerisinde coronavirusların oranının %12.8 - 34.5 arasında olduğunu bildiren araştırmalar yapılmıştır. Virusun bulaşması kontamine yem ve suyun ağızdan alınması şeklindedir. Sığır coronavirusları insanda da ishale neden olduğu ileri sürülmektedir.

Patogenesis

Enterik sistemin virus infeksiyonu, ince bağırsağın başlangıcında başlar, ince ve kalın bağırsağa baştanbaşa yayılır. Virus replikasyonu epitel hücrelerin yüzeyinde gerçekleşir. Virus, ince barsaklarda bitişik villilerin eriyerek birleşmesine ve büyümesine engel olur. Kalın barsakta ise kolonik kabartıların atrofiye olmasına neden olur. Barsak epitel yıkımı çok şiddetlidir (Diagram 2) ve bazen olgunlaşmamış hücreler normal sindirim enzimlerinin sekresyonunu yapamaz ve böylece barsakların sindirim kapasiteleri azalır. Barsak lümenindeki sindirilmemiş laktozun birikmesi ile mikrobiyal aktivitede artışa ve osmotik dengesizliğe neden olur. Sindirim ve emilim kapatisesinin azalması, su ve elektrolit kaybı ile birlikte ishale yol açar. Şiddetli infeksiyonlarda ishal, dehidrasyon, asidosis ve hypoglysemiye neden olur ve akut şok ve kalp yetmezliğine bağlı ölüm şekillenir.

Klinik bulgular

İnkubasyon süresi çok kısadır (16-24 saat). Buzağılar önce düşkünleşir, iştahsızdır ve sulu bir ishal başlar, 4-5 gün sürer. İshalden sonra dışkıda kesilmiş süt ve mukus görülür. İnfekte buzağılar zayıflar.

Otopside, ince barsaklarda villiler kısalmıştır. Villilerin üzeri hücrelerle örtülmüştür ve pullanma şeklinde görünür. Barsak içeriği kanlıdır İshal ile kaybedilen su ve elektrolit sonucu zayıflama ve ölüm şekillenir. Şiddetli infeksiyonlarda dehidrasyonun yanında, asidosis, hypoglycemia ve akut şok veya kalp yetmezliğine bağlı olarak ölüm görülür. İnfeksiyonda; morbidite %60-80 ve mortalite % 5-10 olarak bildirilmektedir.

Tanı

Laboratuvara gönderilen dışkı örneğinden Strip kitler, EM, IEM, IF, ELISA, HA, Dot- Blot Hybridizasyon, RT-PCR tekniği ile dışkıda virus partikülleri saptanır. Hastalığı atlatan hayvanların serum örneğinden VN, HI, ELISA, IF testleri ile anti-coronavirus antikorları ve titreleri saptanır. Ayrıca dışkı örneklerinden duyarlı hücre kültürlerine; HRT-18 (Human

Rectal Tumour), Vero (African Gren Monkey Kidney), MDBK (Madin Drby Bovine Kidney), MDCK1 (Madin Darby Canine Kidney-1) ekim yapılarak virus izolasyonu gerçekleştirilir.

Diagram 2: Barsak villilerinde coronavirusa bağlı yıkımlanma

Koruma ve kontrol

Ticari olarak coronavirus, rotavirus ve E.coli kombinasyonu attenue canlı aşıları kullanılmaktadır. Gebe ineklere doğumdan 1 ay kadar önce uygulanır ve yavrular kolostrum ile anneden antikorları alırlar. Böylelikle ilk birkaç ay hastalığa karşı korunmuş olurlar. Hasta buzağılara hiperimmun serumlar deri altı verilerek tedavi yapılabilir. Bu serumlar enfekte ahırlarda koruyucu amaçla da kullanılabilir.

B- SIĞIRLARIN RESPİRATORİK CORONAVİRUS ENFEKSİYONU

Bovine coronavirus (BCoV) ve diğer bazı virus ve bakterilerle birlikte 5-12 aylık yaşlardaki sığırlarda solunum sistemi infeksiyonları ile karakterize “respiratorik diseases complex” denilen ve ekonomik kayıplara neden olan bir hastalığa neden olurlar. Virusun enterik sığır coronaviruslarının mutasyona uğraması ve solunum sistemi hücrelerine tropizm

göstermesi sonrasında coronavirus cinsi içerisinde yeni bir alt grup olduğunu ileri süren araştırıcılar, yeni gruplarında yakın gelecekte ortaya çıkacağını rapor etmektedirler.

Respiratorik Deseases Complex infeksiyon etkenleri; Bovine respiratorik coronavirus ile birlikte; Bovine Herpesvirus-1, Bovine Respiratory Syncytial virus, Parainfluenza-3 virus, Bovine Viral Diarrhea virus, Bovine Torovirus (Breda), Manneheimia (Pasteurella) hemolitica, Pasteurella multocida, Hemophilus somnus ve Mycoplasma bovis olarak araştırıcılar tarafından bildirilmiştir.

Yapılan bir araştırmada 7 aylık besi sığırlarında 21 günde 6.5 kg canlı ağırlık kaybı olduğu rapor edilmektedir. Sindirim ve solunum sisteminde enfeksiyonlara neden olan sıır coronaviruslarının bazı serotipleri arasında antijenik yakınlıkları vardır. İnfeksiyonun tanısı, burun akıntılarından alınan örneklerin buzağı ishalinde belirtilen yöntemler kullanılarak yapılır.

C- KIŞ DİZANTERİSİ (WINTER DYZANTERY)

Bovine coronavirus (BCoV) tarafından, ergin sütçü ve etçi sığırların kanlı ishal, süt veriminde azalma, depresyon ve anoreksia ile karakterize akut bir infeksiyondur. Bütün dünyada rapor edilen bu infeksiyon kış aylarında görülmekte ve yüksek morbidite (70-90%) düşük mortalite (<1%) ile seyretmektedir. Prevalans % 5-15 oranındadır. Bulaşma sindirim ve solunum ile olmakta ve hastalığı atlatan hayvanlarda süt verimi normale dönmemektedir. İnfeksiyonun tanısı, buzağı ishalinde belirtilen yöntemler kullanılarak yapılır.