Infectious enteritis of cattle of viral-bacterial etiology (review)
Abstract
The review article systematizes data on the etiology, pathogenesis and epizootological features of infectious enteritis of newborn calves of viral and bacterial etiology. Key pathogens were analyzed: enterotoxigenic strains of Escherichia coli, bovine rotavirus group A (BRV); bovine coronavirus (BCV); bovine diarrhea virus (BVDV). The mechanisms of adhesion, toxinogenesis, cytopathic action, and immunosuppression that cause synergism in polymicrobial associations are described. The age-related dynamics of susceptibility and the role of colostral immunity are substantiated. The need to integrate vaccine prevention with zoohygienic measures for sustainable infection control is emphasized.
About the Authors
S. V. Dadashko
РУП «Институт экспериментальной ветеринарии им. С.Н. Вышелесского»
Belarus
Belarus
I. V. Zubovskaya
РУП «Институт экспериментальной ветеринарии им. С.Н. Вышелесского»
Belarus
Belarus
References
1. Bartels, C. J. M. Prevalence, prediction and risk factors of enteropathogens in normal and non-normal faeces of young Dutch dairy calves / C. J. M. Bartels, H. M. J. F. van der Wolf // Preventive Veterinary Medicine. – 2010. – Vol. 93, № 2–3. – P. 162–169.
2. Эпизоотическая ситуация по инфекционным энтеритам телят в хозяйствах Республики Беларусь за 2020–2022 годы / П. А. Красочко, А. В. Рябцев, Е. В. Сидоренко [и др.] // Эпизоотология Иммунобиология Фармакология Санитария. – 2023. – № 2. – С. 21–24.
3. Sayers, G. P. Calf diarrhoea risks in intensive dairy systems / G. P. Sayers, A. Byrne, N. Barrett // Irish Veterinary Journal. – 2021. – Vol. 74. – Art. 15.
4. Etiology and epidemiology of calf diarrhea in Korean native calves / Y.-I. Cho [et al.] // Journal of Veterinary Science. – 2021. – Vol. 22, № 6. – Art. e83.
5. Synergistic effects of viral-bacterial co-infections in neonatal calf diarrhea / E. Guzman, M. Rodríguez, A. García [et al.] // Animals. – 2023. – Vol. 13, № 9. – Art. 1456.
6. Crouch, C. F. The role of vaccination in controlling calf diarrhea / C. F. Crouch, N. J. Andrews // Veterinary Clinics of North America: Food Animal Practice. – 2022. – Vol. 38, № 2. – P. 289–307.
7. Красочко, П. А. Эпизоотологическая ситуация по инфекционным энтеритам телят в хозяйствах Республики Беларусь / П. А. Красочко, Я. П. Яромчик, Н. В. Синица // Эпизоотология Иммунобиология Фармакология Санитария. – 2022. – № 2. – С. 21–27.
8. Ломако, Ю. В. Мониторинг адгезивных антигенов Escherichia coli, циркулирующих у крупного рогатого скота в Республике Беларусь / Ю. В. Ломако, О. Н. Новикова // Труды ИЭВ им. С. Н. Вышелесского. – 2021. – № 39. – С. 88–95.
9. Foster, D. M. Pathophysiology of diarrhea in calves / D. M. Foster, G. W. Smith // Veterinary Clinics of North America: Food Animal Practice. – 2009. – Vol. 25, № 1. – P. 13–36.
10. Nataro, J. P. Diarrheagenic Escherichia coli / J. P. Nataro, J. B. Kaper // Clinical Microbiology Reviews. – 1998. – Vol. 11, № 1. – P. 142–201.
11. Neonatal calf diarrhea: A review of etiology, diagnosis and prevention / J. M. Sargeant [et al.] // Canadian Veterinary Journal. – 2006. – Vol. 47, № 10. – P. 961–971.
12. Field, M. Intestinal ion transport and the pathophysiology of diarrhea / M. Field // Journal of Clinical Investigation. – 2003. – Vol. 111, № 7. – P. 931–943.
13. Johnson, T. J. Pathogenomics of the virulence plasmids of Escherichia coli / T. J. Johnson, L. K. Nolan // Microbiology and Molecular Biology Reviews. – 2009. – Vol. 73, № 4. – P. 750–774.
14. Dubreuil, J. D. Escherichia coli adhesins involved in colonization of the intestine of mammals / J. D. Dubreuil // Canadian Journal of Microbiology. – 2019. – Vol. 65, № 8. – P. 569–592.
15. Gyles, C. L. Escherichia coli in domestic animals and humans / C. L. Gyles // International Journal of Medical Microbiology. – 2007. – Vol. 297, № 2–3. – P. 155–166.
16. Дубаневич, О. В. Вирусные пневмоэнтериты крупного рогатого скота в хозяйствах Республики Беларусь / О. В. Дубаневич, Ю. И. Тяпша // Эпизоотология Иммунобиология Фармакология Санитария. – 2022. – № 2. – С. 35–41.
17. Development of multiplex PCR assay for simultaneous detection of F5 (K99), F41, F6 (987P), and F17 fimbrial genes in enterotoxigenic Escherichia coli from calves / T. Fukata, M. Goryo, S. Konno [et al.] // Journal of Veterinary Medical Science. – 2012. – Vol. 74, № 8. – P. 1043–1046.
18. Определение оптимальной иммунизирующей дозы ассоциированной вакцины против вирусно-бактериальных энтеритов телят / П. А. Красочко, Я. П. Яромчик, П. П. Красочко [и др.] // Актуальные проблемы интенсивного развития животноводства : сб. науч. трудов. – Горки : БГСХА, 2020. – Вып. 23. – С. 157–164.
19. Borchardt, S. Passive transfer of K99-specific antibodies following dam vaccination against enteropathogenic Escherichia coli in dairy cattle / S. Borchardt, V. Krömker, M. Ehling-Schulz // Veterinary Immunology and Immunopathology. – 2019. – Vol. 216. – Art. 109931.
20. Lindahl, M. Binding to erythrocyte membrane glycoproteins and carbohydrate specificity of F41 fimbriae of enterotoxigenic Escherichia coli / M. Lindahl, T. Wadström // FEMS Microbiology Letters. – 1986. – Vol. 34, № 3. – P. 297–301.
21. Prevalence of enteropathogenic bacteria in dairy calves: a systematic review and meta-analysis / J. M. Sargeant, M. R. Amezcua, A. Rajić, L. Waddell // Preventive Veterinary Medicine. – 2006. – Vol. 76, № 3–4. – P. 187–203.
22. The importance of colostrum management in preventing neonatal calf disease / C. E. Dewey, B. D. Cox, B. E. Straw [et al.] // Veterinary Clinics of North America: Food Animal Practice. – 2017. – Vol. 33, № 2. – P. 251–266.
23. Cho, Y.-I. An overview of calf diarrhea: infectious etiology, diagnosis, and intervention / Y.-I. Cho, K.-J. Yoon // Journal of Veterinary Science. – 2014. – Vol. 15, № 1. – P. 1–17.
24. Яромчик, Я. П. Профилактическая эффективность вакцины против вирусно-бактериальных энтеритов телят «Бактовир-6» / Я. П. Яромчик, П. А. Красочко, П. П. Красочко // Актуальные проблемы интенсивного развития животноводства : сб. науч. трудов. – Горки : БГСХА, 2022. – Вып. 25. – С. 216–222.
25. Acres, S. D. Rational vaccination against enteric colibacillosis in calves / S. D. Acres // Veterinary Clinics of North America: Large Animal Practice. – 1985. – Vol. 7, № 2. – P. 209–225.
26. Nagy, B. Enterotoxigenic E. coli in veterinary medicine / B. Nagy, P. Z. Fekete // International Journal of Medical Microbiology. – 2005. – Vol. 295, № 6–7. – P. 443–454.
27. Van der Woude, M. The fimbrial adhesin F17-G of enterotoxigenic Escherichia coli has an immunoglobulin-like fold / M. Van der Woude, S. J. Hultgren // Molecular Microbiology. – 2004. – Vol. 51, № 3. – P. 701–711.
28. Jacques, M. Identification, characterization, and nucleotide sequence of the F17 fimbrial subunit gene of Escherichia coli / M. Jacques, J. D. Dubreuil // Journal of Bacteriology. – 1991. – Vol. 173, № 11. – P. 3422–3428.
29. Oswald, E. Ultrastructural characterisation of F17 and type-1 fimbriae from Escherichia coli by AFM / E. Oswald [et al.] // Journal of Structural Biology. – 2017. – Vol. 197, № 3. – P. 269–277.
30. McGuirk, S. M. Management of neonatal calf diarrhea: colostrum and beyond / S. M. McGuirk // Veterinary Clinics of North America: Food Animal Practice. – 2008. – Vol. 24, № 1. – P. 1–17.
31. Jacques, M. Antigenic and functional characterization of F17 fimbriae of Escherichia coli / M. Jacques, J. M. Fairbrother // Infection and Immunity. – 1994. – Vol. 62, № 5. – P. 1899–1905.
32. Cytotoxic necrotizing factor type 2 produced by virulent Escherichia coli modifies the small GTP-binding proteins Rho involved in assembly of actin stress fibers / E. Oswald, M. Sugai, A. Labigne [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences USA. – 1994. – Vol. 91, № 9. – P. 3814–3818.
33. Красочко, П. А. Оценка эпизоотической ситуации по инфекционным энтеритам телят в хозяйствах Витебской области / П. А. Красочко, Я. П. Яромчик // Ветеринарный журнал Беларуси. – 2018. – № 2 (9). – С. 35–39.
34. Virulence genes and antimicrobial resistance of Escherichia coli strains isolated from diarrhoeic calves in Italy / A. Luppi, M. Gibellini, C. Garbarino [et al.] // Veterinary Microbiology. – 2008. – Vol. 128, № 3–4. – P. 373–379.
35. Recommendations for the classification of group A rotaviruses using all 11 genomic RNA segments / J. Matthijnssens, M. Ciarlet, M. Rahman [et al.] // Archives of Virology. – 2008. – Vol. 153, № 8. – P. 1621–1629.
36. Ghosh, S. Whole-genomic analysis of rotaviruses: what have we learnt and where are we going? / S. Ghosh, N. Kobayashi // Infection, Genetics and Evolution. – 2011. – Vol. 11, № 8. – P. 1787–1797.
37. Hoshino, Y. Characterization of a serotype G10 rotavirus strain (B223) isolated from a calf with diarrhea in the United States / Y. Hoshino, R. W. Jones, A. Z. Kapikian // Journal of Clinical Microbiology. – 2002. – Vol. 40, № 5. – P. 1902–1906.
38. Saif, L. J. Pathogenesis of bovine rotavirus and coronavirus infections / L. J. Saif // Veterinary Clinics of North America: Food Animal Practice. – 2010. – Vol. 26, № 1. – P. 1–14.
39. Factors associated with morbidity, mortality, and growth of dairy heifer calves up to 3 months of age / M. C. Windeyer, K. E. Leslie, S. M. Godden [et al.] // Preventive Veterinary Medicine. – 2014. – Vol. 113, № 2. – P. 153–162.
40. Al-Mashat, K. A. Prevalence and molecular characterization of bovine rotavirus in diarrheic calves in Saudi Arabia / K. A. Al-Mashat, A. I. Al-Mubarak // BMC Veterinary Research. – 2020. – Vol. 16. – Art. 345.
41. Environmental persistence of bovine rotavirus / K. Banyai, V. Martella, F. Jakab [et al.] // Applied and Environmental Microbiology. – 2021. – Vol. 87, № 14. – Art. e00456-21.
42. Saif, L. J. Bovine respiratory coronavirus / L. J. Saif // Veterinary Clinics of North America: Food Animal Practice. – 2010. – Vol. 26, № 2. – P. 349–364.
43. Isolation of bovine respiratory and enteric coronavirus and differentiation of the isolates by monoclonal antibodies and RT-PCR / M. Hasoksuz, S. L. Lathrop, K. L. Gadfield, L. J. Saif // Veterinary Microbiology. – 2002. – Vol. 89, № 2–3. – P. 105–118.
44. Evolutionary dynamics of bovine coronaviruses: a review / X. Zhang, E. Desseaux, A. N. Vlasova, L. J. Saif // Viruses. – 2022. – Vol. 14, № 3. – Art. 567.
45. Vlasova, A. N. Bovine coronavirus / A. N. Vlasova, L. J. Saif // Encyclopedia of Virology / eds. D. H. Bamford, M. Zuckerman. – 4th ed. – Oxford : Academic Press, 2021. – P. 382–391.
46. Ellis, J. A. Update on viral respiratory disease in cattle / J. A. Ellis // Veterinary Clinics of North America: Food Animal Practice. – 2019. – Vol. 35, № 3. – P. 485–501.
47. Применение ИФА для выявления антител к коронавирусу крупного рогатого скота / О. П. Бьядовская [и др.] // Труды Федерального центра охраны здоровья животных, ФГБУ «ВНИИЗЖ». – М. : Росинформагротех, 2015. – Т. 15. – С. 28–33.
48. Ridpath, J. F. Bovine viral diarrhea virus: Global overview and impact on control programs / J. F. Ridpath // Veterinary Clinics of North America: Food Animal Practice. – 2021. – Vol. 37, № 2. – P. 321–336.
49. Persistent infection with bovine viral diarrhea virus: A review / F. Koenen, Y. van der Stede, W. van Campe, A. B. Cay // Veterinary Microbiology. – 2020. – Vol. 245. – Art. 108649.
50. Grooms, D. L. Mucosal disease in cattle: Pathogenesis, diagnosis, and control / D. L. Grooms // Veterinary Clinics of North America: Food Animal Practice. – 2022. – Vol. 38, № 1. – P. 123–138.
51. Economic impact of bovine viral diarrhoea virus in cattle production / P. Hopp, T. B. Klem, A. Lund, C. J. O'Neill // Animal Health Research Reviews. – 2021. – Vol. 22, № 1. – P. 55–68.
52. Молекулярно-генетическая характеристика штаммов вируса диареи крупного рогатого скота, выделенных на территории России / А. Г. Глотов, И. А. Глотова, Т. И. Алипер [и др.] // Вопросы вирусологии. – 2010. – Т. 55, № 4. – С. 28–33.
53. Дубаневич, О. В. Выявление и генетическое типирование (по участку 5'-UTR) изолятов вируса вирусной диареи крупного рогатого скота, циркулирующих на территории Республики Беларусь / О. В. Дубаневич, Ю. И. Тяпша // Эпизоотология Иммунобиология Фармакология Санитария. – 2021. – № 2. – С. 7–11.
54. Fulton, R. W. Bovine viral diarrhea virus: Vaccination strategies and outcomes / R. W. Fulton // Veterinary Microbiology. – 2020. – Vol. 248. – Art. 108826.
55. Верховская, А. Е. Особенности диагностики и профилактики вирусной диареи крупного рогатого скота / А. Е. Верховская, В. А. Сергеев, Т. И. Алипер // Ветеринария. – 2009. – № 8. – С. 3–7.
56. Глотов, А. Г. Вирусная диарея – болезнь слизистых оболочек крупного рогатого скота / А. Г. Глотов // Ветеринария. – 2008. – № 6. – С. 56–60.
57. Стратегия борьбы с вирусной диареей – болезнью слизистых оболочек крупного рогатого скота в Российской Федерации / М. И. Гулюкин, К. П. Юров, А. Г. Глотов [и др.] // Вопросы вирусологии. – 2013. – Т. 58, № 6. – С. 13–18
Review
For citations:
Dadashko S.V., Zubovskaya I.V. Infectious enteritis of cattle of viral-bacterial etiology (review). Epizootology Immunobiology Pharmacology Sanitation. 2026;(1):18-28. (In Russ.)
Views:
17
JATS XML
Email this article 