A Disease Resembling Paratuberculosis (Johne’S Disease) in Roe Deer (Capreolus Capreolus L.) an Aetiological and Patho-Anatomical Study

Summary

A disease in wild living roe deer (Capreolus capreolus L.) caused by acid-fast bacteria is described.

The morphological and cultural properties of these bacteria agree closely with corresponding properties of Mycobact. johnei.

Enlarged lymph nodes, especially mesenteric lymph nodes with greyish-yellow necroses, were the most prominent macroscopic lesions. No intestinal lesions were present.

The histopathological picture of the lymph nodes resembled mostly lesions which can occur in paratuberculous sheep and goats. The epithelioid cells contained masses of acid-fast bacteria. Such rods were also demonstrated in the intestinal villi.

The acid-fast bacteria could be isolated from the mesenteric lymph nodes, spleens, bone marrow, mammary gland and also from the lymph nodes of other organs.

The organism did not produce tuberculosis in guinea pigs. Intravenous injections into hens and rabbits resulted in miliary nodules resembling those of tuberculosis in the livers and spleens of the hens, and in joint and tendon sheath lesions in the rabbits. Microscopically the lesions mostly resembled those in paratuberculosis.

One of the strains which was inoculated intravenously into two calves caused no lesions. The results of the allergy tests and serological blood tests in one animal indicate that infection with Mycobact. johnei cannot be excluded.

A goat which was inoculated in the same manner and with the same strain as the calves died after six weeks. Miliary epithelioid cell granulomas in the liver, spleen, kidneys, bone marrow of long bones and in the submucosa of the ileum, as well as patchy infiltration of epithelioid cells in, among others, the mesenteric lymph nodes were observed on microscopic examinations.

By intravenous infection the disease could be reproduced in a roe deer (fawn) (Gapreolus capreolus L.). The animal died nine weeks after the infection, and during the last two days before death it had a profuse diarrhoea. Masses of short acid-fast bacteria in clumps were present in the faeces. Nor in the experimental animal did macroscopic intestinal lesions occur. Enlarged villi infiltrated with epithelioid cells containing acid-fast bacteria were demonstrated by histological examination.

The acid-fast bacteria could be recovered, but only on the Taylor/ Finlayson medium, from all experimental animals except the guinea pigs. Concerning the experimental calves, acid-fast bacteria were recovered from only one of them and then nearly three years after the infection.

The acid-fast bacteria did not reduce nitrate. They showed positive neutral red reactions and were sensitive to isoniazid in a concentration of 2.5 µg per ml medium after three weeks’ incubation.

The possibility that the isolated acid-fast bacteria and the lesions caused by them might be avian tubercle bacilli and avian tuberculosis has been discussed by the author. He does not, however, find any relevant reason for such an assumption. The author considers that the bacteria and the lesions exhibit the greatest similarity to Mycobact. johnei and paratuberculosis (Johne’s disease).

On account of the organism’s pathogenicity for hens and rabbits, and necroses in the course of the disease, the author suggests that these bacteria possibly constitute a variety of the classic bovine Mycobact. johnei, different from the pigmented and the Icelandic varieties.

Zusammenfassung

Die morphologischen und kulturellen Eigenschaften der Bakterien ähneln denen von Mycobact. johnei.

Die hervortretendsten makroskopischen Veränderungen waren vergrösserte, zum Teil nekrotisierte Lymphknoten — vor allem die Mesenteriallymphknoten. In den Därmen wurden keine Veränderungen festgestellt.

Histopathologisch erinnerten die in den Lymphknoten verkommenden Veränderungen an die, welche bei Paratuberkulose von Schafen und Ziegen auftreten können. Die epitheloiden Zellen enthielten reichlich mit säurefesten Stäbchen. Auch in den Villi der Dünndärme kamen die Bakterien intrazellulär vor.

Abgesehen von den Mesenteriallymphknoten konnten die säurefesten Bakterien auch von anderen Organlymphknoten sowie von Milz, Knochenmark und Euter isoliert werden.

Bei Meerschweinchen riefen diese Bakterien keine tuberkulösen Veränderungen hervor. An Hühnern und Kaninchen führten die intravenösen Injektionen zur Bildung von miliaren — an Tuberkulose erinnernde — Herde in Leber und Milz der Hühner sowie zu Gelenk- und Sehnenscheidenveränderungen bei Kaninchen. Diese Veränderungen ähneln histologisch denen bei Paratuberkulose.

Einer der isolierten Stämme wurde an 2 Kälber intravenös verimpft. Die Ergebnisse von Allergie- und serologischen Blutuntersuchungen lassen den Verdacht einer Infektion mit Mycobact. johnei bei einem der Tiere nicht ausschliessen. Im übrigen konnten bei beiden Tieren nach einer Beobachtungszeit von nahe drei Jahren keinerlei Veränderungen festgestellt werden.

Eine Ziege wurde mit dem gleichen Stamm ebenfalls intravenös infiziert. Sie ging nach sechs Wochen ein. In der histologischen Untersuchung wurden miliäre Epitheloidzellgranulome in Leber, Milz, Nieren, Knochenmark der Röhrenknochen und in der Submucosa der Ileums sowie herdförmige Infiltration mit epitheloiden Zellen u. a. in den Mesenteriallymphknoten festgestellt.

Nach intravenöser Infektion konnte die Krankheit an einem Rehlamm (Capreolus capreolus L.) reproduziert werden. Neun Wochen nach der Infektion starb das Tier. Die zwei letzten Tage vor dem Exitus hatte es eine profuse Diarrhöe. In den Fäzes kamen massenweise säurefeste Stäbchen in Haufen vor. Makroskopisch zeigte das Versuchstier keine erkennbaren Darmveränderungen. Histologisch Hessen sich jedoch geschwollene, mit epitheloiden Zellen infiltrierte Villi feststellen. Die epitheloiden Zellen enthielten säurefeste Bakterien.

Von den Versuchstieren konnten die säurefesten Bakterien — mit Ausnahme von den Meerschweinchen — auf Taylor/Finlaysons Nährboden wieder gezüchtet werden. Bei den Versuchskälbern liess sich die Reisolierung nur von einem der Tiere vornehmen, und zwar nahe drei Jahre nach der Infektion.

Die säurefesten Bakterien reduzierten Nitrat nicht. Die Neutralrot-Reaktionen waren positiv und für Isoniazid in einer Konzentration von 2,5 µg/ml Nährboden waren sie nach drei Wochen Inkubation empfindlich.

Der Verfasser erörtert die Möglichkeit, dass es sich bei den von ihm isolierten säurefesten Bakterien und den durch sie hervorgerufenen Gewebsveränderungen um aviäre Tuberkelbazillen bzw. aviäre Tuberkulose handelt. Für diese Annahme kann er jedoch nicht genügend Anhaltspunkte finden, sondern seines Erachtens nach haben die Bakterien und die Veränderungen die grösste Ähnlichkeit mit Mycobact. johnei bzw. Paratuberkulose (Johne’s disease).

Auf Grund der pathogenen Eigenschaften der Bakterien für Hühner und Kaninchen sowie der vorkommenden Nekrosen fragt sich der Verfasser, ob es sich bei diesen um eine Variante des klassischen bovinen Typs von Mycobact. johnei handelt, die von der pigmentierten und der isländischen Variante abweicht.

Sammanfattning

Bakteriernas morfologiska och kulturella egenskaper överensstämmer närmast med motsvarande egenskaper hos Mycobact. johnei.

De mest framträdande makroskopiska vävnadsförändringarna utgjordes av förstorade lymfkörtlar, framför allt förstorade mesenteriallymfkörtlar med grågula nekroser. Inga tarmförändringar förekom.

Lymfkörtlarnas vävnadsförändringar erinrade histologiskt närmast om de, som kan förekomma vid paratuberkulos hos får och get. De epiteloida cellerna innehöll massor med syrafasta bakterier. Sådana intracellulärt belägna bakterier förekom också i bl. a. tunntarmarnas villi.

De syrafasta bakterierna kunde förutom från mesenteriallymfkörtlar även isoleras från andra organlymfkörtlar samt från mjältar, benmärg och juver.

Mikroorganismerna framkallade icke tuberkulös hos marsvin. Intravenösa injektioner på höns och kaniner resulterade i miliära om tuberkulös påminnande härdar i hönsens levrar och mjältar och i ledoch senskideförändringar hos kaninerna. Dessa förändringar påminde histologiskt närmast om de vid paratuberkulos.

En av stammarna, som inokulerades intravenöst på två kalvar, framkallade inga vävnadsförändringar hos dessa. Hos ett av djuren visade allergitester och serologiska blodundersökningar resultat, vilka icke kan utesluta en infektion med Mycobact. johnei.

Get som inokulerades på samma satt och med samma stam som kalvarna, dog efter sex veckor. Mikroskopiskt konstaterades miliära epiteloidcellsgranulom i lever, njurar, rörbenens benmärg och i ileums submucosa samt härdformig infiltration av epiteloida celler i bl. a. mesenteriallymfkörtlar.

Sjukdomen kunde efter intravenös infektion helt reproduceras på rådjurslamm (Capreolus capreolus L.). Detta dog nio veckor efter infektionen och hade de två sista dygnen före döden en profus diarré. I tarmuttömningarna förekom massvis med korta syrafasta bakterier i hopar. Makroskopiskt iakttagbara tarmförändringar forelåg icke heller hos försöksdjuret. Mikroskopiskt avslöjades dock ansvällda villi infiltrerade med epiteloida celler innehållande syrafasta bakterier.

Från försöksdjuren, med undantag av marsvinen, kunde de syrafasta bakterierna återvinnas på Taylor/Finlaysons substrat. Beträffande försökskalvarna dock endast från ena djuret och då nära tre år efter infektionen.

De syrafasta bakterierna reducerade icke nitrat. De visade positiva neutral-rött-reaktioner och var känsliga för isoniazid i koncentrationen 2,5 µg/ml substrat och efter tre veckors inkubering.

Författaren diskuterar möjligheten av att de syrafasta bakterierna och de av dem framkallade vävnadsförändringarna skulle kunna vara aviära tuberkelbakterier resp. aviär tuberkulos. Han finner dock inga relevanta skäl för sådant antagande. Bakterierna och vävnadsförändringarna anser författaren ha största likhet med Mycobact. johnei resp. paratuberkulos (Johne’s disease).

På grund av mikroorganismernas patogena egenskaper för höns och kaniner samt sjukdomens förlöpande med nekroser frågar sig författaren, huruvida dessa bakterier möjligen utgör en variant av den klassiska bovina Mycobact. johnei, avvikande från den pigmenterade och den isländska varianten.