DE NIET-CHEMISCHE BEHANDELING VAN...
36
UNIVERSITEIT GENT FACULTEIT DIERGENEESKUNDE Academiejaar 2014 – 2015 DE NIET-CHEMISCHE BEHANDELING VAN MAAGDARMPARASIETEN BIJ HERKAUWERS door Barbara CROLS Promotor: Prof. dr. Edwin Claerebout Literatuurstudie in het kader Copromotor: Prof. dr. Jozef Vercruysse van de Masterproef © 2015 Barbara Crols
Transcript of DE NIET-CHEMISCHE BEHANDELING VAN...
UNIVERSITEIT GENT
FACULTEIT DIERGENEESKUNDE
Academiejaar 2014 – 2015
DE NIET-CHEMISCHE BEHANDELING VAN
MAAGDARMPARASIETEN BIJ HERKAUWERS
door
Barbara CROLS
Promotor: Prof. dr. Edwin Claerebout Literatuurstudie in het kader Copromotor: Prof. dr. Jozef Vercruysse van de Masterproef
© 2015 Barbara Crols
Universiteit Gent, haar werknemers of studenten bieden geen enkele garantie met betrekking tot de juistheid of
volledigheid van de gegevens vervat in deze masterproef, noch dat de inhoud van deze masterproef geen inbreuk
uitmaakt op of aanleiding kan geven tot inbreuken op de rechten van derden. Universiteit Gent, haar werknemers
of studenten aanvaarden geen aansprakelijkheid of verantwoordelijkheid voor enig gebruik dat door iemand
anders wordt gemaakt van de inhoud van de masterproef, noch voor enig vertrouwen dat wordt gesteld in een
advies of informatie vervat in de masterproef.
UNIVERSITEIT GENT
FACULTEIT DIERGENEESKUNDE
Academiejaar 2014 – 2015
DE NIET-CHEMISCHE BEHANDELING VAN
MAAGDARMPARASIETEN BIJ HERKAUWERS
door
Barbara CROLS
Promotoren: Prof. dr. Edwin Claerebout Literatuurstudie in het kader Copromotor: Prof. dr. Jozef Vercruysse van de Masterproef
© 2015 Barbara Crols
VOORWOORD
Hierbij zou ik graag enkele personen bedanken die mij hebben geholpen bij het schrijven van deze
literatuurstudie. Ten eerste wil ik mijn promotor, prof. dr. Edwin Claerebout, bedanken voor alle hulp.
Ik kon altijd bij hem terecht voor het beantwoorden van mijn vragen en voor het nakijken en bijsturen
van mijn tekst. Ook mijn copromotor, prof. dr. Jozef Vercruysse, zou ik willen bedanken. Ten slotte zou
ik ook mijn vrienden, ouders en mijn vriend willen bedanken voor al hun steun.
INHOUDSOPGAVE
Samenvatting........................................................................................................................................................... 1
Inleiding ................................................................................................................................................................... 2
Literatuurstudie ........................................................................................................................................................ 5
1. Nematofage fungi ................................................................................................................................................ 5
1.1. Inleiding ....................................................................................................................................................... 5
1.2. Soorten en werking ..................................................................................................................................... 5
1.3. Onderzoek .................................................................................................................................................. 6
1.4. Toepassing in de praktijk ............................................................................................................................ 6
2. Vaccinatie ............................................................................................................................................................ 8
2.1. Inleiding ....................................................................................................................................................... 8
2.2. Soorten antigenen ....................................................................................................................................... 8
2.3. Onderzoek .................................................................................................................................................. 9
2.3.1. Vaccin op basis van bestraalde larven ............................................................................................... 9
2.3.2. Vaccin op basis van gezuiverde wormeiwitten ................................................................................... 9
2.3.3. Vaccin op basis van recombinante sub-units ................................................................................... 10
2.3.4. Vaccin op basis van nucleïnezuren .................................................................................................. 11
3. Genetische selectie ........................................................................................................................................... 12
3.1. Inleiding ..................................................................................................................................................... 12
3.2. Onderliggend mechanisme ....................................................................................................................... 12
3.3. Gevolgen van selectie ............................................................................................................................... 12
3.4. Onderzoek ................................................................................................................................................ 13
3.4.1. Erfelijkheidsgraad ............................................................................................................................. 13
3.4.2. Parameters ....................................................................................................................................... 14
4. Immunonutritie ................................................................................................................................................... 15
4.1. Inleiding ..................................................................................................................................................... 15
4.2. Metaboliseerbaar eiwit .............................................................................................................................. 15
4.2.1. Werking ............................................................................................................................................ 15
4.2.2. Onderzoek ........................................................................................................................................ 16
4.3. Onverzadigde vetzuren ............................................................................................................................. 16
4.3.1. Werking ............................................................................................................................................ 16
4.3.2. Onderzoek ........................................................................................................................................ 16
5. Bioactieve planten ............................................................................................................................................. 17
5.1. Inleiding ..................................................................................................................................................... 17
5.2. Tannines ................................................................................................................................................... 17
5.2.1. Werking ............................................................................................................................................ 17
5.2.2. Onderzoek ........................................................................................................................................ 18
5.3. Cysteïne proteïnasen ................................................................................................................................ 19
6. Koperoxide draadpartikels ................................................................................................................................. 20
6.1. Inleiding ..................................................................................................................................................... 20
6.2. Werking ..................................................................................................................................................... 20
6.3. Onderzoek ................................................................................................................................................ 20
7. Bespreking......................................................................................................................................................... 21
Referentielijst ......................................................................................................................................................... 22
SAMENVATTING
Gastrointestinale parasitaire infecties zijn een belangrijke oorzaak van productieverliezen en ziekte bij
herkauwers. Ter preventie en als behandeling van deze infecties worden chemische anthelminthica
toegediend aan de dieren. Overmatig gebruik hiervan heeft echter geleid tot resistentie-ontwikkeling
bij de maagdarmnematoden, waardoor de ontwikkeling van alternatieve, niet-chemische
behandelingsmethodes noodzakelijk is geworden.
Deze alternatieve methodes kunnen onderverdeeld worden in drie groepen. De eerste groep zal
steunen op het verminderen van het contact tussen het grazende dier en de infectieuze larven op de
weide. Hiertoe behoort het graasmanagement en het gebruik van nematofage fungi. De tweede groep
is gebaseerd op de immuniteitsopbouw van de gastheer tegenover de gastrointestinale nematoden,
door middel van genetische selectie, vaccinatie of immunonutritie. De laatste groep bevat de
methodes die gebruik maken van niet-chemische antiparasitaire middelen, zoals bioactieve planten en
koperoxide draadpartikels.
Deze methodes werken echter niet curatief, waardoor ze de chemische anthelminthica niet kunnen
vervangen. Het gebruik van deze laatste kan wel sterk gereduceerd worden, wanneer niet-chemische
behandelingsmethodes gecombineerd worden in de praktijk.
Sleutelwoorden: gastrointestinale nematoden – herkauwers – niet-chemische behandeling –
parasitaire infecties – resistentie
2
INLEIDING
Parasitaire infecties van het gastrointestinale stelsel bij herkauwers komen wereldwijd frequent voor.
Ze kunnen een verminderde eetlust, diarree en anemie veroorzaken, waardoor er productieverliezen
en bijgevolg ook economische verliezen optreden. Jonge herkauwers zijn heel gevoelig voor deze
infecties, waarbij het kan leiden tot sterfte. Oudere dieren zullen immuniteit opbouwen en lijden eerder
aan chronische helminthosis (Athanasiadou en Kyriazakis, 2004).
Belangrijkste nematoden
De belangrijkste nematoden die gastrointestinale infecties kunnen veroorzaken bij herkauwers zijn
Haemonchus spp., Trichostrongylus spp., Ostertagia ostertagi, Cooperia spp. en Teladorsagia
circumcincta.
Haemonchus spp. is wereldwijd één van de belangrijkste parasieten bij herkauwers. Zeker in tropische
en subtropische klimaten zal Haemonchus spp. voor erge problemen zorgen, maar ook in gematigde
klimaten kunnen er infecties optreden. Het is een heel pathogene, bloedzuigende nematode die zich
in de lebmaag zal ophouden. Zware infecties kunnen hierbij leiden tot anemie. Haemonchus contortus
zal voornamelijk voorkomen bij de kleine herkauwers, maar ook jonge runderen zijn hieraan gevoelig.
H. placei zal eerder bij runderen voorkomen.
Trichostrongylus spp. zijn kleine nematoden die zowel in de lebmaag (T. axei) als in de darmen (o.a. T.
colubriformis) kunnen voorkomen. Enkel bij zware infecties kan Trichostrongylus diarree,
gewichtsverlies en ook sterfte veroorzaken (Zajac, 2006).
O. ostertagi is de belangrijkste gastrointestinale parasiet bij runderen in gematigde klimaten. De larven
van O. ostertagi ontwikkelen zich in de klieren van de lebmaag, waardoor de pariëtale cellen
beschadigd worden en het pepsinogeen niet meer omgezet kan worden tot pepsine door de hoge pH
in de lebmaag. Hierdoor zal het dier geen eiwitten meer kunnen verteren en zal het bijgevolg een
osmotische diarree ontwikkelen (Myers en Taylor, 1989).
Cooperia spp. komen voor in de dunne darmen van zowel runderen als schapen, waarbij ze schade
zullen berokkenen aan de mucosa en de bloedvaten. De dieren zullen snel immuniteit opbouwen
tegenover Cooperia, waardoor voornamelijk jonge dieren aan het begin van het weideseizoen
aangetast zijn (Kloosterman et al., 1984).
Teladorsagia circumcincta is ook een parasiet van de lebmaag bij de kleine herkauwers, maar is niet
zo pathogeen als Haemonchus spp. De larven zullen zich voornamelijk ophouden in de
lebmaagklieren, waardoor er diarree, gewichtsverlies en bij zware infecties ook hypoproteïnemie kan
optreden (Zajac, 2006).
Behandeling
Er bestaan verschillende methodes om gastrointestinale nematoden infecties te behandelen,
waaronder de behandeling met chemische anthelminthica. Dit is wereldwijd de meest gebruikte
methode, omdat het gemakkelijk, goedkoop en efficiënt is. Een ander voordeel is dat de producten
zowel therapeutisch als profylactisch gebruikt kunnen worden (Jackson en Miller, 2006).
De moderne chemische anthelminthica kunnen in drie groepen ingedeeld worden, naargelang de
3
werkingsmethode. De eerste groep zijn de benzimidazoles, waartoe o.a. albendazole, oxfendazole en
fenbendazole behoren. Deze producten werken in op het ß-tubuline van de nematoden. De tweede
groep bestaat uit de imidazothiazoles en/of de tetrahydropyrimidines, zoals bv. levamisole, die een
effect hebben op de acetylcholine receptoren. De laatste groep zijn de macrocyclische lactonen,
waartoe ivermectine, doramectine, moxidectine en eprinomectine behoren (Stepek et al., 2004). Deze
werken via het openen van glutamaat-gereguleerde chloridekanalen, waardoor er een hyperpolarisatie
optreedt van zenuw -en spiercellen (Köhler, 2001). Onlangs zijn er nieuwe anthelminthica voor de
kleine herkauwers ontwikkeld, namelijk monepantel (Kaminksy et al., 2008) en derquantel (Little et al.,
2010). Monepantel behoort tot de klasse van amino-acetonitrile derivaten en derquantel tot de spiro-
inodoles.
Resistentie
Er zijn echter ook nadelen verbonden aan het veelvuldige gebruik van deze chemische
anthelminthica. Ten eerste vreest de consument voor residuen in de dierlijke voeding en voor de
effecten op het milieu. Op dit laatste hebben voornamelijk de macrocyclische lactonen een nadelig
effect (Knox en Smith, 2001). Het grootste probleem is echter de ontwikkeling van resistentie. Dit komt
voornamelijk voor bij de kleine herkauwers, maar ook bij de rundernematoden treedt er meer en meer
resistentie op tegenover de anthelminthica.
Bij de kleine herkauwers werd resistentie-ontwikkeling voor het eerst gezien tegenover de
benzimidazoles bij H. contortus, T. circumcincta en Trichostrongylus spp., nadien ook tegenover de
twee andere groepen anthelminthica. In Europa zijn de nematoden voornamelijk resistent tegen de
benzimidazoles en levamisole, maar de laatste jaren neemt de resistentie tegenover de
macrocyclische lactonen, meer bepaald ivermectine, sterk toe (Papadopoulos, 2008). Er is ook al
sprake van resistentie tegenover doramectine (Borgsteede et al., 2007) en moxidectine (Scheuerle et
al., 2009). Ondertussen hebben de gastrointestinale nematoden al multi-resistentie ontwikkeld
tegenover de drie groepen van anthelminthica. In Australië, Nieuw-Zeeland, Zuid-Amerika en Zuid-
Afrika zijn deze anthelminthica niet meer efficiënt genoeg om de schapen mee te behandelen (Stepek
et al., 2004). Onlangs is er zelfs al resistentie aangetoond tegenover het nieuwe anthelminthicum
monepantel bij H. contortus (Van den Brom et al., 2015), T. circumcincta en T. colubriformis (Scott et
al., 2013).
Bij runderen komt resistentie-ontwikkeling minder voor dan bij de kleine herkauwers, maar er is toch al
sprake van resistentie bij Cooperia spp. tegenover benzimidazoles (Vermunt et al., 1995) en de
macrocyclische lactonen (Anziani et al., 2004; Kaplan, 2004). In landen zoals Brazilië, Argentinië en
Nieuw-Zeeland is de resistentie al sterk ontwikkeld (Meija et al., 2003; Loveridge et al., 2003). Ook in
België werd resistentie tegenover macrocyclische lactonen aangetoond bij C. oncophora (El-Abdellati
et al., 2010a,b).
Alternatieve behandelingsmethodes
De stijgende resistentie doet de vraag naar niet-chemische behandelingsmethodes toenemen. Deze
alternatieve methodes zullen het gebruik van chemische anthelminthica doen afnemen, waardoor
4
enerzijds de veehouder minder moet steunen op de chemische producten voor profylactie en
anderzijds blijft de efficaciteit van de anthelminthica behouden (Jackson en Miller, 2006).
Er bestaan 3 hoofdgroepen van niet-chemische behandelingsmethodes (Fig. 1). De eerste methode
steunt op het verminderen van het contact tussen het grazende dier en de infectieuze larven op de
weide, door middel van een aangepast graasmanagement of het gebruik van nematofage fungi. De
tweede methode is gebaseerd op de immuniteitsopbouw van de gastheer tegenover de
gastrointestinale nematoden. Dit kan bereikt worden door het toepassen van genetische selectie,
vaccinatie of immunonutritie. Bij de derde methode maakt men gebruik van niet-chemische producten
die een antiparasitaire werking hebben (Hoste en Torres-Acosta, 2011).
Fig. 1. Samenvatting van de 3 hoofdgroepen van niet-chemische behandelingsmethodes. Volle pijlen: doelwit van de methode; halve pijlen: mogelijke gevolgen op de levenscyclus van de parasiet (Naar Hoste en Torres-Acosta, 2011).
Er zijn al heel wat onderzoeken gedaan naar mogelijke alternatieve methodes, met goede resultaten
zelfs. Toch worden nog maar weinig van deze methodes ook daadwerkelijk toegepast in de praktijk.
Dit komt omdat er niet alleen rekening gehouden moet worden met de efficaciteit van de methode,
maar ook met de kostprijs, de toepasbaarheid en de beschikbaarheid ervan (Jackson en Miller, 2006).
Het graasmanagement behoort ook tot de niet-chemische behandelingsmethodes, maar dit zal niet
besproken worden in deze literatuurstudie. Een graasmanagement kan gebruikt worden om het
contact tussen de gastheer en de weideparasieten te verminderen. Michel (1985) heeft dit
management opgedeeld worden in 3 types naargelang de werkingsmethode. Deze kan preventief,
evasief of verdunnend zijn.
De verschillende methodes die in deze literatuurstudie besproken worden zijn het gebruik van
nematofage fungi, vaccinatie, genetische selectie, immunonutritie, het gebruik van bioactieve planten
en koperoxide draadpartikels.
5
LITERATUURSTUDIE
1. NEMATOFAGE FUNGI
1.1. INLEIDING
Nematofage fungi zijn schimmels die nematoden kunnen vangen en gebruiken als een bron van
voedingsstoffen. Deze schimmels gaan voornamelijk inwerken in een omgeving waar er feces
aanwezig is, omdat de belangrijke stadia veranderingen van de parasiet hier plaats vinden (Silva et
al., 2011). Barron (1977) heeft deze schimmels in 2 groepen ingedeeld naargelang de methode van
capteren en vernietigen van de parasieten. De eerste groep zijn de predator fungi, waartoe de meeste
nematofage fungi behoren. De tweede groep zijn de endoparasitaire fungi. Nordbring-Hertz heeft in
1988 een derde groep van nematofage fungi ontdekt, namelijk fungi die de wormeieren gaan
parasiteren. Daarnaast zijn er mogelijks nog twee groepen van fungi ontdekt (Jansson et al., 1997;
Luo et al., 2006).
Deze vorm van biologische controle richt zich op de vrijlevende stadia op de weide, waardoor het
gebruik eerder profylactisch zal zijn. Het zal nooit de chemische anthelminthica kunnen vervangen,
maar in combinatie met andere alternatieve methodes kan het wel een belangrijke bijdrage leveren
(Waller en Larsen, 1993).
1.2. SOORTEN EN WERKING
De predator fungi zijn schimmels die specifieke organen, zoals kleverige hyphae, hebben ontwikkeld
waarmee ze de nematoden kunnen vangen (Fig. 2). Na de captatie van de nematode zal de schimmel
met zijn hyphae de cuticula van de worm penetreren. Deze hyphae zullen sterk uitgroeien, waardoor
ze het lichaam van de worm helemaal opvullen en van binnen uit verteren (Barron, 1977). Deze groep
wordt het meeste bestudeerd en is de beste kandidaat om op de markt te brengen (Gronvold et al.,
1996).
Fig. 2. Captatie van een nematode door Duddingtonia flagrans (Uit Gronvold et al., 1996).
6
Duddingtonia flagrans is de meest onderzochte species in deze groep (Larsen, 2000). De
chlamydosporen van deze schimmel kunnen een passage doorheen het gastrointestinale stelsel van
herkauwers overleven, waarna ze terecht komen in de verse mest, samen met de eieren van de
parasiet. Op deze plaats kunnen ze de eieren of larven aanvallen, waardoor ze de levenscyclus van
de parasiet onderbreken voordat deze de dieren kan infecteren (Waller en Thamsborg, 2004).
De endoparasitaire fungi zijn schimmels die de nematoden zullen infecteren via sporen. Deze sporen
kunnen aan de cuticula van de worm kleven of ze kunnen rechtstreeks opgenomen worden waarna ze
in de darm zullen ontwikkelen tot een infectieuze thallus. Dit leidt tot een vertering van het lichaam van
de worm (Barron, 1977).
De derde groep zijn de fungi die de wormeieren parasiteren. Deze zullen de eieren verteren via de
ingroei van hyphae (Nordbring-Hertz, 1988). In deze groep is Pochonia chlamydosporia de
belangrijkste schimmel (Gams en Zare, 2001).
Er zijn mogelijks nog een vierde en een vijfde groep van nematofage fungi beschreven. De vierde
groep bestaat uit fungi die bepaalde toxines produceren tegenover nematoden (Jansson et al., 1997).
Een vijfde groep van nematofage fungi is in 2006 voorgesteld door Luo et al. Hierbij gaat het
voornamelijk om Stropharia rugosoannulata die een acanthocyte ontwikkelt waarmee het
mechanische schade aan de cuticula van de wormen kan aanbrengen.
1.3. ONDERZOEK
Het bestaan van nematofage fungi is al lange tijd gekend, maar toch bleef het onderzoek hiernaar een
hele tijd achter. De reden hiervan was dat de focus van het onderzoek eerder lag op de chemische
anthelminthica, omdat deze immers goedkoop en efficiënt om te gebruiken waren (Waller en Larsen,
1993).
Het eerste uitgebreide onderzoek van nematofage fungi werd in 1985 uitgevoerd door Gronvold et al.
Hierbij werd zowel in vitro als in vivo aangetoond dat Arthrobotrys oligospora een reductie van het
aantal L3 larven van C. oncophora veroorzaakte. Nadien lag de focus van het onderzoek eerder op de
schimmel D. flagrans, omdat deze de capaciteit heeft om een passage doorheen het gastrointestinale
stelsel van herkauwers te overleven (Larsen et al., 1992; Faedo et al., 1997). Hierdoor is deze
schimmel de beste keuze om te gebruiken in de biologische controle (Larsen, 1999).
In vitro onderzoek heeft aangetoond dat D. flagrans werkzaam is tegenover O. ostertagi (Larsen et al.,
1991). D. flagrans is in vivo actief tegenover verschillende nematodensoorten bij zowel runderen als
de kleine herkauwers. Bij kalveren is deze schimmel werkzaam tegenover O. ostertagi (Gronvold et
al., 1993; Fernández et al., 1999; Larsen et al., 1995) en Cooperia spp. (Larsen et al., 1995; Nansen
et al., 1995). Bij lammeren is er activiteit aangetoond tegenover T. colubriformis (Faedo et al., 1997;
Githigia et al., 1997) en Teladorsagia (Githigia et al., 1997) en bij schapen tegenover H. contortus
(Fontenot et al., 2003) en T. colubriformis (Waller et al., 2001). Bij geiten is D. flagrans actief
tegenover H. contortus, T. colubriformis en Cooperia spp. (Terrill et al., 2004).
1.4. TOEPASSING IN DE PRAKTIJK
Het is belangrijk dat de chlamydosporen van deze schimmel dagelijks toegediend worden aan de
dieren tijdens de eerste helft van het weideseizoen. De duur van deze toediening kan variëren van 6
7
tot 10 weken, afhankelijk van het soort productie-systeem dat toegepast wordt.
De efficaciteit van de toediening van D. flagrans is meer dan dan 90% tegenover de rundernematoden
en meer dan 70% tegenover de schapennematoden. Het gebruik van nematofage fungi zou dus zeker
een goede alternatieve oplossing zijn, maar de mate waarin ze de chemische anthelminthica kunnen
vervangen moet nog verder onderzocht worden.
Een nadeel van deze methode is echter dat de chlamydosporen dagelijks toegediend moeten worden
aan de dieren. De toediening moet voornamelijk gebeuren aan het begin van het weideseizoen, maar
in deze periode moeten de dieren niet bijgevoederd worden, waardoor het praktisch erg moeilijk is om
de sporen dagelijks toe te dienen. Een oplossing hiervoor zou het opschieten van een bolus zijn die
regelmatig de sporen vrijzet (Ketzis et al., 2006). Sagüés et al. (2014) hebben een bolus bestaande uit
soja proteïnen polymeren ontwikkeld, waardoor de sporen traag vrijgegeven worden over een periode
van 4 weken.
8
2. VACCINATIE
2.1. INLEIDING
Vaccinatie tegenover gastrointestinale nematoden zou een geschikte oplossing zijn voor zowel de
opkomende resistentie als voor de bezorgdheid van de consument over chemische residuen in het
voedsel. Vaccins zijn immers veilig te gebruiken, ze laten geen residuen na en ze zijn niet schadelijk
voor het milieu (Dalton en Mulcahy, 2001).
Een vaccin moet aan verschillende voorwaarden voldoen om gecommercialiseerd te worden. Ten
eerste moet het vaccin het dier beschermen tegen ziekte en tegenover alle pathogene species die
endemisch aanwezig zijn. Daarnaast moet het vaccin gemakkelijk te gebruiken zijn in een extensief
management en moet het een bescherming geven gedurende het hele weideseizoen. Als laatste moet
het vaccin stabiel zijn, vlot te inoculeren en de prijs moet aanvaardbaar zijn (Sonstegard en Gasbarre,
2001).
Al tientallen jaren wordt er onderzoek gedaan naar mogelijke vaccins tegenover nematoden, maar tot
op heden is het onderzoek nog weinig succesvol (Nisbet et al., 2013). Op dit moment zijn er 2 vaccins
commercieel beschikbaar, waarvan er 1 werkzaam is tegenover de longworm Dictyocaulus viviparus
(Tabel 1).
Tabel 1. Overzicht van de gecommercialiseerde vaccins
Vaccin Nematode Diersoort Land
Bovilis Huskvac Bovilis Dictol
Dictyocaulus viviparus Rund Europa
Barbervax Haemonchus contortus Schaap Australië
Het uiteindelijke doel is om een breed spectrum vaccin samen te stellen dat zowel schapen, geiten als
runderen kan beschermen tegenover de belangrijkste gastrointestinale nematoden (Dalton en
Mulcahy, 2001). Het is echter niet noodzakelijk voor een vaccin om 100% effectief te zijn. Een reductie
van 70% in de ei-uitscheiding kan al voldoende zijn om de dieren een goede bescherming te geven.
Door deze gedaalde ei-uitscheiding zal de contaminatie van de weide ook sterk verminderen en
kunnen de dieren een natuurlijke immuniteit opbouwen (Nisbet et al., 2013).
Vaccinatie kan gecombineerd worden met andere alternatieve methodes, zoals een aangepast
graasmanagement of biologische controle (Barnes et al., 1995).
2.2. SOORTEN ANTIGENEN
Er bestaan twee soorten antigenen, namelijk de natuurlijke of conventionele antigenen en de
verborgen antigenen. De natuurlijke antigenen worden door de gastheer herkend tijdens de infectie,
terwijl de verborgen antigenen normaal niet blootgesteld worden aan het immuunsysteem (Jackson en
Miller, 2006).
De verborgen antigenen zouden heel geschikt zijn om als beschermend antigeen te gebruiken in
vaccins, omdat ze normaal niet in contact komen met het immuunsysteem van de gastheer en dus
ook geen selectiedruk ondergaan (Dalton en Mulcahy, 2001). Een nadeel bij het gebruik van
9
verborgen antigenen is echter dat het immuunsysteem niet gestimuleerd wordt bij natuurlijke infecties,
waardoor er regelmatig gerevaccineerd zal moeten worden (Jackson en Miller, 2006).
2.3. ONDERZOEK
De ontwikkeling van een werkzaam vaccin is een langdurig en moeilijk proces. Over de jaren heen zijn
er verschillende manieren ontwikkeld waarop vaccins gemaakt kunnen worden. De eerste vaccins
werden gemaakt met levende larven of delen van dode larven, terwijl er op dit moment meer
onderzoek wordt gedaan om vaccins te ontwikkelen via moleculaire technieken.
2.3.1. Vaccin op basis van bestraalde larven
Het bestralen van levende larven is de eerste methode die werd toegepast om een vaccin tegenover
nematoden te ontwikkelen. Deze geattenueerde larven groeien niet uit tot adulte wormen en
veroorzaken bijgevolg geen ziekte in het dier, maar de immuniteitsopbouw zal wel gestimuleerd
worden. Het voordeel van deze methode is dat er veel verschillende antigenen aanwezig zijn,
waardoor de immuunrespons efficiënter zal zijn en het dier beter zal kunnen beschermen tegenover
verschillende varianten van de parasiet (Vercruysse et al., 2004). Het nadeel van deze methode is
echter dat de immuniteit niet voor elke nematodensoort even goed ontwikkelt. In jonge dieren kan de
immuniteitsopbouw soms traag gestimuleerd worden of kan het verstoord worden door dracht, lactatie
of een slechte voedingstoestand (Smith en Zarlenga, 2006). Een ander nadeel is dat de productie van
dit type van vaccin heel arbeidsintensief en duur is, waardoor het enkel toe te passen is wanneer de
markt hiervoor groot genoeg is (Dalton en Mulcahy, 2001).
Deze methode werd voor het eerst toegepast in 1958 door Jarret et al. bij de ontwikkeling van het
vaccin tegenover de longworm D. viviparus bij runderen. Dit vaccin biedt een goede bescherming en is
gecommercialiseerd (Tabel 1). Nadien is op dezelfde manier ook een vaccin ontwikkeld tegenover de
longworm bij schapen (Sharma et al., 1988).
Men heeft ook geprobeerd deze methode toe te passen in een vaccin tegenover H. contortus
(Urquhart et al., 1966) en T. colubriformis (Gregg et al., 1978). Beide vaccins zorgden voor een goede
immuniteit in schapen, maar niet bij lammeren.
Vaccinatie van kalveren met geïrradieerde larven van O. ostertagi en C. oncophora leidde tot een
reductie van de ei-uitscheiding, maar het kon de ontwikkeling van gastro-enteritis bij de dieren niet
vermijden (Bürger en Pfeiffer, 1969).
2.3.2. Vaccin op basis van gezuiverde wormeiwitten
Als tweede methode kan men gebruik maken van natieve wormextracten, zoals darmeiwitten. Deze
methode geeft voornamelijk goede resultaten voor vaccins tegenover bloedzuigende nematoden,
zoals H. contortus, waarbij zelfs een daling van 80% in de eiproductie en meer dan 50% reductie in
het aantal wormen gezien wordt (Jasmer et al., 1993; Smith et al., 1993; Smith et al., 1994).
In deze vaccins wordt er gebruik gemaakt van eiwitten uit de intestinale cellen van de parasiet. Deze
eiwitten zijn verborgen antigenen, omdat ze normaal niet in contact komen met het immuunsysteem
van de gastheer. Na vaccinatie ontwikkelt de gastheer hoge antistoffentiters tegenover deze eiwitten.
10
Wanneer de parasiet dan frequent een bloedmaaltijd neemt, zal het ook de antistoffen in het bloed
opnemen. Deze antistoffen zullen binden aan de eiwitten op de intestinale cellen, waardoor de worm
minder goed voedingsstoffen kan opnemen en zal verhongeren. Uiteindelijk zal de parasiet loslaten en
uitgescheiden worden (Jackson en Miller, 2006).
Voor H. contortus blijkt het vaccin op basis van het verborgen antigeen H11, een membraaneiwit van
de intestinale microvilli van H. contortus, de beste bescherming te geven. Het vaccin zorgt voor een
reductie van 90% in de ei-uitscheiding en een reductie van 75% in het aantal wormen (Newton en
Munn, 1999). Ook H-Gal-GP, een complex van aspartyl- en metalloproteases, blijkt een goede
bescherming te geven (Smith en Smith, 1996).
Onlangs is er met succes een vaccin voor schapen op basis van de gezuiverde wormeiwitten H11 en
H-Gal-GP geproduceerd. Het vaccin biedt een bescherming van ongeveer 75-95% door een reductie
van het aantal wormen en de ei-uitscheiding. In 2014 is het vaccin in Australië op de markt gekomen
onder de naam “Barbervax” (Smith et al., 2013a; Smith et al., 2013b). Bassetto et al. heeft in vitro en
in vivo getest of dit vaccin ook werkzaam is bij kalveren die besmet waren met verschillende soorten
Haemonchus. Het onderzoek heeft aangetoond dat het vaccin even goed een hoge antistoffentiter
induceerde en de ei-uitscheiding reduceerde. Het vaccin heeft echter geen effect op andere
gastrointestinale nematoden (Bassetto et al., 2011; Bassetto et al., 2014).
Tegenover T. circumcincta is er een vaccin ontwikkeld op basis van oppervlakte-antigenen van
infectieuze L3 larven. De immunogene respons van de dieren hierop was variabel, maar het vaccin
zorgde toch voor een reductie van de ei-uitscheiding van meer dan 70% (Wedrychowicz et al., 1992).
2.3.3. Vaccin op basis van recombinante sub-units
Deze vaccins bieden enkele belangrijke voordelen ten opzichte van de twee vorige soorten. Ze zijn
veiliger, stabieler en goedkoper om te produceren (Vercruysse et al., 2004).
De resultaten van het onderzoek naar potentiële recombinante sub-units vallen echter tegen.
Sommige recombinante versies van opgezuiverde eiwitten, die als natief extract wel een goede
bescherming bieden, kunnen geen goede immuniteit opwekken. De reden hiervan is dat de eiwitten
hun structuur verliezen wanneer ze geproduceerd worden in een recombinante vorm, waardoor ook
de immunogeniciteit verloren gaat (Hein en Harrison, 2005).
Dit was onder meer het geval bij een recombinant vaccin tegen O. ostertagi. De ASP (‘activation-
associated secreted protein’) verrijkte excretie-secretie fractie (Oo-ASP-1 en Oo-ASP-2) van O.
ostertagi biedt een goede bescherming aan kalveren (Meyvis et al., 2007), maar de recombinante
versie van Oo-ASP-1 kon geen goede immuniteit opwekken bij de dieren (Geldhof et al., 2008). Ook
de recombinante versie van H-11 en H-Gal-GP van H. contortus geeft geen goede bescherming.
Onlangs is er een recombinant sub-unit vaccin ontwikkeld tegenover T. circumcincta, waarbij een
reductie in de ei-uitscheiding van meer dan 70% gezien werd. In dit vaccin werd een combinatie van 8
recombinante eiwitten gebruikt (Nisbet et al., 2013). Dit is tot op heden het enige recombinante sub-
unit vaccin dat zo'n hoge bescherming geeft.
11
2.3.4. Vaccin op basis van nucleïnezuren
De nieuwste techniek om vaccins te maken tegenover nematoden is via het gebruik van
nucleïnezuren. Na vaccinatie wordt het DNA opgenomen in de cellen van de gastheer en wordt het
specifieke eiwit tot expressie gebracht. Dit eiwit wordt als lichaamsvreemd beschouwd, waartegen een
immuunrespons ontwikkeld zal worden (Knox et al., 2001).
De voordelen van deze methode ten opzichte van vaccins op basis van gezuiverde wormeiwitten of
recombinante sub-units zijn opvallend. Deze DNA vaccins zijn redelijk stabiel bij kamertemperatuur en
ze zijn relatief goedkoop om te maken. Daarnaast induceren ze zowel een cellulaire als een humorale
immuunrespons tegenover het gecodeerde eiwit (Tang et al., 1992).
Er zijn al verschillende onderzoeken uitgevoerd bij geiten naar mogelijke nucleïnezuren, maar tot op
heden heeft dit enkel geleid tot de ontwikkeling van vaccins die maar een gedeeltelijke
immuunrespons induceren bij de dieren (Tabel 2).
Tabel 2. Overzicht van de onderzoeken naar potentiële nucleïnezuren
Nucleïnezuur Nematode Diersoort Resultaat
Glyceraldehyde-3-phosphate
dehydrogenasea
H. contortus Geit Partiële immuunrespons
HC29 glutathione peroxidaseb H. contortus Geit Partiële immuunrespons
Dim-1c H. contortus Geit Partiële immuunrespons
H11 en IL-2d H. contortus Geit Partiële immuunrespons
a. Han et al., 2012.; b. Sun et al., 2011.; c. Yan et al., 2013.; d. Zhao et al., 2012.
12
3. GENETISCHE SELECTIE
3.1. INLEIDING
Een vierde methode om parasitaire infecties te controleren is de genetische selectie. Hierbij worden er
dieren geselecteerd die resistentie of resiliëntie vertonen tegenover gastrointestinale nematoden
(Waller en Thamsborg, 2004). Bij resistente dieren zullen er minder wormen aanwezig zijn in het
maagdarmstelsel, terwijl resiliënte dieren minder of helemaal geen nadelige effecten ondervinden van
de infectie (Woolaston en Baker, 1996). In de praktijk zal er bij de selectie rekening gehouden worden
met beide eigenschappen.
Deze selectie kan op twee manieren verlopen. Men kan fokken met dieren van hetzelfde ras, maar uit
verschillende lijnen ofwel kan men een gevoelig ras kruisen met een resistent ras, zoals het
schapenras Red Maasai. Beide manieren kunnen de immuniteit van een kudde dieren tegenover
gastrointestinale nematoden verhogen, maar het is niet voldoende om de worminfecties onder
controle te houden. Een combinatie van genetische selectie met andere antiparasitaire methodes zou
beter zijn (Gray, 1997).
Er zijn echter belangrijke nadelen aan deze methode. Selectie op resistentie tegenover parasieten
gaat vaak gepaard met een verlies van andere belangrijke kenmerken, zoals productie (Woolaston en
Baker, 1996). Daarnaast kan dit ook een zekere selectiedruk veroorzaken op de
nematodenpopulaties, waardoor er veranderingen in de genotypes kunnen ontstaan en de wormen
zich aan de genetische resistentie van de gastheren kunnen aanpassen. Om deze reden wordt de
genetische selectie best gecombineerd met andere antiparasitaire methodes, zodat de wormen toch
nog gevoelig blijven (Bischop en Stear, 2003).
3.2. ONDERLIGGEND MECHANISME
Het onderliggend mechanisme van deze resistentie is nog niet helemaal gekend, maar men vermoedt
dat het gerelateerd is aan de immuunrespons die de dieren ontwikkelen tegenover de wormen (Hoste
en Torres-Acosta, 2011).
Studies hebben aangetoond dat een deel van de immuunrespons bij schapen, runderen en geiten
genetisch bepaald wordt (Jackson en Miller, 2006). Naast deze genetische factor is de mate van
immuunrespons ook afhankelijk van het soort nematode dat aanwezig is. Oesophagostomum
radiatum en D. viviparus veroorzaken beiden snel een sterke immuunrespons, terwijl Cooperia spp. en
H. contortus een langere blootstellingperiode nodig hebben om een goede immuniteit te veroorzaken.
De jonge dieren zullen echter aan het einde van het eerste weideseizoen al voldoende immuniteit
ontwikkeld hebben. Runderen blijven gevoelig aan O. ostertagi voor meerdere maanden en
ontwikkelen pas een goede immuniteit vanaf een leeftijd van 2 jaar (Gasbarre et al., 2001).
3.3. GEVOLGEN VAN SELECTIE
Het blijft de vraag of een verhoogde resistentie tegenover nematoden infecties ook gepaard gaat met
een daling van de productiviteit van het dier. Knap en Bischop hebben in 2000 een model (Fig. 3)
beschreven dat de relatie tussen productie en infectie weergeeft. Hierbij geven ze aan dat de relatie
tussen productie en resistentie tegenover ziekte, weergegeven door pathway ii, als neutraal
13
beschouwd kan worden. Resistentie en productiviteit hebben echter beiden nood aan eiwit voor een
goede werking, waardoor er een zekere compromis tussen beiden zal ontstaan. Dit kan als een
nadeel van het resistent zijn (pathway i) beschouwd worden. Daarnaast zal deze resistentie bepalen
of het dier of de hele populatie ziek zal worden of niet (pathway iii). Dit wordt de ziektestatus
genoemd. Afhankelijk van deze status zal het immuunsysteem geactiveerd worden, waardoor er een
reductie in het productieniveau kan optreden. Hieruit kan er geconcludeerd worden dat de relatie
tussen genetische resistentie en productie afhankelijk is van de balans tussen enerzijds de kost van
het resistent zijn (de nood aan eiwit) en anderzijds de voordelen van deze resistentie (ziektestatus)
(Knap en Bischop, 2000).
Fig. 3. Schema van de relatie tussen productie en infectie, met als belangrijkste entiteiten de genetica (G), de omgeving (E) en het fenotype (P) (Uit Knap en Bischop, 2000).
Concreet gezegd kan de activatie van het immuunsysteem leiden tot een verminderde eetlust, de
productie van pro-inflammatoire cytokines, activatie van de acute fase respons en stimulatie van
leptine. Voor deze processen zijn er voornamelijk eiwitten nodig, waardoor er minder eiwit beschikbaar
is voor de productie van vlees en melk. Aan de andere kant is het belangrijk om rekening te houden
met de metabole kost van de parasitaire infecties. Deze infecties kunnen immers ook anorexie en
eiwitverliezen veroorzaken, waardoor productieverliezen optreden (Colditz, 2002). Zoals Knap en
Bischop hebben aangegeven is de relatie tussen genetische resistentie en productie een verhouding
van deze twee factoren.
3.4. ONDERZOEK
3.4.1. Erfelijkheidsgraad
Er zijn reeds verschillende onderzoeken uitgevoerd om de mate van erfelijkheid van deze genetische
resistentie te bepalen. Leighton et al. hebben in 1989 bij kalveren aangetoond dat de ei-uitscheiding
genetisch beïnvloed wordt. Deze heeft een erfelijkheidsgraad van 0.30, wat wil zeggen dat het
kenmerk matig overerfbaar is. Stear et al. hebben in 1977 bij schapen aangetoond dat de genetica
14
van de gastheer de lengte van de wormen en de fecunditeit beïnvloedt, maar dit heeft slechts een
erfelijkheidsgraad van 0.20.
3.4.2. Parameters
Er kunnen zowel klinische als parasitologische parameters gebruikt worden om de mate van
resistentie tegenover nematoden infecties te bepalen. De beste keuze is echter afhankelijk van het
soort nematode dat aanwezig is.
De ei-uitscheiding of faecal egg count (FEC) is een van de meest gebruikte parameters. Deze is
gemakkelijk te bepalen en geeft een goed beeld van de fecunditeit en het aantal wormen dat
aanwezig is (Sonstegard en Gasbarre, 2001). Het nadeel van de FEC is echter dat het beïnvloed kan
worden door de voeding, stress, klimaat en fysiologie van het dier, waardoor er niet altijd een goede
verhouding is met de genetische resistentie van het dier. Om deze reden is het belangrijk om
meerdere stalen te nemen over een langere periode (Gray, 1997). Een ander nadeel is dat niet elke
nematoden species een even grote reproductiecapaciteit heeft, waardoor voor sommige soorten de
FEC niet gecorreleerd is aan het aantal wormen dat aanwezig is. Om deze reden kan de FEC niet
betrouwbaar gebruikt worden bij Trichostrongylus spp. (Gasser et al., 2008).
Twee andere parameters zijn gebaseerd op enerzijds de accumulatie van feces aan de achterhand
(dag score) en anderzijds op de consistentie van de feces. De dag score wordt beoordeeld op een
schaal van 0 (proper) tot 3 (heel vuil), terwijl de consistentie beoordeeld wordt op een schaal van 1
(vast) tot 4 (diarree) (McEwan et al., 1992). Deze parameters worden samen met de FEC gebruikt in
Australië en Nieuw-Zeeland, waar genetische selectie op commerciële schaal wordt gebruikt.
De volgende parameters kunnen bepaald worden op bloedstalen. De bepaling van de hematocriet is
voornamelijk belangrijk voor infecties met H. contortus. Daarnaast kan het plasma ook beoordeeld
worden op pepsinogeen gehalte, totaal eiwit en albumine gehalte. Hoge waardes van pepsinogeen
wijzen op een beschadiging van de lebmaag, terwijl een laag eiwit en albumine gehalte wijst op een
beschadiging van de darmen (McEwan et al., 1992).
Een andere parameter die gebruikt kan worden is gebaseerd op serologie en immunologie. Hierbij kan
de antistoffen respons van de dieren en het aantal eosinofielen bepaald worden. Een nadeel van deze
methode is dat er geen duidelijk onderscheid gemaakt kan worden tussen recente en huidige infecties
(Gasser et al., 2008).
Op dit moment ligt de focus van het onderzoek voornamelijk op analyse van het genoom. Met deze
methode kan men de genetische variatie in resistentie en gevoeligheid tegenover gastrointestinale
nematoden identificeren en kunnen de moleculaire merkers hiervan ook bepaald worden (Stromberg
en Gasbarre, 2006). DNA-merkers die geassocieerd zijn met de onderliggende genen voor deze
resistentie, namelijk de quantative trait loci (QTL), zouden een goede methode zijn om dieren te
selecteren (Kim et al., 2014). Hiernaar zijn al heel wat onderzoeken uitgevoerd bij zowel runderen als
schapen. Onlangs zijn er 6 genoom regio’s op het runderchromosoom ontdekt die geassocieerd zijn
met de FEC (Kim et al., 2015). Bij schapen zijn enkele merkers al geïdentificeerd, waaronder Toll-like
receptoren, genen die vrije radicalen produceren en een vroege inflammatoire respons (Ingham et al.,
2008).
15
4. IMMUNONUTRITIE
4.1. INLEIDING
Vanaf een bepaald infectieniveau kunnen gastrointestinale nematoden ziekte veroorzaken in het dier.
Dit kan leiden tot anorexie, een verminderde opname en gebruik van nutriënten en een onderdrukking
van het eiwitmetabolisme (Jackson en Miller, 2006). De voedingsstoffen zullen voornamelijk gebruikt
worden voor processen die essentieel zijn voor de homeostase, waardoor minder nutriënten ter
beschikking komen voor spier- en skeletgroei. Hierdoor zal de productiviteit van de dieren dalen en
economische verliezen veroorzaken (Muturi et al., 2005). Eiwitten zijn echter ook belangrijk voor de
immuniteit. Zowel proteïnen, als ook mineralen en vitamines, zijn noodzakelijk om een
immuunrespons te genereren (Coop en Holmes, 1996). Bijgevolg zullen dieren met een verminderde
voederopname of endogeen eiwitverlies minder resistent zijn tegenover parasitaire infecties (Van
Houtert en Sykes, 1996).
Immunonutritie, dit is de verbetering van de immuniteit door middel van een aangepast dieet, zou dus
een geschikte alternatieve methode kunnen zijn om parasitaire infecties te controleren (Muturi et al.,
2005).
4.2. METABOLISEERBAAR EIWIT
De meeste onderzoeken leggen de focus op nutritie met metaboliseerbaar eiwit, omdat het merendeel
van de componenten van de immuunrespons bestaat uit eiwitten. Men gaat er dus vanuit dat het
immuunsysteem nood heeft aan eiwitbronnen voor een goede werking. Daarnaast heeft het
immuunsysteem ook energie, mineralen en vitamines nodig, maar toediening van extra energie aan
het voeder leidt niet tot een significante verbetering in de immuunrespons (Kyriazakis en Houdijk,
2006).
4.2.1. Werking
Er bestaat een volgorde van prioriteit in het lichaam wat betreft het eiwitmetabolisme. Behoud van het
lichaamseiwit blijft een prioriteit, omdat dit de overleving van het dier op korte termijn garandeert.
Groei en voortplanting worden beschouwd als de tweede hoogste prioriteit, omdat dit een bewaring
van het genetische materiaal van het dier op lange termijn verzekert. De expressie van immuniteit
tegenover parasitaire infecties heeft een lagere prioriteit, waardoor deze meer beïnvloed zal worden
door de voeding van de gastheer. Een betere voeding zou dus kunnen leiden tot een verhoogde
weerstand (resiliëntie) en resistentie van de dieren tegenover nematoden-infecties (Coop en
Kyriazakis, 2001). Dit wil zeggen dat de gastheer het aanhechten, de fecunditeit en het overleven van
de parasiet beter zal kunnen reguleren (Kyriazakis en Houdijk, 2006).
Eiwitten in het voeder worden bij herkauwers ofwel afgebroken in de pens en omgezet door de
microflora tot microbieel eiwit ofwel zal het onveranderd de pens passeren. Microbieel en
onverteerbaar (bypass) eiwit kan dan in de dunne darm geabsorbeerd worden als metaboliseerbaar
eiwit. Deze concentratie van metaboliseerbaar eiwit kan verhoogd worden door de toevoeging van
meer onverteerbaar eiwit aan het dieet van de herkauwers (Van Houtert en Sykes, 1996).
16
4.2.2. Onderzoek
Supplementatie van metaboliseerbaar eiwit aan het dieet van herkauwers kan men verkrijgen door het
bijgeven van vismeel, sojabonen-meel, zonnebloem-meel of ureum (Houdijk, 2012).
Wanneer metaboliseerbaar eiwit toegevoegd wordt aan het dieet, zal de mate van resistentie toename
bij de gastheer afhankelijk zijn van de mate van eiwittekort in het dieet zonder de supplementatie. Dit
wil zeggen dat de supplementatie van metaboliseerbaar eiwit het grootste effect zal hebben in
situaties van eiwittekort (Houdijk en Athanasiadou, 2003).
4.3. ONVERZADIGDE VETZUREN
De belangrijkste poly-onverzadigde vetzuren behoren tot de n-3 en de n-6 families, omdat deze een
zeker potentieel hebben om de immuniteit te moduleren (Calder, 1998).
4.3.1. Werking
De samenstelling van de vetzuren in lymfocyten en andere immuuncellen wordt beïnvloed door de
samenstelling van vetzuren in het voeder. Door deze samenstelling wordt ook de mogelijkheid van de
lymfocyten om eicosanoïden te produceren beïnvloed. Daarnaast zijn de onverzadigde vetzuren
liganden voor receptoren die een rol spelen in de transcriptie van genen voor ontstekings- en
immuunprocessen (Calder et al., 2002).
4.3.2. Onderzoek
In 2005 hebben Muturi et al. een onderzoek gedaan naar het effect van de toediening van poly-
onverzadigde vetzuren aan het dieet van met C. oncophora en O. ostertagi geparasiteerde kalveren
op de immuniteit. Vetzuren in de voeding worden onveranderd opgenomen bij kalveren waarvan de
pens nog niet functioneel is, waardoor de mogelijkheid bestaat om de vetzuur-samenstelling in de
darmmucosa aan te passen. Dit zou een verandering veroorzaken in de n-6/n-3 ratio, waarbij dit kan
leiden tot een daling in de FEC, het aantal wormen en een verbetering in de cellulaire respons. Hieruit
kan er besloten worden dat de verandering van de n-3 en n-6 proportie de immuniteit van kalveren
kan beïnvloeden (Muturi et al., 2005).
Visolie is rijk aan n-3 onverzadigde vetzuren, waardoor toevoeging van deze olie aan het dieet zou
kunnen leiden tot een verbeterde immuunrespons (Alexander, 1998, Agazzi et al., 2004).
17
5. BIOACTIEVE PLANTEN
5.1. INLEIDING
Bioactieve planten zijn planten die stoffen met een antiparasitaire werking bevatten. Deze stoffen
ofwel secundaire plant-metabolieten kunnen een directe invloed hebben op de wormen of een indirect
effect door een stimulatie van de immuunrespons. De belangrijkste metabolieten zijn de tannines en
de cysteïne proteïnases.
Er wordt veel onderzoek gedaan naar de mogelijke curatieve of profylactische werking van deze
planten (Jackson en Miller, 2006). Deze onderzoeken worden eerst in vitro uitgevoerd, daarna in vivo.
In vitro studies worden meestal uitgevoerd op de vrijlevende stadia van de parasiet, terwijl de in vivo
testen eerder uitgevoerd worden op de parasitaire stadia. De in vitro testen worden gebruikt als een
pre-screening, waardoor ze dus altijd gevolgd moeten worden door in vivo testen om de effectiviteit
van de planten te bepalen (Githiori et al., 2006). In de in vitro onderzoeken wordt er meestal gebruik
gemaakt van een gemodifieerd egg hatch assay om het effect van de plant-metabolieten op de
nematoden-eieren te bepalen (Coles et al., 1992). Er kan ook gebruik gemaakt worden van
aangepaste larval development assays (LDA) of larval motility tests. Daarnaast kan de werking van de
plant ook in vivo getest worden tegenover de volwassen wormen door middel van evaluatie van de
mortaliteit en de morbiditeit (Githiori et al., 2006).
5.2. TANNINES
Tannines, ook wel proanthocyanidines genoemd, zijn secundaire plant-metabolieten. Het zijn
polymeren van flavanol, verbonden door een koolstof – koolstofbinding. Door deze binding zijn ze niet
gevoelig aan een anaerobe enzymatische afbraak (Lowry et al., 1996). Hun rol in het metabolisme van
de plant is nog niet helemaal gekend, maar men denkt dat ze onder andere belangrijk zijn voor de
afweer van planten tegenover insecten en herbivoren (Hagerman en Butler, 1991; Waghorn, 2008).
Tannines worden aan de hand van hun chemische structuur in twee groepen verdeeld: de
hydrolyseerbare en de gecondenseerde tannines. De eerste groep komt onder andere voor in de schil
van fruit. Hun afbraakproducten worden, in tegenstelling tot die van de gecondenseerde tannines,
opgenomen in de dunne darm. Dit kan toxisch zijn voor herkauwers, maar gelukkig komen ze zelden
voor in diervoeders. De gecondenseerde tannines komen daarentegen wereldwijd veel meer voor. Om
deze redenen wordt er enkel onderzoek gedaan naar de effecten van de gecondenseerde tannines
(Min et al., 2003).
5.2.1. Werking
De gecondenseerde tannines kunnen zowel een nutritionele als een antiparasitaire werking hebben.
De nutritionele werking komt tot stand doordat de tannines kunnen binden aan plant-eiwitten, de
microflora van de pens of aan microbiële enzymen wanneer ze toegevoegd worden aan het voeder.
Hierdoor wordt eiwitdegradatie in de pens voorkomen en komt er meer eiwit ter beschikking in de
dunne darm (Mueller-Harvey en McAllan, 1992).
Deze toevoeging van tannines aan het dieet van herkauwers kan hetzij een positief hetzij een negatief
effect hebben. Dit is afhankelijk van de hoeveelheid tannines in het voeder, de capaciteit om aan
18
eiwitten te binden, de behoeftes van het dier en andere componenten in het voeder (Hagerman en
Butler, 1991). De toevoeging zal een positief effect hebben wanneer de concentratie van eiwit in het
voeder hoger is dan de behoeftes van het dier. Dit kan zich uiten in een gewichtstoename, een hogere
wolproductie of melksecretie. Wanneer de concentratie van eiwit in het voeder echter te laag is, dan
zullen de tannines eerder negatieve effecten hebben. De tannines zorgen immers voor een
verminderde proteolyse, waardoor de snelheid van vertering, voornamelijk deze van vezels, in de
pens vertraagd wordt. Hierdoor blijft het voedsel langer in de pens en zal het dier ook minder voeder
opnemen. Dit kan nadelige gevolgen hebben voor de productiviteit. Deze situatie komt typisch voor in
warme klimaten, omdat de grassen daar minder eiwit en meer vezels bevatten dan in een gematigd
klimaat (Waghorn, 2008).
Naast deze nutritionele werking, kunnen de gecondenseerde tannines ook een antiparasitaire werking
vertonen. Dit kan zowel direct als indirect zijn. Het mechanisme achter de directe antiparasitaire
werking is nog niet volledig gekend (Athanasiadou et al., 2001). Er zijn echter al verschillende
onderzoeken hiernaar uitgevoerd (Tabel 3). Indirect zorgen ze voor een betere immuunrespons door
hun nutritionele werking. Hierdoor komt er niet alleen eiwit ter beschikking voor de basis-behoeftes
(zoals groei en productie) van het dier, maar ook voldoende voor een optimale werking van het
immuunsysteem (Coop en Kyriazakis, 1999).
Tabel 3. De onderzochte bioactieve planten en hun werking tegenover de gastrointestinale parasieten.
Plant Nematode Werking Diersoort
O. viciifoliaa
L. corniculatusa
L. pedunculatusa
C. oncophora O. ostertagi
In vitro Inhibitie larven
Rund
Quebrachob T. colubriformis Daling FEC bij een dieet met
een laag eiwitgehalte Schaap
Fumaria parviflorac H. contortus
T. colubriformis Reductie van het aantal parasieten in de gastheer
Schaap
Parkia biglobosad
Pennisetum glaucume
GIN In vitro Inhibitie eiproductie
Rund
Azadirachta indicaf
Anana comosus bladerenf
GIN FEC reductie van 67% FEC reductie van 95%
Rund
O. viciifoliag Teladosagia spp. FEC reductie van 40%
Reductie aantal wormen met 35%
Schaap
L. pedunculatush T. circumcincta Reductie FEC
Reductie aantal wormen Schaap
a. Novobilský et al.,2011.; b. Butter et al., 2000.; c. Hördegen et al., 2003.; d. Soetan et al., 2011.; e. Soetan en Lasisi, 2008.; f.
Akbar et al., 2003.; g. Thamsborg et al., 2003.; h. Niezen et al., 1998.
5.2.2. Onderzoek
Verschillende in vitro studies werden uitgevoerd om het mechanisme achter deze antiparasitaire
werking te onderzoeken. Volgens Molan et al. (2000a,b) zou de musculaire activiteit van de
nematoden larven aangetast worden door de tannines, terwijl Brunet (2008) ondervond dat er een
desintegratie van de cuticula en een afsterven van zowel intestinale- als spiercellen plaats vond bij L3
19
larven van H. contortus en T. colubriformis. Hierbij kan men veronderstellen dat de antiparasitaire
werking van de gecondenseerde tannines mogelijks veroorzaakt wordt door een paralyse van de
farynx (Novobilský et al., 2011).
De meeste in vivo onderzoeken naar het effect van de tannines op gastrointestinale nematoden
werden uitgevoerd op grazende schapen. Hierbij was het onderzoek voornamelijk verricht op voeders
van de Fabacea familie, zoals de gewone rolklaver (Lotus corniculatus), moerasrolklaver (Lotus
pedunculatus), Esparcette (Onobrychis viciifolia) en Lespedeza cuneata. De toevoeging van deze
bioactieve planten aan het dieet van geparasiteerde dieren zou een verbetering van de fysiologie en
productie geven in tegenstelling tot de voeders die raaigras, luzerne of witte klaver bevatten. Naast
deze nutritionele werking hebben de planten ook een antiparasitaire werking, waarbij ze een reductie
geven in het aantal nematoden, de ei-uitscheiding en de worm-fecunditeit (Hoste et al., 2006).
De efficaciteit van de toevoeging van gecondenseerde tannines aan het dieet kan door verschillende
factoren beïnvloed worden. Ten eerste is het effect afhankelijk van de diersoort en het soort nematode
dat aanwezig is. De tannines zijn bij schapen eerder actief tegenover de intestinale nematoden, terwijl
ze bij geiten actief zijn tegenover zowel intestinale als abomasale nematoden (Athanasiadou et al.,
2001). Ten tweede is het effect verschillend tussen dieren die op de weide staan of dieren die in de
stal gevoederd worden. Het zal lager zijn bij dieren die op de weide staan, omdat er dan meer
componenten kunnen interfereren met de epidemiologie van de parasiet of met de antiparasitaire
eigenschappen van de tanninerijke voeders (Ketzis et al., 2006).
5.3. CYSTEINE PROTEINASEN
Een ander soort bioactieve component in planten zijn de cysteïne proteïnasen. Dit is een groep van
proteolytische enzymen die in grote hoeveelheden voorkomen in planten zoals de vijg (Ficus spp.),
papaja (Carica papaya) en kiwi (Actinidia chinensis). Deze proteïnasen breken de cuticula van
nematoden af. Alle cysteïne proteïnasen hebben een gelijkaardige werking, maar ze kunnen wel
verschillen in bepaalde kenmerken, zoals bv. weerstand aan een zure pH. Ze werden vroeger gebruikt
in de traditionele antiparasitaire producten. Het gebruik van deze proteïnasen zou een goede
alternatieve behandeling voor gastrointestinale nematoden infecties kunnen zijn, maar verder
onderzoek hiernaar is echter nog noodzakelijk (Stepek et al., 2004). De meeste onderzoeken naar de
antiparasitaire werking van deze planten werden uitgevoerd op nematoden van het menselijke
gastrointestinale stelsel. Ficus glabrata vertoont bijvoorbeeld activiteit tegenover Ascaris suum,
Strongyloides, Trichuris, Taenia en Ancylostoma ( Hansson et al., 1986).
20
6. KOPEROXIDE DRAADPARTIKELS
6.1. INLEIDING
Het gebruik van koperoxide draadpartikels is een manier om parasitaire infecties selectief te
behandelen, waardoor resistentie minder in de hand gewerkt wordt. Deze koperoxide partikels zijn
gericht tegen 1 specifieke nematode, namelijk H. contortus. Ze hebben geen effect tegenover andere
gastrointestinale nematoden (Chartier et al., 2000).
6.2. WERKING
Wanneer koperoxide partikels toegediend worden, blijven ze aanwezig in de pens en stellen ze koper
vrij dat tot in de lebmaag geraakt. Dit koper zal een typisch milieu vormen in de lebmaag, waardoor H.
contortus zich minder goed zal kunnen vastzetten (Rahmann en Seip, 2007).
6.3. ONDERZOEK
Een enkele bolus van koperoxide draadpartikels is werkzaam tegenover H. contortus bij zowel
schapen (Bang et al., 1990) als geiten (Chartier et al., 2000). De optimale dosis is 2g koperoxide
partikels, waarbij er voldoende efficiëntie verkregen wordt, maar geen risico op koperintoxicatie (Burke
et al., 2004). De werkingsduur van deze bolus is ongeveer 4 weken (Chartier et al., 2000), maar er
wordt aangeraden om het niet meer dan 1 keer in de 12 maanden toe te dienen om koperintoxicatie te
vermijden (Langlands et al., 1983).
De toediening van koperoxide draadpartikels is efficiënter bij jonge dieren dan bij volwassen dieren.
Enkele jaren geleden hebben Burke en Miller (2006) kunnen aantonen dat de toediening van
meerdere, kleine dosissen (0,5g en 1g koperoxide partikels) aan lammeren even effectief was als een
behandeling met levamisole. Bij deze toediening was er ook geen risico op koperintoxicatie (Burke en
Miller, 2006).
Een dosis van 0,5g is voldoende effectief voor jonge geiten, terwijl een dosis van 5g gebruikt moet
worden bij de volwassen dieren om voldoende effect te hebben (Burke et al., 2006).
21
7. BESPREKING
Omwille van de sterk toenemende resistentie van gastrointestinale nematoden tegenover de
chemische anthelminthica is de vraag naar niet-chemische behandelingsmethodes enorm
toegenomen. De afgelopen decennia zijn er al heel wat onderzoeken hiernaar uitgevoerd, met
wisselvallige resultaten. Enkele van deze methodes zijn ondertussen al gecommercialiseerd en
worden ook toegepast in de praktijk. Dit is het geval voor immunonutritie, genetische selectie,
koperoxide draadpartikels en het graasmanagement. Bioactieve planten, nematofage fungi en
vaccinatie met sub-unit vaccins worden nog niet toegepast in de praktijk (Jackson en Miller, 2006). Er
zijn al enkele successen geboekt met de ontwikkeling van vaccins tegenover nematoden, maar dit
gaat over vaccins die bestaan uit geattenueerde larven (D. viviparus) of gezuiverde wormeiwitten (H.
contortus). Deze zijn echter moeilijk en duur om te produceren, waardoor de ontwikkeling van een
sub-unit vaccin efficiënter zou zijn.
Een nadeel aan deze alternatieve methodes is echter dat ze niet curatief werken. Ze genezen de
dieren niet, waardoor ze de chemische anthelminthica niet kunnen vervangen. Een combinatie van
deze niet-chemische behandelingsmethodes kan wel zorgen voor een sterke reductie in het gebruik
van chemische anthelminthica.
In de toekomst zal het belangrijk zijn om deze alternatieve behandelingsmethodes verder te
ontwikkelen en te commercialiseren, zodat het gebruik van chemische anthelminthica kan afnemen.
22
REFERENTIELIJST
1. Agazzi A., Cattaneo D., Dell’Orto V., Moroni P., Bonizzi L., Pasotto D., Bronzo V., Savoini G.
(2004). Effect of administration of fish oil on aspects of cell-mediated immune response in
periparturient dairy goats. Small Ruminant Research 55, 77-83.
2. Akbar M.A., Ahmed T.U., Mondal M.H. (2003). Study on the efficacy of different herbal plants
against nematode infection in cattle. Tropical and Subtropical Agroecosystems 3, 515-518.
3. Alexander J.W. (1998). Immunonutrition: the role of w-3 fatty acids. Nutrition 14, 627-633.
4. Anziani O.S., Suarez V., Guglielmone A.A. (2004). Resistance to benzimidazolesand macrocyclic
lactone anthelmintics in cattle nematodes in Argentina. Veterinary Parasitology 122, 303-306.
5. Athanasiadou S., Kyriazakis I., Jackson F., Coop R.L. (2001). Direct anthelmintic effects of
condensed tannins towards different gastrointestinal nematodes of sheep: in vitro and in vivo
studies. Veterinary Parasitology 99, 205-219.
6. Athanasiadou S., Kyriazakis I. (2004). Plant secondary metabolites: antiparasitic effects and their
role in ruminant production systems. Proceedings of the Nutrition Society 63, 631-639.
7. Bang K.S., Familton A.S., Sykes A.R. (1990). Effect of copper oxide wire particle treatment on
establishment of major gastrointestinal nematodes in lambs. Research in Veterinary Science 49,
132-137.
8. Barnes E.H., Dobson R.J., Barger I.A. (1995). Worm control and anthelminthic resistance :
adventures with a model. Parasitology Today 11, 56-63.
9. Barron G.L. (1977). The Nematode-Destroying Fungi. Canadian Biological Publications.
10. Bassetto C.C., Silva B.F., Newlands G.F.J., Smith W.D., Amarante A.F.T. (2011). Protection of
calves against Haemonchus placei and Haemonchus contortus after immunization with gut
membrane proteins from H. Contortus. Parasite Immunology 33, 377-381.
11. Bassetto C.C., Silva M.R.L., Newlands G.F.J., Smith W.D., Ratti Júnior J., Martins C.L., Amarante
A.F.T. (2014). Vaccination of grazing calves with antigens from the intestinal membranes of
Haemonchus contortus : effects against natural challenge with Haemonchus placei and
Haemonchus similis. International Journal for Parasitology 44, 697-702.
12. Bischop S.C., Stear M.J. (2003). Modeling of host genetics and resistance to infectious diseases:
understanding and controlling nematode infections. Veterinary Parasitology 115, 147 – 166.
13. Borgsteede F.H., Dercksen D.D., Huijbers R. (2007). Doramectin and albendazole resistance in
sheep in The Netherlands. Veterinary Parasitology 144, 180-183.
14. Brunet S. (2008). Analyse des mécanismes d’action antiparasitaire de plantes riches en
substances polyphénoliques sur les nématodes du tube digestifs des ruminants. Doctoral thesis.
Université de Toulouse.
15. Bürger H.-J., Pfeiffer A. (1969). Versuch einer Immunisierung von Kälbern mit röntgenbestrahlten
Larven von Ostertagia ostertagi und Cooperia oncophora. Zentralblat Veterinarmedicin 16 (4),
357-367.
23
16. Burke J.M., Miller J.E., Olcott D.D., Olcott B.M., Terrill T.H. (2004). Effect of copper oxide wire
particles dosage and feed supplement level on Haemonchus contortus infection in lambs.
Veterinary Parasitology 123 (3-4), 235-243.
17. Burke J.M., Miller J.E. (2006). Evaluation of multiple low doses of copper oxide wire particles
compared with levamisole for control of Haemonchus contortus in lambs. Veterinary Parasitology
139 (1-3), 145-149.
18. Burke J.M., Terrill T.H., Kallu R.R., Miller J.E., Mosjidis J. (2006). Use of copper oxide wire
particles to control gastrointestinal nematodes in goats. Journal of animal science 85 (10), 2753-
2761.
19. Butter N.L., Dawson J.M., Wakelin D., Buttery P.J. (2000). Effect of dietary tannin and protein
concentration on nematode infection (Trichostrongylus colubriformis) in lambs. The Journal of
Agricultural Science 134 (1), 89–99.
20. Calder P.C. (1998). Dietary fatty acids and lymphocyte functions. Proceedings of the Nutrition
Society 57, 487-502.
21. Calder P.C., Yaqoob P., Thies F., Wallace F.A., Miles E.A. (2002). Fatty acids and lymphocyte
functions. British Journal of Nutrition 87 (1), 31-48.
22. Chartier C., Etter E., Hoste H., Pors I., Koch C., Dellac B. (2000). Efficacy of Copper Oxide
Needles for the Control of Nematode Parasites in Dairy Goats. Veterinary Research
Communications 24, 6, 389–399.
23. Colditz I.G. (2002). Effects of the immune system on metabolism: implications for production and
disease resistance in livestock. Livestock Production Science 75 (3), 257-268.
24. Coles G.C., Bauer C., Borgsteede F.H., Geerts S., Klei T.R., Taylor M.A., Waller P.J. (1992).
World Association for the Advancement of Veterinary Parasitology (W.A.A.V.P.) methods for the
detection of anthelmintic resistance in nematodes of veterinary importance. Veterinary
Parasitology 44, 35-44.
25. Coop R.L., Holmes P.H. (1996). Nutrition and Parasite Interaction. International Journal for
Parasitology 26 (8/9), 951–962.
26. Coop R.L., Kyriazakis I. (1999). Nutrition – parasite interaction. Veterinary Parasitology 84, 187 –
204.
27. Coop R.L., Kyriazakis I. (2001). Influence of host nutrition on the development and consequences
of nematode parasitism in ruminants. Trends in Parasitology 17 (7), 325–330.
28. Dalton J.P., Mulcahy G. (2001). Parasite vaccins – a reality? Veterinary Parasitology 98, 149-167.
29. El-Abdellati A., Geldhof P., Claerebout E., Vercruysse J., Charlier J. (2010a). Monitoring
macrocyclic lactone resistance in Cooperia oncophora on a Belgian cattle farm during four
consecutive years. Veterinary Parasitology 171, 167-171.
30. El-Abdellati A., Charlier J., Geldhof P., Levecke B., Demeler J., von Samson-Himmelstjerna G.,
Claerebout E., Vercruysse J. (2010b). The use of a simplified faecal egg count reduction test for
assessing anthelmintic efficacy on Belgian and German cattle farms. Veterinary Parasitology 169,
352-357.
24
31. Faedo M., Larsen M., Waller P.J. (1997). The potential of nematophagous fungi to control the free-
living stages of nematode parasites of sheep: comparison between Australian isolates of
Arthrobotrys spp. and Duddingtonia flagrans. Veterinary Parasitology 72, 149-155.
32. Fernández A.S., Larsen M., Henningsen E., Nansen P., Gronvold J., Bjorn H., Wolstrup J. (1999).
Effect of Duddingtonia flagrans against Ostertagia ostertagi in cattle grazing at different stocking
rates. Parasitology 119 (1), 105-111.
33. Fontenot M.E., Miller J.E., Pena M.T., Larsen M., Gillespie A. (2003). Efficiency of feeding
Duddingtonia flagrans chlamydospores to grazing ewes on reducing availability of parasitic
nematode larvae on pasture. Veterinary Parasitology 118, 203-213.
34. Gams W., Zare R. (2001). A revision of Verticillium sect. Prostrata. III. Generic classification. Nova
Hedwigia 73, 329-337.
35. Gasbarre L.C., Leighton E.A., Sonstegard T. (2001). Role of the bovine immune system and
genome in resistance to gastrointestinal nematodes. Veterinary Parasitology 98 (1-3), 51–64.
36. Gasser R.B., Bott N.J., Chilton N.B., Hunt P., Beveridge I. (2008). Toward practical, DNA-based
diagnostic methods for parasitic nematodes of livestock – Bionomic and biotechnological
implications. Biotechnology Advances 26, 325-334.
37. Geldhof P., Meyvis Y., Vercruysse J., Claerebout E. (2008). Vaccine testing of a recombinant
activation-associated secreted protein (ASP-1) from Ostertagia ostertagi. Parasite Immunology 30,
57-60.
38. Githigia S.M., Thamsborg S.M., Larsen M., Kyvsgaard N.C., Nansen P. (1997). The preventive
effect of the fungus Duddingtonia flagrans on Trichostrongyle infections of lambs on pasture.
International Journal for Parasitology 27 (8), 931-939.
39. Githiori J.B., Athanasiadou S., Thamsborg S.M. (2006). Use of plants in novel approaches for
control of gastrointestinal helminths in livestock with emphasis on small ruminants. Veterinary
Parasitology 139 (4), 308-320.
40. Gray G.D. (1997). The use of genetically resistant sheep to control nematode parasitism.
Veterinary Parasitology 72, 345–366.
41. Gregg P., Dineen J.K., Rothwell T.L.W., Kelly J.D. (1978). The effect of age on the response of
sheep to vaccination with irradiated Trichostrongylus colubriformis larvae. Veterinary Parasitology
4 (1), 35-48.
42. Gronvold J., Korsholm H., Wolstrup J., Nansen P., Henriksen S.A. (1985). Laboratory experiments
to evaluate the ability of Arthrobotrys oligospora to destroy infective larvae of Cooperia species,
and to investigate the effect of physical factors on the growth of the fungus. Journal of
Helminthology 59, 119-125.
43. Gronvold J., Wolstrup J., Larsen M., Henriksen S.A., Nansen P. (1993). Biological control of
Ostertagia ostertagi by feeding selected nematode-trapping fungi to calves. Journal of
Helminthology 67 (1), 31-36.
44. Gronvold J., Nansen P., Henriksen S.A., Larsen M., Wolstrup J., Fribert L. (1996). Induction of
traps by Ostertagia ostertagi larvae, chlamydospore production and growth rates in the nematode-
trapping fungus Duddingtonia flagrans. Journal of Helminthology 61, 65-71.
25
45. Hagerman A.E., Butler L.G. (1991). Tannins and lignins. Herbivores: Their Interactions with
Secondary Plant Metabolites (2nd edition) Volume I; The Chemical Participants. Rosenthal, G.A.
and Berenbaum, M.R., Eds. Academic Press: New York, 1991; pp. 355-388.
46. Han K., Xu L., Yan R., Song X., Li X. (2012). Vaccination of goats with glyceraldehyde-3-
phosphate dehydrogenase DNA vaccine induced partial protection against Haemonchus
contortus. Veterinary Immunology and Immunopathology 149 (3-4), 177-185.
47. Hansson A., Veliz G., Naquira C., Amren M., Arroyo M., Arevalo G. (1986). Preclinical and clinical
studies with latex from Ficus glabrata HBK, a traditional intestinal anthelminthic in the amazonian
area. Journal of Ethnopharmacology 17, 105-138.
48. Hein W.R., Harrison G.B.L. (2005). Vaccines against veterinary helminths. Veterinary Parasitology
132, 217-222.
49. Hördegen P., Hertzberg H., Heilmann J., Langhans W., Maurer V. (2003). The anthelmintic
efficacy of five plant products against gastrointestinal trichostrongylids in artificially infected lambs.
Veterinary Parasitology 117, 51–60.
50. Hoste H., Jackson F., Athanasiadou S., Thamsborg S.M., Hoskin S.O. (2006). The effects of
tannin-rich plants on parasitic nematodes in ruminants. Trends in parasitology 22, No 6.
51. Hoste H., Torres-Acosta J.F.J. (2011). Non chemical control of helminths in ruminants: Adapting
solutions for changing worms in a changing world. Veterinary Parasitology 180, 144-154.
52. Houdijk J.G.M., Athanasiadou S. (2003). Direct and indirect effects of host nutrition on ruminant
gastrointestinal nematodes. L. ’t Mannetje, L. Ramírez-Avilés, C.A. Sandoval-Castro, J.C. Ku-Vera
(Eds.), VI International Symposium on the Nutrition of Herbivores, Universidad Autónoma de
Yucatán, Mérida, Mexico (2003), pp. 213–236.
53. Houdijk J.G.M. (2012). Differential effects of protein and energy scarcity on resistance to
nematode parasites. Small Ruminant Research 103 (1), 41-49.
54. Ingham A., Reverter A., Windon R., Hunt P., Menzies M. (2008). Gastrointestinal nematode
challenge induces some conserved gene expression changes in the gut mucosa of genetically
resistant sheep. International Journal for Parasitology 38 (3-4), 431-442.
55. Jackson F., Miller J. (2006). Alternative approaches to control – Quo vadit ? Veterinary
Parasitology 139, 371-384.
56. Jansson H.B., Tunlid A., Nordbring-Hertz B. (1997). Biological control : nematode. Anke T(ed)
Fungal Biotechnology. Chapman & Hall, Weinheim, 38-50.
57. Jarret W.F.H., Jennings F.W., McIntyre W.I.M., Mulligan W., Urquart G.M. (1958). Irradiated
helminth larvae in vaccination. Proceedings of the Royal Society of Medicine 58, 743-744.
58. Jasmer D.P., Perryman L.E., Conder G.A., Crow S., McGuire T. (1993). Protective immunity to
Haemonchus contortus induced by immunoaffinity isolated antigens that share a phylogenetically
conserved carbohydrate gut surface epitope. The Journal of Immunology 151 (10), 5450-5460.
59. Kaminksy R., Gauvry N., Schorderet Weber S., Skripsky T., Bouvier J., Wenger A., Schroeder F.,
Desaules Y., Hotz R., Goebel T., Hosking B.C., Pautrat F., Wieland-Berghausen S., Ducray P.
(2008). Identification of the amino-acetonitrile derivative monepantel (AAD 1566) as a new
anthelmintic drug development candidate. Parasitology Research 103 (4), 931-939.
26
60. Kaplan R.M. (2004). Drug resistance in nematodes of veterinary importance: a status report.
Trends in Parasitology 20 (10), 477-481.
61. Ketzis J.K., Vercruysse J., Stromberg B.E., Larsen M., Athanasiadou S., Houdijk J.G.M. (2006).
Evaluation of efficacy expectations for novel and non-chemical helminth control strategies in
ruminants. Veterinary Parasitology 139, 321-335.
62. Kim E.S., Sonstegard T.S., Silva M.V., Gasbarre L.C., Van Tassell C.P. (2014). Identification of
quantitative trait loci affecting gastrointestinal parasite resistance in an experimental Angus
population. Animal Genetics 45 (1), 117-121.
63. Kim E.S., Sonstegard T.S., Silva M.V., Gasbarre L.C., Van Tassell C.P. (2015). Genome-Wide
Scan of Gastrointestinal Nematode Resistance in Closed Angus Population Selected for
Minimized Influence of MHC. Public Library of Science One 10 (3), 1-18.
64. Kloosterman A., Albers G.A.A., Van den Brink R. (1984). Negative interactions between
Ostertagia ostertagi and Cooperia oncophora in calves. Veterinary Parasitology 15, 135-150.
65. Knap P.W., Bishop S.C. (2000). Relationships between genetic change and infectious disease in
domestic livestock. In: Hill, W.G., Bishop, S.C., McGuirk, B., McKay, J.C., Simm, G., Webb, A.J.
(Eds.), The Challenge of Genetic Change in Animal Production. BSAS Occasional Publication
Number 27, pp. 65–80.
66. Knox D.P., Redmond D.L., Skuce P.J., Newlands G.F. (2001). The contribution of molecular
biology to the development of vaccines against nematode and trematode parasites of domestic
ruminants. Veterinary Parasitology 101, 311-335.
67. Knox D.P., Smith W.D. (2001). Vaccination against gastrointestinal nematode parasites of
ruminants using gut-expressed antigens. Veterinary Parasitology 100, 21-32.
68. Köhler P. (2001). The biochemical basis of anthelmintic action and resistance. International
Journal for Parasitology 31 (4), 336-345.
69. Kyriazakis I., Houdijk J. (2006). Immunonutrition : Nutritional control of parasites. Small Ruminants
Research 62, 79–82.
70. Langlands J.P., Bowles J.E., Donald G.E., Smith A.J., Paull D.R. (1983). Copper oxide particles
for grazing sheep. Australian Journal of Agricultural Research 34, 751-765.
71. Larsen M., Wolstrup J., Henriksen S.A., Dackman C., Gronvold J., Nansen P. (1991). In vitro
stress selection of nematophagous fungi for biocontrol of parasitic nematodes in ruminants.
Journal of Helminthology 65 (3), 193-200.
72. Larsen M., Wolstrup J., Henriksen S.A., Gronvold J., Nansen P. (1992). In vivo passage through
calves of nematophagous fungi selected for biocontrol of parasitic nematodes. Journal of
Helminthology 66 (2), 137-141.
73. Larsen M., Nansen P., Wolstrup J., Gronvold J., Henriksen S.A., Zorn A. (1995). Biological control
of trichostrongyles in calves by the fungus Duddingtonia flagrans fed to animals under natural
grazing conditions. Veterinary Parasitology 60, 321-330.
74. Larsen M. (1999). Biological control of helminths. International Journal for Parasitology 29, 139-
146.
27
75. Larsen M. (2000). Prospects for controlling animal parasitic nematodes by predacious micro fungi.
Parasitology 120 (7), 121-131.
76. Leighton E.A., Murrell K.D., Gasbarre L.C. (1989). Evidence for Genetic Control of Nematode
Egg-shedding Rates in Calves. The Journal of Parasitology 75 (4), 498–504.
77. Little P.R., Hodge A., Watson T.G., Seed J.A., Maeder S.J. (2010). Field efficacy and safety of an
oral formulation of the novel combination anthelmintic, derquantel-abamectin, in sheep in New
Zealand. New Zealand Veterinary Journal 58 (3), 121-129.
78. Loveridge B., McArthur M., McKenna P.B., Mariadass B. (2003). Probable multigeneric resistance
to macrocyclic lactone anthelminics in cattle in New Zealand. New Zealand Veterinary Journal 51
(3), 139-141.
79. Lowry J.B., McSweeney C.S., Palmer B. (1996). Changing perceptions of the effect of plant
phenolics on nutrient supply in the ruminant. Australian Journal of Agricultural Research 47 (6),
829–842.
80. Luo H., Li X., Li G.H., Pan Y.B., Zhang K.Q. (2006). Acanthocytes of Stropharia rugosoannulata
function as a nematode-attacking device. Applied and Environmental Microbiology 72, 2982-2987.
81. McEwan J.C., Mason P., Baker R.L., Clarke J.N., Hickey S.M., Turner K. (1992). Effect of
selection for productive traits on internal parasite resistance in sheep. Proceedings of the New
Zealand Society of Animal Production 52, 53-56.
82. Meija M.E., Igartúa B.M.F., Schmidt E.E., Cabaret J. (2003). Multispecies and multiple
anthelmintic resistance on cattle nematodes in a farm in Argentina: the beginning of high
resistance? Veterinary Research 34 (4), 461-467.
83. Meyvis Y., Geldhof P., Gevaert K., Timmerman E., Vercruysse J., Claerebout E. (2007).
Vaccination against Ostertagia ostertagi with subfractions of the protective ES-thiol fraction.
Veterinary Parasitology 149, 239-245.
84. Michel J.F. (1985). Strategies for the use of anthelmintics in livestock and their implications for the
development of drug resistance. Parasitology 90, 621-628.
85. Min B.R., Barry T.N., Attwood G.T., McNabb W.C. (2003). The effect of condensed tannins on the
nutrition and health of ruminants fed fresh temperate forages : a review. Animal Feed Science and
Technology 106, 3–19.
86. Molan A.L., Hoskin S.O., Barry T.N., McNabb W.C. (2000a). Effect of condensed tannins
extracted from four forages on the viability of the larvae of deer lungworms and gastrointestinal
nematodes. Veterinary Research 147, 44–48.
87. Molan A.L., Waghorn G.C., Min B.R., McNabb W.C. (2000b). The effect of condensed tannins
from seven herbages on Trichostrongylus colubriformis larval migration in vitro. Folia
Parasitologica 47, 39–44.
88. Mueller-Harvey I., McAllan A.B. (1992). Tannins : their biochemistry and nutritional properties.
Advances in Plant Cell Biochemistry and Biotechnology 1, 151–217.
89. Muturi K.N., Scaife J.R., Lomax M.A., Jackson F., Huntley J., Coop R.L. (2005). The effect of
dietary polyunsaturated fatty acids (PUFA) on infection with the nematodes Ostertagia ostertagi
and Cooperia oncophora in calves. Veterinary Parasitology 129, 273–283.
28
90. Myers G.H., Taylor R.F. (1989). Review article: Ostertagiasis in cattle. Journal of Veterinary
Diagnostic Investigation 1, 195-200.
91. Nansen P., Larsen M., Gronvold J., Wolstrup J., Zorn A., Henriksen S.A. (1995). Prevention of
clinical trichostrongyloidosis in calves by strategic feeding with the predacious fungi Duddingtonia
flagrans. Parasitology Research 81, 371-374.
92. Newton S.E., Munn E.A. (1999). The development of vaccines against gastrointestinal nematode
parasites, particularly Haemonchus contortus. Parasitology Today 15, 116-122.
93. Niezen J.H., Waghorn G.C., Charleston W.A.G. (1998). Establishment and fecundity of Ostertagia
circumcincta and Trichostrongylus colubriformis in lambs fed lotus (Lotus pedunculatus) or
perennial ryegrass (Lolium perenne). Veterinary Parasitology 78, 13-21.
94. Nisbet A.J., McNeilly T.N., Wildblood L.A., Morrison A.A., Bartley D.J., Bartley Y., Longhi C.,
McKendrick I.J., Palarea-Albaladejo J., Matthews J.B. (2013). Successful immunization against a
parasitic nematode by vaccination with recombinant proteins. Vaccine 31, 4017-4023.
95. Nordbring-Hertz B. (1988). Nematophagous fungi: strategies for nematode exploitation and for
survival. Microbiological Sciences 5, 108-116.
96. Novobilský A., Mueller-Harvey I., Thamsborg S.M. (2011). Condensed tannins act against cattle
nematodes. Veterinary Parasitology 182, 213–220.
97. Papadopoulos E. (2008). Anthelmintic resistance in sheep nematodes. Small Ruminants
Research 76, 99-103.
98. Rahmann G., Seip H. (2007). Bioactive forage and phytotherapy to cure and control endo-parasite
diseases in sheep and goat farming systems – a review of current scientific knowledge.
Landbauforschung Völkenrode 3, 285–295.
99. Sagüés M.F., Purslow P., Fernández A.S., Iglesias L.E., Fusé L.A., Saumell C.A. (2014). The use
of soy protein polymers as a release device for nematophagous fungi in the control of parasitic
nematodes in ruminants. Journal of Helminthology 88 (4), 511-514.
100.Scheuerle M.C., Mahling M., Pfister K. (2009). Anthelminthic resistance of Haemonchus contortus
in small ruminants in Switzerland and Southern Germany. Wien. Wochenschr. 121 (3), 46-49.
101.Scott I., Pomroy W.E., Kenyon P.R., Smith G., Adlington B., Moss A. (2013). Lack of efficacy of
monepantel against Teladorsagia circumcincta and Trichostrongylus colubriformis. Veterinary
Parasitology 198, 166-171.
102.Sharma R.L., Bhat T.K., Dhar D.N. (1988). Control of sheep lungworm in India. Parasitology
Today 4, 33-36.
103.Silva A.R., Araújo J.V., Braga F.R., Benjamim L.A., Souza D.L., Carvalho R.O. (2011).
Comparative analysis of destruction of the infective forms of Trichuris trichiura and Haemonchus
contortus by nematophagous fungi Pochonia chlamydosporia; Duddingtonia flagrans and
Monacrosporium thaumasium by scanning electron microscopy. Veterinary Microbiology 147, 214-
219.
104.Smith T.S., Munn E.A., Graham M., Tavernor A.S., Greenwood C.A. (1993). Purification and
evaluation of the integral membrane protein H11 as a protective antigen against Haemonchus
contortus. International Journal for Parasitology 23 (2), 271-280.
29
105.Smith W.D., Smith S.K., Murray J.M. (1994). Protection studies with integral membrane fractions
of Haemonchus contortus. Parasite Immunology 16 (5), 231-241.
106.Smith S.K., Smith W.D. (1996). Immunisation of sheep with an integral membrane glycoprotein
complex of Haemonchus contortus and with its major polypeptide components. Research in
Veterinary Science 60 (1), 1-6.
107.Smith W.D., Zarlenga D.S. (2006). Developments and hurdles in generating vaccines for
controlling helminth parasites of grazing ruminants. Veterinary Parasitology 139, 347-359.
108.Smith W.D., Newlands G.F.J., Fitzpatrick J.L., Besier R.B. (2013a). 'Barbervax', a potential
commercial vaccine for Haemonchus contortus: field efficacy trails with sheep in a high risk region
of Australia. Proceedings of the 24th
International Conferences of the World Association for the
Advancement of Veterinary Parasitology, Perth, Australia.
109.Smith W.D., Newlands G.F.J., Fitzpatrick J.L., Dobson R.J., Besier R.B. (2013b). Barbervax:
potentially a new tool for the control of Barber's Pole worm of sheep. Proceedings of the Australian
Sheep Veterinarians Conference, Albany, Australia.
110.Soetan K.O., Lasisi O.T. (2008). Studies on the anthelmintic activities of saponins from Pearl
millet (Pennisetum glaucum). Tropical Veterinarian 26, 14–19.
111.Soetan K.O., Lasisi O.T., Agboluaje A.K. (2011). Comparative assessment of in vitro anthelmintic
effects of the aqueous extracts of the seeds and leaves of the African locust bean (Parkia
biglobosa) on bovine nematode eggs. Journal of Cell and Animal Biology 5, 109–112.
112.Sonstegard T.S., Gasbarre L.C. (2001). Genomic tools to improve parasite resistance. Veterinary
Parasitology 101, 387-403.
113.Stear M.J., Bairden K., Bishop S.C., Duncan J.L., Gettinby G., Holmes P.H., McKellar Q.A., Park
M., Strain S., Murray M. (1997). How hosts control worms. Nature 389, 27.
114.Stepek G., Behnke J.M., Buttle D.J., Duce I.R. (2004). Natural plant cysteine proteinases as
anthelmintics? Trends in Parasitology 20, 7.
115.Stromberg B.E., Gasbarre L.C. (2006). Gastrointestinal Nematode Control Programs with an
Emphasis on Cattle. Veterinary Clinics Food Animal Practice 22, 543–565.
116.Sun W., Song X., Yan R., Xu L., Li X. (2011). Vaccination of goats with a glutathione peroxidase
DNA vaccine induced partial protection against Haemonchus contortus infection. Veterinary
Parasitology 182 (2-4), 239-247.
117.Tang D.C., DeVit M., Johnston S.A. (1992). Genetic immunization is a simple method for eliciting
an immune respons. Nature 356, 152-154.
118.Terril T.H., Larsen M., Samples O., Husted S., Miller J.E., Kaplan R.M., Gelaye S. (2004).
Capability of the nematode-trapping fungus Duddingtonia flagrans to reduce infective larvae of
gastrointestinal nematodes in goat feces in the southeastern United States: dose titration and
dose time interval studies. Veterinary Parasitology 120, 285-296.
119.Thamsborg S.M., Mejer H., Bandier M., Larsen M. (2003). Influence of different forages on
gastrointestinal nematode infections in grazing lambs. Proceedings of the 19th International
Conference of the World Association for the Advancement of Veterinary Parasitology, 189.
30
120.Urquhart G.M., Jarrett W.F.H., Jennings F.W., McIntyre W.I.M., Mulligan W. (1966). Immunity to
Haemonchus contortus infection: Relationship between age and successful vaccination with
irradiated larvae. American Journal of Veterinary Research 27, 1645.
121.Van den Brom R., Moll L., Kappert C., Vellema P. (2015). Haemonchus contortus resistance to
monepantel in sheep. Veterinary Parasitology 209 (3-4), 278-280.
122.Van Houtert M.F.J., Sykes A.R. (1996). Implications of Nutrition for the Ability of Ruminants to
Withstand Gastrointestinal Nematode Infections. International Journal for Parasitology 26 (11),
1151–1168.
123.Vercruysse J., Knox D.P., Schetters T.P.M., Willadsen P. (2004). Veterinary parasitic vaccines :
pitfalls and future directions. Trends in Parasitology 20 (10), 488-492.
124.Vermunt J.J., West D.M., Pomroy W.E. (1995). Multiple resistance to ivermectin and oxfendazole
in Cooperia species of cattle in New Zealand. Veterinary Research 137, 43-45.
125.Waghorn G. (2008). Beneficial and detrimental effects of dietary condensed tannins for
sustainable sheep and goat production – Progress and challenges. Animal Feed Science and
Technology 147, 116–139.
126.Waller P.J., Larsen M. (1993). The role of nematophagous fungi in the biological control of
nematode parasites of livestock. International Journal for Parasitology 23, 539-546.
127.Waller P.J., Knox M.R., Faedo M. (2001). The potential of nematophagous fungi to control the
free-living stages of nematode parasites of sheep: feeding and block studies with Duddingtonia
flagrans. Veterinary Parasitology 102 (4), 321-330.
128.Waller P.J., Thamsborg S.M. (2004). Nematode control in ‘green’ ruminant production systems.
Trends in Parasitology 20 (10).
129.Wedrychowicz H., Bairden K., Tait A., Holmes P.H. (1992). Immune respons of sheep to surface
antigens of infective larvaen of Ostertagia circumcincta. Parasite Immunology 14, 249-266.
130.Woolaston R.R., Baker R.L. (1996). Prospects of Breeding Small Ruminants for Resistance to
Internal Parasites. International Journal for Parasitology 26 (8-9), 845–855.
131.Yan R., Sun W., Song X., Xu L., Li X. (2013). Vaccination of goats with DNA vaccine encoding
Dim-1 induced partial protection against Haemonchus contortus : A preliminary experimental
study. Research in Veterinary Science 95 (1), 189–199.
132.Zajac A.M. (2006). Gastrointestinal Nematodes of Small Ruminants: Life Cycle, Anthelmintics,
and Diagnosis. Veterinary Clinics of North America: Food Animal Practice 22, 529-541.
133.Zhao G., Yan R., Muleke C.I., Sun Y., Xu L., Li X. (2012). Vaccination of goats with DNA vaccines
encoding H11 and IL-2 induces partial protection against Haemonchus contortus infection. The
Veterinary Journal 191 (1), 94–100.
