Szczepionki przeciwgrzybiczne w leczeniu grzybic u zwierzÄ…t

Marcin Szczepanik Piotr Wilkołek

Summary

Dermatophytosis is still important problem in companion animals. Dermatophyes responsible for development of desease are M. canis, M. gypseum T. mentagrophytes in dogs and cats and T. equinum, T. equinum var equinum, T. verrucosum, T. mentagrophytes, T. ajelloi, M. gypseum, M. equinum, M canis, M. praecocs in horses. Disease can by successfully treated by matafilaktic use of vaccines. The same vaccines can by use in prophylaxis of ringworm. We describe a immunological response of host, dermatophyte antigens and dermatophyte vaccines.

Key words

Dermtophytosis, vaccines, immunological response, antigens

Streszczenie

Dermatofitozy są ciągle istotnym problem u zwierząt towarzyszących. Za rozwój choroby u psów i kotów są następujące dermatofity M. canis, M. gypseum T. mentagrophytes u koni natomiast T. equinum, T. equinum var equinum, T. verrucosum, T. mentagrophytes, T. ajelloi, M. gypseum, M. equinum, M canis, M. praecocs. Choroba może być skutecznie leczona przez metafilaktyczne stosowanie szczepionek, które mogą być również stosowane w profilaktyce grzybic. Artykuł omawia odpowiedż immunologiczna na infekcje, antygeny dermatofitów oraz szczepionki przeciwgrzybicze.

SÅ‚owa kluczowa

Dermatofitozy, szczepionki, odpowiedz immunologiczna, antygeny.

Wstęp

Pod pojęciem dermatofitoz należy rozumieć infekcje zrogowaciałych tkanek (tj. naskórka, pazurów i włosów) wywołane przez grzyby należące dermatofitów. Do tej grupy grzybów zalicza się trzy ich rodzaje: Microsporum, Trichophyton i Epidrmophyton. Cechą wspólna wszystkich dermatofitów jest zdolność do rozkładania keratyny dzięki produkcji enzymu keratynazy. Dermatofity, w związku z głównym miejscem ich występowania mogą być podzielone na zoofilie, powodujące grzybice zarówno u ludzi jak i zwierząt ( np. M. canis, T. verrucosum), antropofilne ( T. rubrum, E. floccosum) dla których głównym gospodarzem jest człowiek, ale mogą atakować również zwierzęta oraz geofilne (M. gypseum) bytujące w glebie i okazjonalnie powodujące chorobę u ludzi i zwierząt (11).

Za większość infekcji u psów i kotów odpowiedzialne są dermatofity M. canis, M. gypseum T. mentagrophytes (3, 4, 7, 13, 20). Psy i koty mogą sporadycznie zarażać się również innymi gatunkami grzybów taki jak Epidermophyton fluccosum, M audouinii, M. cookei, M. nanum, M. persicolor, T. rubrum, T. schoenleinii jak również innymi ich gatunkami (20, 5).

U koni natomiast za chorobÄ™ odpowiedzialne sÄ… przede wszystkim dermatofity: T. equinum, T. equinum var equinum, T. verrucosum, T. mentagrophytes, T. ajelloi, M. gypseum, M. equinum, M canis, M. praecocs (1, 10, 6, 12, 17, 19, 21).

Zakażenie dermatofitami następuje za pośrednictwem artospor znajdujących się na włosach zwierząt. Infekcja niektórymi dermatofitami następuje od typowych gospodarzy, w związku z czym, można po identyfikacji dermatofita określić prawdopodobne pierwotne źródło zakażenia. Przykładowo do zakażenia T. mentagrophytes dochodzi głównie po kontakcie z zakażonymi gryzoniami a T. verrucosum z chorym bydłem /20/. Identyfikacja pierwotnego źródła zakażenia umożliwia odizolowanie zwierzęcia od niego i zapobieganie kolejnym infekcjom. Ponadto istnieje możliwość zarażenia się od zanieczyszczonego strukturami dermatofitów środowiska, ponieważ artrospory obecne w nim zachowują zakaźność przez bardzo długi czas, wynoszący nawet do 18 miesięcy (20).

Dermatofitozy są problemem ciągle aktualnym. Wprawdzie częstość występowania tej choroby jest na ogół przeceniana, (często są one błędnie rozpoznawane u psów w przypadkach takich chorób jak bateryjne zapalenie mieszków włosowych, zespół keratołojotokowy czy nużyca, a u koni dermatofiloza i zapalenie mieszków włosowych) tym niemniej w czasie roku w przeciętnej praktyce rozpoznaje się przynajmniej kilkadziesiąt tego typu przypadków. Należy pamiętać, że są to choroby będące zoonozami i stosunkowo powszechnie zdarzają się przypadki zarażania się właścicieli od zwierząt. Za tego typu zakażenia u właścicieli często odpowiedzialne są koty będące bezobjawowymi nosicielami. Bezobjawowe nosicielstwo sporadycznie stwierdzane jest również u psów, a nosicielami są głównie psy rasy yorkshire terier. Objawy kliniczne i metody rozpoznawania dermatofitoz nie stanowią tematu niniejszego artykułu i nie będą tu szczegółowo omawiane. Po rozpoznaniu dermatofitozy istnieje możliwość leczenia miejscowego (które jest mało skuteczne w przypadku kotów i nie jest zalecane jako jedyna forma terapii) ogólnoustrojowego (związanego z możliwymi objawami ubocznymi, a w przypadku koni ponadto kosztownego) oraz stosowania szczepień metafilaktycznych. Należy wspomnieć, że w przypadku stosowania szczepień metafilaktycznych istotne jest określenie gatunku dermatofita odpowiedzialnego za rozwój choroby i takie dobranie preparatu immunologicznego, by zawierał antygeny grzyba odpowiedzialnego za chorobę. Najpowszechniej stosowną metodą identyfikacji dermatofita jest jego hodowla na podłożu Sabourauda lub DTM.

Odpowiedz gospodarza na infekcje dermatofitów.

W patogenezie trichofytoz niezwykle istotną role odgrywa status immunologiczny gospodarza. Wiadomo że na zakażenia bardziej podatne są osobniki stare i młode ( w wieku do 1 roku) oraz z zaburzeniami odporności (w przypadku kotów są to przykładowo infekcje wirusowe FIV, FeLV, u wszystkich gatunków natomiast nowotwory, leczenie lekami immunosupresyjnymi czy tez długotrwała antybiotykoterapia) (11, 20). Autorzy obserwowali uogólnioną postać mikrosporozy u kotów po stosowaniu immunosupresyjnych dawek glikokortykosteroidów. Wszelkie uszkodzenia naskórka i zaburzenia epidermogenezy są również uważane za czynnik sprzyjający rozwojowi choroby. Dlatego za istotne uważa się odpowiednie zaopatrzenie zwierzęcia w witaminy i mikroelementy warunkujące prawidłowy stan skóry (cynk, miedź, witamina A). Za nasilanie się objawów klinicznych i trudności w leczeniu odpowiedzialna jest również immunosupresja infekcyjna uwarunkowana zakażeniem grzybiczym (22). Tego typu immunosupresja została potwierdzona w przypadkach zakażenia grzybami T. rubrum, T. mentagrophytes i T verucosum i związana jest z immunosupresyjnym wpływem niektórych elementów ściany komórkowej. W odpowiedzi na infekcje dermatofitów biorą udział zarówno mechanizmy swoiste jak i nieswoiste. Stwierdzono, że antygeny Microsporum i Trichophyton powodują zarówno odpowiedz typu komórkowego jaki i humoralnego. Uważa się, że odpowiedz typu humoralnego związana z aktywacją komórek Th2 i odpowiednich cytokin związana jest przypadkami przewlekłymi. Natomiast aktywacja komórek Th1 (i odpowiednich cytokin jak interferon γ, interleukina 12, interleukina 2) prowadząca do odpowiedzi typu komórkowego skutkuje eliminacją zarażenia. Za dominująca rolą odpowiedzi komórkowej w eliminacji zakażenia przemawia fakt, że bierne przeniesienie przeciwciał przeciwko dermatofitom nie zabezpiecza przed infekcją, podczas gdy przeniesienie limfocytów zabezpiecza przed nią. Dermatofity prowadzą ponadto do rozwoju nadwrażliwości zarówno typu natychmiastowego jak i opóźnionego (20). Za eliminacje dematofitów w fazie efektorowej odpowiedzialne są mechanizmy fagocytozy i zdolność do produkcji wolnych rodników (9). Zawsze w przypadku zakażenia skóry dochodzi do naciekania miejsc zakażonych przez granulocyty obojętnochłonne. Jak wspominano wcześniej wydaje się, że odpowiedz typu humoralnego nie odrywa w przypadku grzybic istotnej roli, tym niemniej wytwarzane przeciwciała mogą odgrywać pomocniczą role w eliminacji infekcji (np. poprzez pobudzanie fagocytozy, osponizacje i aktywacje dopełniacza) (2, 26). Kolejnym czynnikiem odpowiedzialnym za eliminacje zakażenia jest również epidermogeneza. U osobników zakażonych dochodzi do przyspieszonego rogowacenia i eliminacji dematofitów wraz ze złuszczonym naskórkiem (9). Istotną role w odporności odgrywają ponadto keratynocyty odpowiedzialne za dojrzewanie komórek dendrytycznych poprzez produkcje różnych cytokin.

W związku z dominująca rolą odpowiedzi typu komórkowego, uważa się, że szczepionka przeciwgrzybicza by była skuteczna musi stymulować przede wszystkim odpowiedz tego typu.

Antygeny dermatofitów:

Za wywołanie odpowiedzi immunologicznej odpowiedzialne są różne antygeny, główną role przypisuje się węglowodanom ściany komórkowej, białkom ściany komórkowej i keratynazie. Stwierdzono, że ekstrakty antygenowe pochodzące z cytoplazmy nie prowadzą do powstania odporności, podczas gdy antygeny ściany komórkowej przygotowane z inaktywowanych elementów strzępek prowadzą do jej rozwoju (15). W stosunku do antygenów keratynazy rozwija się odpowiedź zarówno typu komórkowego jaki i humoralnego (15). Jak wspomniano z infekcjami dermatofitów związany jest również rozwój swoistej nadwrażliwości. Za rozwój nadwrażliwości natychmiastowej odpowiedzialne są glikopeptydy ściany komórkowej, natomiast białka ściany komórkowej grzybów warunkują powstanie nadwrażliwości opóźnionej (8). Komponenty keratynazy są w stanie stymulować rozwój zarówno natychmiastowej jak i opóźnionej nadwrażliwości (15).

Wśród dermatofitów powszechnie zdarza się pokrewieństwo antygenowe. O wspólnocie antygenowej świadczą na przykład często odnotowywane reakcje krzyżowe pomiędzy różnymi gatunkami dermatofitów. Przykładowe szczepienie bydła szczepionką zawierającą T. verucosum zabezpiecza je również przed infekcją T. mentagrophytes (23), podobnie stwierdzono w przypadku lisów gdzie szczepienie przeciwko T. verrucosum zabezpieczało również przez T. mentagrophytes. (23). U ludzi zakażonych różnymi gatunkami Trichophyton stwierdzono dodatnie reakcje w testach śródskórnych z antygenem T. rubrum (16). Dowiedziono ponadto, że antygeny M. canis odpowiedzialne za odpowiedz typu humoralnego reagują krzyżowo z przeciwciałami powstałymi w odpowiedzi na infekcje M. gypseum i T. mentagrophytes (26).

Szczepionki dla psów, kotów oraz koni

Szczepionki przeciwko dermatofitozie przeznaczone dla zwierząt towarzyszących zawierają atenuowane lub inaktywowane komórki różnych gatunków dermatofitów.

Dla psów i kotów na rynku polskim dostępne są szczepionki Bocan M oraz Felisvac MC.

Szczepionka Biocan M /Bioveta/ jest inaktywowaną monowalentną szczepionką (zawierająca M. canis) (15). Psy i koty mogą być nią szczepione od 12 tygodnia życia. (psy szczepi się domięśniowo, koty podskórnie lub domięśniowo). By szczepienie było skuteczne wymagane jest podanie dwóch dawek szczepionki w odstępie 14-21 dni. Odporność rozwija się po miesiącu od podania ostatniej dawki. W przypadku szczepień profilaktycznych zalecane jest podawanie dawek przypominających co rok. W przypadku gdy szczepienie wykonywane jest w czasie trwania choroby sposób podania jest taki sam - wymagane jest podanie 2 dawek szczepionki w odstępie 2- 3 tygodni (18, 14). Wykonane przez Kurtedele i wsp.. (2007) badania wskazują, że szczepionka wykazuje dużą skuteczność w leczeniu u kotów grzybicy, wywołanej przez M. canis. Po dwukrotnym podaniu szczepionki stwierdzono wyleczenie u wszystkich chorych zwierząt. Pierwsza poprawę stwierdzono po 15 dniach od podania szczepionki całkowite wyleczenie natomiast po 28 dniach (14). Szczepione koty były również odporne na ponowne zarażenie dermatofitem.

W Czecha dostępna jest produkowana przez tego samego producenta, przeznaczona dla kotów szczepionka Biofel M. Szczepionka ta jest podobnie jak Biocan M monowalentną pozbawiona adiuwantu szczepionką inaktywowaną zawierającą M. canis (15).

Dla kotów dostępna jest szczepionka Felisvac MC /Biowet Puławy/. Szczepionka jest monowalentna zawiera w składzie antygeny M. canis. Dla zwiększenia skuteczności szczepionka zwiera adiuwant w postaci wodorotlenku glinu (24). Podobnie jak w przypadku Biocanu M wymagane jest dwukrotne jej podanie w odstępie 10-14 dni. Szczepionka może być stosowana u kotów od 6 tygodnia życia. Po szczepieniu odporność utrzymuje się od 9 do 12 miesięcy. Prowadzone przez Wawrzkiewicza i wsp. (24) badania u kotów potwierdziły wysoką skuteczność opisywanej szczepionki. Podanie jej kotom (o w pełni rozwinięty układzie immunologicznym) w pełni zabezpieczało je przed rozwojem choroby. Występowanie adekwatnej odpowiedzi immunologiczne zostało potwierdzone przez autorów w testach śródskórnych, gdzie stwierdzono reakcje typu opróżnionego, a jedynie u niewielkiej liczby kotów rozwinęła się niekorzystna nadwrażliwości typu natychmiastowego. Odpowiedz komórkowa została ponadto potwierdzona przy zastosowaniu testu hamowania migracji, gdzie stwierdzono pozytywne wyniki od 22 dnia po szczepieniu. Wykonane przez tych samych autorów badania z zastosowaniem testów śródskórnych potwierdziły, że odporność utrzymuje się co najmniej do 8 miesięcy od podania szczepionki (25). Po stosowaniu szczepionki nie stwierdzono występowania zarówno miejscowych jak i ogólnych objawów ubocznych u kotów, u których była ona stosowana (24).

Opisane powyżej szczepionki są szczepionkami monowalentynmi, w związku z czym by leczenie było skuteczne należy uprzednio dokonać identyfikacji dermatofita odpowiedzialnego za rozwój choroby. Doświadczenia autorów z opisanymi szczepionkami (Biocan M i Felisvac MC) wskazują na ich wysoką skuteczność w leczeniu grzybic wywołanych przez M. canis u psów i kotów. Autorzy przed przystąpieniem do podania szczepionki w celu przeprowadzenia identyfikacji wykonują badanie hodowlane, ale w przypadku stwierdzenia charakterystycznej fluorescencji w świetle lampy Wooda można go z reguły poniechać (Fluorescencje wykazują głownie dermatofity z rodzaju Microsporum a jedynym dermatofitem z rodzaju Trichophyton, który ma takie właściwości jest T. schoenleinii fluoryzującym na kolor matowozielony, zakażenie nim jest jednak mało prawdopodobne).

Kolejną szczepionką przeznaczoną dla psów ale również dla kotów, koni i królików dostępną w Polsce jest poliwalentna inaktywowana szczepionka Insol^® Dermatophyton /Boehringer Ingelheim/ zawierająca antygeny 8 dermatofitów: Trichophyton verrucosum, Trichophyton mentagrophytes,  Trichophyton sarkisovii,  Trichophyton equinum, Mikrosporum canis,  Mikrosporum canis var. distortum,  Mikrosporum canis var. obesum,  Mikrosporum gypseum. Szczepionkę u koni podaje się dwukrotnie, domięśniowo w odstępie 14 dni. Szczepionka może być stosowana u koni w wieku powyżej 5 miesięcy. Można stosować ją również w celu leczenia, wówczas podaje się ją w ten sam sposób jak w przypadku profilaktyki, a w razie braku poprawy w czasie 2 tygodni od drugiej iniekcji należy podać lek po raz trzeci. Szczepionka w przypadku stosowania jej u koni wykazuje się dużą skutecznością. Po jej podaniu chorym zwierzętom stwierdzono wyleczenie u 95% zwierząt (15). W przypadku stosowania jej u psów może być podawana od 6 tygodnia życia, a w przypadku kotów od 1 miesiąca, a u królików od 6 tygodnia życia. Tak jak u koni wymagane jest podanie drugiej dawki po 14 dniach (15, 2). Szczepionka może niekiedy powodować miejscowe reakcje w miejscu podania (u około 3% zwierząt) w postaci bolesności i obrzęku, u 1% mogą pojawić się natomiast objawy ogólne.

W Czechach dla koni zarejestrowana jest żywa atenuowana szczepionka Trichoequen /Bioveta/ zawierająca T. equinum. Szczepionka podobnie jak wymieniona powyżej stosowana jest dwukrotnie w odstępie 10-16 dni. Może być stosowana u zwierząt od 4 miesiąca życia i daje odporność trwającą jeden rok (15).

Stosowanie szczepień metafilaktycznych jest interesującą alternatywą dla leczenia ogólnoustrojowego i miejscowego w przypadkach dermatofitoz. Dodatkowym atutem podawania szczepionek jest uzyskanie po wyleczeniu odporności na czas przynajmniej kilku miesięcy.

Literatura:

1. Al-Ani, F. K. Younes F. A., AL-Rawashendo O. F.: Ringworm Infection in Cattle and Horses in Jordan. Acta. Vet. Brno. 2002, 71, 55-60

2. Blanco J L., Garcia M E. Immune response to fungal infections. Vet. Immunol, Immunopathol. 2008, 125, 47-70

3. Boyanowski K., Ihrke P., Moriello K., Kass P.: Isolation of funginal flora from the coats of shelter cati In the Pacific coastal USA. Vet. Dermatol. 2000, 11, 142-150

4. Cafarchia C., Romito D., Capelli G., Guillot J., Otranto D.: Isolation of Microsporum canis from the hair coat of pet dogs and cats belonging to owners diagnosed with M. Canis tinea corporis. Vet. Dermatol. 2006, 17, 327-331

5. Carlotti D. N., Bensignior E.: Dermatophytosis due to Microsporum persicolor (13 cases) or Microsporum gypseum (20 cases) in dogs. Vet. Dermatol. 1999, 10, 17-27

6. Chermette R., Guillot J.: Dermatophytoses in animals. Mycopathologia 2008, 166, 385-405

7. Copetti M. V., Santurio J.M., Cavalheiro A.S. Boeck A.A., Argenta J.A., Aguiar L.C., Alves S.H.: Dermatophytes isolated from dogs and cats suspected of dermatophytosis in Sauthern Brazil Acta Scien. Vet. 2006, 34, 119-124

8. DeBoer D.J. Immunology and vaccinology of dermatophytosis 17^th ESVAD-ECVD Congres Vet. Dermatol Kopenhga 2001

9. Gudding R., Lund A.: Immunoprophylaxix of bovine dermatophytosis Can. Vet. J 1995, 36, 302-306

10. Ichijo S., Takatori K., Tanaka I., Konisi T.: Experimental infection on horse with Microsporum canis from equine ringworm. Jpn. J. Vet. Sci. 1982, 44, 845-847

11. Iorio R., Cafarchia C., Capelli G., Fasciocco D., Otranto D., Giangaspero A.: Dermatophytosis in cats and humans in central Italy: epidemiological aspects. Mycoses 2007, 50, 491-495

12. Kane J., Padhye A. A. Ajello L.: Microsporum equinum in North America J. of Clinic Microbiol. 1982, 16, 943-947

13. Kano R., Yasuda K., Nakamura Y., Hasegawa A.: Microsporum gypseum isolated from feline case of dermatophytosis. Mycoses 2001, 44, 338-341

14. Kurtdede A., Ural K. , Gazyagci S. , Cingi C.: Użyteczność inaktywowanej szczepionki M. canis u kotów naturalnie infekowanych przez M. canis
Medical Mycology 2007; 14, 19-21.

15 Lund A. DeBoer D J. Immunoprophylaxis of Dermatophytosis in Animals. Mycopathologia. 2008, 166, 407-424

16. Mungan D., Bavbek S., Peksari V., Celik G., Gugey E., Misirlidil Z. Trichophyton sensitivity in allergic and nonallergic asthma. Allergy 2001, 6, 558

17. Nowak G. Grzybice koni- problem wciąż aktualny. Wet w prakt 2006, 6, 70-76

18. Or M., Özkan B. , Kayar A., Ikiz S. , Özgür Y. , Morkoç T. , Dodurka T.:  Wpływ immunoterapeutyczny preparatu Micanfin (Biocan-M®) w immunoprofilaktyce grzybic skóry
Medical Mycology 2005; 12,71-73.

19. Pascoe R.R.R, Knottenbelt D.C.: Manual of equine dermatology. W.B. Saunders 1999

20. Scott D. W., Miller W. H., Griffin C. E.: Small Animal Dermatology. Saunders Company, Philadelphia 2001

21. Stannard A.A.: Alopecia In the Horse - an overview . Vet. Dermatol 2000,11, 191-203

22. Szczepanik M.: Wpływ niedoborów cynku, magnezu i miedzi oraz zaburzeń odporności na kliniczny przebieg trychofitozy bydła opasowego. Praca Dokt. Lublin 2003

23. Wawrzkiewicz K., Ziółkowska G., Cybulska.R, Wawrzkiewicz J.: The copmerative evaluation of hypersensitivity reaction in guine pigs infected and vaccinated against Microsporum canis Ann. UMCS S DD 1998, 1,1

24 Wawrzkiewicz K. Sadzikowski B., Ziółkowska G., Wawrzkiewicz J.: Inaktywowana szczepionka przeciwko grzybicy skórnej kotów wywołanej przez Microsporum canis Medycyna Weterynaryjna 2000, 56, 245- 250

25.Wawrzkiewicz K., Ziółkowska G., Sadzikowski Z., Stępień M.: Immune response of cats experimentally infected with Microsporum canis. Polish J. Vet. Scien. 2000, 3, 97-103.

26. Zrimsek P., Kos J., Pinter L., Drobni-Kosorok M. Detection by Elisa of humoral immune response in rabits naturally infected with Trichophyton mentagrophytes Vet. Microbiol. 1999, 70, 77

---