Digital dermatitis in Norwegian dairy cattle - a contagious foot disease threatening the animal welfare

Digital dermatitt (DD) er en smittsom klauvsjukdom hos storfe karakterisert ved infeksjon av huden i kronrand, balle og klauvspalte med sår og kroniske forandringer. Sjukdommen gir ofte halthet med negative konsekvenser for dyrevelferden og produksjonen av melk og kjøtt. Målet for prosjektet var å skaffe kunnskap om forekomsten, spredningen, årsakene og immunresponsen ved DD hos norske melkekyr. Digital dermatitt forårsakes av et samspill mellom bakterier, verten og miljøet. Klauvrelatert Treponema spp. er de viktigste bakteriene. Data fra Dyrehelseportalen viser at totalt 1361 norske storfebesetninger har hatt minst ett dyr med DD fra 2014 til september 2022. Lina Ahlén utførte en spørreundersøkelse blant alle norske melkekubesetninger registrert med DD i Kukontrollen og i et tilfeldig utvalg av besetninger uten DD registreringer i 2019, totalt 380 positive og 1530 negative besetninger. Resultatene fra undersøkelsen viste sammen med analyse av data fra Kukontrollen forskjeller mellom besetninger med og uten DD. Artikkelen «A case-control study regarding factors associated with digital dermatitis in Norwegian dairy herds» er publisert i Acta Vet Scand https://doi.org/10.1186/s13028-022-00635-0. Digital dermatitt var atskillig mer utbredt i løsdrift enn i båsfjøs. I løsdriftfjøs var innkjøp av livdyr assosiert med økt risiko for sjukdommen. Andre faktorer i løsdriftfjøs som var assosiert med mer digital dermatitt, var økt klauvskjæringsfrekvens, bruk av sertifisert klauvskjærer, vask av klauvene ved beskjæring i klauvboks og heldekkende golv i gangarealet. Noen av disse er risikofaktorer, mens andre øker sjansen for at sjukdommen blir oppdaget og registrert. Denne kunnskapen er nyttig i arbeidet med å kontrollere sjukdommen inkludert å redusere risikoen for å overføre den til nye besetninger. Tankmelk fra 154 melkekubesetninger, 96 fra et fylke med forventet mye DD (Rogaland) og 58 fra et med lite DD (Sogn & Fjordane), ble analysert med to ELISA-tester, Medicagos forskningstest og GD Animal Healths in-house test, for måling av antistoffer mot DD-assosiert Treponema spp. Sensitiviteten (Se) og spesifisiteten (Sp) for de to testene ble hver for seg sammenlignet med Se og Sp for klauvskjærernes registreringer av DD på besetningsnivå i Kukontrollen. Studien «Evaluation of test characteristics of 2 ELISA tests applied to bulk tank milk and claw-trimming records for herd level diagnosis of bovine digital dermatitis using latent class analysis» er publisert i J. Dairy Sci. https://doi.org/10.3168/jds.2020-19804. Den viste at begge ELISA-testene kan påvise antistoffer mot DD – assosierte Treponema spp. i tankmelk, men at ingen av dem ga tilfredsstillende sensitivitet for overvåkning av DD i norske besetninger der prevalensen er lav og symptomene milde. Studien viste at diagnostikk og registrering ved klauvskjæring i klauvboks gir høyere Se og fortsatt er nødvendig, men at ELISA-testene kan bli et nyttig supplement. Lina Ahlén tok svaberprøver fra ni lokalisasjoner fra klauvbokser og utstyr ved rutinemessig klauvskjæring i 22 besetninger. Prøvene ble tatt ved fem forskjellige tidspunkt, ved ankomst før beskjæring, umiddelbart etter avsluttet beskjæring av siste dyr, etter vask med kaldt vann, etter vask med varmt vann og etter desinfeksjon. Målet var å evaluere risikoen for passiv overføring av DD-assosierte Treponema spp. mellom besetninger med klauvskjæringsutstyr og klauvboks og samtidig undersøke effekten av vask og desinfeksjon. Alle svaberprøvene ble undersøkt ved kvantitativ PCR analyse av DNA for å bestemme mengden av Treponema bakterier (levende eller ikke). Svaberprøvene som ble tatt umiddelbart etter avsluttet beskjæring, ble også analysert ved qPCR av DNA for å identifisere de DD-assosierte fylotypene T. phagedenis, T. pedis og T. medium/T. vincentii. Biopsier fra DD-lesjoner fra kyr i de samme besetningene ble analysert ved fluorescens in situ hybridisering (FISH) for å identifisere de ulike Treponema fylotypene. Den DD-assosierte fylotypen T. phagedenis ble både påvist i svabre fra alle de ni lokalisasjonene og i biopsiene i 20 av de 22 besetningene. I to av besetningene ble T. phagedenis verken påvist i svabre fra klauvskjæringsutstyr og klauvbokser eller i biopsiene. Disse resultatene viste at DD sannsynligvis kan overføres passivt med utstyr og klauvbokser. Studien viste også at vask og desinfeksjon reduserte den totale mengden treponemabakterier betydelig, men at det var store forskjeller mellom lokalisasjonene. På hovkniven ble verken levende eller døde Treponema spp. påvist etter desinfeksjon, mens forekomsten fortsatt var høy på klauvboksen og delvis på vinkelskiperens fresekrone. Artikkelen «Bovine digital dermatitis: Treponema spp. on trimming equipment and chutes– effect of washing and disinfection” er sendt til BMC Veterinary Research for publikasjon. Ervervet kunnskap fra denne studien vil få stor betydning for å redusere den passive overføringen av DD til nye besetninger.

Prosjektet har allerede gitt nyttige virkninger for flere målgrupper: Forskerne som har deltatt, har fått økt innsikt i forekomsten, diagnostikken, spredningen og årsakene til digital dermatitt (DD) blant norske melkekyr. Forskningsmiljøer i Norge, Danmark, Sverige og Nederland har deltatt i prosjektet, både mht laboratorieanalyser, epidemiologiske og statistiske analyser og publisering av materialet. Prosjektet var medvirkende til at det ble utarbeidet en søknad til Norges forskningsråd, som ble innvilget, for prosjektet «Diginostics – A novel diagnostic test for digital dermatitis in ruminants (NFR project no. 310067)». Prosjektleder Terje Fjeldaas har vært medforfatter og PhD stipendiat Lina Ahlén har bidratt med bilder av ulike M-stadier av DD til det Nordiske klauvatlaset som ble oppdatert i 2020 https://www.animalia.no/contentassets/55b0d5ad415445a1addb077dc86de1a4/nordicclawatlas_updated-june2020_norsk-oversettelse-002_tora4aug2020_ams_endelig.pdf og det internasjonale ICAR atlaset med Appendix 1 og 2 https://www.icar.org/index.php/publications-technical-materials/technical-series-and-prooceedings/atlas-claw-health-and-translations/. Veterinærstudenter, veterinærer, rådgivere og bønder har fått betydelig mer kunnskap om årsakene til sjukdommen, diagnostikk og risikofaktorer for spredning av sjukdommen mellom besetninger og faktorer som påvirker spredningen innad i besetningene. Denne ervervete kunnskapen fra prosjektet har fortløpende blitt inkludert i undervisningen av studenter ved NMBU Veterinærhøgskolen og har vært formidlet til praktiserende veterinærer, rådgivere og bønder på utallige eksterne fagdager, seminarer og kurs. Sertifiserte klauvskjærere og andre profesjonelle klauvskjærere har på kurs og fagdager fått oppæring i diagnostikk av DD. De har også blitt informert om at deres diagnostikk og rapportering ved rutinemessig klauvskjæring er den beste måten å overvåke sjukdommen på og at lokalbehandling med salicylsyre er et av de beste kurative og preventive tiltakene for å kontrollere sjukdommen. Studien av forekomsten av DD-assosierte Treponema bakterier på klauvskjæringsutstyr og klauvbokser og effekten av vask og desinfeksjon har gitt verdifull kunnskap som er helt vesentlig for å redusere passiv overføring av smitte mellom besetningene. Effekter for norsk storfehold: Samarbeidet med TINE, Animalia og Helsetjenesten for storfe har bidratt til at den ervervete kunnskapen fra prosjektet har blitt omsatt i bransjeretningslinjer og anbefalinger for smittesikker omsetning av storfe https://www.animalia.no/no/Dyr/storfe/nye-helsekrav-ved-livdyromsetning-av-storfe/. Besetninger som har fått påvist DD på ett eller flere dyr, blir nå klassifisert som røde, og for disse besetningene blir "digital dermatitt" skrevet med rødt i buskapsattesten. Alt dette bidrar til å redusere spredningen av digital dermatitt med de gevinstene det har for dyrevelferden og økonomien både i norske melke- og ammekubesetninger.

Digital dermatitis is a contagious foot disease characterized by infection of the digital skin with erosions, painful ulcerations and /or chronic hyperkeratosis/ proliferation. The disease causes lameness with consequences for animal welfare and production of milk and beef. Losses are due to reduced milk production, reduced feed efficiency, reduced fertility, early culling, treatment and not being able to sell animals. Digital dermatitis is multifactorial with interactions between the infectious agent, the host and the environment. Foot- associated Treponema spp. is the most important infectious agent, but other bacteria also seem to be involved in the pathogenesis and a synergy between Treponema spp. and D. nodosus has been suggested. Digital dermatitis has until recently been seen quite sporadic in Norwegian dairy herds, but according to the recordings from professional claw trimmers in June 2016, 138 dairy herds have one or more cows diagnosed with DD. These recordings show that DD has increased rapidly during the last years. The disease is six times more prevalent in free-stall herds compared to tie-stall herds, and considering the Norwegian legislation, which demands only free-stall housing for cattle from 2034, a rapid increase in DD is expected. The planned clinical, serological, bacteriological, histopathological and molecular studies will generate knowledge about the incidence, etiology and pathogenesis of DD and the immune response against Treponema phagedenis under Norwegian conditions. The knowledge gained will support the Cattle Health Services in preventing DD, provide a basis for identifying herds that are free from the disease and for establishing regulations on trade and movement of cattle. We will be able to give recommendations that will reduce the incidence and spread of DD, to farmers whose cattle are affected. One PhD-student will cooperate with researchers in Norway and other Nordic countries.