Coxiella burnetii: Decline of antibody response in pluriparous dairy cows during dry period and maternal antibody levels in dairy calves in an endemically infected herd

Freick, M.; Konrath, A.; Enbergs, H.; Diller, Roland GND; Weber, J.; Walraph, J.

Coxiella burnetii (C. burnetii), an intracellular zoonotic bacterium causing Q fever, is widely distributed in cattle herds. In this study, we investigated changes in antibody response during dry period in dairy cows and the course of maternal antibody levels in dairy calves by using a commercial ELISA. In a total of 35 pluriparous cows, the proportion of seropositive animals (65.7% vs. 42.9%) (p = 0.039) and the mean antibody score levels (2.8 ± 2.4 vs. 1.0 ± 1.4) (p < 0.001) declined significantly from dry cow therapy to calving. During this period, 2/12 (16.7%) formerly seronegative cows seroconverted, whereas in 10/23 (43.5%) of the seropositive animals a seronegativization occurred. C. burnetii DNA was detected by PCR in 15/35 (42.8%) of the vaginal swabs obtained immediately after calving. All twelve calves enclosed in this study were born seronegative and precolostral whole blood samples of the calves were tested negative by PCR for C. burnetii DNA. After colostrum intake, 7/12 (58.3%) of these calves seroconverted and stayed seropositive until day 33. Afterwards, the proportion of seropositive calves and the antibody scores decreased gradually. From day 103 after birth on, all calves remained seronegative. In conclusion, we recommend the exclusion of cows for the period of colostrogenesis and calves after colostrum intake from seroepidemiological investigations to avoid bias.

Coxiella burnetii (C. burnetii), ein intrazelluläres zoonotisches Bakterium und Erreger des Q-Fiebers, ist in Rinderherden weit verbreitet. In dieser Studie wurden Änderungen der Antikörperreaktion bei Milchkühen während der Trockenstehphase und der Verlauf maternaler Antikörperspiegel bei Milchrindkälbern mittels eines kommerziell erhältlichen ELISAs untersucht. Innerhalb einer Gruppe von 35 pluriparen Kühen sanken sowohl der Anteil seropositiver Tiere (65,7 % vs. 42,9 %) (p = 0,039) als auch der mittlere Antikörperscore (2,8 ± 2,4 vs. 1,0 ± 1,4) (p < 0.001) im Zeitraum vom Trockenstellen bis zur Abkalbung signifikant. In dieser Periode serokonvertierten 2/12 (16.7%) der ursprünglich seronegativen Kühe, während 10/23 (43.5 %) der seropositiven Tiere seronegativ wurden. Die DNA von C. burnetii konnte durch eine PCR in 15/35 (42.8%) der unmittelbar nach der Kalbung gewonnenen Vaginaltupferproben nachgewiesen werden. Alle zwölf in die Studie eingeschlossenen Kälber wurden seronegativ geboren. Auch das Genom von C. burnetii konnte in präkolostralen Vollblutproben mittels PCR nicht detektiert werden. Nach der Kolostrumaufnahme serokonvertierten 7/12 (58.3 %) der Kälber und blieben bis zum 33. Lebenstag seropositiv. Anschließend fielen der Anteil seropositiver Tiere und die Antikörperscores allmählich ab. Ab dem 103. Lebenstag waren alle Kälber wieder seronegativ. Schlussfolgernd wird empfohlen, Kühe während der Phase der Kolostrogenese und Kälber nach der Kolostrumaufnahme von seroepidemiologischen Studien auszuschließen, um Verzerrungen zu vermeiden.

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Freick, M. / Konrath, A. / Enbergs, H. / et al: Coxiella burnetii: Decline of antibody response in pluriparous dairy cows during dry period and maternal antibody levels in dairy calves in an endemically infected herd. 2017.

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