Sheep and goat nematode resistance to anthelmintics: pro and cons among breeding management factors

Abstract

-Although the molecular bases of resistance to anthelmintic families have been intensively studied, the contributing factors for the development of anthelmintic resistance are less well known. Clear recommendations must be given to farmers in order to delay the onset of anthelmintic resistance. Until now, the main advice has concerned the reduction of treatment frequency in order to slow down the spread of resistance. Anthelmintic resistance development depends mostly on an efficient selection pressure. This means that a high treatment frequency is neither necessary nor sufficient to select for resistance. The contribution of resistant worms, which have survived an anthelmintic treatment, to the subsequent generation is the key factor that controls resistance spread. This point is illustrated by five surveys conducted on sheep and goat farms from France and Morocco. In the 52 farms studied, less than three anthelmintic treatments were given each year. Three characteristics of breeding management can be identified in the build up of anthelmintic resistance: (1) the introduction of resistant worms through the purchase of sheep/goats or the use of common pastures, grazed by several herds/flocks, (2) under-dosing of hosts and the repeated use of one class of drugs, (3) the size of the population in refugia (infective larvae on pastures) at the time of the treatment. The role played by these breeding management factors in selecting for resistance is discussed. The most efficient way to limit the increase of anthelmintic resistance remains the reduction of the selection pressure by drugs, and optimal timing to maximise their efficacy. Bien que les bases moléculaires de la résistance aux différentes familles d'anthelminthiques aient été très étudiées, les facteurs permettant le développement de la résistance anthelminthique sont moins bien connus. Des recommandations claires sont nécessaires aux éleveurs si l'on souhaite retarder l'apparition de la résistance aux anthelminthiques. La principale recommandation a consisté à réduire la fréquence des traitements de façon à ralentir le développement de la résis-tance. Le développement de la résistance anthelminthique dépend essentiellement d'une pression de sélection efficace. Cela signifie qu'une forte fréquence de traitements n'est ni nécessaire ni suffisante pour sélectionner la résistance. La contribution des vers résistants, qui ont survécu au traitement anthelminthique, à la génération suivante est le facteur clé qui contrôle le développement de la résis-tance. Ce point est illustré par cinq enquêtes réalisées dans des élevages ovins et caprins de France et du Maroc. Dans les 52 élevages étudiés, moins de trois traitements anthelminthiques par an étaient réalisés. Trois conditions d'élevage ont pu être mises en évidence comme étant impliquées dans le dé-veloppement de la résistance anthelminthique :

Immunoprotection in goats against Haemonchus contortus after immunization with cysteine protease enriched protein fractions

“…The control of H. contortus is largely based on pasture management and the use of anthelmintics. Clean pastures are not, however, readily available under intensive grazing conditions and there is an increasing occurrence of parasites resistant to anthelmintics [4,11,15,28,30,31]. Therefore, increasing attention has been given to the development of alternative control methods such as the use of vaccines.…”

Multispecies and multiple anthelmintic resistance on cattle nematodes in a farm in Argentina: the beginning of high resistance?

“…With extensive beef grazing or with beef suckler herds a large percentage of the worms are in refugia (not exposed to anthelmintics) [26] and few anthelmintic treatments are used in most parts of the world. These conditions do not favour the appearance of resistance [23]. During the last 15 years in South America, technologies for gastrointestinal control in livestock have been sustained by the large use of broad-spectrum anthelmintics [25].…”

Frecuencia de la infección por nemátodos gastrointestinales en ovinos y caprinos de cinco municipios de Antioquia

“…No obstante, su eficacia no alcanza el 100% y la resistencia antihelmíntica es un problema que en la industria ganadera ha venido en aumento; se ha reportado que la mayor prevalencia de la resistencia a los antihelmínticos en el mundo se presenta en parásitos de ovinos y caprinos (3). Dentro de los factores que se ha visto que influyen en la aparición de resistencia se contempla la frecuencia del tratamiento antihelmíntico y el número de tratamientos con la misma familia de antihelmínticos por tiempos muy prolongados (25). Según la literatura la resistencia de adultos de H. contortus en las ovejas se favorece por la capacidad de este nematodo para persistir por muchos meses en el rumiante, lo que le permite tanto adquirir resistencia como producir la próxima generación con esta característica de adaptación al hospedero (26).…”

“…Este hallazgo puede estar relacionado con la posible adquisición de resistencia, ya reportada en diferentes estudios (25,27); evento de adaptación del parásito para el cual se conocen como mecanismos la capacidad para realizar hipobiosis (28), adaptación a bajas concentraciones del químico y su exposición a períodos largos de tiempo (26).…”