Integrated parasite management in sheep                                                                                   ...
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Integrated parasite management in sheep                                                                                   ...
Integrated parasite management in sheep                             2/25/12            Herbal dewormers            [oils a...
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  1. 1. Integrated parasite management in sheep 2/25/12 Though it varies by farm,  worms have developed  resistance to ALL of the  anthelmintics. SUSAN SCHOENIAN    (Shāy‐nē‐ŭn) It s not sustainable (or  It’s not sustainable (or  Sheep & Goat Specialist sometimes even possible)  Western Maryland Research & Education Center to control internal parasites  sschoen@umd.edu  ‐ www.sheepandgoat.com with drugs alone. There is a growing interest  among producers and  consumers alike for more  natural methods of pest  control. Alt. forages Deworm Browsing Pasture Plants Animal Soil Immunity Clean  “Natural”  anthelmintics pastures Behavior Integrated  means  Possible  combining and  coordinating  Refugia IPM Nutrition clinical  disease diverse  Parasite elements  Zero  grazing Manage ‐ment Biology Weather Life cycle into a whole. Temperature Moisture Host  Genetics Internet definition immunity Grazing  Mgt. Integrated pest management  (IPM) is a method of controlling  A living organism  parasites in a population of  CHEMICAL (generally  animals by using a combination  Deworm of chemical and non‐chemical  undesirable) that  methods. INTEGRATED  exists by stealing  [Pfizer Animal Health] NON‐CHEMICAL the resources   alternative forages;  browsing; clean pastures; produced or  coccidiostats; delayed grazing;  FAMACHA©; Five Point Check©; genetic  collected by  selection; host resistance; low stocking rates;  management; multispecies grazing; “natural”  another living  anthelmintics; nutrition; pasture rest and rotation;  grazing height; proper anthelmintic use; protein  organism. supplementation; refugia; sanitation; and zero grazing. [Wiktionary] barber pole worms in abomasum 1
  2. 2. Integrated parasite management in sheep 2/25/12 EXTERNAL (ECTO) Most deadly. INTERNAL (ENDO) Found in abomasum A parasite that lives inside  A parasite that lives on  another organism. the outside of the animal. Blood‐sucker Short, direct life cycle Short  direct life cycle Prolific egg producer Barber pole worm Requires warmth and moisture  Image source: Dr. Nabavi (Iran) to complete its life cycle. Warm, moist climates Summer rainfalls As a mechanism of survival, can go into a hypobiotic (arrested) state. barber pole worm ticks, lice, mites, flies, etc. Is adapting to cooler climates   global climate change (?) There is a species from each kind that is especially problematic for sheep . PROTOZOA HELMINTHS Single‐cell CLINICAL SIGNS Multi‐cellular Sudden death Coccidia 1. Nematodes Giardia Gi di Gradual weight loss Roundworms Cryptospordium Weakness 2. Cestodes Poor stamina Tapeworms Diarrhea constipation 3. Trematodes Anemia Flukes VS. FAMACHA© score 4 or 5 Sub‐mandibular edema  “bottle jaw” Death Haemonchus contortus Same genus. Barber pole worm Bunostomum Hookworm Affect abomasum1 Cooperia and small intestines2. Small intestinal worm Nematodirus Similar life cycle  Threadneck worm as barber pole worm  Oesophagostomum Mixed infections with barber pole  Nodule worm worm are common. Strongyloides common threadworm Cause reduced performance, ill‐ Trichostronylus thrift and dagginess (diarrhea),  hair or bankrupt worm Trichuris ovis occasionally death. whipworm Telodorsagia (Ostertagia) Under the microscope, eggs look  medium or brown stomach worm Lungworms  the same  as barber pole  Paralaphostrongylus tenius worm eggs. Meningeal worm 2
  3. 3. Integrated parasite management in sheep 2/25/12 Roundworm that normally  Indirect life cycle, with  infects white tail deer, pasture mites serving as the  but causes little problems. intermediate host. But causes severe neurological  Worm segments are visible in  feces (gross!). disease when it infects an  abnormal host, such as a sheep. Generally non‐pathogenic  (disease‐causing). Has indirect life cycle with  terrestrial snails and slugs  Generally no benefit to  serving as the intermediate hosts. treatment for tapeworms  alone. 10‐14 days after ingestion of an infective snail or slug,  the parasite migrates to the spinal cord (central nervous  Can treat with fenbendazole  system) and begins causing damage to neurological tissue. (SafeGuard®), albendazole  (Valbazen®, or praziquantel. Sheep are a dead end host.  Must necropsy to confirm diagnosis. CLINICAL SIGNS Indirect life cycle, with  Image source:  Variable and similar to other  gastropods serving as the  http://www.flickr.com/photos/peteredin/3386220058/ intermediate host. neurological diseases, such as  polio, listeriosis, and rabies. Can be found everyone, but are  mostly a problem in the Gulf  Weakness W k States and Pacific Northwest, i.e.  States and Pacific Northwest  i e   cool, wet climates. Lameness Clinical symptoms include  Circling  anemia, bottle jaw, and weight  Blindness loss. Head tilt Liver flukes can’t be found in a  Abnormal behavior normal fecal egg flotation. Paralysis Treat with albendazole  Death (Valbazen®) or Clorsulon [Rx]. TREATMENT     ‐‐ early ‐‐ PREVENTION Single‐cell, spore‐ Exclude deer forming protozoan  Repetitive, high doses of  parasite. anthelmintics [Rx] Don’t graze in woods or near  Ivermectin for 5 days ponds. Fenbendazole for 5 days Complicated life cycle  Avoid grazing poorly‐drained  with many stages and  All anthelmintics have been  pastures. both sexual and asexual  used to treat meningeal  reproduction worm infections. Reduce snail, slug population. Approximately 21 days Anti‐inflammatory drugs [Rx] Preventative treatments with  anthelmintics  Regular deworming will promote  10 species known to  There is no scientific evidence  development of anthelmintic‐ infect sheep and goats. that any of the various  resistant GI worms. Not all are pathogenic treatment protocols are  effective. Host‐specific. 3
  4. 4. Integrated parasite management in sheep 2/25/12 Subclinical  Host immunity (usually goes undetected ‐ most costly) Poor performance Management Performance set‐back  Clean  or safe pastures (even after treatment) Multi‐species grazing Clinical Cli i l Pasture rest and rotation Failure to thrive Alternative forages Ill‐thrift Nutritional management Open‐fleeced Zero grazing Dagginess  Diarrhea Genetic selection Anorexia Manage refugia Anemia Targeted selective  Dehydration  treatment Death PREVENTION TREATMENT Drench with Corid  Sheep have several  Coccidiostats in feed,  mineral, or water. (amprolium) or Sulfa drugs  defense mechanisms  Bovatec® (lasalocid) (Albon®, Di‐methox) [Rx] for dealing with  Supportive therapy internal parasites: i t l  it Deccox® (decoquinate) Rumensin® (monensin) [Rx] Corid (amprolium) [Rx] 1. Immune exclusion Good management 2. Self‐cure Good sanitation 3. Immunity Proper stocking rates a) Innate b) Acquired Coccidiostats, especially Rumensin® can be toxic to horses and dogs. IMMUNE EXCLUSION FECAL EGG COUNTS (FEC) LARVAL ID SELF‐CURE PHENOMENON Ingested larvae fail to  To differentiate between  To differentiate between strongyle establish in heavily  Adult nematodes are  strongyle (stomach) and   (stomach) worms (H. contortus,  infected animals. spontaneously expelled  tapeworm  eggs and coccidia  Teladorsagia, and trichostrongyles) when there is a massive  oocytes. ▪ U i University of Georgia it   f G i larval invasion over a  ▪ Other universities  very short exposure  Can’t differentiate between   period. strongyle (stomach) worm  Usually observed after  eggs except Nematodirus) LECTIN‐STAINING TEST    a heavy rain.   1. Do‐it‐yourself Determine percent of Haemonchus  Why does it occur (?) 2. Public  lab  ▪ Increase in  contortus eggs in a fecal sample abomasal pH 3. Diagnostic lab Oregon State University ▪ IgE mediated  4. Private lab University of Georgia hypersensitivity 5. Veterinarian 4
  5. 5. Integrated parasite management in sheep 2/25/12 St. Croix lambs If lambing occurs in the  ACQUIRED spring, it will coincide  with the maturation  Immunity that is not  and egg production  inherited. from previously  Immunity that is acquired  arrested worm larvae. arrested worm larvae INNATE (INBORN, NATURAL) during life. Immunity that results from  Management strategies Infection is limited during  exposure to the disease. 1. Deworm all ewes prior to  parturition with an  the initial exposure. anthelmintic that is effective  against hypobiotic larvae. Immunity that occurs  2. Increase protein level of ration  naturally as part of an  during late gestation (by 30%). 3. Selective deworming using  individual’s genetic  FAMACHA© system and/or  Five Point Check©. make‐up. Crossbred lambs Develops with advancing age  and parasite exposure. MORE SUSCEPTIBLE MORE RESISTANT Not until >4 months of age,  depending upon breed and  Weaned lambs Mature sheep nematode species. Bummer lambs Dry ewes Preventative anthelmintic  treatments interfere with the  Late‐born lambs Late born lambs Pet sheep development of immunity. Yearlings Mature wethers Adults are generally immune  High‐producing females Sheep in good body  to parasites, but under stress  Periparturient ewe condition can break down. Thin animals Fat sheep Sheep have a weaker degree  Geriatric sheep of immunity than other  livestock, except for goats. Unadapted breeds Stressed animals Lasts for about 4 weeks Good sanitation May occur earlier (in  Use feeders  pregnancy) if ewes are  Clean water underfed or under stress. Avoid overgrazing A id  i Primary source of infection  Do not graze below  for new crop of lambs. 2 inches.  Cause (?)  Hypothesis: Time lambing to  Lactation after pregnancy minimize parasite  Increasing prolactin levels Reduction in IgA antibodies associated  infections. with transfer of maternal antibodies in  colostrum 5
  6. 6. Integrated parasite management in sheep 2/25/12 Pasture rotation is a  recommended strategy for  Sheep and goats share the same  controlling internal parasites  parasites, but they are different  because it allows the use of  cleaner (rested) pastures. from the parasites that affect  adult cattle and horses. Intensive rotational grazing may  not help to reduce parasitism  Producers who graze multiple   P d   h     lti l unless rest periods are long  species of livestock report fewer  enough.  parasite problems with small  Due to increased stocking rates,  ruminants. management intensive grazing  may increase internal parasite  Cattle and horses “vacuum”   problems in sheep and lambs.  sheep/goat pastures of infective  worm larvae. It takes about 2 months of rest  for a contaminated pasture to  Sheep, goats, and cattle have  become relatively “clean” for  complementary grazing habits. sheep grazing. A pasture that has not been grazed by  Animals on a high plane of nutrition  sheep (or goats) for the past 6 to 12  and in better body condition are  months. better able to withstand worm  burdens. A pasture that has been grazed by  adult cattle and/or horses for the past  Nutrition in early pregnancy (fat  6 to 12 months. stores) can affect the immune  response to internal parasites. New pasture Sheep receiving higher levels of  protein prior to lambing have lower  A pasture that has been renovated  fecal egg counts. with tillage. Supplementing grazing lambs with  A pasture in which a hay  or silage crop  protein has been shown to reduce  has been removed. fecal egg counts. A pasture that has been rotated with  Nutritional supplementation is most  row crops. likely to be beneficial when pregnant  females and young animals are below  A pasture that has been burned. optimal body condition at a time  when pasture quality and/or quantity  is limited. Livestock that browse have fewer parasite problems. Sheep raised in confinement or dry lot (zero grazing) tend Livestock grazing tall-growing to have fewer worm forages will have less parasite problems. problems. Sheep put in confinement or 80% of parasite larvae is found in dry lot do not usually get re- the first two inches of vegetative infected with worms. growth. Coccidiosis could still be a Grazing tanniferous forages may problem, if preventative reduce the effects of parasitism. measures are not taken. Sericea lespedeza Good sanitation Chicory Proper feeders Birdsfoot trefoil Coccidiostats 6
  7. 7. Integrated parasite management in sheep 2/25/12 Resistance  Do not deworm on a regular  schedule. Ability of host to  resist infection Do not deworm all animals in a  Measured by fecal  group. egg counts (FEC‐EPG). Do not return treated animals to  a clean pasture. Resilience Ability of host to withstand  Give all anthelmintics orally at  challenge and/or infection. the proper dose. For barber pole worm:   Do not underdose. measured by packed cell  volume (PCV) and  Deworm new animals with  estimated by FAMACHA©  anthelmintics from 2‐3 different  Without refugia, worms will eventually  eye anemia scores. chemical classes. be  resistant to all anthelmintics. St. Croix Point What to check Which parasites Breeds vary in their  resistance and resilience  Paling of ocular  to gastro‐intestinal  membranes Barber pole worm 1 Eye FAMACHA© eye anemia  Liver fluke parasites. score 1. Hair sheep  2 Back Body condition score All (tropical or West  Brown stomach worm Dag score African origin) Hair worm 2. Gulf Coast Native 3 Rear fecal soiling Threadneck worm evidence of scouring 3. Katahdin Nodule worm 4. Dorper Sub‐mandibular edema  Barber pole worm 4 Jaw (bottle jaw) Liver fluke Others (?) 5 Nose Nasal discharge Nasal bots Packed cell  Treatment  There is as much  Eye lid color volume recommendation difference within breeds  as between breeds. 1 Red > 28 Optimal No 2 Red‐Pink 23‐27 Acceptable No The 80‐20 rule Approximately 20 percent of  3 Pink 18 22 18‐22 Borderline ? the flock sheds 80 percent of  the eggs onto pasture. 4 Pink‐White 13‐17 Dangerous Yes Parasite resistance is are  5 White < 12 Fatal Yes moderately‐heritable. H2 = 0.22‐0.63 (avg. 0.25) Selection for parasite  resistance will not adversely  affect the growth of lambs  or fertility of ewes. 7
  8. 8. Integrated parasite management in sheep 2/25/12 Transverse  Spine Muscle Fat processes Fingers easily pass  Individually clearly felt,  1 sharp, obvious underneath Very little No Form a smooth line with  2 deep undulations Smooth round edges Concave Very thin Well covered Not concave Only slightly detectable  3 undulations have to push firmly to  get fingers underneath Not convex Moderate Only detectable with firm  4 pressure Cannot be  Maximally  Thick developed felt at all 5 Not detectable Convex Very thick Treatment  Dag score Description recommendation Indicates “potential”  parasite burden in  0 No fecal soiling No indication for treatment animal. 1 Very slight soiling on edge of tail No treatment Slight soiling on edge of tail and on  l h l d f l d d cates pote t a Indicates potential  2 each side Usually no treatment parasite contamination. Moderate soiling of tail and wool 3 Dag formation Consider treatment Use to determine level  Severe soiling extending far into wool Treatment, crutching  of drug efficacy. 4 Severe dag formation recommended Use to determine  5 Very severe watery diarrhea extending to hocks Treatment and crutching  essential genetic differences in  parasite resistance  among animals. Fecal egg counts are not  always well‐correlated  with disease. Presence of eggs does not  gg mean that the animal is  clinically parasitized and  needs treatment. Absence of eggs or  oocytes (coccidia) does not  mean that the animal is  parasite‐free and not in  need of treatment. 8
  9. 9. Integrated parasite management in sheep 2/25/12 White dewormers Water soluble Broad spectrum Wide margin of safety Efficacy against  tapeworms Efficacy against adult liver  flukes (albendazole) Do not use albendazole  during first 30 days of  pregnancy or ram removal. Widespread resistance Resistance is caused by  dominant gene 1) Imidazothiaoles (IMID) 1)Benzimidizoles a) Levamisole Prohibit®, Levasol® 2)Nicotinic agonists 2) Tetrahydropyrimidines 3)Macrocylic lactones (TETR) a) Morantel [Rx] Rumatel® b) Pyrantel [Rx] Strongid® 1) Fenbendazole  Levamisole Clear drench SafeGuard®,  Water soluble Panacur® Broad spectrum of activity [Rx] Not effective against  arrested larvae 2) Albendazole Narrower margin of safety Valbazen® Resistance reported Resistance is caused by a  3) Oxyfendazole recessive gene Synanthic® Morantel and Pyrantel [Rx] Not effective against  larval stages of worms. 9
  10. 10. Integrated parasite management in sheep 2/25/12 1) Avermectins Weigh animals to determine  proper dose. a) Ivermectin Do not underdose. Ivomec® b) Doramectin [Rx] Use proper drench technique. p p q Dectomax® Fast animals prior to  treatment with ivermectin or  2) Milbemycins albendazole. a) Moxidecin Give multiple anthelmintics  Cydectin®  Synergetic effect Quest® [Rx] Maximize refugia Broad spectrum An anthelmintic acts to expel  Wide margin of safety or destroy parasitic worms. Effective against (biting)  external parasites p Using this definition, there  Persistent activity aren’t any consistently  effective “natural”  anthelmintics. Widespread resistance,  reported especially  An animal that is clinically  ivermectin parasitized should be treated  Resistance is caused by  with a “chemical” dewormer. dominant gene Haemonchosis They may not treat a  1) DRENCHRITE®  2)  FECAL EGG COUNT       clinically‐parasitized animal,  LARVAL DEVELOPMENT ASSAY REDUCTION TEST (FECRT) but they may reduce the  An in vitro test for the detection  Comparison of before and  number of animals that  of resistance to all anthelmintic  after fecal egg counts require treatment. groups. groups Benzimidizoles 7 days post‐treatment Disruption of parasite  Need pooled fecal sample from 10  Levamisole  life cycle (on pasture) or more animals (minimum of 6) 7 days post‐treatment ▪ Eat larvae or eggs at least > 350 epg  >500 epg preferred Avermectins ▪ Inhibit larvae development 14 days post‐treatment ▪ Inhibit egg hatching ▪ Animals with FAMACHA© scores of  3, 4, or 5 are more likely to have  Strengthening of the  Should include “control”  higher egg counts if barber pole  immune system. worm is the primary parasite. (untreated) animals in testing. An increasing number of scientific studies are being conducted to identify compounds which  may have anthelmintic‐like properties.  Current claims are largely antidotal. 10
  11. 11. Integrated parasite management in sheep 2/25/12 Herbal dewormers [oils and seeds] Artemisia genus (Wormword) Garlic Papaya Paprika Ginger Pumpkin  Mustard Tanniferous forages Nematode‐trapping fungus Copper oxide wire particles Copper sulfate Tobacco (nicotine sulfate) Sericea lespedeza Zolvix® drench (Monepantel) Amino‐Acetonitrile (ADD) class First new anthelmintic since  1980’s Unique mode of action U i   d   f  ti Targets  a receptor that  paralyzes the worm Effective against worms that are  resistant to other anthelmintics. Currently undergoing  testing in the U.S.    Approval for sheep, if/when [?] Thank you for your  attention. Any questions? Susan Schoenian sschoen@umd.edu www.sheepandgoat.com 11

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