Control of Gastrointestinal Parasites 

in Camelids, Sheep, and Goats

Stephen R. Purdy, DVMUniversity of Massachusetts, Amherst

Learning objectives

To describe the basic principles of GI parasite management.

To describe the methods of control for the common GI parasites.

To summarize the reasons for drug resistance in GI parasites and explain how to avoid it.

Prevention is the key to parasite control

Overcrowding and poor sanitation must be addressed to overcome parasite infestations and to minimize the potential for reinfection.  

Parasite control programs must be able to be easily implemented

and must rely heavily on good management practices and lightly on use of drugs.  

It is not possible, and it is not desirable, to remove all of the parasites from the herd!

A low level of parasites is important to keep the immune system stimulated

Parasites should be managed to avoid clinical disease through a combination of practices including:  feces removalpasture rotation interspecies grazing  lastly use of medication.

20% of the animals in a group harbor 70 to 80% of the parasites

Identify that group, treat them only if absolutely  necessary, and keep them away from the rest of the herd/flock

Especially true for young animals which have lower resistance to parasites because of their relatively immature immune systems

Remove animals with low resistance to parasites from the breeding herd/flock!!  

Good NutritionThe basis for being able to fight off any immune system challenge including parasites

Very important to keep the herd/flock well fed with minimal competition for food

“I need a new medication to treat a parasite problem?” >> start to investigate the management and housing situation.

Most farms with large parasite problems are overcrowded and/or have underfed animals. 

Periodic performance of fecal exams

the best way to investigate the level of parasitism in the herd/flock

multiple methods of analyzing feces exist‐important to use a consistent, easily performed technique

Fecal egg or oocyst count reduction testperformed by comparing levels before treating with a specific product with those measured 10 days after administering medication

If there is less than a 90% reduction in the egg per gram (EPG) or oocyst per gram (OPG) count = drug resistance!

Ruminant Parasite Eggs

Individual sampling of all suspect animals: those with poor body conditionpoor growth ratesor those with diarrhea or loose stools.   

A herd/flock screening test should include approximately 25% of the animals in each group. 

Who should be tested?

==========

Pelvis

Location for Checking BCS

Strongyles the most common gastrointestinal parasites of camelids and small ruminants on most farms. 

eggs are passed in the feces and under the right conditions of temperature and moisture they hatch into larvae.  

The larvae mature into the infective L3 stage, which are found primarily in the first 2 inches of the plants on pasture.  

From: Sustainable control of internal parasites in ruminants. Life cycles and development of nematode parasites of ruminants.A. S. Familton and R.W. McAnulty

Don’t allow animals to graze close to the ground

Strongyle infective L3 stage in a water droplet on a blade of grass.

Camelids and small ruminants get infected with parasites while consuming these plants. 

If we keep our pastures from getting overgrazed too short, then the infection rate will be low, so remove animals before all of the pasture is eaten down.  

All Strongyles have the same Life Cycle

Adults in GI tractEggs passed in manure

Eat, molt, eat, molt to infective stage in manure

takes at least a week

more time when cooler

Larvae dispersed by rain, etc,Follow moisture films up and down grass blades

Die faster when hot and dry

Adult worm life span = months

How can we break the cycle?

Important GI Nematodes

Haemonchus contortus“Barber pole worm” Infects C3/abomasum stomach compartment

Blood sucking parasiteResults in anemia (pale mucous membranes) and possibly death!

Why is disease caused by Haemonchus so severe in the warmer months?

Haemonchus likes warm, humid weatherShort life cycle ~ 3 weeks from infection to egg laying

Prolific egg producer1 female Haemonchus adult5000 eggs/day!!

200 females produce up to 1 million eggs/day!!

Mild winters extend transmission season

Others contribute to disease; can cause diarrhea

Ostertagia, brown stomach worm (stomach)

Trichostrongylus(stomach and SI)

Nematodirus (SI)Different shaped and sized egg on fecal exam

How do worms survive the winter?

On pasture as eggs or larvae‐ only some species can make it

As dormant larvae in host (arrested or hypobiotic)

No disease and no eggs in feces!

Stomach and Intestinal WormsWorms are a greater problem now than 20 years ago

What contributed to their success?Climate changeManagement‐ high stocking density and small herd/flocks that do not move much

Drug resistancePoor genetics‐ not selecting breeding stock based on disease resistance!

What is drug resistance?A change in the gene frequency of a population that is produced by drug selection whereby more drug is required to exert its effect than was required prior to selection

A drug that used to work no longer does because you have selected for worms that have some means of resisting its effects

Why Has Drug Resistance Increased?

In small ruminants we relied only on cheap, powerful drugs to suppress GI worms

In camelids we have done the same plus we use frequent and extensive prophylactic deworming for meningeal worm disease prevention

Worse in the south, spread north

Questions for producers?

Would you use periodic antibiotic injections in your herd to prevent respiratory disease or would use good management practices and vaccines?

Why settle for drug treatment based control (which is not working) for GI parasites?

What management practices speed up development of resistance?

Frequent treatments Treating all the animals at onceUnderdosing animalsTreating and moving to clean pasturesTreating when there are not many worms on pasture (drought, end of winter)

Buying resistant wormsAll these decrease the REFUGIA

REFUGIA

Refugia = the proportion of the worm population that is not selected by drug treatment In “refuge” from drugsWorms in untreated animalsEggs and larvae on pasture

Provides pool of sensitive genesDilutes resistant genes

Considered the most important factor in preventing the development of drug resistance

Reducing Parasite Exposure on Pasture

The safest pasture should be reserved for the most vulnerable animalsLactating femalesGrowing animalsStressed animals

Reduce Parasite Exposure on Pasture

REMOVE MANUREReduce stocking density

After grazing, harvest regrowth for hay

Reduce Parasite Exposure on PastureSpecies diversification is good for parasite control!Alternate or mixed grazing

camelids and small ruminants do not share horse parasitesEach host is a vacuum cleaner for the parasite larvae of other hostsWill not work with sheep and goats (cattle?)

Pasture rotation

May be or may not be helpful in parasite control, 

Rotation may put animals back right as parasite larvae become infective

Frequency? – months; leaving pastures open 6 months is ideal

Forages

Some high tannin forages (birdsfoot trefoil, sainfoin, Sericea lespideza seem to have limiting effects on parasites

See www.scsrpc.orgfor info on Sericealespedeza

How can you use the immune system?

Selective deworming

Concentrates dewormer use on animals that need it the most

Use less dewormer‐ saves moneySlows development of drug resistanceUntreated worms add to the pool of drug sensitive worms that mate with and dilute out drug resistant worms

What is selective deworming?Treat only the most heavily parasitized animals

Worms are not evenly distributed in the population20‐30% of the animals have most of the worms and deposit 80% of the eggs

Who Do You Treat in a Selective Deworming System?

The FAMACHA© system for assessment of Haemonchus contortus and need for treatment

Estimates the level of anemia, a reduction below normal in the number or volume of red blood cells in the blood

Only treat animals with evidence of clinical disease!

{

Use of the FAMACHA Selective Deworming System in Parasite Control(for Haemonchus only)

Southern Consortium on Small Ruminant Parasite Control (SCSRPC)

Control of Other Specific GI Parasites

Small Coccidia (Eimeria species)

cause a problem of under conditions of overcrowding and reinfestation

animal species specific: sheep, goat, camelid, and bovine coccidia will not cross infect.  

infective stage is consumed on pasture and by animals eating feces contaminated hay

seen in winter when animals are not on pasture as well as other times of the year.  

Small coccidia (Eimeria) (greatly magnified)

usually not a significant clinical problem in adults >> do not medically treat animals if they are asymptomatic.

young animals can show signs of diarrhea and poor weight gain.   

Look for small coccidia oocysts in fecals, but they can take several days to show up after the diarrhea starts.  

My rule for diarrhea in a young animal without a fever is to treat that animal only for coccidia even if the fecal is negative.  

Emphasize cleanliness in the herd/flock to prevent reinfection.  

Do not treat all of the young animals in the group, but monitor everyone’s feces, growth rate, and body condition

run periodic fecals to decide who to treat with medication. 

E. mac (Eimeria macusaniensis) in camelidsThought of as always being deadly before we started using more accurate techniques to diagnose it

Realized that it is very common in animals with noclinical signs of disease (approximately 1000X magnification)

Clinical signs of E. mac infection in poor doer adults or young animals

Transient or rare diarrhea, poor appetite, weakness, swallowing problems, and rarely even neurologic signs.  

Low blood protein (low albumin) disproportionate to the anemia seen in chronic disease situations in adult camelids and small ruminants.  

Consider treating poor doer adults of unknown diagnosis with low protein, poor appetite, etc. for E. mac.

Most infections are not symptomatic!

oocysts intermittently shed and not evenly distributed in the feces.  

can take weeks (up to 30 to 40 days) to show up on a fecal

can thus miss them in a single sample from an infected animal so serial sampling is the best strategy.  

Animals in good body condition with normal feces consistency can have high numbers of oocysts.  

Stresses such as shows and transportation can cause increased shedding.  

It appears that all farms will see E. mac, similar to the situation with the small coccidia.  

Emphasis must be focused on cleanliness and not overcrowding animals.  

Overuse of drugs will lead to emergence of resistant parasites!

Tapeworm infestation

not usually an important clinical problemcan cause diarrhea or loose stools, but not often.  

Infection occurs sporadically in certain geographic locations even on the same farm and usually in individual animals

Owners see segments on manure pileWait and see if the problem clears itself.Recheck feces grossly and microscopically to watch for clearing of the parasite.

Monezia eggs and segments on feces

Trichuris‐‐whipworm

Completely different type of nematodes

Eggs passed in manure Infective larva forms in eggHost ingests infective eggs while grazing

Parasites live in large intestineCan cause diarrhea, anemiaRare cause of disease in sheep and goats but considered significant in camelids

Whipworm (Trichuris) Egg (1000x magnification)

Should you treat animals with no clinical signs of disease?

I suggest no you should not.  Use the results of fecal exams to decide if your parasite management practices are adequate and make the appropriate changes.

Do not look first for a different medication! 

The adverse clinical signs I look for when deciding to medicate camelids and small ruminants include:

poor body condition failure to grow at a normal rate in young animals

weight lossdiarrhea

Deworming medications are poisons!!

They kill worms and worms are animals.  

Some medications which have been associated with problems in camelidsValbazen® has been reported to cause abortion in pregnant camelids

ivermectin (Ivomec®) and doramectin (Dectomax®) should be considered as environmental contaminants as they pass out of treated animals in feces and urine in active form.  

They can kill beneficial insects such as dung beetles and worms in the soil around manure piles and where fecal runoff occurs.

Work done at UMass Amherst:Alpacas treated with one subcutaneous injection of ivermectin 

had detectable levels of the active drug in the feces for at least two months!  

(Purdy, unpublished data, 2006).  

It is not known whether composting will break down these drugs in feces to make them inactive.  

It may not be a good idea to put composted camelid and small ruminant manure from animals treated with ivermectin or doramectin on vegetable gardens to prevent ingestion of these compounds.

Study is in progress summer 2012 at UMass and on a CT farm

No regulation against using this manure on organic vegetables !!

If you are using medication to treat parasites:

Dose animals based on the largest animal in the group (adults, yearlings, young animals, neonates).  

Be careful not to overdose neonates as some drugs have narrow safety margins‐weigh them.  

Insure adequate dosing, especially orally as some animals may spit out medications.  

In general injectable drug dosing is more accurate.  

“Natural” treatments for parasites include onions, garlic, cranberries, and diatomaceous earth.  

There is no scientific evidence to date that any of these are effective!

If you use any drug/natural product long enough resistant worms will develop!

Drug Resistant Parasites

Many areas of the country and farms are faced with GI parasites which have developed resistance to deworming medications. 

We prevent the emergence of drug resistant worms by selective medical treatment, not by blanket treatment of the entire herd/flock. 

We must: reduce the number of animals treated, and reduce the number of times we treat them to prevent this from occurring.  

Meningeal Worm Disease prevention programs for camelids

rely heavily on drug treatments in the eastern US

results in animals usually being injected with ivermectin or doramectin at monthly intervals depending on the local climate in the winter.  

has resulted over time in development of drug resistant GI nematodes in camelids

Management; not medicine alone!

You most likely cannot eliminate all the parasites in your animals.

Do you want to? 

Continual use of drugs will make the overall problem worse!!!  

Do not overcrowd animals! In addition to the fecal contamination it causes stress on the animals which will suppress their immune systems and thus make them less able to keep parasites under control.  

Biosecurity is very important in parasite control.  

You should always keep transient animals away from the resident herd/flock, in particular away from young animals which all have immature immune systems to start.  

Outside males and females should never be mixed in with your herd/flock.  

The stress they undergo when moving may cause them to start shedding parasites which will contaminate your property.  

You should isolate returning show animals or new arrivals for at least two weeks and run fecals on them regardless of past medical history.  

GI parasitism can be controlled with careful attention to good management

Thank you to Dr. Anne Zajak for many of the pictures and slides