Pränatale und galaktogene Infektionen mit Toxocara cati Schrank
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Aus dem Institut für Parasitologie der Tierärztlichen Hochschule Hannover Pränatale und galaktogene Infektionen mit Toxocara cati SCHRANK 1788 (Anisakidae) bei der Katze INAUGURAL-DISSERTATION Zur Erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinärmedizin (Dr. med. vet) durch die Tierärztliche Hochschule Hannover Vorgelegt von Nicole Coati aus Tegernsee Hannover 2002 Wissenschaftliche Betreuung: Prof. Dr. Th. Schnieder 1. Gutachter: Prof. Dr. Th. Schnieder 2. Gutachter: Prof. Dr. R. Mischke Tag der mündlichen Prüfung: 31.05.2002 Meinen Eltern & meinem Großvater Teile der vorliegenden Dissertation wurden bereits auf folgender Tagung vorgestellt: Christian Epe, Nicole Coati, Thomas Schnieder (2001): “Vertical transmission of Toxocara cati in the cat.” 18th International Conference of the World Association for the Advancement of Veterinary Parasitology (WAAVP), Stresa, 26.-30.08.2001 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 9 2 Schrifttum 10 2.1 Erreger 10 2.2 Vorkommen und Verbreitung 12 2.3 Entwicklung von T. cati im definitiven Wirt Katze 14 2.3.1 Infektion durch Eier von T. cati 14 2.3.2 Infektion durch paratenische Wirte 15 2.3.3 Pränatale und galaktogene Infektion 16 2.4 Entwicklung von T. cati im paratenischen Wirt 18 2.5 Pränatale und galaktogene Infektionen bei verschiedenen definitiven Wirten 19 2.6 Klinik, Pathogenese und Pathologie 22 2.7 Diagnose 23 2.8 Therapie 24 2.9 Die Rolle von T. cati als Erreger der Toxokarose 27 3 Material und Methoden 30 3.1 Versuchsziel und –anordnung 30 3.2 Untersuchungsmaterial und –methoden 33 3.2.1 Versuchstiere und Versuchstierhaltung 33 3.2.2 Infektionsmaterial, -art und –dosis 35 3.2.3 Koprologische Untersuchungen 35 3.2.4 Parasitologischer Nachweis von intestinalen und somatischen Stadien von T. cati 3.2.5 Anthelminthische Behandlung 4 Untersuchungsergebnisse 36 38 39 5 Diskussion 47 6 Zusammenfassung/Summary 58 7 Literaturverzeichnis 62 Danksagung Einleitung 1 9 Einleitung Mit 6 Millionen Tieren, die in deutschen Haushalten leben, hat die Katze den Hund zahlenmäßig überholt. Während der letzten Jahre sahen sich die Kleintierpraktiker einer stetig steigenden Zahl an Katzenbesitzern gegenüber, die eine „katzengerechte“ Behandlung ihrer Haustiere wünschten. Begleitet war diese Entwicklung von einem Umdenken in der Veterinärmedizin. Häufig war die Katze gewissermaßen als kleiner Hund betrachtet worden, das wissenschaftliche Interesse hatte sich - auch auf dem Gebiet der Parasitologie - in Grenzen gehalten. So ist beispielsweise der Spulwurm des Hundes, Toxocara canis (T. canis), gründlich erforscht worden, während verschiedene Fragen bei der Entwicklung des Katzenspulwurms, Toxocara cati (T. cati), gegenwärtig noch der Klärung bedürfen. Diese beiden häufigsten Endoparasiten von Hund und Katze haben nicht nur als Krankheits- und Todesursache bei Welpen eine große Bedeutung, sondern stellen als Erreger der Larva migrans visceralis auch für den Menschen eine potentielle Gefahr dar. Im menschlichen Körper wandernde Spulwurmlarven können je nach Lokalisation die unterschiedlichsten Krankheitssymptome hervorrufen. Erst einmal im menschlichen Gewebe angelangt, sind sie anthelminthisch nur schwer zu beeinflussen. Beim Hund erfolgt die Übertragung der Larven von T. canis vom Muttertier auf den Wurf in erster Linie bereits pränatal im Uterus und in geringerem Umfang über die Muttermilch. Man nimmt an, dass im Gegensatz dazu bei der Katze die pränatale Übertragung unterbleibt, während der galaktogene Infektionsweg hauptverantwortlich ist für die Toxokarose des Katzenwelpen. In der vorliegenden Arbeit wird untersucht, ob pränatale und/oder galaktogene Infektionen mit T. cati bei der Katze stattfinden. 10 Schrifttum 2 Schrifttum 2.1. Erreger Seit GOEZE (1782) in der Hauskatze zwei verschiedene Askariden entdeckt hatte, die er beide als Ascaris teres bezeichnete, bestand zwischen zahlreichen Autoren Unklarheit über die taxonomische Einordnung und Benennung dieses Katzenspulwurms. SCHRANK bezog sich 1788 auf die Aufzeichnungen GOEZES (1782) und gab dem Parasiten den Namen Ascaris cati, der von diesem Zeitpunkt an Priorität hatte. Über hundert Jahre später, als STILES und HASSALL 1905 die Art „Toxocara“ einführten, wurde die Bezeichnung Ascaris cati dann schließlich in das bis heute gültige Toxocara cati umgeändert. Die Bezeichnung Toxocara mystax ZEDER 1800 wurde 1924 von STILES und BROWN eingeführt und ist ebenfalls bis heute in Gebrauch. Beide Begriffe werden synonym verwendet. Das Spektrum definitiver Wirte von T. cati ist nach SPRENT (1956) auf die Familie der Feliden begrenzt. Die Hauskatze, verschiedene Wildkatzen- und Luchsarten sowie einige Großkatzen, aber gelegentlich auch der Fuchs werden als natürliche Endwirte angesehen. Die Männchen der Spulwürmer sind 6 bis 7 cm, die Weibchen bis 10 cm lang. Die Spikula der Männchen sind 1,7 bis 1,9 mm lang. Der Wurm ist drehrund, die Zervikalflügel verbreitern sich nach kaudal, so dass ihr Hinterrand mit dem Wurmkörper einen rechten Winkel bildet. Die Männchen tragen an der Schwanzspitze einen kleinen, fingerförmigen Fortsatz. Die adulten Spulwürmer leben im Dünndarm der Katze. Die Weibchen sind ovipar und scheiden täglich 19000 bis 24000 Eier aus (DUBEY 1967). Die Eier von T. cati sind mit 65 bis 75 µm mittelgroß, nahezu kugelförmig und besitzen eine dicke, raue, alveolierte Schale. Der körnige Inhalt ist dunkelbraun bis schwarz und füllt die Eischale vollständig aus. Die Eier von T. cati sind denen von T. canis sehr ähnlich. In einer Studie von UGA et al. (2000) wurde die Unterscheidung von T. canis Schrifttum 11 und T. cati anhand der Licht- und Elektronenmikroskopie erforscht. Die Messung der Eigröße erwies sich als nicht hilfreich, da 90 % der untersuchten Eier gleich groß waren. Die Unterscheidung gelang mit Hilfe der Elektronenmikroskopie anhand der charakteristischen Oberflächenstruktur. Diese erinnert bei beiden Arten an einen Golfball, ist jedoch bei T. canis gröber als bei T. cati. Allerdings konnten 16 % der Eier von T. canis und 29 % der Eier von T. cati mit dieser Methode nicht sicher unterschieden werden. Bei der lichtmikroskopischen Untersuchung wurden ähnliche Ergebnisse erzielt. Die Eier werden von der Katze in ungefurchtem Zustand mit dem Kot ausgeschieden und sind zu diesem Zeitpunkt noch nicht infektiös. In der Außenwelt erfolgt dann im Ei die Entwicklung zur infektionstüchtigen dritten Larve. Dieser Vorgang kann, abhängig von den oben genannten äußeren Umständen, drei Wochen oder mehrere Monate dauern. In einer Untersuchung von OKOSHI und USUI (1967) vollendeten 97 % der Eier bei 25 °C ihre Entwicklung innerhalb von 16 Tagen, bei 18 bis 22 °C dauerte dieser Vorgang 21 Tage. Die Entwicklung ist direkt, in den Lebenszyklus des Katzenspulwurms ist kein Zwischenwirt eingeschaltet. Spulwurmeier zeichnen sich durch eine außergewöhnlich hohe Resistenz und Lebensdauer in der Außenwelt aus, wodurch einmal kontaminierte Lebensräume jahrelang Infektionsquellen bleiben (STOYE 1983). Eine sichere Dekontamination ist nur mit hohen Temperaturen, wie sie durch Dampfstrahlgeräte erzeugt werden, bei massiver Bauweise der Ställe oder Zwinger möglich und gestaltet sich auch dann noch schwierig (STOYE 1979). Die Larve liegt innerhalb einer aus mehreren verschiedenen Schichten bestehenden Hülle geschützt im Ei (ECKERT 1992). Die innerste Schicht, die sogenannte Vitellinmembran, ist lipidhaltig und nur von lipoidlösenden Desinfektionsmitteln zu durchdringen. Die mittlere Schicht besteht aus einem ChitinProtein-Komplex und dient der mechanischen Stabilität. Außen ist das Ei von sauren Mukopolysacchariden umhüllt, die durch ihre klebrige Beschaffenheit das Haften des Eis in der Außenwelt ermöglichen. Bei Außentemperaturen unter 10 °C findet im Ei keine Larvenentwicklung mehr statt, unter -15 °C sterben die Larven ab (PARSONS 1987). In einer anderen Studie (OKOSHI u. USUI 1967) verloren die Eier erst nach fünftägigem Aufenthalt bei -15 °C ihre Infektiosität, obwohl keine morphologischen Veränderungen an den Larven beobachtet werden konnten. Nach Inkubation bei 30 °C 12 Schrifttum verlangsamte sich die Entwicklung im Ei, um bei 37 °C völlig zu sistieren. Nach RIBBECK (1997) töten erst Temperaturen über 70 °C die Larven ab, während -22 °C mehrere Wochen lang überlebt werden. 2.2 Vorkommen und Verbreitung T. cati ist weltweit verbreitet und der häufigste Spulwurm der Katze, wie zahlreiche Studien in Deutschland und anderen Ländern belegen. Die in der Literatur für den Befall mit T. cati angegebenen Prävalenzen schwanken zwischen 6,4 bis 26,7 % (MERZ-SCHENKER et al. 1976, BAUER u. STOYE 1984, EMDE 1991, UNBEHAUEN 1991, EPE et al. 1993, SCHUSTER et al. 1997, MUNDHENKE 1998). In Proben streunender Katzen oder bei Tieren von Bauernhöfen lag die Befallshäufigkeit mit 21 bis 91 % deutlich höher (HANSEL u. RUSCHER 1980, ENGBAEK et al. 1984, POGLAYEN et al. 1985, GETHINGS et al. 1987, FOK et al. 1988, HIEPE et al. 1988, UNBEHAUEN 1991, BEELITZ et al. 1992, O’LORCAIN 1994a, RASCHKA et al. 1994, YAMAGUCHI et al. 1996, OVERGAAUW 1997, CALVETE et al. 1998, HECKING-VELTMANN 1999) als bei in der Wohnung gehaltenen Tieren (8,7 %) (UNBEHAUEN 1991). Vergleicht man die Verbreitung des Parasiten bei Stadt- und Landkatzen, fällt auf, dass letztere doppelt so häufig infiziert sind (SUPPERER u. HINAIDY 1986, HIEPE et al. 1988, BEELITZ et al. 1992, MUNDHENKE 1998). Dies hängt nach EMDE (1991) mit der Tatsache zusammen, dass die Katzen in der Stadt einer regelmäßigeren veterinärmedizinischen Kontrolle und anthelminthischen Behandlung unterliegen als auf dem Land. EMDE (1991) untersuchte in einer Studie über den Endoparasitenbefall von Katzen in Wuppertal 821 Kotproben, von denen sich 142 als positiv herausstellten. 7,7 % der untersuchten Tiere, deren Kotproben positiv waren, waren Rassekatzen und 92,3 % Hauskatzen. Berücksichtigt man den in der Studie angegebenen Anteil an Rassekatzen von 16,6 %, so sind diese augenscheinlich beim Endoparasitenbefall unterrepräsentiert. Nach MUNDHENKE (1998), die zu einem ähnlichen Ergebnis kam, ist der häufigere Befall von Hauskatzen mit Endoparasiten nicht als Rassedisposition zu werten, sondern hängt mit der reinen Wohnungshaltung und dem Infektionsrisiko der meisten Rassekatzen zusammen. damit verbundenen geringeren Schrifttum 13 Uneinheitlich sind die Meinungen darüber, ob eine Geschlechtsdisposition vorliegt. So beobachteten einige Untersucher höhere Befallsraten bei weiblichen Tieren (GERIN et al. 1980, RASCHKA et al. 1994, DELAHAY et al. 1998), andere bei männlichen Tieren (EMDE 1991, KREBITZ 1982). EMDE (1991) vermutet, dass bei der Prädisposition für männliche Tiere geschlechtsgebundene Immunitäts- und Resistenzunterschiede eine Rolle spielen. In der Mehrzahl der Studien wurde keinerlei Hinweis auf eine Geschlechtsdisposition gefunden (MERZ-SCHENKER 1976, NICHOL et al. 1981a, ENGBAEK et al. 1984, HIEPE et al. 1988, KIRKPATRICK 1988, UNBEHAUEN 1991, O’LORCAIN 1994a, YAMAGUCHI et al. 1996, OVERGAAUW 1997, MUNDHENKE 1998, CALVETE et al. 1998, HECKINGVELTMAN 1999). VISCO et al. (1978) beobachteten ein gehäuftes Auftreten von Spulwürmern bei nicht kastrierten Katern und Katzen, verglichen mit ihren unkastrierten Artgenossen und erklärten dies mit der verringerten Neigung unkastrierter Tiere zu streunen und Beute zu machen. Viele Autoren konnten eine Altersabhängigkeit des Spulwurmbefalls bei Katzen feststellen. So fanden sich bei Tieren bis zu einem Jahr (MERZ-SCHENKER et al. 1976, WILSON-HANSON u. PRESCOTT 1982, SEILER et al. 1983, RASCHKA et al. 1994, OVERGAAUW 1997) bzw. bis zu einem Alter von sechs Monaten (VISCO et al. 1978, NICHOL et al. 1981a, EMDE 1991, UNBEHAUEN 1991, O’LORCAIN 1994a, HECKING-VELTMAN 1999) deutlich höhere Befallsraten. KREBITZ (1982) fand den höchsten Befall bei bis zu drei Monate alten Katzen. Auch NICHOL et al. (1981a) stellten bei Katzen unter drei Monaten die höchste Prävalenz fest, gefolgt von den drei bis sechs Monate alten Tieren. WILSON-HANSON und PRESCOTT (1982) beobachteten bei sechs bis acht Wochen alten Welpen die größte Prävalenz. BEELITZ et al. (1992) fanden T. cati bei Welpen erstmals in der vierten Lebenswoche. Auch O’LORCAIN (1994a) fand keine Spulwürmer in Katzen unter vier Wochen. Trotz dieser ausgeprägten Jugendpräferenz stellte EMDE (1991) fast ein Viertel aller Toxocara-Funde bei Katzen fest, die älter als ein Jahr waren. Bei HECKINGVELTMAN (1999) wurde T. cati bei 41,9 % der über zwei Jahre alten Katzen nachgewiesen. Im Gegensatz zum Hund findet auch in einem hohen Prozentsatz adulter 14 Schrifttum Katzen nach Infektion mit Eiern von T. cati eine tracheale Wanderung der Larven statt, wenn auch weniger häufig als in jungen Tieren (VISCO et al. 1978, PARSONS 1987, O’LORCAIN 1994a). Nach SARLES und STOLL (1935) bleiben Katzen ein Leben lang empfänglich für Reinfektionen nach Aufnahme infektiöser Eier. In einer Untersuchung von VISCO et al. (1978) waren nur 7,5 % der untersuchten Katzen von mehr als einer Parasitenart befallen. Am häufigsten kamen Spulwürmer gemeinsam mit Hakenwürmern vor. Zu einem ähnlichen Ergebnis kam HECKINGVELTMAN (1999), hier waren 4,8 % der Katzen von zwei und 0,3 % von drei oder vier Endoparasitenarten befallen. Bei 92,9 % der Mehrfachinfektionen war T. cati vertreten. GROSSE und BÖCKELER (1979) fanden bei 39,2 % der untersuchten Katzen Mischinfektionen von T. cati und Taenia taeniaeformis. In den Untersuchungen von DUBEY (1966) wurden gehäuft Infektionen mit ausschließlich männlichen bzw. weiblichen Spulwürmern nachgewiesen, ebenso kamen Infektionen mit nur einem Spulwurm pro Katze und einem starken Befall mit unfruchtbaren Weibchen vor. 2.3 Entwicklung von T. cati im definitiven Wirt Katze 2.3.1 Infektion durch Eier von T. cati SPRENT (1956) beschreibt in seiner Untersuchung „The life history and development of Toxocara cati (SCHRANK 1788) in the domestic cat“ die Wanderung der Larven von T. cati in der Katze nach experimenteller Infektion mit Eiern dieser Art. Folgende Angaben beziehen sich alle auf oben genannte Quelle: Nach Aufnahme infektiöser Eier, dies geschieht in der Regel als orale Schmutzinfektion, kommt es in der adulten Katze zum sogenannten „trachealen“ Typ der Larvenwanderung. Innerhalb von einigen Stunden schlüpfen die zweiten Larven im Magen der Katze und dringen in die Wand des Organs ein, wo sie die ersten beiden Tage nach der Infektion verbringen und die zweite Häutung stattfindet. Ab dem dritten Tag sind dritte Larven in Leber und Lunge nachweisbar. Die Larven dringen von den blut- in die luftführenden Wege ein und sind am fünften Tag in der Lunge und in Schrifttum 15 Trachealspülproben zu finden. Sie erreichen den Pharynx, werden abgeschluckt und erscheinen ab dem zehnten Tag post infectionem (p.i.) wieder im Magenlumen. Die dritten Larven dringen erneut in die Magenwand ein und vollziehen dort die dritte Häutung zur vierten Larve. Anschließend verlassen die vierten Larven die Magenwand und sind ab dem 19. Tag p.i. im Mageninhalt nachzuweisen. Die vierte und letzte Häutung zum adulten Spulwurm findet schließlich im Lumen des Dünndarms statt. Die Eiausscheidung beginnt frühestens 56 Tage p.i.. Aus Larvenfunden in der Muskulatur schloss SPRENT (1956), dass nach einer oralen Infektion mit Eiern von T. cati von einigen Larven der somatische Weg eingeschlagen wird. Dabei gelangen die Larven über den großen Kreislauf vorwiegend in die Muskulatur, wo sie in Granulomen eingeschlossen lange überleben können und ihre Infektiosität behalten. Aktivierung und Mobilisierung der in der Muskulatur ruhenden Stadien könnte, ähnlich wie bei der Hündin, durch hormonelle Stimulation gegen Ende der Trächtigkeit erfolgen (SWERCZEK et al. 1971). Auch die gesteigerte Durchblutung der Milchdrüse während der Laktation wird von SWERCZEK et al. (1971) für die Ansammlung der Larven im Gesäuge mitverantwortlich gemacht. Findet eine Infektion während Trächtigkeit oder Laktation statt, wandert ein Teil der Larven vermutlich auf direktem Weg in die Milchdrüse (SWERCZEK et al. 1971). Nach neueren Untersuchungen zu T. canis handelt es sich bei der infektiösen Larve um das dritte Larvenstadium, das nach einer zusätzlichen, bisher unbemerkten Häutung erreicht wird (BRUNASKA et al. 1995). Überträgt man den heutigen Kenntnisstand auf die Angaben von SPRENT (1956), entspricht die zweite Larve heute dem dritten Stadium, die dritte Larve dem vierten Stadium und die vierte Larve dem präadulten Larvenstadium. 2.3.2 Infektion durch paratenische Wirte Nach Aufnahme von larveninfizierten paratenischen Wirten durch die Katze findet die gesamte Entwicklung zum adulten Spulwurm im Magen-Darm-Trakt statt. Wanderungen in Leber und Lunge sind die Ausnahme (SPRENT 1956, SWERCZEK et 16 Schrifttum al. 1971, PARSONS 1987). OVERGAAUW (1997) sieht den Grund hierfür in einer Reifung der Larven bereits im paratenischen Wirt, so dass eine weitere Wanderung im Endwirt unterbleiben kann, während SPRENT (1956) weder eine Häutung der Larven, noch ein signifikantes Größenwachstum in der Maus beobachten konnte. Nach dem Schlupf der zweiten Larve im Magen dringen diese in die Wand des Organs ein, wo die Häutungen zur dritten bzw. vierten Larve stattfinden. Nach erneutem Eintritt in das Lumen des Magens findet in Magen und Dünndarm die letzte Häutung zum adulten Spulwurm statt (SPRENT 1956). 2.3.3. Pränatale und galaktogene Infektion Mit dem Ablauf der pränatalen und galaktogenen Übertragung von T. cati haben sich SPRENT (1956) und SWERCZEK et al. (1971) befasst und kamen übereinstimmend zu dem Ergebnis, dass es bei der Katze nicht zu einer pränatalen Übertragung von T. cati kommt. Aus der großen Anzahl der nachgewiesenen Larven in der Milch, den Gesäugeleisten sowie den Katzenwelpen folgerten SWERCZEK et al (1971), dass die transmammäre Infektion eine wichtige Rolle im Lebenszyklus des Katzenspulwurms spielt. Außerdem schlossen sie aus der fast ausschließlichen Lokalisation der Larven in Magen und Darm der Welpen, dass mit der Muttermilch aufgenommene Stadien keine Blut-Leber-Lungenwanderung im definitiven Wirt durchführen. SPRENT (1956) infizierte eine trächtige Katze in den letzen vier Wochen vor der Geburt wöchentlich mit je 10000 infektiösen Eiern von T. cati per os. Drei Welpen wurden am Tag nach der letzten Infektion geboren. Zwei Jungtiere wurden drei Tage post partum (p.p.) und eines vier Tage p.p. untersucht. Magen und Darm samt Inhalt, Leber, Lunge, Nieren und Muskelgewebe der Welpen wurden zerkleinert und in einer Pepsin-Lösung, deren pH mit Salzsäure auf 1 eingestellt wurde, 18 Stunden lang bei 37 °C verdaut. Das Sediment wurde anschließend lichtmikroskopisch auf das Vorhandensein von Larven überprüft. Außer einer Larve in der Muskulatur eines der drei Tage alten Welpen konnten keine Stadien von T. cati nachgewiesen werden. 17 Katzenwelpen, deren Mütter natürlich mit T. cati infiziert waren, wurden per Kaiserschnitt entbunden und unmittelbar anschließend mit derselben Methode untersucht. In keinem der Jungtiere wurden Stadien von T. cati gefunden. Aus seinen Schrifttum 17 Untersuchungen schloss SPRENT (1956), dass eine Infektion von Katzenwelpen mit T. cati immer nach der Geburt stattfindet. SWERCZEK et al. (1971) gelang es nicht, Katzenwelpen askaridenfrei aufzuziehen, obwohl die Mütter während der gesamten Trächtigkeit und Laktation alle zwei Wochen entwurmt worden waren. Auch das Waschen der Muttertiere, das Scheren der Haare am Abdomen sowie die Unterbringung der Würfe in sterilisierten Käfigen, konnten eine Übertragung auf die Welpen nicht verhindern. Er vermutete, dass die Übertragung der Spulwurmlarven entweder bereits im Uterus oder über die Muttermilch auf die Welpen stattfindet. Hierfür wurden 78 Katzenwelpen von 20 natürlich mit T. cati infizierten Müttern sowie 14 Welpen von 7 experimentell mit T. cati infizierten Müttern direkt nach der Geburt per Kaiserschnitt untersucht. Den experimentell infizierten Müttern waren 300 bis 2000 Eier täglich, 2 bis 56 Tage lang oral appliziert worden. Lunge, Herz, Milz, Nieren, Leber, Magen und Darm der Jungtiere gelangten zur Untersuchung. Nach mechanischer Zerkleinerung der Gewebe wurden diese in einem BAERMANN-Trichter in einer Pepsin-Salzsäure-Lösung 18 Stunden lang bei 37 °C verdaut und anschließend lichtmikroskopisch nach enthaltenen Larven durchgemustert. In keinem der 92 untersuchten Welpen wurden Larven von T. cati nachgewiesen. Aus ihren Ergebnissen schlossen SWERCZEK et al. (1971), dass eine pränatale Infektion mit T. cati bei der Katze nicht vorkommt. Außerdem erforschten SWERCZEK et al. (1971) die transmammäre Übertragung von T. cati. Fünf trächtige Katzen wurden einen bis zehn Tage vor der Geburt täglich mit 2000 infektiösen Eiern oral infiziert. Während der anschließenden Laktation erhielten die Katzen weitere 15 bis 22 Tage lang täglich 2000 Eier von T. cati per os. In den zwölf Welpen dieser experimentell infizierten Mütter konnten insgesamt 7959 Larven gezählt werden. Diese befanden sich fast ausschließlich im Magen-Darm-Kanal der Welpen, welcher bei sieben der Jungtiere sogar den einzigen Larvenfundort darstellte. Weitere 21 Larven befanden sich in den Lungen und Lebern der restlichen fünf Tiere. 18 Schrifttum Auch in täglich untersuchten Milchproben und in den im Anschluß an die Laktation untersuchten Gesäugeleisten der oben erwähnten experimentell infizierten fünf Tiere wurden 100 bzw. 663 Larven gezählt. In den Gesäugeleisten von sechs natürlich infizierten Katzen wurden 198 Larven gefunden. Die Untersuchung der Gesäugeleisten fand nach dem oben beschriebenen Verfahren statt. Die Milchproben wurden mit Wasser verdünnt und 12 bis 18 Stunden lang in einem BAERMANN-Trichter aufbewahrt. Die Zahl der mit der Milch eliminierten Larven war von der gesammelten Milchmenge unabhängig. Durch die ausschließlich galaktogene Übertragung der Larven soll die im Vergleich zum Hundewelpen längere Präpatenz von acht Wochen bis zum ersten Ausscheiden der Eier von T. cati bei der Katze bedingt sein. Nach OVERGAAUW (1994) wachsen galaktogen übertragene Larven innerhalb von 28 Tagen p.i. im Darm der Welpen zu adulten Spulwürmern heran und produzieren ab Tag 49 post infectionem (p.i.) Eier. Dem widersprechen die positiven Kotproben bei Welpen in der vierten Lebenswoche bei BEELITZ 1992. EMDE (1991) berichtete ebenfalls von zwei Welpen, die bereits im jüngeren Alter in der Kotuntersuchung positiv waren. 2.4 Entwicklung von T. cati im paratenischen Wirt Das Spektrum der paratenischen Wirte von T. cati ist breit gefächert. Experimentelle Infektionen gelangen bei Schaben, Regenwürmern, Mäusen, Hühnern (SPRENT 1956, OKOSHI u. USUI 1968), Hunden, Lämmern (SPRENT 1956) und Schweinen (RONEUS 1963). Nach MOSSALAM et al. (1971) können auch Meerschweinchen paratenische Wirte sein. Im paratenischen Wirt erfolgt nach Aufnahme infektiöser Eier eine somatische Wanderung. Eine Weiterentwicklung der Larven bleibt jedoch aus und die Geschlechtsreife wird nicht erreicht. Die im Verdauungskanal aus den Eiern freiwerdenden Larven bohren sich durch Magen- und Darmwand und wandern durch den Körper des Wirts vor allem in die quergestreifte Muskulatur, aber auch in innere Organe wie Leber, Lunge und Gehirn (SPRENT 1956, OKOSHI u. USUI 1968, Schrifttum 19 SCHÖN 1985). Die Larven werden vom Organismus gegen das umliegende Gewebe abgekapselt und sind derart geschützt monatelang überlebensfähig. Zu einer pränatalen Infektion mit T. cati kommt es bei der Maus nur nach Infektion des Muttertieres während, nicht jedoch vor der Gravidität, wobei die Zahl der übertragenen Stadien stets sehr gering ist (SCHÖN 1985). Jedoch konnte SCHÖN (1985) sowohl während der Larvenwanderung nach erfolgter Applikation als auch nach Reaktivierung ruhender somatischer Larven regelmäßig eine galaktogene Infektion der Nachkommen nachweisen. Die Zahl der mit der Milch ausgeschiedenen Larven ist nach Infektion des Muttertieres kurz vor und zu Beginn der Laktation besonders groß (SCHÖN 1985). 2.5 Pränatale und galaktogene Infektionen bei parasitischen Nematoden Bei allen parasitischen Nematoden, die in ihrem Wirt eine Körperwanderung durchführen, ist eine vertikale Übertragung von Entwicklungsstadien auf transmammärem bzw. transuterinem Weg prinzipiell möglich. Nachgewiesen wurde dies für verschiedene Strongyloides-, Askariden- und Ankylostomen-Arten: Strongyloides-Arten Nach Aufnahme entwicklungsfähiger dritter Larven mit der Muttermilch kommt es bei Strongyloides ransomi, dem Zwergfadenwurm des Schweins, zu einer patenten neonatalen Infektion (MONCOL u. BATTE 1966, STEWART u. STONE 1968, ENIGK et al. 1974a, 1974b). Pränatale Strongyloides-Infektionen sind beim Ferkel nachgewiesen (PFEIFFER u. SUPPERER 1966, ENIGK et al. 1974a), die Larven entwickeln sich allerdings nicht zu geschlechtsreifen Würmern (ENIGK et al. 1974b). Auch für den Zwergfadenwurm von Rind, Schaf und Ziege, Srongyloides papillosus (PFEIFFER u. SUPPERER 1969, LYONS et al. 1970, MONCOL u. GRICE 1974), sowie für Strongyloides westeri beim Pferd (LYONS et al. 1973, GENCHI u. MALNATI 1976, MIRCK 1977) und für Strongyloides ratti bei der Ratte (ZAMIRDIN u. WILSON 1974, WILSON et al. 1978) sind galaktogene Infektionen nachgewiesen worden. 20 Schrifttum Askariden-Arten Pränatale Infektionen sind für den Hundespulwurm T. canis von großer Bedeutung (STOYE 1979, 1983, BURKE u. ROBERSON 1985a). Ab dem 42. Tag der Gravidität kommt es infolge hormoneller Umstellung zur intrauterinen Übertragung von im Muttertier ruhenden als auch von während der Trächtigkeit frisch erworbenen Larven. Die Hündin selbst muß dabei nicht patent sein (STOYE 1976b, 1978, 1979, BOSSE 1980, BURKE u. ROBERSON 1985a, 1985b). Pränatal übertragene Larven wandern im Fetus fast ausschließlich in die Leber und nur vereinzelt in Lunge, Muskulatur, Niere und Gehirn. Die Weiterwanderung der Larven zur Lunge und die Entwicklung zum Adulten im Darm erfolgen erst nach der Geburt (SPRENT 1958). Frühestens ab dem 21. Tag p.p. sind die Welpen patent. Es wird stets nur ein kleiner Teil der somatischen Larven auf die Jungtiere übertragen, so dass auch bei ausbleibender Reinfektion der Hündin pränatale und in geringerem Umfang auch galaktogene Infektionen während späterer Trächtigkeiten möglich werden. Der Umfang der Infektion der Welpen nimmt bei fehlender Reinfektion der Hündin im Laufe der Trächtigkeiten stetig ab (STOYE 1976b, 1979, BOSSE et al. 1980). Mit T. canis sind auch galaktogene Infektionen möglich (STONE u. GIRARDEAU 1967, STOYE 1976a, 1976b, 1979, BOSSE et al. 1980, BURKE u. ROBERSON 1985a, 1985b). Je früher sich das Muttertier während der Trächtigkeit infiziert, um so mehr überwiegt der pränatale Infektionsweg. Erst nach Infektion der Hündin während des letzten Viertels der Gravidität erfolgt in zunehmendem Maß eine galaktogene Larvenübertragung. Die Elimination von T. canis-Larven über die Muttermilch ist nach Erstinfektion des Muttertieres kurz vor der Geburt und während der Laktation am höchsten (STOYE 1976a, BOSSE 1980, BOSSE et al. 1980, BURKE u. ROBERSON 1985a, 1985b). Die Larvenübertragung findet hauptsächlich in der zweiten und dritten Lebenswoche der Welpen statt, kann aber bei massiv infizierten Hündinnen während der gesamten Laktationsperiode anhalten (STOYE 1983, BOSSE 1980, BOSSE et al. 1980, MAHNHARDT 1980, STOYE 1983, ZIMMERMANN 1983). Galaktogene Infektionen sind auch für Toxocara vitulorum beim Rind beschrieben (WARREN 1969, 1971). Gegen Ende der Trächtigkeit gelangen dritte Larven in das Schrifttum 21 Euter. Die Infektion der Kälber über das Kolostrum und die Milch erfolgt überwiegend in den ersten beiden Lebenstagen und nimmt bis zum Tag 30 p.p. kontinuierlich ab. Wahrscheinlich sind auch pränatale Infektionen möglich (SCHNIEDER 2000). Ankylostomen-Arten Ein intestinaler Befall mit dem Hakenwurm des Hundes, Ancylostoma caninum (A. caninum), als Folge pränataler Infektion ist bisher nicht beobachtet worden und frühere Vermutungen in dieser Hinsicht konnten nicht bestätigt werden (STOYE 1976b, BURKE u. ROBERSON 1985a, 1985b). Hingegen konnte die galaktogene Infektion sowohl nach natürlicher (STONE u. GIRARDEAU 1968, STONE u. PECKHAM 1970) als auch nach experimenteller (STOYE 1970, 1972, 1973, 1976b) Infektion mit A. caninum nachgewiesen werden. Sie ist direkt nach einer Infektion wie auch nach hormoneller Mobilisierung im Gewebe ruhender Larven möglich (STOYE 1977, 1992a, STOYE u. KRAUSE 1976). Reaktivierte Larven erreichen auf transsomatischem Weg die Milchdrüse (STOYE 1976b). Dritte Larven, die erst kurz zuvor im Rahmen einer frischen Infektion in die Hündin eingedrungen sind, wandern direkt vom Infektionsort aus in die Milchdrüse (GEISER et al. 1992). Die Larvenausscheidung beginnt unmittelbar nach der Geburt der Welpen. Sie erreicht ihren Höhepunkt in der ersten Lebenswoche der Jungtiere, kann jedoch bis Laktationsende anhalten (STOYE 1973, 1976b, 1977, GEISER et al. 1992, BURKE u. ROBERSON 1985a, 1985b). Im Verlauf einer Laktation werden nie alle vorhandenen Larven auf die Welpen übertragen, die verbleibenden Larven werden vielmehr in folgenden Trächtigkeiten reaktiviert und ausgeschieden. Das Muttertier selbst muß hierfür nicht patent sein. Dabei nimmt die Intensität der Infektion mit jeder Laktation weiter ab (STOYE 1973, 1976b, 1979, 1992a, BOSSE et al. 1980). Nach perkutaner Infektion und bei Erstinfektionen werden mehr und länger Larven über die Milch ausgeschieden als nach oraler Infektion und im Verlauf von Reinfektionen (STOYE 1973, 1976b, 1977). 22 Schrifttum Die Vermutung, dass Larven von Uncinaria stenocephala RAILLIET 1884, der anderen Hakenwurmart des Hundes, vertikal übertragen werden, konnte nicht bestätigt werden (FEILKE 1985). 2.6 Klinik, Pathogenese und Pathologie des Spulwurmbefalls bei der Katze Das klinische Bild des Spulwurmbefalls ist bei Katzenwelpen im allgemeinen weniger deutlich ausgeprägt als bei Hundewelpen. Dies liegt nach RIBBECK (1997) an der in der Regel geringeren Wurmbürde, jedoch sind auch die Symptome bei stärker befallenen Katzenwelpen weniger dramatisch, häufig werden sie sogar überhaupt nicht bemerkt. Nach OVERGAAUW (1994) hängt die oft unauffällige Klinik auch mit dem fortgeschrittenen Alter der Katzenwelpen zum Zeitpunkt der Erstinfektion zusammen. Ist der Befall klinisch manifest, stehen gastrointestinale Symptome wie Appetitlosigkeit und breiiger Durchfall im Vordergrund (RIBBECK 1997). Es können verdickte Darmschlingen zu palpieren sein. Gelegentlich werden auch bei geringem Befall Spulwürmer erbrochen. Betroffene Tiere haben ein stumpfes, struppiges Fell, sind dehydriert und abgemagert. Neben der katarrhalischen Enteritis kann ein massiver Befall bei Welpen auf Grund einer Störung des Kalzium-Phosphor-Stoffwechsels und der Parathyreoideafunktion zu Rachitis führen. Behindern Wurmansammlungen die Darmpassage, kommt es zu einem Obturationsileus mit dem typischen Bild des akuten Abdomens. Sehr selten werden bei der Katze Peritonitiden nach Darmperforation beobachtet. Eine Anämie tritt gewöhnlich nicht auf. Wahrscheinlich hängt das seltene Vorkommen von pneumonischen Erscheinungen beim Welpen mit der fehlenden Körperwanderung der Larven nach galaktogener Infektion zusammen (RIBBECK 1997). Pathologisch-anatomische und -histologische Veränderungen der inneren Organe sind bei spulwurmbefallenen Katzen meist gering. Findet eine Körperwanderung statt, treten in der Lunge innerhalb von zwei Wochen p.i. petechiale Blutungen und stecknadelkopfgroße, multiple Läsionen auf, die durch im Lungenparenchym wandernde Larven verursacht werden. Obwohl durch wandernde Larven verursachte Pneumonien bei der Katze sehr selten sind, kommt es dennoch gelegentlich zu einer Schrifttum 23 irreversiblen, massiven eosinophilen End- und Periarteriitis und Hyperplasie der Media und Intima der Pulmonalarteien und -arteriolen (SWERCZEK 1969, WEATHERLEY u. HAMILTON 1984). PARSONS et al. (1989) berichteten von multiplen granulomatösen und eosinophilen Veränderungen der Lungenarterie und der Luftwege bei Katzen, die experimentell mit T. canis infiziert worden waren. Gelegentlich treten an der Oberfläche der Nierenkapsel und in der Nierenrinde stecknadelkopfgroße, weiße Foci auf. Schon bei der Erstinfektion beobachteten HAMILTON et al. (1982) derartige glomeruläre Schäden bei infizierten Welpen. Mikroskopisch fallen eosinophile Granulome in Lunge, Lymphknoten, Leber, Niere und der Wand des Magen-Darm-Trakts auf. Bei einigen Katzen kommt es zu einer Hyperplasie der zirkulären und longitudinalen Muskelschicht im Dünndarm ungeklärter Genese (SWERCZEK 1969). Hämatologisch sind eine Leukozytose, Eosinophilie sowie Hypergammaglobulinämie zu beobachten (SWERCZEK 1969). 2.7 Diagnose Oft kann die Diagnose eines Spulwurmbefalls makroskopisch anhand spontan mit dem Kot abgegangener oder erbrochener adulter Parasiten erfolgen. Werden von adulten Weibchen im Dünndarm Eier ausgeschieden, lassen sich diese koproskopisch mit Hilfe verschiedener Flotations-Verfahren nachweisen, die alle auf dem selben Prinzip basieren. Die Flotationslösung wird auf eine spezifische Dichte eingestellt, so dass schwere Kotbestandteile zu Boden sinken oder in der Schwebe bleiben, während die spezifisch leichteren Helmintheneier an die Oberfläche steigen. In der Praxis bewährt hat sich das kombinierte Sedimentations-Flotationsverfahren. Durch den der Flotation vorgeschalteten Arbeitschritt der Sedimentation können parasitäre Gebilde besser angereichert werden (ECKERT 2000). Post mortem sind die adulten Spulwürmer bei der pathologischen Untersuchung makroskopisch festzustellen. Larvenstadien in der Lunge können mittels des 24 Schrifttum Auswanderverfahrens nach BAERMANN (1917) diagnostiziert werden. Differentialdiagnostisch muß dabei an den Befall mit dem Lungenwurm der Katze, Aelurostrongylus abstrusus, gedacht werden. Die Immundiagnostik, zum Beispiel zur Diagnose somatischer T. cati-Larven bei weiblichen Katzen, hat derzeit in der Praxis noch keine Bedeutung (RIBBECK 1997). Untersuchungen von Kotproben sind häufig falsch negativ und erst bei einer Sektion wird der Befall mit Spulwürmern diagnostiziert. Dies ist zum Beispiel dann der Fall, wenn die Geschlechtsprodukte nur temporär ausgeschieden werden oder sich die Infektion in der Präpatenz befindet. In den Untersuchungen von DUBEY (1966) wurden außerdem gehäuft Infektionen mit ausschließlich männlichen bzw. weiblichen Spulwürmern nachgewiesen, ebenso kamen Infektionen mit nur einem Spulwurm pro Katze und einem starken Befall mit unfruchtbaren Weibchen vor. In einer Studie von RASCHKA et al. (1994) waren 45,6 % der infizierten Katzen in den Kotproben falsch negativ. In einer Untersuchung von NICHOL (1981b) in England waren sogar 69,3 % der untersuchten Kotproben falsch negativ. Auch VANPARIJS und THIENPONT (1973) und FOK et al. (1988) berichteten von einer deutlich höheren Prävalenz für Helminthen nach einer postmortalen Untersuchung im Vergleich zur Kotuntersuchung. 2.8 Therapie Für die medikamentelle Bekämpfung des Spulwurmbefalls bei der Katze steht in Deutschland zur Zeit eine Reihe gut wirksamer und verträglicher Anthelmintika aus den Wirkstoffgruppen der Benzimidazole, Pyrimidine und Makrozyklischen Laktone zur Verfügung. Benzimidazole Die Wirkung der Benzimidazole beruht auf der Bindung zum Tubulin der Parasitenzelle (LACEY 1990). Das Tubulin ist eine Proteinuntereinheit der zytoplasmatischen Mikrotubuli und besteht aus alpha- und beta-Tubulin. Die Mikrotubuli sind an wichtigen Funktionen und Strukturen der Helminthenzelle maßgeblich beteiligt. Dazu Schrifttum 25 gehören z.B. das Zytoskelett und der mitotische Spindelapparat, sowie der Nährstofftransport innerhalb der Zellen. Die Bindung der Benzimidazole zum Tubulin hat eine Beeinträchtigung lebenswichtiger struktureller und funktioneller Vorgänge innerhalb der Parasitenzelle zur Folge. Insbesondere die verminderte Glukoseaufnahme führt zu einem gesteigerten Verbrauch und/oder einer verminderten Synthese endogenen Glykogens. Nach Ausschöpfung seiner Reserven stirbt der Parasit ab und wird nach etwa zwei bis drei Tagen ausgeschieden (UNGEMACH 1997). Benzimidazole sind wirksam gegen adulte und intestinale larvale Stadien zahlreicher Magen-Darm-Nematoden der Haustiere, Mebendazol und Fenbendazol besitzen darüber hinaus eine zuverlässige Wirkung gegen verschiedene inhibierte und histotrope Larvenstadien (UNGEMACH 1997). ROBERSON und BURKE (1980) erreichten durch die Gabe von 50 mg Fenbendazol pro kg Körpergewicht per os an drei aufeinanderfolgenden Tagen eine 100 %ige Reduktion des Spulwurmbefalls bei natürlich infizierten Katzen. 11 bis 33 mg Mebendazol pro kg Körpergewicht, an drei aufeinanderfolgenden Tagen oral verabreicht, führte sowohl bei natürlich als auch bei experimentell infizierten Katzen zu einer 100 %igen Spulwurmfreiheit (LONDON et al. 1981, BRADLEY u. PETERS 1982). VANPARIJS et al. (1985) untersuchten die Wirkung von 22 mg Flubendazol pro kg Körpergewicht per os. Nach der Behandlung an zwei bis drei aufeinanderfolgenden Tagen waren 100 % der untersuchten Katzen frei von T. cati. Pyrimidine Die anthelminthische Wirkung des Pyrantels, dem bisher einzigen Vertreter aus der Gruppe der Pyrimidine, beruht auf seiner neuromuskulär blockierenden Aktivität (NEU 1974). Pyrantel besetzt muskarinartige Rezeptoren an postganglionären Synapsen des parasympathischen Nervensystems sowie die nikotinartigen Rezeptoren an den vegetativen Ganglien und der motorischen Endplatte und hat eine direkte Acetylcholinartige Wirkung, was zu einer spastischen Paralyse der Parasiten führt (ROBERTSON et al. 1994). Um die Persistenz einer wirksamen Pyrantelkonzentration im Verdauungstrakt zu erhöhen, wird bei Monogastriern das schwerlösliche Embonat 26 Schrifttum eingesetzt. Hohe Wirksamkeit wird nur gegen reife und unreife Darmstadien erreicht. Histotrope, inhibierte und extraintestinale Larvenstadien und Parasiten werden beim Hund mit Pyrantel nicht ausreichend erfasst (NEU 1974). REINEMEYER und DENOVO (1990) konnten nach der oralen Gabe von 20 mg Pyrantel Embonat pro kg Körpergewicht einen Rückgang der intestinalen Stadien von T. cati um 93.5 % verzeichnen. Makrozyklische Laktone Selamectin ist der erste beim Kleintier zugelassene Vertreter der Makrozyklischen Laktone. Es paralysiert und/oder tötet ein breites Spektrum invertebraler Parasiten, indem es eine Erhöhung der Permeabilität von Chloridkanälen bewirkt und so die Erregungsübertragung in den Neuronen unterbricht. Hierdurch wird die elektrische Aktivität erregbarer Zellen von Nematoden und Arthropoden gehemmt, so dass es zur Paralyse und/oder Tod der Parasiten kommt (DEMUTH 1999). Nach dem Auftragen auf die Haut verteilt sich der Wirkstoff innerhalb von 8 bis 24 h über das Fell. Bei Hunden wird nur ein geringer Anteil der verabreichten Dosis über die Haut resorbiert, wobei maximale Plasmaspiegel ca. 70 h nach Applikation erreicht werden. Bei der Katze wird ein erheblicher Teil der Dosis resorbiert und maximale Plasmaspiegel treten schon 15 h nach topischer Applikation auf. Nach der topischen Anwendung von mindestens sechs mg Selamectin pro kg Körpergewicht konnten McTIER et al. (2000) eine 100 %ige Reduktion der adulten Spulwürmer in den experimentell und natürlich infizierten Katzen verzeichnen. In einer Feldstudie von SIX et al. (2000) wurden Katzen mit einer natürlichen Infektion mit mindestens sechs mg Selamectin pro kg Körpergewicht einmal im Monat topisch behandelt. Die Eizahlen pro Gramm Kot waren am Tag 30 nach Behandlung um 99,6 % und am Tag 60 nach Behandlung um 99,9 % reduziert. In einer Studie, in der die vertikale Infektion mit T.cati durch die mehrmalige topische Behandlung experimentell infizierter Muttertiere während Trächtigkeit und Laktation mit sechs mg Selamectin pro kg Körpergewicht verhindert werden sollte (Litter Protection Study), wurden in den Schrifttum 27 Welpen am Tag 49 p.p. weder vierte Larven noch adulte Spulwürmer gefunden (EVANS et al. 2001). 2.9 Die Rolle von T. cati als Erreger der Toxokarose des Menschen Zoonosen sind Infektionskrankheiten, deren Erreger natürlicherweise zwischen Wirbeltieren und Menschen zirkulieren. Dabei erfolgt die Erregerübertragung direkt oder auch indirekt durch Vermittlung von Zwischenwirten oder Vektoren (WHO 1979). T. cati ist ein Zoonoseerreger, der im Menschen die Toxokarose verursachen kann (SCHANTZ 1989). Die große Ähnlichkeit zwischen T. cati und T. canis macht es schwierig, einem der beiden Parasiten eindeutig die wichtigere Rolle als Infektionserreger zuzusprechen. Auch in der Literatur ist dieses Thema kontrovers diskutiert worden. Der weitaus größere Teil der Autoren macht jedoch grundsätzlich beide Spulwurmarten für die humane Toxokarose verantwortlich (BEAVER et al. 1952, BEAVER 1959, REICHENMILLER et al. 1969, GROSSE u. BÖCKELER 1979, LAMINA 1980, ECKERT 1988, STOYE 1990, DUBINSKY 1999, JANITSCHKE 1999). Es gab zahlreiche Versuche, eine Unterscheidung zwischen T. canis und T. cati zu ermöglichen. Um in den Seren infizierter Patienten die Antikörper eindeutig T. cati oder T. canis zuordnen zu können, benutzten BOWMAN et al. (1987) monoklonale Antikörper. REICHENMILLER et al. (1969) und NAGAKURA et al. (1990) gelang die Artendifferenzierung mit Hilfe der Agar-Gel-Präzipitation (Ouchterlony). WU et al. (1997) entwickelten eine PCR, mit der sie genomische DNA von T. cati und T. canis in infizierten Mäusen nachweisen konnten. Der Mensch ist ein Fehlwirt für T. cati. Die Larven wachsen nicht zu Adulten heran, sondern wandern in das Gewebe und können dort lange überleben. Die Infektion erfolgt oral-alimentär, die Eier werden z. B. mit kontaminierter Erde aufgenommen oder haften an ungewaschenem Gemüse oder unsauberen Händen (GLICKMAN u. SHOFER 1987). Auf Grund der Angewohnheit, mit Sand und Dreck verschmutzte Hände in den Mund zu stecken, erkranken Kinder im Alter von ein bis sieben Jahren häufiger an Toxokarose 28 Schrifttum als Erwachsene (GLICKMAN u. SHOFER 1987, SCHANTZ 1989). Nach Untersuchungen von GIRDWOOD (1986) sind Toxocara-Larven beim Menschen in der Lage, sich der Immunantwort zu entziehen und können so bis zu zehn Jahre lang im Gewebe verharren. Laut JANSEN (1965) und CHARLESTON (1977) ist die Gefahr einer Infektion mit T. cati durch die Angewohnheit der Katzen, ihren Kot zu verscharren, geringer. Um eine Aussage über das Infektionsrisiko zu treffen, das z. B. von öffentlichen Spielplätzen ausgeht, ist es wichtig, das unterschiedliche Defäkationsverhalten von Hund und Katze zu berücksichtigen. So fanden JANSEN et al. (1993) bei der Untersuchung von Sandkastenproben in Utrecht überwiegend Eier von T. cati. Auch UGA et al. (1996) beobachteten mit Hilfe eines Videoüberwachungssystems, dass Katzen die Hauptverursacher fäkaler Kontaminationen in den öffentlichen Sandkästen von Kobe in Japan waren. Hingegen fand O’LORCAIN (1994b) bei der Untersuchung öffentlicher Spielplätze in Dublin keine Eier von T. cati. Nach SCHANTZ und STEHR-GREEN (1988) spielen bei mangelnder Entwurmung die kontaminierte Umgebung einer Wurfkiste sowie Eier im Fell der Welpen eine Rolle bei der Epidemiologie der Toxokarose. Auch HASSLINGER et al. (1974) konnten bei einem Großteil infizierter Katzen Wurmeier im Fell nachweisen. Nach WOODRUF et al. (1982) besteht für Katzenzüchter kein erhöhtes Infektionsrisiko. Auch JOSEPHS et al. (1981) konnten in ihrer Untersuchung keinen Zusammenhang zwischen dem Besitz eines Haustieres und einer Toxocara-Infektion sehen. Einige Autoren vermuten, dass sich der Mensch auch durch den Verzehr von ungenügend erhitztem Fleisch larveninfizierter paratenischer Wirte wie Hühner (NAGAKURA et al. 1989) oder rohe Lammleber (SALEM u. SCHANTZ 1992) infizieren kann. Das Krankheitsbild der Toxokarose des Menschen ist von zahlreichen Autoren beschrieben worden (BEAVER et al. 1952, BRILL et al. 1953, BEAVER 1956, DENT et al. 1956, BEAVER 1962, SCHOOP u. LAMINA 1966, WOODRUFF 1975, PREISSHOFEN u. LAMINA 1977, GLICKMAN u. SHOFER 1987). Die Symptome des sogenannten Larva-migrans-visceralis-Syndroms (VLM) sind vielfältig. Nach Schrifttum 29 CHARLESTON (1977) verläuft der weitaus größere Teil der Erkrankungen symptomlos oder in so milder Form, dass die Infektion als solche unerkannt bleibt. Betroffen sind hauptsächlich Kinder bis zum siebten Lebensjahr. Klinisch können Fieber, Abgeschlagenheit, abdominale Schmerzen, Husten, Hepato- und Splenomegalie sowie urtikariaartige Hauterscheinungen auftreten. Nach GLICKMANN et al. (1979) sind an Epilepsie erkrankte Kinder häufiger mit Toxocara infiziert als gesunde. Nach CRITCHLEY et al. (1982) ist es hingegen fraglich, ob zwischen Toxokarose und Epilepsie ein Zusammenhang besteht. KORTBEEK et al. (1994) beschrieben den Fall einer lebensbedrohlichen Pneumonie im Zuge einer Toxocara-Infektion. Hämatologisch treten chronische Eosinophilie, Leukozytose, erhöhte γGT-Werte sowie Hypergammaglobulinämie auf (CYPESS 1978, SCHANTZ 1989). Zu Sehstörungen bis hin zur vollständigen Erblindung kommt es bei dem sogenannten Okkulären-larvamigrans-Syndrom (OLM) (GIRDWOOD 1986). Die dritte Erscheinungsform der Toxokarose wird im englischsprachigen Raum „covert toxocarosis“ (CT) genannt, was soviel bedeutet wie versteckte oder verhüllte Toxokarose. Das Krankheitsbild äußert sich durch Schlafstörungen, Kopfschmerzen und Wesensveränderungen (TAYLOR et al. 1987). Für die Diagnose einer humanen Toxokarose stehen verschiedene serologische Nachweisverfahren wie ELISA, Western Blot und PCR zur Verfügung, wobei ein positives Testergebnis nicht beweisend für die Ätiologie der Erkrankung ist, sondern lediglich die stattgefundene Infektion nachweist. Die Seroprävalenz für Toxocara spp. in der deutschen Bevölkerung betrug 1986 laut LAMINA (1986) 2,5 %, während in den USA zur gleichen Zeit 4,6 bis 7,3 % seropositiv waren (HERMANN et al. 1985). Nach OVERGAAUW (1994) ist es wichtig, durch gezielte Öffentlichkeitsarbeit die Bevölkerung und insbesondere die Tierbesitzer über mögliche Risiken aufzuklären. Gleichzeitig müssen Maßnahmen getroffen werden, welche die Verteilung infektiöser Eier in der Umwelt verhindern. Als solche nennt er die Kontrolle streunender Katzen und Hunde, den Schutz öffentlicher Plätze, insbesondere der Spielplätze, sowie eine sinnvolle Entwurmungsstrategie. 30 Material und Methoden 3 Material und Methoden 3.1 Versuchsziel und -anordnung Beim Hund stellt die vertikale Infektion der Welpen mit T. canis einen wichtigen Übertragungsweg dar. Verglichen mit der galaktogenen Infektion der Welpen spielt die transplazentare Wanderung aktvierter Larven die bedeutendere Rolle im Infektionsgeschehen. Die Verhältnisse bei der Katze scheinen sich von denen beim Hund in nicht unerheblichem Maß zu unterscheiden. So soll nach SPRENT (1956) und SWERCZEK et al. (1971) die pränatale Übertragung der Larven von T. cati nicht vorkommen. Aus ihren Untersuchungen zogen SWERCZEK et al. (1971) den Schluss, dass die galaktogene Übertragung den Hauptinfektionsweg für die Infektion der Katzenwelpen darstellt. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, zu prüfen, ob und in welchem Umfang eine vertikale Übertragung der Larven des Spulwurms T. cati von der Kätzin auf die Welpen stattfindet. Es wurden drei Hypothesen aufgestellt, die im Lauf der Studie bearbeitet werden sollten. Hierzu wurden die Versuchstiere in drei Gruppen eingeteilt. Hypothese 1: Wenn es während einer chronischen Infektion der Katze mit T. cati zu einer Ansammlung somatischer Larven gekommen ist und diese durch Reaktivierung während einer Trächtigkeit/Laktation vertikal übertragen werden, müssen ihre Welpen infiziert sein. Experiment 1: Die vier Tiere der Gruppe 1 waren natürlich mit T. cati infizierte trächtige Katzen, deren Patenz durch die wöchentliche Untersuchung von Kotproben mit dem kombinierten Sedimentations-Flotationsverfahren bestätigt wurde. Die Kotuntersuchungen erstreckten sich über den gesamten Versuchszeitraum von 36 Wochen für Katze 1 und 4 bzw. 38 Wochen für die Katzen 2 und 3. Angewendet wurde das kombinierte Sedimentations- Material und Methoden 31 Flotationsverfahren. Um retrospektiv eine transplazentare Infektion der Welpen von einer galaktogenen unterscheiden zu können, wurde am Ende der ersten Trächtigkeit bei allen Katzen ein Kaiserschnitt durchgeführt, und jeweils die Hälfte des Wurfs unmittelbar nach der Geburt euthanasiert und untersucht (Gruppe 1a). Eine Milchaufnahme dieser Welpengruppe, die insgesamt aus acht Tieren bestand, fand nicht statt. Die weiteren neun Welpen der ersten Trächtigkeit wurden den Mutterkatzen zum Säugen gegeben (Gruppe 1b). Zu verschiedenen Zeitpunkten während der Laktation, spätestens jedoch am Tag 28 post partum (p.p.), erfolgte die Euthanasie und Organuntersuchung dieser Welpen. Nach einer Pause von acht bis zwölf Wochen folgte die erneute Belegung aller vier Muttertiere. Diesmal fanden die Geburt und Aufzucht aller fünfzehn Welpen unter natürlichen Bedingungen statt, das heißt, alle geborenen Welpen wurden von der Kätzin aufgezogen (Gruppe 1c). Zu verschiedenen Zeitpunkten der Laktation, spätestens jedoch am Tag 28 p.p., erfolgte die Euthanasie und Organuntersuchung dieser Welpen. Um somatische Larven zu erfassen, erfolgte bei drei der Mutterkatzen aus Gruppe 1 nach Absetzen der Welpen die Untersuchung des Gesäuges. Die Gesäugeleisten der Katzen 1, 3 und 4 gelangten an den Tagen 21 (Katze 3) bzw. 28 p.p. (Katzen 1 und 4) zur Untersuchung. Um ein Maß für den Grad der Infektion zu haben, wurde die Wurmbürde bestimmt. Aus dem Magen- bzw. Dünndarminhalt der drei Tiere wurden die adulten Spulwürmer herausgesammelt und ihr Geschlecht differenziert. Von den Welpen gelangten die Lebern, Lungen, Nieren, Muskulatur sowie Magen und Dünndarm zur Untersuchung. Für den Nachweis somatischer Larven in den Gesäugeleisten der adulten Katzen und den Organen der Welpen wurde nach der Gewebeverdau-Methode von HERLICH (1956) verfahren. Hypothese 2: Wenn eine akute Infektion der Katze mit T. cati während der Trächtigkeit zu einer vertikalen Übertragung führt, müssen ihre Welpen infiziert sein. Experiment 2: Von den vier Katzen der Gruppe 2 wurden 23 Wochen lang in wöchentlichem Abstand Einzelkotproben mit dem kombinierten Sedimentations-Flotationsverfahren untersucht. Die vier Muttertiere der Gruppe 2 sollten zehn Tage vor dem errechneten Geburtstermin 32 Material und Methoden täglich mit 2000 infektiösen Eiern von T. cati oral infiziert werden. Die Berechnung der Geburtstermine beruhte auf den von LINDE-FORSBERG u. ENEROTH (1998) angegebenen durchschnittlichen 63 bis 67 Tagen Tragzeit bei der Katze. Für die rechnerische Festlegung der Infektionstermine wurde von einer Trächtigkeitsdauer von 65 Tagen ausgegangen. Bedingt durch individuelle Schwankungen in der Dauer der Trächtigkeit ergaben sich jedoch Unterschiede in den tatsächlichen Infektionsdosen bei den einzelnen Tieren. Katze 1 trug 65 Tage, wurde zehn Tage vor der Geburt täglich infiziert und erhielt insgesamt 20000 infektiöse Eier. Bei Katze 2 betrug die Trächtigkeitsdauer 67 Tage, sie erhielt 24000 infektiöse Eier in einem Zeitraum von zwölf Tagen vor der Geburt. Die Katzen 3 und 4 trugen beide 62 Tage und wurden daher sieben Tage lang täglich mit 2000 infektiösen Eiern infiziert. Sie erhielten insgesamt je 14000 Eier von T. cati. Geburt und Aufzucht der Welpen aus Gruppe 2 erfolgte auf natürliche Weise. Zu verschiedenen Zeitpunkten während der Laktation, spätestens am Tag 22 p.p., wurden die Organe der Welpen mit der von HERLICH (1956) beschriebenen Methode untersucht. Um die Stärke der Infektion zu erfassen, wurden die adulten Katzen nach dem Absetzen der Welpen mit 57,5 mg Pyrantelembonat und 5 mg Praziquantel pro kg Körpergewicht per os anthelminthisch behandelt und der Gesamtkot drei Tage lang gesammelt. Aus ethischen Gründen wurde auf den Nachweis somatischer Larven in den Mutterkatzen verzichtet. Aus dem gleichen Grund wurde in Experiment 2 auf die Durchführung eines Kaiserschnitts mit anschließender Untersuchung der neonatalen Welpen verzichtet. Die Ermittlung der Infektionsfähigkeit und der Vergleich der Infektiosität des zur experimentellen Infektion der Katzen verwendeten Materials erfolgte an zwölf weiblichen weißen Mäusen. Jede Maus erhielt einmalig 2000 embryonierte Eier oder freie infektionsfähige Larven von T. cati mit einer gebogenen Knopfkanüle intragasteral. Hypothese 3: Führt eine starke Infektion mit T. cati zu einer Ansammlung somatischer Larven in der Katze, und werden diese im Verlauf einer Trächtigkeit/Laktation reaktiviert und vertikal auf die Nachkommen übertragen, müssen die Welpen infiziert sein. Material und Methoden 33 Experiment 3: Die Gruppe 3 bestand aus zwei der experimentell infizierten Katzen der Gruppe 2. Für den dritten Versuchsansatz waren diese beiden Katzen erneut belegt und in der ersten und achten Trächtigkeitswoche anthelminthisch behandelt worden, um keine Patenz zuzulassen. Durch regelmäßige Kotuntersuchungen, die während der Trächtigkeit wöchentlich und während der Laktation täglich stattfanden, wurde dokumentiert, dass die beiden Katzen keine Eier von T. cati ausschieden. Es wurden außerdem Maßnahmen getroffen, die eine Kontamination der Umwelt und somit eine mögliche Infektion von außen ausschließen sollten. Der Raum, in dem die Katzen mit ihren Würfen nach der Geburt untergebracht waren, war zuvor gründlich gereinigt und anschließend mit einem Heißwasser-Dampfgemisch von 120 °C bei einem Druck von 1000 kPa und 5 %igem Ätznatron desinfiziert worden. Nach ECKERT (2000) werden Spulwurmeier durch Temperaturen über 70 °C abgetötet. Als Wurfboxen wurden fabrikneue Kunststoffkäfige verwendet, sämtliches Zubehör wie Futter- und Trinkgefäße war vor Gebrauch autoklaviert worden und kam ausschließlich mit diesen Tieren in Kontakt. Auch die Metallkäfige, in denen die Welpen ab der dritten Lebenswoche einzeln untergebracht waren, wurden autoklaviert. Das Wurfzimmer wurde nur mit Einmalschutzkleidung und Überschuhen betreten, um eine Einschleppung von T. catiEiern sicher zu verhindern. 3.2 Untersuchungsmaterial und -methoden 3.2.1 Versuchstiere und Versuchstierhaltung Die Untersuchungen erfolgten an insgesamt acht weiblichen Katzen1 im Alter von ein bis zwei Jahren und deren Welpen. Die adulten Katzen wurden vor der Geburt in zwei Gruppen zu je vier Tieren und nach der Geburt der Welpen einzeln in gekachelten Räumen gehalten. Ihnen standen pro Gruppe drei Plastikboxen, mehrere Vliesunterlagen, Katzenspielzeug sowie diverse Kratzbäume zur Verfügung. Pro Gruppe waren drei Katzentoiletten aus Plastik vorhanden, die mit Hanfstreupellets2 1 2 Iffa Credo, Saint-Germain sur l’Arbresle, Frankreich Hanfstreupellets, Fa. Allco, Morsum-Wulmstorf 34 Material und Methoden eingestreut wurden. Als Futter- und Tränkgefäße dienten Tonschalen. Die Reinigung der Katzentoiletten und Futternäpfe erfolgte täglich mit 60 bis 80 °C heißem Wasser, das mit Allzweckreiniger1 versetzt wurde. Die Räume wurden täglich ausgefegt und gewischt. Das Wischwasser enthielt oben genannten Allzweckreiniger. Der Raum, in dem die Welpen aus Gruppe 3 gehalten wurden, war vor deren Einzug mit einem Hochdruckreiniger bei 70 °C Wassertemperatur ausgespritzt worden. Anschließend wurde mit 5 %-igem Ätznatron flächendeckend behandelt, die vollständige Trocknung abgewartet und mit Leitungswasser nachgespült. Raumtemperatur, relative Luftfeuchte und Lichtdauer variierten mit der Jahreszeit, da die Räume bei warmer Witterung nur durch eine Gittertür von der Außenwelt getrennt waren. Durch ein Fenster fiel Licht in die Räume, bei Bedarf wurden sie beheizt. Die Tiere erhielten einmal täglich entsprechend ihres Körpergewichtes und nach dem individuellen Bedarf eine Standarddiät aus Feucht- und Trockenfutter2. Leitungswasser stand ihnen ad libitum zur Verfügung. Die Prüfung des verwendeten Infektionsmaterials von T. cati auf Infektionsfähigkeit erfolgte an zwölf weiblichen weißen Mäusen vom Stamm NMRI3. Die Mäuse hatten zu Versuchsbeginn ein Körpergewicht von 18 bis 22 g. Sie wurden zu zwölf Tieren in Makrokolonkäfigen (Typ III) bei einer Raumtemperatur von 20 bis 22 °C und einer relativen Luftfeuchte von 40 bis 60 % auf Weichholzgranulat4 gehalten. Die tägliche Lichtdauer variierte, da durch ein Fenster Tageslicht in den Raum fiel. Eine Standarddiät5 und Wasser standen den Tieren ad libitum zur Verfügung. 1 Sarox Allzweckreiniger, Deutsche-Hahnerol GmbH & Co., Sarstedt Allco-Tapsy u. Allco-Cat, Fa. Allco, Morsum-Wilmstorf 3 Harlan-Winkelmann GmbH, Borchen 4 Altromin-Weichholzgranulat, Altromin GmbH, Lage (Lippe) 5 Altromin 2010, Altromin GmbH, Lage (Lippe) 2 Material und Methoden 35 3.2.2 Infektionsmaterial, -art und -dosis Für die Infektion der Tiere wurden Eier von T. cati mit infektionsfähiger dritter Larve verwendet. Sie waren durch Präparation aus den Uteri geschlechtsreifer weiblicher Würmer gewonnen und 42 Tage bei 25 bis 26 °C in dünner Wasserschicht bebrütet worden. Die Aufbewahrung der Eier bis zur Applikation erfolgte bei 4 bis 5 °C. Das Alter der Eier variierte, lag aber zum Zeitpunkt der Infektion nicht über zwölf Monaten. Die Katzen der Gruppe 2 wurden zehn Tage vor dem errechneten Geburtstermin täglich mit 2000 embryonierten Eiern von T. cati oral infiziert und reinfiziert. Nach Herstellung der Infektionsdosis mit Hilfe eines Verdünnungsverfahrens erfolgte die Applikation der in 1 ml Wasser suspendierten Eier mit einer geknöpften Kanüle auf den Zungengrund. Bei der Zählung wurden nur Eier mit voll entwickelter infektionsfähiger Larve berücksichtigt. Zwölf Mäuse erhielten einmalig je 2000 Eier mit infektionsfähiger dritter Larve in 0,2 ml Wasser suspendiert mit einer Knopfkanüle intragasteral. 3.2.3 Koprologische Untersuchungen Angewendet wurde das kombinierte Sedimentations-Flotationsverfahren. fünf bis zehn g Kot wurden mit Wasser zu einer homogenen Suspension verrührt. Diese wurde anschließend durch ein grobmaschiges Sieb mit einem Wasserstrahl in ein Becherglas (250 ml) gespritzt und bis ca. einen cm unter den Rand mit Wasser aufgefüllt. Nach einer Sedimentationszeit von 30 Minuten wurde der Überstand bis auf das Sediment von etwa drei bis fünf mm dekantiert. Das Sediment wurde gut durchmischt und zwei ml davon in ein Zentrifugenröhrchen (15 ml Volumen) überführt und mit ZinksulfatLösung bis unter den Rand aufgefüllt. Nach fünfminütigem Zentrifugieren (400 x g, Raumtemperatur) wurden von der Oberfläche der Suspension mit einer rechtwinkelig abgebogenen, abflammbaren Drahtöse mindestens vier Tropfen auf einen Objektträger zur mikroskopischen Untersuchung überführt. Die so gewonnenen Proben wurden bei 80-facher Vergrößerung meanderförmig durchgemustert. 36 Material und Methoden Für die Gewinnung von Welpenkot wurde auf Grund des geringen Alters der Tiere besonders vorgegangen, da die Säuberung durch die Mutterkatze verhindert werden musste. Zu Beginn der Kotuntersuchungen wurden die Tiere stundenweise einzeln in zuvor autoklavierten Metallkäfigen untergebracht. Jeder Welpe wurde während der gesamten Untersuchungszeit immer in demselben Käfig untergebracht. Der Kotabsatz wurde während dieser Zeit durch Massage des Bauchs und der Dammgegend mit einem feuchten warmen Tuch angeregt. Die Aufenthaltszeit in den Käfigen wurde bis zum Absetzen schrittweise erhöht. Nach der Trennung von der Mutter wurden die Welpen in den letzten beiden Untersuchungswochen ausschließlich in oben genannten Käfigen gehalten. 3.2.4 Parasitologischer Nachweis von intestinalen und somatischen Stadien von T. cati Zur Feststellung des Umfangs der Besiedlung verschiedener Organe mit Larven von T. cati wurde die Verdauungsmethode nach HERLICH (1956) angewendet. Nachdem durch die intraperitoneale bzw. intramuskuläre Injektion von 25 mg Ketaminhydrochlorid1 pro kg Körpergewicht und 3,0 mg Xylazinhydrochlorid2 pro kg Körpergewicht in einer Mischspritze ein ausreichend tiefes Narkosestadium erreicht worden war, wurden die narkotisierten Welpen durch eine intrapulmonale Injektion von 1,0 ml T613 bzw. die adulten Katzen durch eine intrakardiale Injektion von 5,0 ml T613 euthanasiert. Von den Welpen gelangten Leber, Lunge, Nieren, Magen, Mageninhalt, Dünndarm, Dünndarminhalt und -schleimhaut sowie Muskulatur zur Untersuchung auf somatische Larven. Bei den neonatalen Welpen wurde auf Grund der geringen Größe die gesamte Muskulatur präpariert, bei den älteren Tieren wurden einheitlich 50g Muskelgewebe der 1 Ketavet®, Pharmacia & Upjohn GmbH, Erlangen Rompun® 2%, Bayer Vital GmbH & Co. KG, Leverkusen 3 T61®, Hoechst Roussel Vet, Unterschleißheim 2 Material und Methoden 37 Gliedmaßen untersucht. Von drei Katzen gelangte das Gesäuge zur Untersuchung. Von den Mäusen wurde nach Entfernung des Fells, der Gliedmaßen sowie des Schwanzes der gesamte restliche Körper untersucht. Das Material wurde mechanisch zerkleinert und in salzsaurer Pepsinlösung (500 I.E. Pepsin pro g Gewebe; pH 1-2) für zwei Stunden im Wasserbad bei 37 °C unter ständigem Rühren verdaut. Die Anreicherung der Larven in den Gewebesuspensionen erfolgte durch Zentrifugation (2000 x g, Raumtemperatur) für 30 Minuten, Absaugen des Überstandes und nochmaliges Zentrifugieren. Anschließend wurde das Sediment auf graduierten Platten in dünner Schicht mikroskopisch bei 40-facher Vergrößerung auf Larven von T. cati untersucht. Erleichtert wurde das Durchmustern durch die Zugabe eines kaliumhydroxidhaltigen Detergens1, das zur Aufhellung der Proben diente. Nicht vollständig verdaute Gewebeteile wurden mit Hilfe eines grobmaschigen Siebs aus der Suspension entfernt und zur Gewinnung eventuell darin vorhandener Larven nach dem Larvenauswanderverfahren nach BAERMANN (1917) behandelt. Dazu wurden die Gewebereste im Sieb bei Zimmertemperatur in einen mit einem Plastikschlauch versehenen und mit einer Klemme verschlossenen Glastrichter gehängt. Dieser wurde mit so viel Wasser gefüllt, dass die Gewebereste bedeckt waren. Nach Ablauf von 24 Stunden wurde die Schlauchklemme kurz geöffnet, die ersten Tropfen in eine Zählkammer abgelassen und mikroskopisch untersucht. Für den Nachweis intestinaler Stadien in den Welpen wurden der gesamte Inhalt des Magen-Darm-Kanals und die locker abgestreifte Schleimhaut zunächst makroskopisch durchgemustert und anschließend wie oben beschrieben verdaut und mikroskopisch auf Stadien von T. cati untersucht. Bei den erwachsenen Katzen wurde lediglich makroskopisch durchgemustert und auf Dünndarminhalt verzichtet. 1 Neodisher, Dr. Weigert GmbH & Co., Hamburg den Verdau von Schleimhaut und 38 Material und Methoden 3.2.5 Anthelminthische Behandlung Die anthelminthische Behandlung der Katzen erfolgte mit 57,5 mg Pyrantelembonat1 und 5 mg Praziquantel1 pro kg Körpergewicht per os. 1 Drontal, Bayer Vital GmbH & Co. KG, Leverkusen Ergebnisse 4 39 Untersuchungsergebnisse Das Allgemeinbefinden aller Katzen war während der gesamten Trächtigkeit und Laktation ungestört. Klinisch konnten keine Auffälligkeiten beobachtet werden. Die Trächtigkeitsdauer lag mit 62 bis 67 Tagen bei allen Tieren etwa innerhalb der in der Literatur angegebenen Richtwerte von durchschnittlich 63 bis 67 Tagen (LINDEFORSBERG u. ENEROTH 1998). Experiment 1: Die vertikale Übertragung von T. cati nach natürlicher Infektion der Kätzin vor der Trächtigkeit (chronische Infektion) Bei den vier Mutterkatzen der Gruppe 1 handelte es sich um Tiere mit einer natürlichen chronischen T. cati-Infektion. Die Eiausscheidung, die anhand wöchentlicher Kotuntersuchungen überprüft wurde, war von kurzen impatenten Intervallen unterbrochen (Tab. 1). In den acht unmittelbar nach der Geburt nach der Methode von HERLICH (1956) untersuchten Welpen der ersten Trächtigkeit (Gruppe 1a) wurden in keinem der zur Untersuchung gelangten Organe Stadien von T. cati gefunden. Bei einem der neun gesäugten Welpen der ersten Trächtigkeit, dessen Untersuchung nach einer Säugeperiode von 28 Tagen stattfand (Gruppe 1b), konnte eine einzelne Larve von T. cati in der Dünndarmwand nachgewiesen werden. In den restlichen 8 Welpen aus Gruppe 1b und allen 15 Welpen der zweiten Trächtigkeit (Gruppe 1c), die 1 bis 28 Tage lang Muttermilch aufgenommen hatten, wurden keine Stadien von T. cati gefunden (Tab. 2). Alle Welpen zeigten ein ungestörtes Allgemeinbefinden und hatten den Habitus gesunder Tiere. 40 Tab. 1 Ergebnisse Kotuntersuchungsergebnisse der natürlich infizierten Katzen aus Gruppe 1 Woche Katze 1 + 1 + 2 + 3 4 + 5 + 6 + 7 8 + 9 10 + 11 + (Sectio) 12 + 13 + 14 15 + 16 17 + 18 + 19 + 20 + 21 + 22 + 23 + 24 25 26 + 27 + 28 + 29 + 30 + 31 + (Geburt) 32 33 34 + 35 + (Untersuchung) 36 37 38 (+) = positiver Toxocara-Einachweis Katze 2 + + + + + + + - (Sectio) + + + + + + + + + + - (Geburt) + + + + (Versuchsende) Katze 3 + + + + + + + + + (Sectio) + + + + + + + + + + + + + + + (Geburt) + + + (Untersuchung) Katze 4 + + + + + + + - (Sectio) + + + + + + + + + + + + + + (Geburt) + + - (Untersuchung) (-) = negativer Toxocara-Einachweis Die Begriffe in Klammern kennzeichnen die Zeitpunkte der einzelnen Versuchsabschnitte des jeweiligen Tieres. Ergebnisse Tab. 2 41 Stadien von T. cati in Katzenwelpen zu verschiedenen Zeitpunkten p.p. nach natürlicher Infektion der Muttertiere Welpe Nr. p.p.* Leber Lunge Niere Muskel 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 2 3 3 4 8 21 21 21 21 21 21 28 28 28 28 28 28 28 28 28 28 28 - 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ∑ * Tage post partum Magen/ Dünndarm 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 ∑ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 42 Ergebnisse In den drei Gesäugeleisten der Mutterkatzen konnten keine Stadien von T. cati gefunden werden. Im Darminhalt der drei Katzen wurden zwischen fünf und neun adulte Spulwürmer nachgewiesen (Tab. 3). Tab. 3 Stadien von T. cati in natürlich infizierten Katzen aus Gruppe 1 Katze Nr. p.p.* Gesäugeleiste 1 3 4 28 21 28 0 0 0 Magen/Dünndarm männlich weiblich 3 2 2 4 4 5 * Tage post partum Experiment 2: Die vertikale Übertragung von T. cati nach experimenteller Infektion der Kätzin während der Trächtigkeit (akute Infektion) Bei jeder der vier experimentell infizierten Mutterkatzen der Gruppe 2 kam es zu einer patenten Infektionen. Bedingt durch den wöchentlichen Untersuchungsrhythmus wird die Präpatenz in Wochen angegeben. In der siebten Untersuchungswoche schieden die Katzen 1 und 2 erstmals Eier mit dem Kot aus. In den Kotproben der Katzen 3 und 4 konnten bereits erstmals in der sechsten Woche nach der ersten Infektion Eier von T. cati nachgewiesen werden (Tab. 4). Die Eiausscheidung hielt bei allen Tieren drei Wochen lang bis zum Ende der Untersuchungen an. Bei den 12 Welpen der vier experimentell mit T. cati infizierten Muttertiere der Gruppe 2 wurden insgesamt 952 Larven von T. cati nachgewiesen, von denen sich mit 936 Larven 98 % in Magen und Dünndarm befanden. Insgesamt dreizehn Larven (1,4 %) befanden sich in vier der untersuchten Lebern, zwei (0,2 %) in der Lunge eines der Welpen und eine (0,1 %) in der Niere eines Welpen (Tab. 5). Im nach Pyrantel- und Praziquantelbehandlung gesammelten Kot der vier Mutterkatzen befanden sich sieben bzw. acht Tage p.p. zwischen sechs und zehn adulte Spulwürmer (Tab. 6). Ergebnisse 43 Vier Wochen nach der experimentellen Infektion von zwölf Mäusen mit T. cati zur Überprüfung der Infektionsfähigkeit des verwendeten Materials konnten in diesen 5 bis 168 Larvenstadien nachgewiesen werden (Tab. 7). Tab. 4 Woche 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 wöchentliche Kotuntersuchungsergebnisse der experimentell mit T. cati infizierten Katzen aus Gruppe 2 Katze 1 Katze 2 Katze 3 Katze 4 (Infektionsdosis: (Infektionsdosis: (Infektionsdosis: (Infektionsdosis: insg. 20000 inf. insg. 24000 inf. insg. 14000 inf. insg. 14000 inf. Eier) Eier) Eier) Eier) - (Belegung) - (Belegung) - (Belegung) - (Belegung) - (1. Infektion) - (1. Infektion) - (Geburt) - (Geburt) - (1. Infektion) - (1. Infektion) - (Geburt) - (Geburt) + + + + + + + + + + + + (+) = positiver Toxocara-Einachweis (-) = negativer Toxocara-Einachweis Die Begriffe in Klammern kennzeichnen die Zeitpunkte der einzelnen Versuchsabschnitte des jeweiligen Tieres. 44 Ergebnisse Tab. 5 Stadien von T. cati in Katzenwelpen zu verschiedenen Zeitpunkten p.p. nach experimenteller Infektion der Muttertiere Katze Nr. Welpe Nr. p.p.* Leber Lunge Niere Muskel 1 1 3 1 1 1 2 4 4 4 4 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 1 3 8 9 11 17 21 21 21 21 22 - ∑ 0 0 0 0 0 0 0 1 2 0 9 1 13 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Magen/ Dünndarm 0 0 0 18 1 82 232 76 63 40 92 332 936 ∑ 0 0 0 18 1 82 232 77 65 42 102 333 952 * Tage post partum Tab. 6 Stadien von T. cati im nach medikamenteller Entwurmung über drei Tage gesammelten Kot Katze Nr. p.p.* 1 2 3 4 8 8 7 7 Anzahl d. Spulwürmer männlich weiblich 2 4 2 4 4 6 5 3 *Wochen post partum Tab. 7 Maus Larven Stadien von T. cati in experimentell infizierten Mäusen vier Wochen p.i. 1 48 2 165 3 10 4 106 5 18 6 5 7 7 8 50 9 168 10 29 11 132 12 73 Ergebnisse 45 Experiment 3: Die vertikale Übertragung von T. cati in einer späteren Trächtigkeit (chronische Infektion) nach experimenteller Infektion der Kätzin - Vorhandensein somatischer Larven und deren Reaktivierung Nach den anthelminthischen Behandlungen der Mutterkatzen 1 und 4 aus Gruppe 2 in der ersten und achten Trächtigkeitswoche (wirksamer Bestandteil: 57,5 mg Pyrantelembonat/kg Körpergewicht p.o.) wurden im Gesamtkot von drei Tagen keine ausgeschiedenen Spulwürmer nachgewiesen. Auch wurden während der gesamten Trächtigkeit und Laktation in keiner der wöchentlich bzw. täglich untersuchten Proben Eier von T. cati nachgewiesen. Ab Tag 21 p.p. bis Tag 57 p.p. erfolgte die tägliche Untersuchung des Welpenkots. Ab dem 44. Lebenstag schied Welpe 1 Eier von T. cati mit dem Kot aus. Die Welpen 2 bzw. 3 waren ab dem 53. bzw. 55. Tag p.p. patent. Die Patenz hielt bei allen Welpen von Katze 1 bis zum Ende der Untersuchungen am Tag 57 p.p. an. Keiner der fünf Nachkommen von Katze 2 schied im Versuchszeitraum von Tag 28 p.p. bis Tag 57 p.p. Eier von T. cati mit dem Kot aus (Tab. 8). 46 Tab. 8 Ergebnisse Kotuntersuchungsergebnisse der Welpen anthelminthisch behandelter Muttertiere aus Gruppe 3 Wurf von Katze 1 Wurf von Katze 4 p.p.* 1 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 + 44 + 45 + 46 + 47 + 48 + 49 + 50 + 51 + 52 + 53 + 54 + 55 + 56 + 57 *Tage post partum 2 + + + + + 3 + + + Welpe Nr. 4 5 - 6 - 7 - 8 - Diskussion 5 47 Diskussion Die vorliegende Arbeit wurde mit der Zielsetzung durchgeführt, zur Klärung offener Fragen bezüglich der vertikalen Übertragung von T. cati beizutragen. In der Literatur existieren lediglich zwei weitere Arbeiten, die sich mit der vertikalen Übertragung des Katzenspulwurms befassen (SPRENT 1956, SWERCZEK et al. 1971). Aus Mangel an weiteren Quellen stehen diese beiden Autoren hier sehr stark im Vordergrund. Es wurden drei Hypothesen aufgestellt, die es im Lauf der Untersuchungen zu bearbeiten galt: Hypothese 1: Wenn es während einer chronischen Infektion der Katze mit T. cati zu einer Ansammlung somatischer Larven gekommen ist und diese durch Reaktivierung während einer Trächtigkeit/Laktation vertikal übertragen werden, müssen ihre Welpen infiziert sein. Zur Feststellung einer erfolgten pränatalen Infektion vor Kolostrumaufnahme wurde ein Teil der Jungtiere nach der Geburt per Kaiserschnitt untersucht. Postnatale Infektionen konnten so sicher ausgeschlossen werden. Es hätten sich dabei allerdings keine Hinweise auf Art und Zeitpunkt der Besiedlung der Feten ergeben. Stadien von T. cati konnten bei keinem der untersuchten Welpen nachgewiesen werden. Dieses Ergebnis deckt sich mit den Angaben von SPRENT (1956), der in keinem von siebzehn unmittelbar nach der Geburt per Kaiserschnitt euthanasierten Welpen natürlich infizierter Mütter Larven von T. cati nachweisen konnte. In 78 neonatalen Katzenwelpen von natürlich infizierten Müttern, die SWERCZEK et al. (1971) vor der ersten Milchaufnahme untersuchten, wurden ebenfalls keine Spulwurmlarven gefunden. Auch in den Organen von vierzehn Welpen, die ebenfalls unmittelbar nach der Geburt per Kaiserschnitt euthanasiert worden waren, deren Mütter jedoch zwei bis sechs Tage vor der Geburt täglich mit 300 bis 2000 infektiösen Eiern infiziert worden waren, fanden SWERCZEK et al. (1971) keine Larven. Diese Ergebnisse wurden durch die eigenen Resultate bestätigt. Da in den Studien von SPRENT (1956) und SWERCZEK et 48 Diskussion al. (1971) stellenweise methodische Einzelheiten nur lückenhaft dargestellt wurden, wie in den weiteren Ausführungen deutlich wird, war die Durchführung von Kaiserschnitten notwendig. Im weiteren Verlauf der eigenen Studie wurde jedoch auf diese Eingriffe verzichtet, die für die Katzen mit erheblichem Stress verbunden sind. Insgesamt lassen die zu diesem Thema existierenden Studien den Schluss zu, dass bei der Katze unabhängig von der Art und dem Zeitpunkt der Infektion keine pränatale Übertragung der Larven von T. cati stattfindet. Diese Tatsache steht in krassem Gegensatz zu den Verhältnissen beim Hund, wo die pränatale Übertragung von T. canis die zentrale Rolle im Lebenszyklus dieser Spulwurmart spielt (STOYE 1983, BURKE u. ROBERSON 1985a). Für den Nachweis der Larven gelangten die Leber, Lunge, Nieren, Muskulatur sowie Magen und Dünndarm der Welpen zur Untersuchung. SPRENT (1956) untersuchte bei zehn der siebzehn Tiere sogar alle Gewebe der Welpen vollständig und SWERCZEK et al. (1971) nahmen zusätzlich zu Leber, Lunge, Nieren, Muskulatur, Magen und Dünndarm noch Herz und Milz dazu. Die Organproben wurden in einer PepsinSalzsäure-Lösung verdaut. Diese Methode wurde 1956 erstmals von HERLICH beschrieben, der so Nematoden aus der Labmagenschleimhaut von Wiederkäuern isolierte. Spezifität und Sensivität dieser diagnostischen Methode sind auf Grund von beeinflussenden Faktoren wie Immunreaktion des Wirtes und Pathogenität des Parasiten nicht zu ermitteln, da die experimentelle Infektion mit Larven nicht sicher zu einer Larvenansiedlung im Gewebe führt. Ein oft gewünschter „Goldstandard“ kann somit nicht zur Bewertung dieser Methode herangezogen werden. Die Qualität der Ergebnisse, die mit diesem Verfahren erzielt werden können, hängt zu einem großen Teil von der Erfahrung des diagnostischen Labors mit dieser Methode ab. So wurde, um das Risiko, Larven an den einzelnen Stationen der Untersuchung zu verlieren möglichst auszuschließen, jeweils das gesamte Organ verdaut. Eine Ausnahme hiervon musste aus praktischen Gründen für die Muskulatur gemacht werden. Bei den Welpen unter drei Wochen wurde so viel Material wie möglich genommen, bei den Welpen über drei Wochen wurde ein einheitliches Probengewicht von 50g festgelegt. Jeweils die gesamte Verdauflüssigkeit wurde der Sedimentation zugeführt und die Gefäße beim Überführen derselben anschließend sorgfältig ausgespült. Die Spülflüssigkeit wurde ebenfalls Diskussion 49 untersucht. Vereinzelte Gewebereste wurden aus der Verdauflüssigkeit herausgesiebt und mit dem Auswanderverfahren nach BAERMANN (1971) weiterbehandelt, um noch darin vorhandene Larven zu erfassen. Die Zusammensetzung der Lösung, die zur Untersuchung der eigenen Proben verwendet wurde, gleicht der von SPRENT (1956) angegebenen. SWERCZEK et al. (1971) machen keine genauen Angaben über die chemische Zusammensetzung, jedoch verwendeten auch sie die gleichen Reagenzien. Auch die Temperatur, bei der die Proben inkubiert wurden, ist in allen drei Fällen identisch. Lediglich die Zahl der Stunden, die das Gewebe in der Verdauflüssigkeit inkubiert wurde, variierte. Nach zwei Stunden Inkubation bei 37 °C und ständigem Rühren war die Flüssigkeit für die mikroskopische Untersuchung ausreichend geklärt. Es ist nicht auszuschließen, dass sich die relativ lange Inkubationszeit von 12 bis 18 Stunden (SWERCZEK et al. 1971) bzw. 18 Stunden (SPRENT 1956) negativ auf die Larven ausgewirkt hat. An 24 Welpen, die zwischen einem Tag und vier Wochen lang gesäugt hatten, sollte untersucht werden, ob es im Rahmen einer chronischen Infektion der Mütter mit T. cati zur Ansammlung somatischer Larven, deren Reaktivierung während der Trächtigkeit und galaktogener Übertragung gekommen war. Der von STOYE (1976b) beschriebene Nachweis von Helminthenlarven in der Milch hatte sich bereits zu Anfang der Versuche bei den Katzen als nicht durchführbar erwiesen, da sich die Tiere bei dem Versuch, sie zu melken, wenig kooperativ zeigten. Daher wurden erneut die Organe der Welpen untersucht. Lediglich in einem von 24 Jungtieren befand sich 28 Tage p.p. eine Larve von T. cati in der Wand des Dünndarms (Tab.2). Der Fund einer einzelnen Larve ist schwierig zu beurteilen, zumal in den Gesäugeleisten von drei der laktierenden Tiere an den Tagen 21, 28 und 21 p.p. keine Larven nachgewiesen werden konnten und vergleichbare Untersuchungen dieser Art fehlen. Weder SWERCZEK et al. (1971) noch SPRENT (1956) untersuchten die Nachkommen natürlich infizierter Katzen nach der Milchaufnahme. Interessanterweise isolierten SWERCZEK et al. (1971) jedoch insgesamt 198 Larven aus den Milchdrüsen sechs laktierender Katzen mit natürlicher T. cati-Infektion. Allerdings wird nicht näher differenziert, ob es sich bei den Mutterkatzen um frisch oder chronisch infizierte Tiere 50 Diskussion gehandelt hat. Genaue Angaben über die Stärke der Infektion, die Verteilung der Larven auf die einzelnen Katzen sowie die Zahl der Tage post partum zum Zeitpunkt der Untersuchung fehlen ebenfalls. Die Aussage von SWERCZEK et al. (1971), dass die Infektion von Katzenwelpen regelmäßig über die Milch stattfindet und ein wichtiger Aspekt im Lebenszyklus von T. cati ist, basiert folglich auf den Untersuchungen der Nachkommen mit bis zu 60000 Larven experimentell infizierter Katzen sowie den Larvenfunden in den laktierenden Milchdrüsen sechs natürlich infizierter Tiere. Welpen natürlich infizierter Tiere wurden jedoch nicht in die Studie mit einbezogen. Da eine Situation, wie sie von SWERCZEK et al. (1971) durch regelmäßige künstliche Infektion der Muttertiere mit sehr hohen Eizahlen geschaffen wurde, im Leben einer als Haustier gehaltenen Katze nicht vorkommt, und die chronisch mit T. cati infizierte Katze mit ihrem Wurf wesentlich eher der Situation im Alltag entspricht, ist der Wert dieser Aussage fraglich.. Die Ergebnisse der eigenen Untersuchungen lieferten keinen Beweis für die Existenz eines Larvenreservoirs in der Katze und legen nahe, dass die vertikale Übertragung von T. cati nach chronischer natürlicher Infektion keine bedeutende Rolle im Infektionsgeschehen dieser Art spielt. Die galaktogene Übertragung von T. canis ist in größerem Umfang nur nach Erstinfektion der Hündin kurz vor der Geburt und während der Laktation von Bedeutung (BOSSE et al. 1980). Diese Bedingungen sind nach STOYE (1992b) nur selten erfüllt, da die meisten Hündinnen bereits im Welpenalter Kontakt mit T. canis hatten. Die Möglichkeit der oralen Infektion des einen Welpen mit infektiösen Eiern von T. cati ist allerdings zu bedenken, da das Muttertier regelmäßig Eier mit dem Kot ausschied. In den Untersuchungen von OKOSHI und USUI (1967) waren bei einer Temperatur von 17 bis 22 °C nach 21 Tagen 94 % der Eier von T. cati embryoniert, bei 25 °C dauerte es sogar nur 16 Tage, bis sich in 97 % der Eier eine bewegliche Larve befand. Da der Raum, in dem sich die Katzen mit ihren Welpen befanden, auf Raumtemperatur gehalten wurde, ist es also nicht völlig auszuschließen, dass es zu einer Kontamination der Umgebung mit nachfolgender oraler Infektion des Welpen gekommen ist. Zieht man allerdings die tägliche Reinigung der Katzentoiletten in Betracht, ist es eher unwahrscheinlich, dass Eier in der Umgebung der Katzen embryonieren konnten und infektiös wurden. Außerdem ist nicht zu erwarten, dass eine orale Infektion Diskussion 51 ausschließlich bei einem von 24 Welpen stattgefunden haben soll. Auch die Möglichkeit, dass es sich bei diesem ersten und einzigen Larvenfund in Experiment 1 um eine Kontamination im Labor handelt, ist unwahrscheinlich, da sämtliche für den Organverdau verwendeten Utensilien nach der Reinigung mit 60 bis 90 °C heißem Wasser in der Spülmaschine routinemäßig über Nacht bei 60 °C in einem Trockenschrank lagerten. Hypothese 2: Wenn eine akute Infektion der Katze mit T. cati während der Trächtigkeit zu einer vertikalen Übertragung führt, müssen ihre Welpen infiziert sein. Insgesamt wurden 952 Larven von T. cati in den zwölf untersuchten Welpen nachgewiesen, wovon sich mit 936 Larven 98 % in Magen und Dünndarm befanden. Dreizehn Larven (1,4 %) befanden sich in vier der untersuchten Lebern, zwei (0,2 %) in der Lunge eines der Welpen und eine (0,1 %) in der Niere eines Welpen (Tab. 5). Nach den Untersuchungen von SWERCZEK et al. (1971) war zu erwarten gewesen, dass sich der größte Teil der Larven in Magen und Dünndarm bzw. in den Wänden dieser Organe befinden würde. SWERCZEK et al. (1971) konnten in den zwölf Welpen von fünf experimentell infizierten Katzen insgesamt 7959 Larven nachweisen. Bei sieben der Jungtiere war der Gastrointestinaltrakt der einzige Larvenfundort. 21 Larven wiesen sie zusätzlich zu denjenigen in Magen und Darm in den Lungen und Lebern der restlichen fünf Tiere nach. Diese Ergebnisse bestätigen die Vermutung, dass nach galaktogener Infektion mit T. cati im Welpen nur in Ausnahmefällen eine Leber-Lungenwanderung folgt und bei einem Großteil der Parasitenpopulation die gesamte Entwicklung zum adulten Spulwurm in der Wand bzw. im Lumen des Magens bzw. Dünndarms stattfindet. Eine Blut-Leber-Lungenwanderung der Larven im Hund nach galaktogener Infektion mit T. canis wird vermutet (STOYE 1979, VORBOHLE 1984, VOSSMANN 1985, LEUTENEGGER-ASTE 1987). Bei älteren immunkompetenten Hunden gewinnt jedoch der somatische Wanderweg der Larven nach oraler Infektion dramatisch an Bedeutung. Das Immunsystem verhindert die Weiterentwicklung dieser Larven, die im Gewebe in Granulome eingeschlossen werden, wo sie jahrelang verharren können, um nach ihrer Reaktivierung im graviden Muttertier zu einer vertikalen Infektion der 52 Diskussion Welpen zu führen (MAHNHARDT 1980). Bei den in Leber, Lunge und Nieren der eigenen Welpen gefundenen Larven dürfte es sich um zufällig gestreute Exemplare handeln. SWERCZEK et al. (1971) erklärten ihre vereinzelten Larvenfunde in Leber und Lunge mit der ungeplanten oralen Infektion einiger Welpen während der Infektionen der Mütter, die über die Geburt hinaus täglich fortgesetzt worden waren. Auch nach der Infektion junger Katzen mit infizierten Mäusen, also paratenischen Wirten, blieben die Larven im Gewebe mit Ausnahme von einigen Exemplaren in Lunge und Muskulatur hauptsächlich auf den Magen-Darm-Trakt beschränkt. SWERCZEK et al. (1971) vermuten, dass während der Wanderung im Muttertier bzw. im paratenischen Wirt eine Reifung der Larven stattfindet, die eine Wanderung im Welpen überflüssig macht. Vermutlich kommt es während des Aufenthalts der Larven im Gewebe des Muttertieres oder des paratenischen Wirtes zu einer morphologisch nicht sichtbaren Veränderung, die sie von den Larven im Ei unterscheidet und das veränderte Wanderverhalten erklärt. Für die Biologie des Parasiten bedeutet dies eine verkürzte Präpatenz und schnellere Verbreitung nach galaktogener Infektion und Infektion mit paratenischen Wirten. Allerdings fand in Nagern, die mit larvenhaltigen Mäusegeweben gefüttert wurden, eine somatische Wanderung statt (DUBEY 1969). Infektionsfähige Larven von T. canis aus paratenischen Wirten führen nach Aufnahme durch den definitiven Wirt Hund immer eine Körperwanderung durch. Das Überwiegen des trachealen oder somatischen Wanderwegs hängt dabei wie bei der Infektion mit embryonierten Eiern von der Infektionsdosis und der Reaktionslage des Wirtes ab (HERSCHEL 1981). Es ist wahrscheinlich, dass die verglichen mit den eigenen Untersuchungen erheblich zahlreicheren Larvenfunde von SWERCZEK et al. (1971) mit der Höhe der verwendeten Infektionsdosen zusammenhängen. Die täglichen Infektionen begannen ein bis zehn Tage vor der Geburt und hielten bis zu 22 Tage p.p. an. Die geringste Infektionsdosis lag damit bei 34000 Eiern, die höchste bei 60000 Eiern. Weder in den Untersuchungen von SWERCZEK et al. (1971) noch in den eigenen konnte bei allen untersuchten Welpen ein kontinuierlicher Anstieg der Larvenzahlen mit zunehmender Laktationsdauer beobachtet werden. Betrachtet man allerdings die Entwicklung der Larvenzahlen in den einzelnen Würfen, so steigt diese bei SWERCZEK et al. (1971) Diskussion 53 innerhalb der zwanzig Laktationstage zum Ende hin stetig an. Dies ist bei Katze 1 in den eigenen Untersuchungen ebenfalls der Fall (Tab. 5). Ein kontinuierlicher Anstieg der Larvenzahlen von 18 Larven an Tag acht p.p. bis zu 332 Larven an Tag 22 p.p. ist zu beobachten. Eine Ausnahme stellt Welpe Nr. 5 dar, in dem am 9. Tag p.p. lediglich eine Larve nachgewiesen wurde. Da die Katzen 2 und 3 mit jeweils nur einem Welpen tragend waren, und die Nachkommen von Katze 4 alle zum gleichen Zeitpunkt euthanasiert worden waren, konnten sie zur Beurteilung der Entwicklung der Larvenzahlen nicht herangezogen werden. Auffällig ist, dass in den drei Arbeiten übereinstimmend die Zahl der Larven zu Beginn der Laktation sehr niedrig ist. Bis zum dritten Tag p.p. wurden keine Larven in drei der eigenen Welpen nachgewiesen. SPRENT (1956) infizierte eine Katze in den letzten vier Wochen der Trächtigkeit dreimal mit wöchentlich je 10000 infektiösen Eiern von T. cati. Zwei der Welpen des Wurfs wurden am dritten Tag p.p., einer am vierten Tag p.p. untersucht. Lediglich in der Muskulatur eines der drei Tage alten Jungtiere fand er eine einzelne Larven von T. cati. SWERCZEK et al. (1971) verzeichneten in zwei fünf Tage alten Welpen zehn bzw. eine Larve, allerdings ohne Angaben über die Art der Gewebes, in denen die Larven nachgewiesen wurden, zu machen. Diese Ergebnisse könnten darauf hindeuten, dass bei der Katze, ähnlich wie bei der Hündin, die Larvenausscheidung mit der Milch erst einige Tage p.p. beginnt, um dann kontinuierlich anzusteigen und in der zweiten und dritten Laktationswoche ein Maximum zu erreichen (ZIMMERMANN 1983). SWERCZEK et al. (1971) konnten aus der gesammelten Milch von fünf experimentell infizierten Katzen insgesamt 100 Larven isolieren, wobei keine Angaben zur genauen Verteilung gemacht werden. Die Larvenausscheidung hielt während der gesamten Laktation an. Hypothese 3: Führt eine starke Infektion mit T. cati zu einer Ansammlung somatischer Larven in der Katze, und werden diese im Lauf einer Trächtigkeit/Laktation reaktiviert und vertikal auf die Nachkommen übertragen, müssen die Welpen infiziert sein. In Experiment 2 konnte nach experimenteller Infektion mit infektiösen Eiern von T. cati kurz vor der Geburt eine Übertragung der Larven mit der Muttermilch beobachtet 54 Diskussion werden. Diese wurden von den saugenden Welpen aufgenommen und konnten in den nachfolgend durchgeführten Untersuchungen der Organe nachgewiesen werden. Es muß also eine somatische Wanderung der Larven in die Milchdrüse der Mutterkatzen stattgefunden haben. In Experiment 3 sollte geklärt werden, ob es in den Mutterkatzen, die während ihrer Trächtigkeit einem hohen Infektionsdruck ausgesetzt gewesen waren, auch zu einer somatischen Wanderung der Larven und anschließender Hypobiose in den verschiedenen Geweben gekommen ist. Bei erneuter Trächtigkeit wäre dann eine Reaktivierung und Wanderung dieser hypobiotischen Stadien auf dem somatischen Weg in die Milchdrüse möglich. Die Ausscheidung mit der Milch würde dann zu einer Infektion der saugenden Welpen führen. SWERCZEK et al. (1971) konnten Larven in den Milchleisten sowohl experimentell als auch natürlich infizierter Katzen nachweisen. SPRENT (1956) fand insgesamt 38 Larven in den Muskelproben von zehn Katzen, die 10 bis 42 Tage nach experimenteller Infektion untersucht worden waren. Aus ethischen Gründen wurde diesmal auf die Untersuchung der Organe der Welpen verzichtet und statt dessen versucht, eine der galaktogenen Infektion folgende Patenz anhand der Eiausscheidung mit dem Kot nachzuweisen. Diese Methode hat den Vorteil, dass sie auch bei sehr schwachen Infektionen noch zuverlässig ist, da patente Infektionen sich durch tägliche koprologische Untersuchungen sicher erfassen lassen (STOYE 1976b). Um eine unkontrollierte Infektion der Jungtiere mit infektiösen Eiern aus der Umwelt sicher auszuschließen, wurde zusätzlich zu den Hygienemaßnahmen im Umgang mit den Tieren und der sorgfältigen Desinfektion eine zweimalige anthelminthische Behandlung der Mutterkatzen durchgeführt. Als Anthelminthikum wurde Pyrantelembonat verwendet, da dieser Wirkstoff nur gegen reife und unreife Darmstadien wirksam ist. Histiotrophe, inhibierte und extraintestinale Larvenstadien und Parasiten werden zumindest beim Hund nicht ausreichend erfasst (NEU 1974). Bei der Katze liegen entsprechende Untersuchungen bisher nicht vor. Die Wurmfreiheit der Mutterkatzen wurde durch die regelmäßige Untersuchung von Kotproben routinemäßig überprüft. Alle Welpen von Katze 1 wurden patent (Tab. 8). Ab dem 44. Lebenstag schied der erste Welpe Eier von T. cati mit dem Kot aus. Die Kotproben der beiden anderen Jungtiere waren ab dem 53. bzw. 55. p. p. positiv. Nach OVERGAAUW (1997) werden Diskussion 55 Katzenwelpen, die sich galaktogen infiziert haben, neun Tage früher patent als solche, die sich über Eier von T. cati infizieren. Er gibt nach transmammärer Infektion eine Präpatenz von 47 Tagen an, während es nach Infektion mit infektiösen Eiern 56 Tage lang dauern soll, bis die Tiere patent werden. Leider fehlen Angaben zur Quelle dieser Informationen, was hinsichtlich der wenigen Arbeiten, die zu diesem Thema existieren, bedauerlich ist. Die Präpatenz nach oraler Infektion mit Eiern von T. cati beträgt für den institutseigenen Stamm durchschnittlich 42 Tage (EPE 2002, pers. Mitt.). Nach OVERGAAUW (1997) müsste demnach die Präpatenz nach galaktogener Infektion mit dem institutseigenen Stamm ca. 33 Tage betragen. Sollte die Elimination der Larven mit der Milch bei der Katze erst ab der zweiten und dritten Laktationswoche ihr Maximum erreichen (SWERCZEK et al. 1971), würde das eine Präpatenz von vierzig Tagen und mehr bedeuten. Nach dieser Rechnung hätte sich Welpe 1 elf Tage p.p., Welpe 2 zwanzig Tage p.p. und Welpen 3 zweiundzwanzig Tage p.p. infizieren müssen. Geht man davon aus, dass eine unkontrollierte Infektion von Wurf 1 verhindert werden konnte, bedeutet dieses Ergebnis, dass nach der Infektion mit insgesamt 20000 infektiösen Eiern in Experiment 2 ein Larvenreservoir in Katze 1 entstanden ist, das während der Trächtigkeit reaktiviert und mit der Milch übertragen wurde. Allerdings schied keiner der Welpen von Katze 4 bis zum Ende der Versuche am Tag 57 p.p. Eier mit dem Kot aus. Schwankungen in den Infektionsdosen könnten dafür verantwortlich sein, dass nur einer der beiden Würfe patent wurde. Die Infektionsdosis von Katze 4 lag mit insgesamt 14000 applizierten infektiösen Eiern niedriger als die der Katze 1. Allerdings sind Infektionsdosen, die mindestens fünfstellige Zahlen infektiöser Stadien von Toxocara spp. enthalten, bei der Durchführung von klinischen Therapiestudien durchaus üblich (EPE 2002, pers. Mitt.), so dass sich die Differenz von 6000 infektiösen Eiern nicht maßgeblich ausgewirkt haben dürfte. Da alle Katzen in Experiment 2 mit infektiösen Eiern derselben Charge infiziert worden waren und sowohl in den Welpen dieser Katzen als auch in den Kontrollmäusen Larven nachgewiesen werden konnten, muß die verwendete Charge infektiös gewesen sein. Allerdings müssen individuelle Schwankungen der Infektiosität der Larven in Betracht gezogen werden. So unterscheiden sich die Angehensraten in den Mäusen trotz einheitlicher Infektionsdosis erheblich (Tab. 7). Es ist weiterhin möglich, dass es in Katze 4 nach den Infektionen im 56 Diskussion Rahmen von Experiment 2 zu einer direkten Wanderung der Larven in die Milchdrüse und Ausscheidung mit der Milch kam, auf Grund unterschiedlicher Empfänglichkeit aber nicht zu einer Ansammlung ruhender Larven im Gewebe. Weiterhin wäre es denkbar, dass, obwohl eine Körperwanderung stattgefunden hatte, Reaktivierung, Wanderung in das Gesäuge und Ausscheidung mit der Milch auf Grund ungenügender oder fehlender Stimuli ausblieben. Es ist unwahrscheinlich, dass eine Elimination reaktivierter Larven stattgefunden hat, deren Zahl jedoch für eine Infektion nicht ausreichte, da dies dann kaum für alle Welpen des Wurfs zutreffen dürfte. Da jedoch keines der Jungtiere patent wurde, dürfte der Grund hierfür beim Muttertier zu suchen sein. Interessant ist in diesem Zusammenhang, dass es bei säugenden Hundewelpen nur nach pränataler und galaktogener Infektion immer zu einer intestinalen Besiedelung mit T. canis kommt. Superinfizieren sich solche pränatal und galaktogen mit T. canis infizierten Jungtiere jedoch, wird im Alter von neun bis zehn Wochen eine spontane Elimination intestinaler Stadien beobachtet (VOSSMAN 1985). Dieses Phänomen einer Überempfindlichkeit wird auch als „self-cure reaction“ bezeichnet (MACCHIONI et al. 1969) und ist auf eine entzündlich-allergische Reaktion an der Darmschleimhaut unter Beteiligung von vasoaktiven Aminen aus Mastzellen zurückzuführen (SOH u. KIM 1973). SARLES und STOLL (1935) beschrieben die vollständige Elimination der Wurmbürde bei Katzen zwischen sechs und sieben Monaten. Zusammenfassend bestätigen die Ergebnisse der eigenen Arbeit die Angaben aus der Literatur, dass die pränatale Infektion der Katzenwelpen nicht stattfindet (SPRENT 1956, SWERCZEK et al. 1971). Im Infektionsgeschehen von T. cati ist die Larvenübertragung mit der Milch die einzige Möglichkeit einer vertikalen Infektion. Sie findet sicher statt nach akuter Infektion während der letzten Phase der Trächtigkeit, konnte jedoch bei chronisch infizierten Katzen in den eigenen Untersuchungen nur in einem einzigen Fall nachgewiesen werden. Eine Körperwanderung im Katzenwelpen stellt nach galaktogener Infektion die seltene Ausnahme dar, die gesamte Entwicklung von der Larve zum adulten Spulwurm findet in der Darmwand und im Darmlumen statt. In den eigenen Untersuchungen wird außerdem nach starker Infektion während der Diskussion 57 Trächtigkeit die Infektion von drei Katzenwelpen nach Reaktivierung hypobiotischer Larven in der Mutterkatze während der darauffolgenden Trächtigkeit beschrieben. Ob dieses Verhalten der Larven von T. cati im Endwirt regelmäßig auftritt, muß in weiteren Untersuchungen anhand größerer Tierzahlen geklärt werden. 58 Zusammenfassung/Summary 6 Zusammenfassung/Summary Toxocara cati ist der weltweit am häufigsten bei der Katze vorkommende Spulwurm. Er spielt nicht nur als Parasit vor allem beim Jungtier eine Rolle, sondern ist auch als Erreger der Toxokarose des Menschen von Bedeutung. Die vorliegenden Untersuchungen wurden mit der Zielsetzung durchgeführt, Informationen über die vertikale Übertragung von T. cati bei der Katze zu erhalten und dabei auch die Unterschiede zum Entwicklungszyklus von T. canis zu diskutieren. Es sollte geklärt werden, ob bei der Katze nach natürlichen bzw. experimentellen Infektionen eine pränatale und/oder laktogene Larvenübertragung mit T. cati grundsätzlich vorkommt. Von besonderem Interesse war auch, wie sich übertragene Larven im Katzenwelpen verhalten, ob eine Körperwanderung stattfindet, und in welchen Organen die Entwicklung vollzogen wird. Außerdem stellte sich im Lauf der Untersuchungen die Frage, ob in der adulten Katze somatische, ruhende Larven existieren, die während Trächtigkeit und Laktation mobilisiert werden und auf die Welpen übertragen werden. Die Isolierung der Stadien von T. cati aus den jeweiligen Geweben fand mit der Verdau-Methode statt. Die Kotproben wurden mit dem kombinierten SedimentationsFlotationsverfahren untersucht. Folgende Ergebnisse wurden erzielt: · Die pränatale Übertragung von T. cati kommt nach den Ergebnissen dieser Untersuchung im Entwicklungszyklus des Katzenspulwurms nicht vor. · Die Bildung eines Larvenreservoirs in der Katze während einer natürlich erworbenen chronischen Infektion mit Reaktivierung während der Trächtigkeit/Laktation und galaktogener Übertragung ist für die Epidemiologie des Katzenspulwurms nicht von Bedeutung. Zusammenfassung/Summary • 59 Nach akuter Infektion während der letzten Phase der Trächtigkeit kommt es zu einer galaktogenen Infektion der Welpen mit T. cati. • Im Katzenwelpen findet nach galaktogener Infektion nur in Ausnahmefällen eine Blut-Leber-Lungenwanderung statt. Die gesamte Entwicklung zum adulten Spulwurm findet bei einem Großteil der Parasitenpopulation im Lumen bzw. in der Wand von Magen und Dünndarm statt. • Ein hoher Infektionsdruck während der späten Trächtigkeit führte bei einer von zwei Katzen zu einer Ansammlung somatischer Larven, Reaktivierung während der darauffolgenden Trächtigkeit und laktogenen Infektion der Welpen. Ob dieses Verhalten der Larven von T. cati im Endwirt regelmäßig auftritt, muß in weiteren Untersuchungen anhand größerer Tierzahlen geklärt werden. 60 Zusammenfassung/Summary Nicole Coati (2002): Vertical transmission of Toxocara cati SCHRANK 1788 (Anisakidae) in the cat Toxocara cati is the most common gastrointestinal helminth of the cat world-wide. It plays an important role not only by infecting young kittens but also as zoonotic parasite that causes human toxocarosis. In this study, the mode of transmission following natural and experimental infection with T. cati was investigated and compared to vertical transmission of T. canis in the dog. Emphasis was put on the possibility of prenatal and/or lactogenic transmission of T. cati following natural and experimental infection. Additionally the further action of transmitted larvae in the kitten was explored, especially in which organs development would take place and if tracheal migration through the liver, the vascular system and the lungs occurs. In the course of the investigation the question arouse, whether there exist “dormant” tissue larvae in the adult cat, that can be reactivated during pregnancy/lactation to infect the offspring. The following conclusions were obtained: • Prenatal infection with T. cati does not occur in the life cycle of this roundworm. • There is no evidence for the existence of arrested somatic larvae in the cat during chronic natural infection. • Lactogenic transmission of T. cati occurs after acute infection of the queen during late pregnancy. Zusammenfassung/Summary • 61 Following milk-born infection, most of the larvae undergo direct development in the intestine without tracheal migration. Only a small number of larvae was found in other organs. • In one cat high exposition to T. cati during late pregnancy led to arrested somatic larvae, their reactivation and lactogenic infection of the offspring during the next lactation. Whether this pattern of behaviour of larvae in the definite host occurs regularly or not has still to be clarified during further studies. 62 Literat urverzeichnis Literaturverzeichnis BAUER, C. u. M. 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Bei dem gesamten Team des Instituts für Parasitologie möchte ich mich besonders für die herzliche Aufnahme, die außerordentliche Hilfsbereitschaft und so manches private Wort bedanken. Stellvertretend seinen hier Sandra Buschbaum, Dr. Michaela Pape, Ph.D., Dr. Georg von Samson-Himmelstjerna, Tatjana Vollrath, Petra Thomas, Anne Ohrdorf, Adam Rosalski sowie Ingelore Schwethelm genannt. Meinen Mitdoktorandinnen Annika Köhrmann und Nicole Wirtherle danke ich für ihre Freundschaft, ohne die unsere Zusammenarbeit nur halb so schön gewesen wäre. Den „Hasen“ Frau Dr. Friederike Krämer und Frau Dipl.-Biol. Carola von Witzendorff ein Dankeschön für zahlreiche fachliche und persönliche Gespräche und den Spaß, den wir miteinander hatten. Meinen Eltern und meinem Großvater danke ich für ihre Unterstützung, ihren Rückhalt und ihr bedingungsloses Vertrauen in mich während des Studiums und der Anfertigung dieser Dissertation. Ganz besonders danke ich Axel Gerdwilker für seine unerschütterliche Ruhe und Geduld im Umgang mit einer hektischen Doktorandin, seine stete Motivation und die tatkräftige Unterstützung bei der Anfertigung dieser Arbeit.
