Untersuchungen zur Diagnostik und Prävalenz von Infektionen

Aktiengesellschaft für Dienstleistungen in der Schweineproduktion
Geschäftsbereich SGD-SSP
Literaturrecherche
Postweaning Multisystemic Wasting Syndrome (PMWS) in pigs with particular emphasis on the
causative agent, the mode of transmission, the diagnostic tools and the control measures. A
review.
M. K. Ghebremariam et al.
Veterinary Quarterly 27 (3), 2005, 105-116
PMWS ist eine weltweit aufkommende Erkrankung, die durch PCV2 ausgelöst wird. Klinisch wird
PMWS durch folgendes Erscheinungsbild geprägt: Progressiver Gewichtsverlust oder schlechte
Köperkondition bei Absetzferkeln, Dyspnoe, bleiche Haut oder Ikterus und Durchfall. Weiters wird eine
systemische Lymphadenopathie beschrieben, von der vor allem die inguinalen, mesenterialen und
mediastinalen Lymphknoten betroffen sind beschrieben. Ebenso kann eine Konsolidierung der
kranioventralen Teile der Lungenlappen auftreten. Die Leber kann leichtgradig ikterisch bis stark
atrophisch sein. Die Nieren können bei normaler Grösse mit diffusen bis verstreuten Verfärbungen
überzogen sein, oder mit Ödemen im Bereich des Nierenbeckens in unterschiedlichem Mass
vergrössert sein. In Fällen, in denen der GIT mit involviert ist können bleiche, ödematöse und nichthämorrhagische Ulzera des Ösophagus gesehen werden. In abortierten Feten ist Myokarditis die am
häufigsten beobachtete Läsion.
Die charakteristischen histologischen Läsionen sind: Lymphozytäre Depletion und lymphohistiozytäre
bis granulomatöse Entzündung der Lunge, der Leber und der lymphatischen Gewebe. Vor allem
lymphozytäre Depletion und Ersatz der Lymphozyten durch Makrophagen und mehrkernige
Riesenzellen werden als typisch für PMWS erachtet.
Umweltfaktoren wie Zugluft, schlechte Luftqualität, Überbelegung und Vermischen von verschiedenen
Altersgruppen scheinen die Erkrankungen noch zu verstärken.
Es stellt sich immer wieder die Frage, ob eine alleinige PCV2 Infektion ausreicht, um PMWS
auszulösen. Obwohl sich gezeigt hat, dass PCV2 in den Schweinebeständen sehr weit verbreitet ist,
tritt PMWS nur sporadisch auf. Retrospektive Studien mit Archivmaterial aus Kanada, Europa und
Asien haben gezeigt, dass PCV2 schon sehr lange in den Beständen vorkommt. In Kanada, Belgien
und Spanien konnte in Material von 1985 Virus isoliert werden und in Material von Irland bereits 1973.
Im Gegensatz dazu konnte gezeigt werden, dass eine alleinige Inokulation von PCV2 in Tiere, die mit
Keiserschnitt geboren wurden und kein Kolostrum erhielten zu einem PMWS Ausbruch führte.
Dasselbe gelang auch mit Inokulationen in gnotobiotische Tiere mit und ohne vorherige
Kolostrumgabe. Es gibt aber auch immer wieder Untersuchungen, bei denen gezeigt werden konnte,
dass Co-Infektionen mit weiteren Viren zu stärkeren klinischen Manifestationen führten als SingelInfektionen mit dem entsprechenden Agens. Dabei handelte es sich um Co-Infektionen mit PPV oder
PRRS.
Fünf verschiedene Wege der Virusexkretion wurden bisher ausgemacht: Bronchial, nasal, tonsillar,
fäkal und über den Urin. Auch konnte Virus-DNA in abortierten Föten oder Totgeburten nachgewiesen
werden. PCV2 kann durch direkten Tierkontakt oder Kontakt mit Virus-behafteten Gegenständen,
Samen und kontaminierten Futtermitteln übertragen werden. Die wichtigste Infektionspforte scheint
der Respirationstrakt zu sein. Hier findet auch die erste Virusvermehrung statt. Die Möglichkeit der
Virusvermehrung in Bronchial- und Bronchiolarepithelzellen sowie der Nachweis von Virus in
Nasentupferproben weisen darauf hin, dass es zu einer horizontalen Infektion via Aerosole und
nasaler Sekretion kommt. Eine Untersuchung in Südafrika weist darauf hin, dass PCV2 über
tiefgefrorenen Samen importiert wurde. Dies könnte eine effektive globale Verbreitungsmöglichkeit
von PCV2 darstellen.
Für die Diagnostik von Viruserkrankungen stehen grundsätzlich folgende Tests zur Verfügung: ELISA,
PCR, Virusisolation (VI), Immunhistochemie (IHC), in situ Hybridisierung (ISH), indirekte
Immunfluoreszenz (IIF) und Immunperoxidase Monolayer Assay (IPMA). Mittels
Elektronenmikroskopie können Viren visualisiert werden. Die Diagnose von PMWS unterscheidet sich
jedoch von anderen Viruserkrankungen, da PCV2 auch bei gesunden Tieren nachgewiesen werden
kann. Dementsprechend wird mit einem PCV2 Nachweis alleine eine PMWS nicht verifiziert. Folgende
Kriterien müssen erfüllt werden:
Ersteller : Riccarda Ursprung
Datum : 28.11.2005
Seite 3 von 3
-
Charakteristische klinische Symptome
Charakteristische mikroskopische Läsionen
Präsenz von PCV2 in den Läsionen
Gemäss diesen Voraussetzungen ist für die Diagnose von PMWS eine Technik geeignet, welche den
Virusnachweis und die mikroskopischen Läsionen verbinden. Mehr noch sollten von erkrankten
Gruppen und Einzeltieren Gewebeproben von möglichst vielen Organen untersucht werden, da die
Läsionen in klinisch erkrankten Schweinen auf einige wenige schwere Läsionen reduziert sein
können. Besonders geeignet für die Diagnose sind Histologie in Kombination mit Immunhistochemie
(Nachweis von Virus-Antigen) oder in situ Hybridisierung (Nachweis von Virus-Nukleinsäure). Es
können mit beiden Methoden gleichzeitig die histologischen Läsionen und das Vorkommen von PCV2
in den Läsionen beurteilt werden. Es ist auch möglich PCV2 mittels Serologie, Virusisolation oder
mittels PCR nachzuweisen. Aber diese Nachweismethoden alleine diagnostizieren keine PMWS und
sagen nichts über die Entwicklung von PMWS aus. Da in vielen Herden PCV2 Antiköper
nachgewiesen werden können sind entsprechende Blutuntersuchungen für die Diagnose von PMWS
nicht sehr sinnvoll. Der alleinige Nachweis von PCV2 mittels PCR im Gewebe und Blut ohne
entsprechende histologische Untersuchungen bietet die gleichen Nachteile wie der Nachweis von
Antikörpern. Wenn aber der Sinn der Studie ein alleiniger Nachweis einer Infektion ist, so bietet der
PCR eine gute Möglichkeit. Auch konnten mittels quantitativen PCR Korrelationen zwischen der
Stärke der PMWS Symptome, mikroskopischen Läsionen und dem Virusgehalt im Serum
nachgewiesen werden.
Am häufigsten werden immer noch die IHC oder ISH für die Diagnose von PMWS verwendet. Dabei
gibt es Studien die festgestellt haben, dass ISH sensitiver ist als IHC, wobei auch schon das Gegenteil
beschrieben wurde. Das Ausmass der histologischen Veränderungen korreliert stark mit der
nachgewiesenen Virusmenge. Wenn nur leichte Läsionen gefunden werden und mittels IHC oder ISH
nur geringe Virusmengen nachgewiesen werden, sollte bei der Interpretation der Resultate auch das
klinische Bild mit einbezogen werden. Grundsätzlich werden für das genannte Sektionsresultat drei
mögliche Gründe genannt:
- Der Fall repräsentiert eine subklinische PCV2 Infektion.
- Es handelt sich um eine frühe Phase einer PMWS Infektion und die Stärke der Läsionen
sowie die Virusmengen werden noch ansteigen.
- Die Schweine befinden sich in der Erholungsphase nach einer überstandenen PMWS.
Mit dem Wissen, das bisher über die PMWS Erkrankung und Diagnostik bekannt ist scheint es vor
allem wichtig, dass ein geeignetes Tier ausgesucht wird und als ganzes ins Labor geschickt wird.
Die Behandlung von viralen Erkrankungen gestaltet sich meist schwierig, weil sich Viren häufig mit
Hilfe von Replikationssystemen der Wirtszellen vermehren. Werden also antivirale Medikamente
eingesetzt, welche die Replikation der Viren unterbinden sollen, interferieren diese auch mit wichtigen
Zellteilungsmechanismen. Dies ist jedoch für PCV2 nicht unbedingt zutreffend, da sich diese mehr
oder weniger autonom von der Wirtszelle vermehren.
Als wichtige Schritte in der Unterbindung der Infektion gelten partielle Depopulation, Absonderung von
früh abgesetzten Ferkeln, rein-raus Systeme und Hygiene.
PCV2 gilt als berüchtigtes Virus, was die Resistenz gegenüber üblichen Reinigungs- und
Desinfektionsmitteln betrifft. Am wichtigsten dabei ist eine vorangehende gute mechanische
Reinigung. Es wird v. a. der Einsatz von Desinfektionsmitteln mit einem breiten Spektrum empfohlen,
damit die Sekundärerreger ebenfalls erfasst werden.
Weiters wird ein möglichst geringer Tier-zu-Tierkontakt empfohlen, Verminderung von Stressfaktoren
und ein gutes Fütterungssystem mit qualitativ gutem Futter, Kontrolle von Mykotoxingehalt sowie
Vermeiden von restriktiver Fütterung beim Frühabsetzen.
Es wurde beobachtet, dass die maternalen Antikörper im Alter von 8-9 Wochen verschwinden und
anschliessend mit 13-15 Wochen wieder die ersten Serum-Antikörper nachgewiesen werden können.
Entsprechend diesem Zeitfenster scheint vor allem die Lebensphase von 11-13 Wochen anfällig für
eine Infektion zu sein.
Obwohl bisher noch keine Impfung gegen Circovirose erhältlich ist wurde in einer Studie die
Anwendung eines DNA Impfstoffes getestet. Gemäss den Resultaten konnte dabei die Entwicklung
von PMWS zum Stillstand gebracht werden. In einem anderen Versuch wurden ebenfalls 2
verschiedene Impfstoffe getestet. Zum einen ein attenuierter Lebendimpfstoff von PCV1-2 Chimären
und ein Totimpfstoff mit chimärer PCV1-2 DNA. Auch mit diesen beiden Vakzinen konnten gute
Resultate erzielt werden.
Ersteller : Riccarda Ursprung
Datum : 28.11.2005
Seite 2 von 3
Mittels Vakzinierung des Bestandes gegen PPV konnten bei co-infizierten Ferkeln (PPV und PCV2)
gute Resultate in der Reduktion der klinischen Symptome von PMWS und deren histologischen
Veränderungen erreicht werden.
Das Porcine Dermatitis und Nephropathie Syndrom ist eine Erkrankung, die vor allem Tiere im Alter
zwischen 6-16 Wochen betrifft. Das Syndrom wurde erstmals 1976 in Chile beschrieben und
anschliessend 1993 in England. Die Diagnose stützt sich auf die Klinik (Abmagerung, hämorrhagische
Hautläsionen) und den Sektionsbefund (vergrösserte bleiche Nieren mit petechialen Blutungen im
Kortex). Die Nieren- und Hautveränderungen kommen jedoch nicht immer gleichzeitig vor.
Histologisch können systemische nekrotisierende Vaskulitiden und Glomerulonephritiden
nachgewiesen werden. Die renalen Tubuli können erweitert und mit proteinhaltigem Material gefüllt
sein. Immunhistochemisch konnten Akkumulationen von IgG und IgM in den Glomeruli und den
Bowmanschen Kapseln und der Dermis gefunden werden. PDNS wurde bisher mit PCV2, PCV2
kombiniert mit PRRSV, Pasteurella multocida und Streptokokken assoziiert. Als Hauptauslöser für
PDNS wird jedoch eine PCV2 Infektion angesehen. Im Zusammenhang mit dermaler Vaskulitis
wurden auch gram-negative Bakterien (Pasteurella multocida, Hämophilus parasuis, Bordetella
brochiseptica und Fusobakterium necrophorum) identifiziert. In diesem Kontext wurde die Möglichkeit
einer Assoziation von PDNS und einer bakteriellen Endotoxämie postuliert. In weiteren Studien wurde
ein Zusammenspiel von hohen PCV2 Antikörpern und der Entwicklung von PDNS beobachtet. Es wird
angenommen, dass der hohe AK Titer der auslösende Faktor für die Entstehung von PDNS sein
könnte. Eine andere Untersuchung weist darauf hin, dass es sich dabei um eine Immunkomplex
Erkrankung handelt und Streptokokken als Kofaktoren in Frage kommen.
In manchen Herden werden Fälle von PDNS und PMWS gleichzeitig beschrieben, wobei die
Kombination dieser beiden Krankheitskomlexe zu einer Verstärkung des klinischen Bildes führt.
-
-
-
Retrospektive Studien haben gezeigt, dass PCV2 assoziierte Krankheiten schon lange
in der Schweinepopulation kursieren.
Obwohl PNDS und PMWS im Zusammenhang mit PCV2 Infektionen gesehen werden,
sind die Ursachen immer noch nicht vollständig geklärt.
Es wurde gemutmasst, dass der Nachweis von PCV2 in Tieren mit PDNS zufällig sein
könnte. Als mögliche weitere Ursachen wurden Infektionen mit gram-negativen
Bakterien und P. multocida angeführt. Auch wurde PDNS als Immunkomplex
Erkrankung beschrieben.
Das ubiquitäre Vorkommen von PCV2 erlaubt keine einfache Diagnose.
Für die Diagnose von PMWS und PDNS eignen sich diejenigen Methoden, die nur den
Virusnachweis erbringen nicht, da dies nur über die Präsenz von PCV2 eine Aussage
machten, nicht jedoch über die Erkrankung. Bisher werden die Immunhistochemie
(IHC) und in situ Hybridisierung (ISH) als am besten geeignete Diagnostikmöglichkeiten
gewertet, wobei ISH als sensitiver gilt.
Um zwischen subklinischen PCV2 Infektionen und PMWS unterscheiden zu können
wird der quantitative Virusnachweis empfohlen.
Um eine Kontrolle oder Erradikation von PCV2 zu erreichen müssen noch viele Fragen
geklärt werden: Verbreitung und Persistenz des Virus in der Schweinepopulation und
die Gründe für die verschiedenen klinischen Manifestationen, die mit PCV2 assoziiert
sind.
Ersteller : Riccarda Ursprung
Datum : 28.11.2005
Seite 3 von 3