Untersuchungen zur Diagnostik und Prävalenz von Infektionen

Aktiengesellschaft für Dienstleistungen in der Schweineproduktion
Geschäftsbereich SGD-SSP
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Pathogenesis of Swine Influenza Virus Subtype H1N2 infection in pigs
K. Jung et al.
Journal of Comparative Pathology, 132, 2005, 179-184
Die Influenzaviren gehören zur Familie der Othomyxoviridae. Es sind 15 verschiedene Hämagglutinine
und 9 verschiedene Neuraminidase Subtypen bekannt. Die Subtypen, die momentan in der
Schweinepopulation zirkulieren sind: H1N1, H1N2 und H3N2.
Das erste Influenza A Virus, welches aus Schweinen isoliert werden konnte wurde als H1N1 typisiert.
Der H1N2 Subtyp verursachte grosse Ausbrüche von Respirationserkrankungen in SchweinepopuLationen in Japan und Grossbritannien. Seit 1998 führten Infektionen mit H3N2 zu respiratorischen
Erkrankungen und Aborten in Amerika. Virologische und serologische Überwachungen haben gezeigt,
dass über Jahre in Korea der H1N1 Subtyp dominierte. In letzter Zeit konnten auch Viren vom Subtyp
H1N2 isoliert werden, deren Pathogenität bisher aber noch nicht überprüft wurde.
Ziel dieser Arbeit war die Reproduktion von Respirationstrakterkrankungen bedingt durch H1N2 bei
Schweinen und die Entwicklung von Grundlagen für den Virusnachweis mittels in situ Hybridisierung,
womit die Virusverteilung während den verschiedenen Erkrankungsstadien untersucht werden sollte.
Das H1N2 Virus wurde aus einer Herde mit 200 Sauen im Südwesten von Korea isoliert. Die Herde
zeigte typische Symptome für eine grippale Infektion (Husten, Niesen, raue Borsten). Beim isolierten
Virus handelt es sich um einen reassortierten Typ, bei welchem ein Teil der Bestandteile nahe
verwandt sind mit anderen Schweineinfluenza Viren, andere wiederum mit Bestandteilen von
humanen und aviären Influenza Viren.
30 Kolostrum frei aufgezogene 3 Wochen alte Ferkel wurden zufällig in 2 Gruppen unterteilt. Zuvor
wurden alle Tiere mittels ELISA seronegativ für Schweineinfluenza getestet. Die Tiere wurden jeweils
in 2-er Gruppen in stählernen Isolatoren gehalten und mit sterilisiertem Milchersatz gefüttert. Die 15
Ferkel der infizierten Gruppe wurden intranasal mit 3 ml virushaltiger Zellkulturflüssigkeit inokuliert,
während bei den 15 Tieren aus der Kontrollgruppe das gleiche Prozedere durchgeführt wurde, jedoch
mit nicht infizierter Zellkulturflüssigkeit. Drei Tiere aus jeder Gruppe wurden an den Tagen 1, 3, 5, 7
und 10 p.i. getötet und Gewebeproben gesammelt.
Alle Tiere aus der infizierten Gruppe entwickelten die typischen klinischen Anzeichen einer Grippe.
Die durchschnittliche Rektaltemperatur 3 Tage p.i. betrug 39.4°C. Anorexie zeigten die Tiere zwischen
Tag 5 und 7 p.i. während Husten und Niesen bereits an den Tagen 3 und 5 p.i. auftrat. Bei der
Kontrollgruppe sind keine klinischen Anzeichen einer Grippe aufgetreten.
Histologisch konnten bei allen Tieren der infizierten Gruppe Veränderungen in der Lunge
nachgewiesen werden. Die Veränderungen waren multifokal verteilt und generell mit Bronchiolen
assoziiert. Es handelte sich dabei um Zerstörung von Epithelzellen, Verlegung der Atemwege und
peribronchiale und perbronchiolare Infiltration von Entzündungszellen. Die Pneumonie war
schwerwiegend am 1. Tag p.i., moderat an den Tagen 3 und 5 p.i. und mild an den Tagen 7 und 10
p.i. Der Schweregrad der Lungenläsionen stimmte mit dem Virusgehalt, der mittels in situ
Hybridisierung ermittelt wurde überein. Virus konnte in folgenden Zellen nachgewiesen werden:
Bronchialen und bronchiolaren Epithelzellen, Pneumozyten, alveolären und interstitiellen
Makrophagen. Die Virusverteilung ist abhängig von der Infektionsdauer. An den Tagen 1 und 3 p.i.
konnten Viren in den bronchialen und bronchiolaren Epithelzellen nachgewiesen werden und in den
Tagen 7 und 10 p.i. hauptsächlich in den Pneumozyten und Makrophagen.
Die Lungenproben der Kontrollgruppe zeigten keine Signale bei der in situ Hybridisierung.
Die Resultate der in situ Hybridisierung haben gezeigt, dass das H1N2 Virus in den gleichen
Geweben gefunden werden kann, in denen auch die histologischen Veränderungen nachgewiesen
werden konnten. Der Nachweis von Viren in den bronchialen und bronchiolaren Epithelzellen im
frühen Infektionsstadium weist darauf hin, dass dies der Infektionsweg der Influenzaviren darstellt.
Auch kann mit einer Schädigung des mukoziliären Apparates gerechnet werden, welcher eine
wichtige Rolle in der pulmonalen Abwehr spielt. Solche Beeinträchtigungen können zu sekundären
viralen und bakteriellen Infektionen führen. Bei solchen Mischinfektionen treten meist verstärkte
klinische Symptome auf und eine höhere Mortalitätsrate wird verzeichnet.
Ersteller : Riccarda Ursprung
Datum : 28.11.2005
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Die Sensitivität und Spezifität der in situ Hybridisierung war sehr hoch (je 100%). Bisherige
Untersuchungen haben gezeigt, dass trotz diffuser Pneumonie bedingt durch Influenza Viren der
Virusnachweis nur fokal gelingen. Mehr noch, dass Virus DNA grösstenteils im mittleren Lobus der
Lunge nachgewiesen werden kann. Deshalb sollte für den Virusnachweis Material aus dieser Region
genommen werden und gleichzeitig beachtet werden, dass bei diffuser Verteilung das Virus in so
kleinen Mengen vorhanden ist, dass es nicht nachgewiesen werden kann.
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Nachdem über mehrere Jahre hinweg der Influenza A Typ H1N1 in Korea kursierte,
konnten in letzter Zeit auch Viren vom Subtyp H1N2 isoliert werden. Zweck dieser
Studie war, die Pathogenese und Virusverteilung genauer zu erforschen.
15 Kolostrum frei aufgezogenen Ferkeln im Alter von 3 Wochen wurden intra nasal mit
Virus angesteckt und anschliessend an den Tagen 1, 3, 5, 7 und 10 p.i. getötet.
Am ersten Tag nach der Ansteckung zeigten die Ferkel eine massive Pneumonie, die
bis zum Tag 7 und 10 in eine milde Form abgeklungen ist.
Die Ausprägung der pulmonalen Läsionen entsprach der Virusmenge, die mittels in situ
Hybridisierung ermittelt werden konnte.
Die Virusverteilung variierte je nach Infektionsdauer. Am Tag 1 und 3 p.i. wurden die
Signale hauptsächlich im Bronchial- und Bronchiolarepithel verzeichnet, während an
den Tagen 7 und 10 vor allem die Pneumozyten und Makrophagen (alveoläre und
interstitielle) betroffen waren.
Die Untersuchungen haben gezeigt, dass es beim Subtyp H1N2 um ein virulentes
Pathogen handelt, dass starke Pneumonien hervorrufen kann.
Ersteller : Riccarda Ursprung
Datum : 28.11.2005
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