Ag – Nachweis

Institut für Vergleichende
Tropenmedizin und Parasitologie
Tiergesundheitsdienst – Grub
Möglichkeiten der serologischen Diagnostik
von Parasitosen
im Rahmen der Tierseuchenüberwachung
(exkl. Neospora)
K. Pfister, S. Koch, H. Tenhumberg
Inhalt/Ziel der Präsentation
• Überblick über serologisch diagnostizierbare Parasitosen:
Rind
Schaf/Ziege
Schwein
•
Fasciola hepatica:
•
•
Perspektiven/Grenzen
Schlussfolgerungen
Problematik
ELISA/Koproskopie
Studie in Bayern
Wichtige verfügbare, z. T. kommerzialisierte,
parasitologische Sero-Tests
Rind:
Fasciolose
Hypodermose
Sarcoptes bovis (Räude)
Dictyocaulus viviparus (Lu-wurm)
Ostertagia spp. (MD-Strongyliden)
Pepsinogen (MD-Strongyliden)
Babesia divergens
Neosporose
Vortrag Hr. Schares
Wichtige verfügbare, z. T.
kommerzialisierte, parasitologische
Sero-Tests
Schaf/Ziege:
Psoroptes ovis (Räude)
Oestrus ovis (N - Rachendasseln)
Toxoplasma gondii (Abort)
Schwein:
Räude (Sarcoptes suis)
Parasiten – Serologie
Gründe für „serolog. Entwicklungsrückstand“
• Parasitosen keine (meldepflichtigen) Tierseuchen i. ü. S.
(Ausnahmen!)
• Parasitosen % Parasitosen: lokale Immunantwort, Gewebe / gintestinal, Protozoen – Helminthen, Zoonosen, etc.
selten 100%
• Parasiten-Elimination n. Therapie
– Ag – Stimulation bleibt erhalten
– Ak – Titer nicht zwingend aussagekräftig verändert (kurzfristig)
– Kontinuierliche Reinfektionen (z. B. Weide) % z. B. Virusinfektion,
Parasiten gehören zum System
– Parasitenfreiheit nicht zwingend angestrebt (je nach
Parasitenspezies)
• Parasitosen häufig saisonal
– d.h. Untersuchung nicht ganzjährig repräsentativ
Parasiten – Serologie
Gründe für „serolog. Entwicklungsrückstand“
• Ag sehr komplex
– z. T. Parasiten-Stadium – abhängig
– Mehrfachinfektionen innerhalb Gattung/Familie (z. B. MDStrongyliden, Eimeria spp., Pferdestrongyliden, Räude, etc.)
häufig
– z. T. variierende Oberflächenantigene (F. hepatica, u. a.)
– z. T. Gattungs- anstatt spezies-spezifische Ag (z. B.
Trichostrongyliden)
Ag – Aufbereitung schwierig, Probleme der Sensitivität, bzw.
Spezifität
Parasiten – Serologie
Gründe für „serolog. Entwicklungsrückstand“
• Ag sehr komplex
– z. T. Parasiten-Stadium – abhängig
– Mehrfachinfektionen innerhalb Gattung/Familie (z. B. MDStrongyliden, Eimeria spp., Pferdestrongyliden, Räude, etc.)
häufig
– z. T. variierende Oberflächenantigene (F. hepatica, u. a.)
– z. T. Gattungs- anstatt spezies-spezifische Ag (z. B.
Trichostrongyliden)
Ag – Aufbereitung schwierig, Probleme der Sensitivität, bzw.
Spezifität
Fasciolose
Vorwiegend chronische Verlaufsform (Rind)
Zerstörung Lebergewebe (Migration)
Fruchtbarkeitsstörungen
verringerte Milchleistung / Gewichtszunahmen
Lange Präpatenz – Periode
• Rind: ca. 10 – 12 Wochen
•
Schaf: ca. 8 – 10 Wochen
Höheres Alter / Reinfektion / Immunitätsreaktion des Wirtes können die
Präpatenz verlängern
Koprolog. Diagnostik: geringe Sensitivität (ca. 50%, nur bei chron. F.)
Serologische Diagnostik erwünscht
Lebenszyklus von F. hepatica
Untersuchung zur Verbreitung von F. hepatica
(Studie S. Koch – TGD Bayern)
•
•
•
•
•
Tank - Milchproben: BHV1 - Untersuchungsprogramm Bayern
Untersuchung von 80 Landkreisen (ganz Bayern)
80-100 Stichproben / Landkreis nach dem statist. Zufallsprinzip
(Prof. Osterkorn, Tierärztl. Fakultät - LMU München)
Total ca. 7 - 8000 Proben untersucht
2 Probenentnahmeperioden:
–
März – Mai 2003
–
November 2003 - März 2004
entsprechend Lebens-Zyklus von Lymnea truncatula
F.hepatica – Seroprävalenzstudie in Bayern
mittels ELISA
•
•
•
•
•
•
•
•
ELISA - Testkit (Institut Pourquier – Montpellier/FR)
F. hepatica – spezifisches Protein, gereinigt
„f2“ – Antigen
Bestandteil des Teguments, kein ES - Ag
Keine Kreuzreaktion mit Paramphistomum / Dicrocoelium
Kalibriert auf Basis Hämagglutination (Capron et al. 1964)
Hohe Sensitivität und Spezifizität
Ak - Nachweis in Serum-/Milchproben
ab ca. 2. Wo p. inf.,
Infektion ca. 8 Wochen früher detektierbar als koprologisch
Untersuchte Landkreise in Bayern
Untersuchungsergebnis
Landkreis Bad Reichenhall
5%
neg.
25%
positiv
Probe fehlt
49%
schw.pos.
stark positiv
8%
13%
Untersuchungsergebnis
Landkreis Rosenheim
4%
21%
neg.
positiv
Probe fehlt
schw.pos.
5%
9%
61%
stark positiv
Untersuchungsergebnis
Landkreis Sonthofen
6%
31%
45%
9%
9%
neg.
positiv
Probe fehlt
schw.positiv
stark positiv
Untersuchungen zur Spezifität & Sensitivität
Verteilung der Proben/pos. Proben - Quotienten
von negativen vs positiven Seren
Parasiten – Serologie
Handlungsbedarf für
• Ak – Nachweis
– Spezies-spezifische Ag
Rekombinante Ag
• Ag – Nachweis
– Monoklonale Antikörper
– Adäquate Testsysteme (z. B. capture – ELISA‘s, etc.)
Problem:
Finanziell / wirtschaftlich tragbar ??
– Arbeits- & Testaufwand vs Behandlungskosten !!
– Schnelltests stark zunehmend (Kleintiersektor)
Parasiten – Serologie
Handlungsbedarf für
• Neue Wertung (!) für wichtige Nutztierparasitosen
z. B. Einstufung als Tierseuchen
–
wirtschaftlich unbestritten wichtig!
• Neue Zieldefinition für die Bekämpfung:
– nicht primär (ausschließlich) Tilgung, sondern vielmehr / ebenso
Überwachung von (Minimal) – Infektionen,
d. h.: nicht Serokonversion ja/nein, sondern:
– Ak – Dynamik (Herdenebene) bestimmen, bzw.
– Ak / Ag – Threshold suchen
Indiz f. manifeste Infektion = kontinuierl. Ag-Stimulation (z. B. MDS)
Zukunft: (hoffentlich) realisierbar im Rahmen der Integrierten
Tierärztlichen Bestandsbetreuung (ITBB)
Entwicklung der HypodermosePrävalenz Pays d‘Enhaut/Schweiz
90,0
81
80,0
Prävalenz
Bestand
70,0
%
60,0
Prävalenz
Einzeltier
45,8
50,0
40,0
30,0
20,0
9,7
3,8
10,0
0,0
10,6
1,8
1997
1998
1999
0,06
0,02
2000
Parasiten – Serologie
Hypodermose
• Antikörper-Nachweis (Institut Pourquier Montpellier/FR)
• Blut / Milch – ELISA
– hohe Sensitivität/Spezifität
• Tankmilchproben eignen sich bestens!
Einsatz zur Populations-Überwachung
– d. h. nach einer grossflächigen Parasitenbekämpfung
– in Kombination mit TS-Überwachung
Parasiten – Serologie
Perspektiven (Ag-Nachweis)
Antigen-Nachweis (=Therapeut. Wirksamkeitskontrolle?...)
• Koprologie (Kleintier)
– Kryptosporidien; Taenia/Echinokokkus, Giardien, etc.
• Blut / Serum (v. a. beim Kleintier)
– Leishmaniose
– Babesiose
• Blut / Serum / Milch beim Wiederkäuer
– Hypodermose
–
–
–
–
Räude (Sarcoptes/Chorioptes)
Fasciolose
Dictyocaulose
Ostertagiose
• Pepsinogen
Zellfunktionstest
MDS - Infektion
• Milch / Tankmilch ?
Indirekter Nachweis einer
Nachweis zirkulierender Ag (Hypodermin C) nach
(100%-iger) Hypodermose - Therapie
30
Kontrolle
Eprinomectin
OD x 100
25
20
15
10
Cut-off
5
0
0
4
9
15
29
44
57
71
85
Tage p. therap. (zit. Colwell et al. 2003)
99
112
Nachweis von D. viviparus - Larven bei
Rindern der 1. u. 2. WS (150 Tiere)
Diss. Krebs 1995
18
16
%pos.Rinder 1.WS
%pos.Rinder 2.WS
14
12
10
8
6
4
2
0
Apr
Mai
Jun
Jul
Aug
Sept
Okt
Nov
Parasiten – Serologie
Perspektiven (Ag-Nachweis)
Antigen-Nachweis (=Wirksamkeitskontrolle?...)
• Koprologie (Kleintier)
– Kryptosporidien; Taenia/Echinokokkus, Giardien, etc.
• Blut / Serum (v. a. beim Kleintier)
– Leishmaniose
– Babesiose
• Blut / Serum / Milch beim Wiederkäuer
– Hypodermose
– Räude (Sarcoptes/Chorioptes)
– Dictyocaulose
– Ostertagiose
• Pepsinogen
Zellfunktionstest
MDS - Infektion
• Milch / Tankmilch ?
Indirekter Nachweis einer
MDS-Eiausscheidung beim
Rind in der 1. Weideperiode
350
300
EpG
250
200
150
100
50
0
April
Mai
Juni
Juli
Aug
Sept
Okt
Nov
Ostertagia spp.(MDS) – Infektionen
und Serumpepsinogen - Werte
Parasiten – Serologie
Zusammenfassende Bemerkungen
• Nutztier-Parasitosen sind keine Tierseuchen
Serologie derzeit (zu) wenig verfügbar
• Bedarf für Ak – Nachweis-Systeme vorhanden
– u.a. Cysticercose, Dictyocaulose, Ostertagiose, Räude, etc.
• Immunologischer Nachweis u.a. biologisch & epidemiologisch
erschwert (Gruppen-Ag; saisonales Aufkommen, Ag-Variation, etc.
• Einzelne Tests verfügbar
– Fasciolose Studie Bayern
Frankreich, GB, Schweiz, Holland, etc.
– Hypodermose
• Neudefinition der Parasiten – Serologie:
– Parasiten – Monitoring (Erfassen von Minimalinfektionen
quantitativ
Herdenebene)
– Parasiten – Surveillance (Erfassen von Neu-Infektionen nach
Sanierung, bzw. bei Import von Tieren)
• Entwicklung von Kopro-Ag – Nachweis – Systemen vorantreiben