Untersuchungen zu Verträglichkeit und Wirksamkeit der
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Aus der Außenstelle für Epidemiologie der Tierärztlichen Hochschule Hannover Untersuchungen zu Verträglichkeit und Wirksamkeit der Simultanimpfung von Sauenherden mit Progressis ® und Parvoruvac ® gegen PRRS, Parvorvirose und Rotlauf INAUGURAL – DISSERTATION zur Erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinärmedizin (Dr.med.vet.) durch die Tierärztliche Hochschule Hannover Vorgelegt von Annette Gass-Cofré aus Saarbrücken Hannover 2007 Wissenschaftliche Betreuung: PD Dr. E. große Beilage 1. Gutachter: PD Dr. E. große Beilage 2. Gutachter: Apl. Prof. Dr. rer. nat. I. Greiser-Wilke Tag der mündlichen Prüfung: 22. 05. 2007 Diese Arbeit wurde durch Mittel der Firma Merial GmbH, Hallbergmoos gefördert. Für die Unterstützung dieses Versuchsvorhabens möchte ich mich bedanken. Teile der Arbeit sind zur Publikation in der Tierärztlichen Umschau angenommen: Gass-Cofré, A., grosse Beilage, E. (2007): Untersuchungen zur Simultanimpfung von Sauenherden mit Progressis® und Parvoruvac® gegen PRRS, Parvovirose und Rotlauf. Tierärztl. Umsch. 3, 126-133 Liebe ist die Kraft, die Menschen aufschließt sich in Lernprozesse hineinzubegeben. für alle, die mich die ganze Zeit über unterstützt haben Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung ................................................................................................ 7 2 Literaturübersicht................................................................................... 9 2.1 Bedeutung von Reproduktionsstörungen beim Schwein................... 9 2.2 Porcine reproductive and respiratory syndrome (PRRS) ................. 10 2.2.1 Ätiologie und Pathogenese des PRRS................................................... 10 2.2.2 Klinik der PRRSV-Infektion..................................................................... 15 2.2.3 Immunität der PRRSV-Infektion ............................................................. 17 2.2.3.1 Immunologische Reaktion auf die PRRSV-Infektion .............................. 17 2.2.3.2 Immunologische Reaktion auf die PRRS Impfung.................................. 18 2.2.4 Epidemiologie der PRRS Infektion ......................................................... 20 2.2.5 Diagnostik der PRRSV-Infektion ............................................................ 22 2.2.6 Kontrolle der PRRS Infektion.................................................................. 25 2.2.6.1 Managementmaßnahmen ...................................................................... 26 2.2.6.2 Impfung mit attenuierten PRRS Impfstoffen ........................................... 27 2.2.6.3 Impfung mit inaktivierten PRRS Vakzinen .............................................. 29 2.2.6.4 Kombinationsimpfungen – Simultanimpfungen ...................................... 31 3 Material und Methoden ........................................................................ 33 3.1 Auswahlkriterien der Herden............................................................... 33 3.2 Herden ................................................................................................... 34 3.3 Impfungen ............................................................................................. 37 3.3.1 Impfstoffe................................................................................................ 37 3.3.2 Impfschema............................................................................................ 38 3.3.3 Lokale und systemischen Verträglichkeit der Simultanimpfung mit Progressis® und Parvoruvac® ................................................................. 39 3.3.4 Einfluss der Simultanimpfung mit Progressis® und Parvoruvac® auf die Reproduktionsleistung............................................................................ 40 3.4 Blutserologische Untersuchungen..................................................... 40 3.5 Statistische Methoden ......................................................................... 41 4 Ergebnisse ............................................................................................ 42 4.1 Verträglichkeit der Impfung von Sauen mit Progressis® ................. 42 4.1.1 Lokale Impfreaktionen ............................................................................ 42 4.1.2 Systemische Impfreaktionen .................................................................. 44 4.2 Reproduktionsleistung ........................................................................ 48 4.3 Serologische Befunde.......................................................................... 52 5 Diskussion ............................................................................................ 58 5.1 Kritische Bewertung von Material und Methode................................ 58 5.2 Diskussion der Ergebnisse ................................................................. 61 5.2.1 Verträglichkeit......................................................................................... 61 5.2.2 Wirksamkeit (Reproduktionsleistung) ..................................................... 64 5.2.3 Serologische Befunde ............................................................................ 68 6 Zusammenfassung............................................................................... 72 7 Summary ............................................................................................... 74 8 Literaturverzeichnis ............................................................................. 76 Verzeichnis der Abkürzungen E.coli Escherichia coli ELISA Enzyme Linked Immunosorbent Assay HAHT Hämagglutinationshemmungstest ICH Immunhistochemie i.m. intramuskulär IFA Immunofluorescent antibody test, Immunfluoreszenztest Ig Immunglobulin IL Interleukin IPMA immune peroxydase monolayer assay IPT Immunperoxidasetest KV killed vaccine, inaktivierter Impfstoff MLV modified life vaccine, attenuierter Lebendimpfstoff NT Neutralisationstest OD optische Dichte ORF open reading frame, offener Leserahmen p. vacc. post vaccinationem p.p. post partum PCR Polymerase Chain Reaction PPV Porcine parvovirus PRRS Porcine reproductive and respiratory syndrome PRRSV Porcine reproductive and respiratory syndrome Virus RNA Ribonukleinsäure RT-PCR Reverse Transkriptase Polymerasekettenrektion SN Serumneutralisationstest SPF specimen pathogen free, frei von speziellen pathogenen Erregern Einleitung 1 Einleitung Die Wirtschaftlichkeit einer Sauenherde wird in erheblichem Maße von den Reproduktionsleistungen bestimmt, die wesentlich in der Anzahl abgesetzter Ferkel pro Sau und Jahr zusammengefasst ist. Die Vermeidung von Reproduktionsstörungen Reproduktionsstörungen ist eine können wichtige grundsätzlich tierärztliche als Folge Aufgabe. verschiedener bakterieller oder viraler Infektionskrankheiten, aber auch durch Fütterungsfehler, Belastungen des Futters mit Mykotoxinen, Haltungsmängel und Defizite im Management entstehen. Zu den wichtigsten Erregern, die Reproduktionsstörungen verursachen können, gehören das Porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV), das Porcine parvovirus (PPV) und Erysipelothrix rhusiopathiae, der Erreger des Rotlaufs. Die beiden erstgenannten viralen Erreger sind endemisch in Herden mit intensiver Schweineproduktion verbreitet, so dass das Risiko einer Infektion als außerordentlich hoch eingeschätzt werden kann. Die Verbreitung von Erysipelothrix rhusiopathiae ist aktuell nicht untersucht, ein nennenswertes Infektionsrisiko ist aber anzunehmen. Die Infektionen mit den genannten Erregern können insbesondere dann zu schwerwiegenden Schäden führen, wenn sich Sauen erstmalig während der Trächtigkeit infizieren. Da eine spontane Infektion auch in endemisch infizierten Herden nicht sicher im Zeitraum vor der ersten Belegung stattfindet, haben sich gezielte Immunisierungen grundsätzlich als praktikabel erwiesen. Die Anwendung von Impfstoffen bei Sauen wird vielfach auch unter praktischen Aspekten durchgeführt. Die sogenannten „Bestandsimpfungen“, bei denen alle Sauen einer Herde unabhängig von ihrem Reproduktionsstatus gleichzeitig eine Impfung erhalten, werden in der Praxis aus wirtschaftlichen und logistischen Gründen favorisiert. Die Impfung vieler Tiere wird zeitsparend durchgeführt, da die Identifikation von Einzeltieren nicht zwingend notwendig ist. Die Durchführung von „Bestandsimpfungen“ setzt voraus, dass die Impfstoffe für die Anwendung bei Sauen aller Reproduktionsstadien geeignet und zugelassen sind. Sauenherden werden üblicherweise nicht nur gegen die oben genannten Erreger immunisiert, sondern im Bedarfsfall auch gegen verschiedene andere Erreger, wie z.B. das Influenzavirus, oder mit dem Ziel, den Ferkeln einen kolostralen 7 Einleitung Schutz zu vermitteln, z.B. gegen Escherichia coli, Clostridium perfringens oder Streptococcus suis. In einigen Herden werden sehr intensive Impfprogramme umgesetzt, so dass die Herden in vierwöchigen Intervallen der Belastung intramuskulärer Injektionen ausgesetzt sind. Um die Belastungen, die mit dem Impfakt einhergehen, zu reduzieren, besteht ein deutliches Interesse an Untersuchungen zur Verträglichkeit und Wirksamkeit von Simultanimpfungen, also der gleichzeitigen Applikation verschiedener Impfstoffe an unterschiedlichen Lokalisationen. Kombinationsimpfstoffe stehen für Schweine ausschließlich für Impfungen gegen Porcine parvovirus/Erysipelothrix rhusiopathiae, Escherichia coli/Clostridium perfringens sowie Pasteurella multocida/Bordetella bronchiseptica zur Verfügung (ANONYM 2005). Für die Impfung gegen das Porcine reproductive and respiratory syndrome (PRRS) sind in Deutschland derzeit zwei attenuierte Impfstoffe, die auf dem EUbzw. dem US-Genotyp des PRRSV basieren, und ein inaktivierter Impfstoff auf Basis des EU-Genotyp verfügbar. Inaktivierte Impfstoffe haben gegenüber attenuierten Vakzinen den Vorteil, dass eine Übertragung des Impfstammes auf ungeimpfte Tiere, Mutationen sowie ein Wiedererlangen der Virulenz ausgeschlossen sind (LAGER 2003). Die vorliegende Verträglichkeit Untersuchung und wurde Wirksamkeit der mit dem Impfung Ziel mit durchgeführt, einem die inaktivierten Monoimpfstoff (Progressis®, Merial GmbH, D-85399 Hallbergmoos) gegen PRRS bei simultaner Applikation eines inaktivierten Kombinationsimpfstoffes gegen Parvovirose und Rotlauf (Parvoruvac®, Merial GmbH, D-85399 Hallbergmoos) zu prüfen. Die Untersuchungen wurden als Feldversuch in vier Sauenherden durchgeführt. Als Indikator für die Verträglichkeit wurden die Injektionsstelle auf Gewebeveränderungen und die Körpertemperatur auf eine mögliche Abweichung geprüft; außerdem wurde das Allgemeinbefinden anhand klinischer Parameter untersucht. Die Wirksamkeit wurde stellvertretend für immunologische Untersuchungen oder Belastungsinfektionen aus verschiedenen Parametern zur Beschreibung der Reproduktionsleistung abgeleitet. Die Untersuchung wurde als Longitudinalstudie durchgeführt, so dass die Reproduktionsleistung vor und nach Einführung der Simultanimpfung verglichen werden konnten. 8 Literatur 2 2.1 Literaturübersicht Bedeutung von Reproduktionsstörungen beim Schwein Die wirtschaftliche Schweinehaltung Bedeutung ist schwierig der zu Reproduktionsstörungen beziffern. Die für genetisch die limitierte Leistungsfähigkeit einer Sau von ca. 27 geborenen Ferkeln/Jahr wird jedoch selten erreicht. Als eine Ursache für Fruchtbarkeitsstörungen wie Aborte, Mumifizierung und Totgeburten sind laut JOO (1999) verschiedene infektiöse und nicht infektiöse Faktoren bekannt (16 virale, 13 bakterielle Infektionen, Parasiten und Mykotoxine). Der Erreger des Rotlaufs (Erysipelothrix rhusiopathiae) verursacht schwere klinische Allgemeinerkrankungen, wie Fieber, Apathie, Hautreaktionen und Reproduktionsstörungen (PLONAIT 1997, RITZMANN et al. 2000). Das Porcine parvovirus (PPV) ist am sog. „SMEDI-Syndrom“ (stillbirth, mumification, embryonic death and infertility) der Schweine ursächlich beteiligt und weltweit verbreitet (CUTLIP u. MENGELING 1975; MENGELING 1978; LIEBERMANN et. al. 1988; ORAVAINEN 2004). Die Parvovirose ist durch Unfruchtbarkeit, kleine Würfe, gehäufte Totgeburten sowie der Geburt mumifizierter Feten gekennzeichnet (LEOPOLDT u. URBANECK 1987). Während der ersten Trächtigkeit sind die Sauen dem größten Risiko ausgesetzt und die Erkrankung kann zu bedeutenden wirtschaftlichen Verlusten führen (STEIN u. LEMAN 1982; MORRISON u. JOO 1984). Das Krankheitsbild des Porcine reproductive and respiratory syndrome (PRRS) trat erstmals 1987 in den USA und 1991 in Nordwestdeutschland auf und ist endemisch in vielen schweineproduzierenden Ländern. Es erhielt die Bezeichnung „seuchenhafter Spätabort“, mystery swine disease oder auch blue ear disease und ist durch Fruchtbarkeitsstörungen im letzten Drittel der Trächtigkeit sowie durch Atemwegserkrankungen bei Schweinen aller Altersklassen gekennzeichnet (POL et al. 1991; TORREMORELL et al. 2000). Die PRRSV-Infektion gehört zu den Verlustreichsten in der Schweineproduktion und ist die häufigste Diagnose im Zusammenhang mit Aborten und Unfruchtbarkeit (SWENSON et al. 1995). Einer amerikanischen Studie zufolge liegen die wirtschaftlichen Verluste um etwa 100 bis 300 US-Dollar pro Sau und sind mit 9 Literatur etwa 560 Millionen US-Dollar (66,75 für Zucht- und 493,57 Millionen für Mastbetriebe) um 200 Millionen US-Dollar höher als die durch Schweinepest und Aujeszky’sche Krankheit verursachten Schäden (WETZELL 2004, NEUMANN et al. 2005). In Abhängigkeit von Hygiene, Management und Virulenz des PRRSV Stammes treten klinische Probleme unterschiedlicher Intensität im Bestand auf (GROSSE BEILAGE u. GROSSE BEILAGE 1993). Bei Zuchtsauen führt sie zu einer erhöhten Zahl von totgeborenen mumifizierten oder lebensschwachen Ferkeln, zu verlängerten Zwischenwurfzeiten, höheren Umrauschquoten, Aborten und Anoestrus (DONE et al. 1996; CHUNG et al. 1997). Bei Ferkeln und Mastschweinen aller Altergruppen sind Atemwegserkrankungen, eine erhöhte Mortalität und Anfälligkeit für Sekundärinfektionen die Folge (CHRISTIANSEN u. JOO 1994). 2.2 Porcine reproductive and respiratory syndrome (PRRS) 2.2.1 Ätiologie und Pathogenese des PRRS Der Erreger des PRRS wurde erstmalig in den Niederlanden beschrieben und als Lelystad Virus bezeichnet (TERPSTRA et al. 1991; WENSVOORT et al. 1991). Aufgrund der vergleichbaren Morphologie, der Genomorganisation und Replikationsstrategie wurde das Virus später der Familie der Arteriviridae, Ordnung Nidovirales zugeodnet, zu der auch die Coronaviren gehören. Andere Mitglieder dieser Gruppe sind das Lactate dehydrogenase virus (LDV), das Equine arteritis virus (EAV) und das Simian haemorrhagic fever virus (SHFV) (WILLS 1997 b; DEE 1998; FOSS 2002). Die Replikation des PRRSV findet vorrangig in den Alveolarmakrophagen und in den Makrophagen anderer Gewebe statt (ROSSOW et al. 1995). Das PRRS Virus ist ein behülltes Virus mit einem nichtsegmentierten positiv polaren RNA Genom. Das Genom hat acht offene Leserahmen (open reading frames, ORFs). Die ORFs 5, 6 und 7 kodieren für die Proteine der Hülle, der Membran- und des Nukleokapsids (MEULENBERG et al. 1997). Das vom ORF-5 kodierte GP5 Glykoprotein, induziert die humorale Immunität (MENGELING et al. 2003). RNA Viren sind aufgrund der ungenauen RNA Replikation mit einer hohen Mutationsrate assoziiert. Die hohe Mutationsrate resultiert auch in erheblichen Genomunterschieden der nordamerikanischen Isolate. Das Vorkommen von 10 Literatur PRRS-Ausbrüchen in geimpften Herden wird daher auch als Folge der Infektion eines Bestandes mit verschiedenen PRRSV Isolaten diskutiert (COEN et al. 1996; COLLINS 1998). Die Auswertung der Genomsequenzen von Isolaten und Stämmen aus verschiedenen Ländern und Kontinenten hat zu der Annahme geführt, dass das PRRSV einen einheitlichen Ursprung hat, der bisher aber noch nicht sicher lokalisiert werden konnte (MENG et al. 1995). Der Genomvergleich und die Unterscheidung durch die phylogenetische Analyse ergab eine deutliche Variation zwischen Isolaten des amerikanischen Genotyps und des europäischen Genotyps, wobei die Sequenzen der Aminosäuren von ORF 2-7 der amerikanischen Stämme nur zu 55 bis 79 % denen der europäischen Isolate identisch sind (MENG et al. 1995; MEULENBERG et al. 1997). Die asiatischen PRRSV Isolate sind dem amerikanischen Genotyp sehr ähnlich; es wird eine Verschleppung des Virus über Tiertransporte angenommen (LAGER u. MENGELING 2000). Trotz unterschiedlicher Virulenz der verschiedenen PRRSV Isolate, ist der Tropismus und die Verteilung des PRRSV im Gewebe vergleichbar. Der EU-Genotyp des PRRSV wurde in neuerer Zeit auch in Nordamerika nachgewiesen (ROPP et al. 2004). Der Ursprung der dem EU Stamm ähnlichen nordamerikanischen PRRSV Isolate (PRRSV-10) ist unbekannt. Die Isolate zeigen mit 93,7 % eine hohe Idendität mit den von den ORF 2-7 kodierten Aminosäuresequenzen des Lelystad Virus und unterscheiden sich deutlich vom Prototyp der nordamerikanischen Isolate (VR-2332). Die Idendität liegt hier bei nur 58 % (FANG 2004; ROPP et al. 2004). Das PRRSV verursacht eine systemische Infektion; Eintrittspforte ist in der Regel der Atmungstrakt (ROSSOW et al. 1994). Das PRRSV hat eine hohe Affinität zu Monozyten und Makrophagen (BENFIELD 2002). Das PRRSV gilt als sehr infektiös, so dass schon kleine Mengen (20–40 Erreger) nach oronasaler oder intramuskulärer Applikation ausreichen, um eine Infektion zu induzieren (ZIMMERMAN et al. 1997; MENGELING et al. 1999). Ob das PRRSV direkt oder indirekt (durch Zytokine) die Zellen schädigt, ist nicht bekannt (LAGER u. MENGELING 2002). Bereits drei Stunden nach der PRRSV Infektion sind die Mitochondrien der Alveolarmakrophagen geschädigt (POL 1992). Nach dem Eindringen des Virus über die Schleimhäute ist es schon nach 12 bis 24 Stunden im Blut nachweisbar; die Vermehrung findet zuerst in den regionalen Makrophagen statt, anschließend folgt die systemische Ausbreitung auf andere 11 Literatur Makrophagen (ROSSOW 1996; ROSSOW 1998). Dabei sind im Lymphgewebe zwar zahlreiche PRRSV positive Makrophagen feststellbar; eine Virusreplikation in Lymphozyten ist bislang aber nicht beschrieben (MOLITOR et al. 1997). Eine allgemeine Lymphadenitis beginnt etwa zehn bis 14 Tage nach Infektion; sie ist charakterisiert durch eine follikuläre Hypertrophie und Hyperplasie der Lymphozyten, die mehrere Wochen dauert (KREUTZ u. ACKERMANN 1996; HALBUR et al. 1995). Die Inkubationszeit beträgt drei bis sieben Tage. Die Virusreplikation führt innerhalb von 12 Stunden zu einer lytischen Infektion der Wirtszellen und zu einer Apoptose der Nachbarzellen. Die Läsionen sind bei der respiratorischen Form durch eine interstitielle Pneumonie charakterisiert (MURTAUGH et al. 2002). Die interstitielle Pneumonie ist häufig begleitet von Sekundärinfektionen mit Haemophilus parasuis, Actinobacillus suis, Mycoplasma hyopneumoniae und Pasteurella multocida (VAN REETH 1997; THACKER et al. 1999; BROCKMEIER et al. 2000; DONE 2001). In der Lunge tritt das PRRSV vorrangig in den Makrophagen der alveolären Septen und seltener auch in den Typ II Pneumozyten auf (VAN REETH u. NAUWYNCK 2000). Untersuchungen nach experimeneller Infektion mit US Genotypen belegen den Beginn makroskopischer Läsionen in der Lunge nach 48 Stunden. Sie sind nach zehn Tagen am deutlichsten und heilen 21 bis 28 Tage post infectionem (p.i.) ab (LAGER u. MENGELING 2000). Auch im Gewebe der Fortpflanzungsorgane von klinisch erkrankten Sauen, abortierten Feten und totgeborenen Ferkeln sind selbst während der Virämie nur geringe Erregermengen feststellbar (MURTAUGH et al. 2002). Bei Ebern wurde nach intranasaler Infektion mit dem PRRSV Stamm 5710 (1992 in Nordspanien isoliert) eine zwei bis 23 Tage dauernde Virämie nachgewiesen. Im gleichen Zeitraum konnte eine Virusreplikation in verschiedenen Geweben des männlichen Reproduktionstraktes, vor allem im Nebenhoden und den Anhangsdrüsen festgestellt werden. Der Nachweis im Ejakulat wurde am Tag vier bis zehn p.i. erbracht (PRIETO 2003). Infizierte Makrophagen im Ejakulat werden als Quelle für die Infektion mit PRRSV vermutet (ROSSOW 1998). Die Erregerausscheidung über das Ejakulat ist intermittierend und eine Infektion vor dem Belegen der Jungsauen kann unter Feldbedingungen zu reduzierten Konzeptionsraten führen (LAGER et al. 1996; PRIETO et al. 1997; PRIETO u. CASTRO 2005). 12 Literatur Experimentell und auch bei Feldinfektionen konnte bei Feten eine Vaskulitis der größeren Organe oder eine nekrotisierende Arteriitis von Teilen der Nabelschnur nachgewiesen werden (LAGER u. HALBUR 1996). Die Infektion der Feten kann nur bei einem kleinen Prozentanteil der betroffenen abortierten Würfe festgestellt werden und die meisten davon bei Aborten in den letzten ein bis zwei Wochen der Trächtigkeit. Diese Feststellungen konnten auch experimentell bestätigt werden (MENGELING et al. 1994; LAGER et al 1997) und lassen vermuten, dass die fetale Infektion nur eine geringe Bedeutung für das PRRSV-bedingte Abortgeschehen hat. Bei intrauterin nach dem 90. Trächtigkeitstag infizierten Feten werden von LAGER u. HALBUR (1996) eine nekrotisierende Arteriitis der Nabelschnüre mit periarterieller Blutung beschrieben. Läsionen der Nabelschnüre, Vaskulitis und der PRRSV Nachweis im Endothel abortierter Feten und tot geborener Ferkel lassen einen Endothelzelltropismus bei PRRS assoziierten Aborten vermuten. Eine produktive Infektion des Aorten- oder Lungenarterienendothels konnte nicht nachgewiesen werden (ROSSOW et al. 1996; HOWERTH et al. 2002). Intrauterin PRRSV infizierte Ferkel werden, bedingt durch die Infektion und Apoptose der Thymuszellen, mit einer deutlichen Immunschwäche geboren. Sie erkranken daher oft an sekundären bakteriellen Infektionen (DONE u. PATON 1995; FENG et al. 2002). Ein deutlicher Verlust von kortikalen Thymozyten wurde auch bei anderen Tierarten mit neonatalen viralen Infekten beobachtet, wie z.B. bei der Immunschwäche bei Katzen (JOHNSON et al. 1998) oder bei Akabanevirus-Infektionen bei Schafen (PARSONSON et al. 1977). Die ersten zwei Wochen nach der Infektion werden als akutes Stadium bezeichnet, in denen die höchste Virusmenge aus den Zielorganen isoliert werden kann. Das sich anschließende Stadium der persistenten Infektion, ist durch ein niedrigeres Niveau der Virusreplikation in wenigen Organen gekennzeichnet (VAN REETH 1997; BENFIELD 2002). BENFIELD (2002) beschreibt vier Phasen für die akute und persistierende PRRS Erkrankung nach intrauteriner Infektion: Die akute Phase beginnt mit der intrauterinen Infektion der Feten, die in einigen Fällen schon 11 Tage nach der intranasalen Inokulation der Sau stattfindet. Nach der Geburt treten respiratorische Symptome, Lidödeme, Lymphadenopathien und vermehrte Sekundärinfektionen auf, die mit einer erhöhten Mortalität verbunden sind. Die Virämie ist bei intrauterin infizierten Tieren mit einer Dauer von bis zu 13 Literatur zehn Wochen deutlich länger als bei Schweinen, die sich ab etwa der vierten Lebenswoche mit dem PRRSV infizieren. Dem Stadium der Virämie folgt die Phase der Viruspersistenz. Das Hauptsymptom dieser Phase ist die Lymphadenopathie mit Virusnachweis. Die Übertragung auf Kontrolltiere wurde vom 64. bis 112. Tag nach der Geburt nachgewiesen. Später haben die Tiere meist niedrige Antikörperiter im Neutralisationstest und das Virusgenom ist im Serum intermittierend mittels PCR nachweisbar; eine Virusisolierung ist in diesem Stadium schwierig. In Untersuchungen zur Pathogenese wurden 48 Stunden p.i. makroskopische Lungenläsionen festgestellt, die nach 10 Tagen ihren Höhepunkt erreichten und 21 bis 28 Tage p.i. auszuheilen begannen. (HALBUR et al. 1996; LAGER u. MENGELING 2000). Bei Feldinfektionen koexistieren die PRRS Läsionen der Lunge häufig mit bakteriell bedingten Entzündungen. Als Läsionen sind die Hypertrophie und Hyperplasie des Keimzentrums des Lymphgewebes mit nachfolgender Nekrose und zystischen Zwischenräumen mit Polykariozyten festzustellen (ROSSOW 1998). Stämme mit einer höheren Pneumovirulenz führen laut HALBUR et al. (2002) auch zu einer stärkeren Anämie bei Ferkeln. Der Mechanismus ist noch nicht abschließend geklärt, es wird aber diskutiert, dass die PRRSV-Infektion die Erythropoetinproduktion inhibiert. Im Knochenmark konnte das PRRSV nicht nachgewiesen werden (DEE 1998; HALBUR et al. 2002). Intrauterin infizierte Ferkel entwickelten ebenfalls eine Lymphozytopenie sowie eine Monozytopenie. Bei experimentell infizierten Sauen wurden Endometritiden und Myometritiden unterschiedlicher Schweregrade festgestellt (LAGER u. HALBUR 1996). Neben den Wildtypen des PRRSV gibt es attenuierte Stämme, die in unterschiedlicher Weise eine kürzere und geringere Virämie, weniger oder keine Läsionen und eine geringere Virusreplikation zeigen (LAGER 2002). Unter experimentellen Bedingungen können attenuierte PRRSV Stämme apathogen scheinen, jedoch unter Feldbedingungen nach mehreren Tierpassagen die Virulenz zurückgewinnen. Für MENGELING et al. (1996) haben virulente PRRSV Stämme definitiv und attenuierte möglicherweise einen negativen Einfluss auf das Überleben und Wachstum von neugeborenen Ferkeln. 14 Literatur 2.2.2 Klinik der PRRSV-Infektion Die klinischen Symptome der PRRSV-Infektion werden durch viele Faktoren wie Alter, Rasse, Geschlecht, Trächtigkeitsstatus, Immunstatus und Virusstamm beeinflusst (COLLINS 1998). Die meisten der nachfolgend für Feldinfektionen beschriebenen Symptome konnten experimentell reproduziert werden. Neugeborene Ferkel, die intrauterin oder kurz nach der Geburt infiziert wurden, erkranken schwerer als ältere Tiere (ROSSOW 1998). Die endemisch verlaufende PRRSV Infektion kann deutlich negative Einflüsse auf die Leistung einer Sauenherde haben. Eine infizierte Herde kann aber auch klinisch unauffällig sein und dennoch infizierte Tiere produzieren. Innerhalb von vier Wochen nach der Einstallung infizierter Tieren in eine bis dahin nicht infizierte Herde breitet sich das Virus rasch aus und führt zu klinischen Symptomen (HURNIK et al. 2000). REGULA et al. (2003) beschreiben eine erhöhte Rate totgeborener Ferkel in Herden, die zwar keine auffällige klinische Symptomatik zeigen, aber hohen PRRSV-Antikörperkonzentrationen haben. Die Erkrankung äußert sich in der akuten Phase durch Fieber, Anorexie, Apathie, Dyspnoe und vergrößerte Lymphknoten bei Ferkeln sowie Reproduktionsstörungen bei Jungsauen und Sauen. Eber können ähnliche Symptome wie Sauen (Lethargie, Inappetenz, Fieber) sowie gelegentlich auch einen Verlust der Libido entwickeln (YAEGER et al. 1993; ROSSOW 1998; DEE 2002). Die respiratorische Erkrankung infolge einer PRRSV-Infektion verläuft in Europa nach DONE (2001) meist unkompliziert. Die Infektion kann zu einer vorübergehenden Anorexie, Lethargie, leichtem Husten und Schniefen führen (REGULA et al. 2003), für neugeborene Ferkeln werden Dyspnoe und eine teilweise sehr hohe Mortalitätsrate beschrieben (ROSSOW 1998). Stark erhöhte rektale Temperaturen und sehr deutliche Lymphknotenschwellungen wurden von CUATERO et al. (2002) bei Ferkeln vier Wochen nach dem Absetzen beobachtet. Es gelang jedoch nicht, die Hauptphase der Virämie bestimmten klinischen Symptomen zuzuordnen. Die PRRSV-Infektion allein führt, im Gegensatz zu anderen Atemwegserkrankungen, nicht zu dauerhaften Gewebeschäden, sondern meist nur zu geringen interlobulären Ödemen, kleinen Atelektasen und einer massiven Infiltration der Lungen mit mononuklearen Zellen und Makrophagen (COLLINS 1998; VAN REETH u. NAUWYNCK 2000). BROCKMEIER u. LAGER (2002) beschreiben eine interstitielle, multifokale Pneumonie nach experimenteller 15 Literatur Monoinfektion mit dem PRRS Virus und eine eitrige Bronchopneumonie bei einer Koinfektion z.B. mit Bordetella bronchiseptica. Untersuchungen von SHIBATA et al. (2000) zeigen, dass eine vorhergehende Infektion mit einem homologen PRRSV Stamm die klinischen Symptome und die Virusproliferation bei Ferkeln weitgehend verhindert. Die Auswirkungen der Virämie und der klinischen Erkrankung sind nach Untersuchungen von MENGELING et al. (1996) und JOHNSON et al. (2004) auch von der Virulenz des PRRSV Isolates abhängig. Die PRRSV-Infektion verläuft bei Sauen und Jungsauen subklinisch oder mit verschiedenen Symptome wie Anorexie, Fieber, Lethargie, Pneumonie, Agalaktie, zyanotische Verfärbungen von Vulva und Ohren, Unterhautödemen und verzögertem Eintreten der Rausche nach der Geburt (ROSSOW 1998). Die Infektion tragender Sauen führt besonders im letzten Drittel der Trächtigkeit zu einer transplazentaren Infektion, wobei das Infektionsrisiko für die Feten mit fortschreitender Trächtigkeitsdauer steigt (LAGER et al. 1996; VAN REETH u. NAUWYNCK 2000). Die Reproduktionsstörungen durch Infektionen in dieser Phase der Trächtigkeit sind charakterisiert durch Spätaborte (108. bis 112. Trächtigkeitstag) und die termingerechte Geburt von Würfen mit einer erhöhten Rate lebensschwacher und totgeborener Ferkel. Darüberhinaus wird auch das Vorkommen pathologisch verlängerter Trächtigkeiten (> 117. Trächtigkeitstag) beschrieben (ROSSOW 1998). Die durch PRRS verursachten Reproduktionsstörungen kommen innerhalb einer Herde über einen Zeitraum von wenigstens 10 bis 12 Wochen vor. Häufig dauert das Krankheitsgeschehen etwa vier Monate an, während länger Dauernde Krankheitsverläufe eher selten sind. Konzeptionsstörungen werden im Feld häufig im Zusammenhang mit PRRS-Ausbrüchen in Herden beschrieben, sie sind experimentell aber nicht sicher zu reproduzieren. Im Verlauf einer PRRSVInfektion von Sauenherden ist es möglich, dass sich ein Teil der Sauen zunächst nicht mit dem PRRSV infiziert. Auf diese Weise entstehen Subopulationen, die sich zu einem späteren Zeitpunkt infizieren, was den endemischen Verlauf der Infektion in der Herde begünstigen kann (ROSSOW 1998). 16 Literatur 2.2.3 Immunität der PRRSV-Infektion 2.2.3.1 Immunologische Reaktion auf die PRRSV-Infektion Die Interaktionen des PRRSV mit dem Immunsystem des Schweines sind immunbiologisch bislang nicht abschließend geklärt. Protektive Eigenschaften werden sowohl der humoralen, als auch der zellvermittelten Immunreaktion zugeschrieben (MEIER 2000; FOSS et al. 2002). Die Immunreaktion gegen das PRRSV ist dabei nicht immer ausreichend, um eine verlängerte Virämie mit persistierender Infektion und Virusausscheidung, Reinfektion und eine erneute Erkrankung zu verhindern (MURTAUGH et al. 2002). Die Antikörperbildung, die auf die PRRSV-Infektion folgt, ist im ELISA messbar mit einem Anstieg innerhalb von sieben bis zehn Tagen. Innerhalb von drei bis vier Wochen wird eine PlateauPhase erreicht und ab etwa acht bis zehn Wochen p.i. wird üblicherweise ein Rückgang der Antikörpertiter festgestellt. Die Immunreaktion gegen das PRRSV hat darüber hinaus einige Besonderheiten, wobei besonders die mehrwöchige gemeinsame Zirkulation von Virus und Antikörpern im Blut auffällt. (ROSSOW 1998). Der Nachweis der im ELISA nachweisbaren Antikörper korreliert daher nicht mit der Eliminierung des Erregers (MURTAUGH 2005). Die humorale und zellvermittelte Immunität bewirkt innerhalb von etwa zwei bis vier Wochen eine Eliminierung des Virus aus dem zirkulierenden Blut, nicht aber aus dem Lymphgewebe, wo die Infektion persistiert. PRRSV spezifische neutralisierende Antikörper werden frühestens 14 bis 28 Tag p.i. gebildet und führen zu niedrigeren Virustitern im Blut. Die meisten Tiere bleiben nach der Auseinandersetzung mit einem virulenten Stamm über einen Zeitraum von mehr als 60 Tagen infiziert. Die Interferonkonzentrationen am Infektionsort sind gering und die Persistenz des PRRSV - vorzugsweise im Lymphgewebe - zeigt, dass die frühe Immunreaktion des Wirtes den Erreger nicht vollkommen eliminieren kann (BAUTISTA 1997; LAGER et al. 1997; MURTAUGH et al. 2002). Die Abwehrreaktion vermittelt eine anamnestische Immunität, die vorzugsweise stammspezifisch ist. Bis zu einem gewissen Grad scheint auch ein heterologer Schutz gegenüber anderen PRRSV Isolaten zu bestehen (BAUTISTA 1997; LAGER et al. 1997). Zuchtsauen können nach wiederholtem Kontakt mit demselben PRRS Feldstamm (SD 23983) vier Monate nach der letzten Infektion 17 Literatur im ELISA Test serologisch schwach positiv oder seronegativ reagieren (Mc CAW 2003). Die SN Antikörper stiegen graduell und bei einigen Tieren konnte nach der Reinfektion mit dem genannten Stamm das PRRS Virus mittels RT-PCR festgestellt werden. Dies lässt vermuten, dass auch nach mehrfachem homologen Erregerkontakt keine sterile Immunität entsteht. Zwei Wochen nach Infektion mit einem heterologen PRRSV Isolat (Powell Stamm), gegen den keine, oder nur eine begrenzte Kreuzimmunität besteht, kann eine deutliche Immunantwort sowohl im ELISA, als auch im Neutralisationstest beobachtet werden (Mc CAW 2003). Nach einer Infektion übertragen Sauen maternale Antikörper über das Kolostrum (MOLITOR et al. 1997). Das Kolostrum vermittelt im Belastungsversuch einen besseren Schutz, als die direkte Gabe eines PRRSV-Antikörperkonzentrats, was vermuten lässt, dass auch die zelluläre Immunität eine Bedeutung für den Schutz vor der Erkrankung hat. Maternale Antikörper werden innerhalb von zwei bis vier Wochen post natum (p.n.) abgebaut, was möglicherweise das vermehrte Vorkommen klinischer Erkrankungen um den Zeitpunkt des Absetzens erklärt (JOISEL et al. 2001). Im Blocking-ELISA Test ist eine Persistenz kolostraler Antikörper sogar 6 bis 10 Wochen p.n. nachweisbar (ROSSOW 1998). OSORIO (2002 c) vermutet eine besondere Bedeutung der zellvermittelten Immunantwort im Schutz gegen das PRRSV. Infizierte Schweine entwickeln eine vorübergehende T-Zellvermittelte, PRRSV spezifische Antwort, die etwa vier Wochen nach der Infektion beginnt und etwa neun bis 14 Wochen bestehen bleibt. (MURTAUGH et al. 2002). Die Intensität der Immunantwort wird aber auch anhand des Vorkommens spezifischer Interferon Gamma (IFN-γ) produzierender Zellen bestimmt. Methoden dafür sind der standarisierte LymphoproliferationsTest und der sogenannte ELISPOT® (MEIER et al. 2000; FOSS et al. 2002; NILUBOL et al. 2004). 2.2.3.2 Immunologische Reaktion auf die PRRS Impfung Impfreaktionen werden unter anderem durch die Messung von Antikörpertitern bewertet. Die Höhe der Antikörpertiter ermöglicht jedoch noch keine Aussage darüber, ob tatsächlich ein Schutz besteht. Außerdem ist zu berücksichtigen, dass verschiedene andere Einflüsse, wie z.B. Koinfektionen mit anderen Viren mit einer 18 Literatur Immunantwort interferieren und sogar immunsuppressiv wirken können (LEIBOLD 2003). RNA Viren haben, bedingt durch die ungenaue RNA Replikation und durch das Fehlen der Korrekturfunktion der RNA abhängigen RNA-Polymerasen, eine hohe Mutationsrate. PRRS-Ausbrüche in geimpften Herden in den USA weisen auf die Bedeutung antigener Unterschiede verschiedener PRRSV Isolate hin, die auch geimpfte Schweine infizieren können (COLLINS 1998). Das Glykoprotein GP5 ist der Hauptbestandteil der Hülle des PRRSV, gegen das nach Impfung mit einer attenuierten Vakzine oder Infektion mit einem Feldvirus spezifische neutralisierende Antikörper gebildet werden. Zytokine, besonders das Interleukin-12 und Choleratoxin, haben das Potential, die Immunantwort gegen attenuierte Vakzinen zu verstärken (FOSS et al. 2002). Virusneutralisierende Antikörper haben ebenfalls eine erhebliche Bedeutung für den Schutz gegen die PRRS Infektion; ob sie die Virusausscheidung beeinflussen ist allerdings unbekannt (NILUBOL et al. 2002). Die Abwehr intrazellulärer Erreger, besonders der Viren, erfordert eine potente zellvermittelte Immunantwort durch zytotoxische T Lymphozyten (CD8+). Die Induktion einer zellvermittelten Immunantwort ist auch von Bedeutung für die Wirksamkeit der meisten inaktivierten Vakzinen (THACKER 2003). Inaktivierte Vakzinen induzieren eine Immunantwort, die in PRRS negativen Tieren mittels ELISA oder Neutralisationstest kaum meßbar ist; trotzdem scheint die Immunreaktion ausreichend, um nach erneutem Erregerkontakt die Virämie und die Virusausscheidung zu reduzieren (THACKER 2003). Bei PRRSV freien und mit einer inaktivierten PRRS-Vakzine geimpften Schweinen konnten NILUBOL et al. (2004) keinen Anstieg der neutralisierenden Antikörper beobachten. Ein entsprechender Nachweis war nur bei Schweinen möglich, die sich bereits zuvor mit dem PRRSV infiziert hatten. Eine ähnliche Reaktion wurde auch von BAKER et al. (1999) bei Sauen beobachtet, die zuerst mit einem attenuierten Impfstoff und anschließend mit einer inaktivierten Vakzine geimpft worden waren. Bei den, nur mit einer attenuierten Vakzine geimpften Tieren wurde dagegen kein oder nur ein minimaler Anstieg der neutralisierenden Antikörper nachgewiesen. Eine vergleichbare Reaktion konnten JOO et al. (1999) bei Ferkeln feststellen, die am Tag 35 und 53 nach Verabreichung eines attenuierten Impfstoffes mit einer inaktivierten Vakzine geimpft wurden. 19 Literatur 2.2.4 Epidemiologie der PRRS Infektion Die Prävention und Kontrolle der PRRSV-Infektion fordert ein gründliches Verständnis der Epidemiologie (WILLS et al. 1997b). Die hohe Infektiosität, die teilweise mehrwöchige Ausscheidung durch klinisch unauffällige Virusträger und die Verschleppung durch kontaminiertes Sperma hat zu der schnellen, weltweiten Verbreitung geführt (YAEGER et. al. 1993; GRADIL et al. 1996; LAGER u. MENGELING 2000). Es gibt direkte und indirekte Übertragungsmöglichkeiten und der Viruseintrag kann grundsätzlich in naive Herden hinein und zwischen infizierten Herden mit unterschiedlichem Immunstatus erfolgen (MARTELLI 2002; OTAKE 2003). Die direkte Übertragung des PRRSV findet durch Kontakt mit Blut, Nasensekret, Speichel, Sperma, Kot, Urin oder Sekreten der Milchdrüse von infizierten Tieren statt (ROSSOW 1998; WAGSTROM et al. 2001; OTAKE 2003). Als Hauptfaktor für die Übertragung des PRRSV gelten Tiertransporte, die Umstallung von Schweinen, der direkte Tierkontakt und Sperma. Faktoren für die Übertragung können zudem Menschen, Nager, Fahrzeuge, Vögel und Injektionsnadeln etc. sein. Nicht desinfizierte Gebäude können noch drei Wochen nach der Ausstallung infizierter Schweine mit infektiösem Virus kontaminiert sein (MEREDITH 1995; MARTELLI 2002; OTAKE 2003). Die Ausbreitungsdynamik der PRRSV-Infektion in einer Herde ist abhängig von Faktoren wie Herdengröße, Kontaktmöglichkeit verschiedener Produktions- und Altersgruppen, Tierzukauf, Aufnahme maternaler Antikörper sowie der Qualität, mit der Reinigungs- und Desinfektionsmaßnahmen durchgeführt werden (ALBINA et al. 1994). Serumproben von experimentell infizierten Schweinen sind häufig sieben bis 14 (21) Tage p.i. PRRSV positiv. Das Virus konnte nach experimenteller Infektion mit dem US-Stam ATCC VR-2402 aus Speichelproben bis zu 42 Tage p.i., aus Urinproben sieben bis 14 Tage p.i., aus Lungenlavageproben bis zu 35 Tage p.i. und aus Oropharyngealproben bis zu 84 bzw. 157 Tage p.i. isoliert werden (WILLS et al. 1997 a; WILLS et al. 1997 b). Warum einige Tiere monatelang Virusträger bleiben, während andere für die Eliminierung des Erregers nur einige Wochen benötigen, konnte bisher nicht geklärt werden. Die Zeiträume (49 bis 56 Tage) in denen das PRRSV in Sauen persistiert und übertragen wird, sind relativ kurz, wenn sie mit der Zeitspanne vergleichen werden, in denen intrauterin 20 Literatur infizierte Tiere das PRRSV übertragen können (64 bis 112 Tage). Intrauterine Infektionen haben eine erhebliche Bedeutung für die Persistenz des PRRSV innerhalb eines Bestandes (MENGELING 1996; HENRY 2001; BENFIELD 2002). Eine endemische Infektion einer Herde kann entstehen, wenn sich fortlaufend oder zumindest zeitweise Nachzuchttiere mit dem PRRSV infizieren (LAGER u. MENGELING 2000). Neben der Übertragung durch Tierkontakte lassen experimentelle Untersuchungen auf die Übertragung des Erregers durch Aerosole über kurze Distanzen schließen (TORREMORELL et al. 1997; WILLS et al. 1997; ROSSOW 1998). Eine Übertragung über die Luft setzt eine größere Anzahl infizierter Tiere voraus (WILLS et al. 1997; LAGER u. MENGELING 2000). Die Verbreitung der PRRSV Infektion wird im Winter durch die reduzierte Sonneneinstrahlung, niedrigere Temperaturen, höhere Luftfeuchtigkeit (> 60%) und höhere Windgeschwindigkeiten begünstigt (MEREDITH 1995). Zwischen nahe gelegenen Schweineställen wird eine Übertragung durch Aerosole vermutet (KRISTENSEN et al. 2004). MORTENSEN et al. (2002) schätzen die PRRSV Übertragung (sowohl Feld- als auch US-Impfvirus) durch Aerosole sogar als einen häufigen Infektionsweg ein. OTAKE et al. (2002) konnten die Infektion dagegen über eine Distanz von 30 m nicht übertragen; diese Untersuchung wird unter dem Aspekt diskutiert, dass die Kontaktzeit von nur 72 Stunden möglicherweise für die Übertragung zu kurz war. Eine indirekte Übertragung des PRRSV durch Vektoren wie kontaminierte Injektionsnadeln, kontaminierte Utensilien (Overalls, Stiefel) und Personal konnte mittels experimenteller Untersuchungen nachgewiesen werden (OTAKE 2003). Auch Moskitos gelten als mechanische Überträger des PRRSV (OSORIO 2002 b). Mallardenten und Hühner können nach experimenteller Infektion das Virus lange Zeit über den Kot ausscheiden und möglicherweise auch übertragen, erkranken aber selbst nicht (MEREDITH 1995). DEE (2002) zeigte in einer Studie, dass das PRRSV auch in nicht tragenden Sauen persistieren und von diesen auf Kontakttiere übertragen werden kann. Eine Sau wurde in diesen Untersuchungen als persistent infiziert betrachtet, wenn die vier klinischen Hauptsymptome wie Virämie, Anorexie, Fieber und Lethargie nicht feststellbar, das PRRSV aber im Lymphgewebe nachweisbar war. 21 Literatur In Geweben ist das PRRSV auch noch nach mehrmonatigem Einfrieren nachweisbar. Ein amerikanisches PRRS Isolat blieb bei -70°C mindestens 18 Monate und bei 4 °C noch einen Monat infektiös. Bei 37°C ist das PRRSV nach 48 h und bei 56°C nach 45 min inaktiviert (MEREDITH 1995). Gegenüber pH Wert Schwankungen (pH 3 bis 9) ist das PRRSV sehr empfindlich; eine optimale Stabilität erreicht es bei 4°C und pH 6,25 (MEREDITH 1995). 2.2.5 Diagnostik der PRRSV-Infektion Die Diagnose des PRRS gestaltet sich oft schwierig. Klinische Untersuchungen müssen durch Laboruntersuchungen ergänzt werden, um zu einer sicheren Diagnose zu gelangen. Die Verdachtsdiagnose einer PRRS Infektion kann auf der Basis von klinischen Symptomen und pathologisch-histologischen Untersuchungen gestellt und durch den direkten oder indirekten Erregernachweis abgesichert werden (MENGELING und LAGER 2000). Serologische Untersuchungen allein sind nicht geeignet, die Bedeutung einer PRRSV-Infektion für den Gesundheitszustand einer Herde zu bewerten (MEIER et al. 2000). Die erforderliche Einschätzung gelingt nur durch die Kombination klinischer und pathologischer Befunderhebungen mit molekularbiologischen und serologischen Untersuchungen und der Prüfung von Produktionsdaten. Für die Laboruntersuchungen können am lebenden Tier Serum, Plasma, Tonsillentupfer und Lungenlavageproben gewonnen werden; von toten Tieren sind Gewebeproben der Tonsillen, Lunge und Lymphknoten (retropharyngeal, bronchial) geeignet. Die klinischen Anzeichen der Erkrankung gehen der Antikörperreaktion etwa zwei Wochen voraus (FINK u. DEWEY 2002). Für den Nachweis von Serumantikörpern gegen das PRRSV stehen der Immunoperoxidase Monolayer Assay (IPMA), der Immunofluorescent Antibody Assay (IFA), der Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA) und der Neutralisationstest (NT) zur Verfügung (MEREDITH 1995; ALBINA et al. 1998; Tab. 1). Die meisten Methoden zur Feststellung von Serumantikörpern gegen das PRRSV basieren auf der Bestimmung von IgG (MIELI et al. 2004). 22 Literatur Tab. 1: Methoden zum Antikörpernachweis IFA ELISA IFA IPMA ELISA Zeit nach Viruskontakt IgM IgM IgG IgG IgG < 1 Woche + + - - - - 1 bis 2 Wochen + + + + + - 2 bis 3 Wochen + + + + + +/- 3 bis 4 Wochen +/- +/- + + + +/- 4 bis 12 Wochen - - + + + + 12 bis 20 Wochen - - +/- + + + ≥ 20 Wochen - - - +/- +/- +/- NT nach KOLB et al. (1996) Der IPMA wurde in den Niederlanden entwickelt und später modifiziert; er wird auf der Basis infizierter Alveolarmakrophagen von SPF Schweinen und monoklonalen Antikörpern durchgeführt und kann sowohl für den Nachweis von IgG als auch IgM verwendet werden. IgM Antikörper können bei Mastschweinen etwa von Tag fünf bis 28 p.i. und bei Sauen vom Tag sieben bis 21 p.i. festgestellt werden (Tab. 2). Der Nachweis von IgM Antikörpern lässt auf eine vor kurzem stattgefundene Infektion schließen. In Kombination mit anderen Tests, wie z.B. der PCR, ist mittels IPMA-IgM zwischen akuten Infektionen/Reinfektionen und „stabilen“ Infektionen in einer Herde zu unterscheiden. Der Test kann außerdem helfen, die passive maternale Immunität von einer aktiven Seroreaktion zu differenzieren (MIELI et al. 2004). Der aktuell am häufigsten verwendete Test ist der einfach durchzuführende ELISA, mit dem Antikörper schon ca. zwei Wochen (sieben bis 21 Tage) nach der Infektion festzustellen sind (Tab. 2). Innerhalb von vier bis sechs Monaten fallen die Antikörperkonzentrationen häufig wieder unter die Nachweisgrenze; sie haben keine protektive Wirkung und geben keine Auskunft über den Immunstatus der Tiere (MEREDITH 1995; JOISEL et al. 2001). Im Herdchek-PRRS ELISA (IDEXX Laboratories, Inc. One IDEXX Drive, Westbrook, Maine 04092, USA) sind virusinfizierte Zelllysate beider Genotypen (US, EU) des PRRSV als Antigen enthalten. Die zur Diagnostik verwendeten Tests sollen auf die Antikörper von beiden Genotypen des PRRSV mit derselben Sensitivität reagieren (OSORIO 2002). Zuchtsauen können vier Monate nach der letzten Infektion mit dem 23 Literatur homologen PRRSV Stamm schwach positiv oder seronegativ reagieren. Die moderate serologische Reaktion mehrfach exponierter Tiere zeigt, dass es zwar eine Reaktion auf den homologen Stamm gibt, diese aber nicht zwangsläufig zu einem positiven Testergebnis führt. Etwa zwei Wochen nach Infektion mit einem heterologen PRRSV Stamm ist dagegen eine deutliche Immunantwort im ELISA nachweisbar. Eine mögliche Erklärung für das Vorkommen von Tieren, die nach mehrfacher Auseinandersetzung mit dem PRRSV im ELISA negativ erscheinen, ist eine starke zelluläre Immunität und/oder eine hohe Konzentration neutralisierender Antikörper, die das Virus schnell eliminieren (Mc CAW 2003). Tab. 2: Serologische Tests für den Nachweis PRRSV Antikörper Akronym Testbezeichnung IPMAIgG ImmunoperoxydaseMonolayerassay IPMAIgM SN-Test ImmunoperoxydaseMonolayerassay Serumneutralisationstest IFA-IgM Indirect Immunofluorescent Antibody Test Indirect Immunofluorescent Antibody Test Immunoperoxidasetest IFA-IgG IPT ELISA Material Serokonversion (Tage p.i.) Serum, 14 fetale Flüssigkeiten Serum 5 - 28 (Mast) 7 - 21 (Zucht Serum 28 - 42 Quelle Serum 3-4 YOON et al. (1994); HALBUR et al. (1995) YOON et al. (1994) YOON et al. (1994, HOUBEN et al.1995) KOLB (1996) Serum 6 KOLB (1996) Serum 7 DREW (1995); NODELIJK et al. (1996); ALBINA (1994); KOLB (1996) Enzyme Linked Immuno- Serum Absorbent Assay 6-7 (9 - 10) Die serologischen Befunde aus Sauenherden, die zuvor einem PRRS Feldvirus und einem Impfvirus ausgesetzt waren, sind im Hinblick auf An- oder Abwesenheit einer aktiven Infektion in der Herde nicht zu interpretieren. Hier ist es sinnvoll, die weniger als sechs Wochen alten Ferkel mittels PCR zu testen; 24 Literatur jüngere Ferkel haben eine niedrigere Infektionsprävalenz und ältere können auf anderen Routen als über die Muttersau infiziert sein (DUFRESNE 2003). Die Immunhistochemie (IHC) ist eine in den USA häufig verwendete Methode, um das PRRSV in der Lunge von Schweinen mit Atemwegserkrankungen darzustellen (Tab. 3). Die Methode hat eine sehr hohe Spezifität von 100% aber nur eine 67%ige Sensitivität. Die falsch negativen Resultate können reduziert werden, wenn mindestens fünf anteroventrale Lungenproben von jedem Tier untersucht werden (YAEGER 2002). Die PCR ist eine molekularbiologische Methode, die unter anderen erlaubt, DNA oder RNA Viren in Serum, Samen und Gewebe nachzuweisen (DEE u. REID 1999). Die Untersuchung auf PRRSV mittels Zellkultur ist aufwändig und wird für die Routinediagnostik kaum verwendet (DEE u. REID 1999). Tab. 3: Methoden zum Nachweis PRRSV Antigen Akronym Testbezeichnung Probenmaterial Quelle Virusisolierung in Zellkulturen (z.B. Alveolarmakrophagen) IF PCR RT-PCR IHC Lunge, Lymphorgane, Plasma, Serum, Körperhöhlenflüsigkeiten, Lungenlavageflüssigkeit Immunfluoreszenz Gewebsschnitte von Lunge, Milz, Zellkulturen Polymerasekettenreaktion Lunge, Lymphorgane, Plasma, Serum, Körperhöhlenflüsigkeiten, Lungenlavageflüssigkeit Reverse Transkriptase Lunge, Lymphorgane, Polymerasekettenreaktion Plasma, Serum, Körperhöhlenflüsigkeit, Lungenlavageflüssigkeiten Immunhistochemie Gewebeschnitte von Lungen MENGELING et al. (1995) SWENSON et al. (1994) DEE et al. (1999) GUO (2002) YAEGER (2002) 2.2.6 Kontrolle der PRRS Infektion Der Begriff der PRRS Kontrolle bedeutet in erster Linie, in einer Herde die Viruszirkulation soweit möglich zu unterbinden (DUFRESNE 2003). Die Kontrolle der Feldviruszirkulatoin ist aber auch der erste Schritt zur Erregereradikation in einem Schweinebestand (GILLESPIE u. THOMAS 2003). Strategien zur Kontrolle der PRRS Infektion Immunisierung der sind Impfmaßnahmen Population sowie zur möglichst vollständigen Managementmaßnahmen, die den 25 Literatur Gesundheitszustand der Herde fördern und Alters- und Produktionsgruppen trennen (TORREMORELL et al. 2000). Eine Herde kann als „stabil“ bezeichnet werden, wenn keine klinischen Symptome vorliegen und zwischen den Tieren keine nennenswerte Virusübertragung stattfindet (GILLESPIE u. THOMAS 2003). Eine stabile Sauenherde produziert PRRSV freie Ferkel (TORREMORELL et al. 2000). 2.2.6.1 Managementmaßnahmen Als Managementmaßnahmen zur Stabilisierung von Herden werden die Jungsaueneingliederung, die Absetzferkel auch und evtl. „Schließung“ der Herde, die vollständige des Räumung Abferkelbereiches, der die Stallungen für mehrmonatige räumliche Trennung zwischen Zucht- und Mastbereich sowie Hygienemaßnahmen wie Kleiderwechsel, Duschen etc. von verschiedenen Autoren genannt (HASSING 2000; DEE 2002; DESROISERS u. BOUTIN 2002; GEIGER et al. 2002; GILLESPIE et al. 2002; KOHLER 2002; DUFRESNE 2003; GILLESPIE u. CARROLL 2003; DEE et al. 2004). Die Kontrolle des PRRSV ist oft sehr schwierig, da neue Isolate auch in Systeme eingetragen werden, in denen hohe Hygienstandards eingehalten werden (DUFRESNE 2003). Die Übertragung des PRRSV innerhalb einer Herde lässt sich nur schwer beeinflussen, während die Quarantäne und die Untersuchung zugekaufter Tiere vor der Eingliederung in die Sauenherde helfen kann, eine Übertragung von Außen zu verhindern (HURNIK 2000). Weiter sind genaue Kenntnisse des Infektionsstatus des Herkunftsbestandes und strenge Hygienmaßnahmen geeignet, das Eindringen neuer PRRS Varianten in eine infizierte oder naive Herde zu verhindern (TORREMORELL et al. 2000). Günstige Bedingungen für eine Eradikation sind die Distanz zu anderen Schweinebeständen (optimal > 3000 m), der Zukauf von Remonten aus PRRSV freien Beständen (HENRY et al. 2001; SCHRÖDER et al. 2003) sowie der Spermabezug von PRRSV freien Stationen (PRIETO u. CASTRO 2005). Eine mehrmonatige Isolierung der empfänglichen Population nach der Infektion ist für HENRY et al. (2001) absolut notwendig, um neuen Übertragungen auf naive Tiere vorzubeugen. Eine bewährte Methode zur Eliminierung des PRRSV und auch anderer pathogener Erreger wie Actinobacillus pleuropneumoniae und das Virus 26 Literatur der Aujeszky’schen Krankheit beschreibt DEE et al. (2000) durch das Testen und Entfernen positiver Tiere aus der Herde. Das Testen und sofortige Entfernen positiver Tiere erwies sich dabei als bessere Methode gegenüber dem Merzen nach dem Absetzen der Ferkel. Die richtige Jungsaueneingliederung ist für CUARTERO (2002) eine der Hauptstrategien, um das Risiko von PRRS-Ausbrüchen in PRRSV infizierten Herden zu reduzieren. Das Schließen der Zuchtherde in Kombination mit der externen Jungsauenaufzucht kann die Seroprävalenz bei Altsauen und Jungsauen reduzieren, was auf einen Rückgang der Viruszirkulation hindeutet (DEE et al. 2000). Nach SCHRÖDER et al. (2003) beweisen eingestallte Indikatortiere und Absetzferkel, die serologisch negativ bleiben, eine fehlende Virusausscheidung durch Altsauen. Impfprogramme sind nach BENSON (2000) kein Ersatz für Maßnahmen zur Verbesserung der Hygiene, Akklimatisierung der Jungsauen und der Herdenstabilisierung. Die Notwendigkeit der Impfung ergibt sich jedoch in Produktionssystemen, in denen das PRRSV kontinuierlich oder periodisch zirkuliert (TIMOTHY 1996). DEE (2002) vermutet, dass die Koexistenz genetisch unterschiedlicher Stämme ein Hauptgrund für die Schwierigkeiten der PRRS Kontrolle in einigen Herden ist. 2.2.6.2 Impfung mit attenuierten PRRS Impfstoffen Die Attenuierung von PRRSV für die Herstellung von Vakzinen erfolgt durch kontinuierliche Zellkulturpassagen im Labor. Die Gefahr der Rückkehr (Reversion) zur Virulenz bleibt potentiell bestehen, wenn sich der Impfstamm unkontrolliert vermehren kann. Ein maximaler Schutz durch die Impfung wird erreicht, wenn sie mehr als 30 Tage vor der Auseinandersetzung mit virulentem PRRSV verabreicht wird (MENGELING 1999 c; BØTNER 1997; OSORIO 2002; THACKER 2003). Um eine belastbare Immunität hervorzurufen, ist in der Regel eine Impfung ausreichend und Adjuvantien nicht notwendig (THACKER 2003). Die erste Zulassung für einen PRRS Lebendimpfstoff zur Bekämpfung der respiratorischen Form des PRRS erfolgte im Juni 1994; der Impfstoff Ingelvac PRRS-MLV® mit dem PRRSV US-Genotyp wurde schon kurz darauf auch ohne Zulassung (offlabel) bei Zuchtsauen angewendet (TIMOTHY 1996). Ziel der Anwendung einer 27 Literatur attenuierten Vakzine ist, die Immunreaktion zu stimulieren und die Tiere so vor einer klinischen Erkrankung zu schützen bzw. die Folgen einer Infektion zu reduzieren (MENGELING et al. 1996; DEWEY et al. 1999). Die Impfung mit attenuierten PRRS Impfstoffen kann die Infektion geimpfter Tiere mit virulenten Stämmen häufig nicht verhindern. TIZARD (1990) konnte nachweisen, dass eine ausreichende Immunreaktion zwar bei gesunden Tieren erreicht werden kann, bei Tieren, deren Immunsystem geschwächt oder noch unterentwickelt ist, aber auch zahlreiche Probleme auftreten können. Die Impfung tragender Sauen mit attenuiertem PRRSV kann die klinischen Folgen einer Infektion mit dem homologen und in Grenzen auch mit einem heterologen PRRSV reduzieren (MENGELING et al. 1996). Für DEE (1996) hängt die Entscheidung, ob und wann eine Sauenherde mit attenuiertem PRRS Impfstoff geimpft wird, davon ab, ob diese seronegativ, seropositiv stabil oder aktiv, mit dem Nachweis von mehreren Stämmen infiziert ist. Attenuiertes PRRSV kann die Plazentabarriere überwinden und eine kongenitale Infektion verursachen. Die Gefahr einer transplazentaren Infektion ist im frühen Stadium der Trächtigkeit jedoch geringer als jenseits des 60. Trächtigkeitstages (MENGELING et al. 1996). BOUWKAMP (1999) beobachtet, dass Umrauschen und Anöstrus die häufigste Indikation für die Impfung gegen PRRS sind; gleichzeitig werden diese Symptome auch als häufigste unerwünschte Nebenwirkung der Impfung genannt. Aus dieser Studie folgert der Autor, dass ohne begleitende Diagnostik, eine Impfung von Sauen in PRRSV infizierten Herden mit einem attenuierten PRRS Impfstoff ökonomisch nicht immer sinnvoll ist. DEWEY et al. (1999) konnten bei der erstmaligen Applikation eines attenuierten Impfstoffes als Bestandsimpfung deutliche Verluste feststellen. Besonders betroffen waren Sauen, die in den letzten vier Wochen der Trächtigkeit geimpft wurden; bei diesen Tieren waren weniger lebend geborenen Ferkel sowie eine höhere Anzahl von totgeborenen und mumifizierten Ferkeln aufgefallen. Die negativen Effekte der Impfung mit einem attenuierten Impfstoff könnten durch die transplazentare Übertragung der Vakzine von der Sau auf den Fötus verursacht worden sein. Die größten Verluste waren erwartungsgemäß zu verzeichnen, wenn die Impfung mit einem PRRS Ausbruch zusammenfiel. Diese Resultate lassen vermuten, dass die erstmalige Impfung mit einer attenuierten Vakzine nur bei nicht-tragenden Sauen erfolgen sollte (DEWEY et al. 1999). 28 Literatur Nach Untersuchungen von TIMOTHY (1996) hatten ca. 20 % der Herden nach der einmaligen Bestandsimpfung Probleme mit lebensschwach geborenen Ferkeln und schlechteren Zuchtleistungen, die sich zwei bis drei Wochen nach der Impfung in einem 10 %igen Rückgang der Trächtigkeitsrate äußerten. Das 6/60 Impfprogramm (6 Tage nach der Geburt und 60 Tage nach dem Belegen) soll den Immunstatus der Herde ebenfalls auf einem gleichmäßigen, hohem Niveau halten. Die Verwendung von Lebendimpfstoffen bei Ebern führt zu einer deutlichen Reduzierung der Virämie, aber auch zur Ausscheidung des Impfvirus über Sperma und zu einer verminderten Spermaqualität (OSORIO et al. 1998). In Deutschland zugelassene attenuierte PRRS Vakzinen sind Ingelvac®PRRS MLV (Boehringer Ingelheim Vetmedica GmbH, 55216-Ingelheim am Rhein) mit dem PRRS-US Genotyp und Porcilis® PRRS (Intervet, 85716-Unterschleissheim) mit dem PRRS-EU Genotyp. 2.2.6.3 Impfung mit inaktivierten PRRS Vakzinen Inaktivierte Impfstoff haben den Vorteil, dass kein Impfvirus ausgeschieden wird und keine Möglichkeit für die Reversion zur Virulenz besteht (THACKER 2003). Für GILLESPIE u. THOMAS (2003) bezweifeln, dass inaktivierte Impfstoffe einen, den attenuierten Impfstoffen vergleichbaren Schutz gegen hochvirulente Stämme induzieren können. SWENSON et al. (1995) konnten dagegen feststellen, dass die Vakzinierung mit einem inaktivierten Impfstoff durchaus einen reduzierenden Einfluss auf die Ausscheidung eines homologen PRRSV Stammes hat. Ein weiterer, von NIELSEN et al. (1997) durchgeführter Versuch, konnte bei einem heterologen Challenge die Resultate von SWENSON et al. (1995) nicht bestätigen. Intrazelluläre pathogene Erreger erfordern laut THACKER (2003) die Induktion einer zellvermittelte Immunantwort durch zytotoxische T-Lymphozyten (CD8+). Die Induktion einer zellvermittelten Immunantwort ist demnach auch ein wichtiger Aspekt für die Bewertung der Wirksamkeit von inaktivierten Vakzinen. NILUBOL et al. (2004) zeigten in zwei Experimenten, dass die Impfung mit einem inaktivierten PRRS Impfstoff (keine Herstellerangabe) zwar keinen Einfluss auf die Virusausscheidung nach PRRSV-Infektion hat, jedoch eine erhöhte humorale 29 Literatur Immunantwort mit einem Anstieg der neutralisierenden Antikörper nachgewiesen wurde. THACKER (2003) fand nach Applikation inaktivierter Impfstoffe bei immunologisch naiven Schweinen weder einen mittels ELISA noch mit dem Neutralisationstest nachweisbaren Anstieg von Antikörpern. JOISEL et al. (2001) berichten, dass wiederholte Impfungen mit dem inaktivierten Impfstoff Progressis® in infizierten Herden eine deutliche und homogene Serokonversion bei Zuchtsauen induzieren und die Übertragung maternaler Antikörper auf die Ferkel unterstützen. Die Induktion einer Immunreaktion bei den Sauen soll das Risiko einer Infektion der Ferkel reduzieren und so die Viruszirkulation in der Herde einschränken. Die Anwendung eines inaktivierten PRRS Impfstoffes gegen den EU-Genotyp führte in Beständen mit klinischen PRRS-Symptomen zu einer signifikanten Reduzierung der Frühgeburten (vor dem 113. Tag) und der Umrauschquote (REYNAUD et al. 2000). Ein signifikanter Anstieg der Zahl lebendgeborener und ein deutlicher Rückgang der Zahl totgeborener und mumifizierter Ferkel sowie eine geringere Todesrate der Ferkel bis zum Absetzen wurde ebenfalls festgestellt. Ab der dritten Impfung konnte eine Verbesserung aller genannten Parameter erreicht werden. Das Impfschema sah eine Grundimmunisierung im Abstand von drei Wochen und eine Boosterimpfung zwischen dem 60. und 70. Tag der Gravidität vor. Bezüglich der Trächtigkeits- und Abortrate konnten PAPATSIROS et al. (2004 a) keine signifikante Differenz feststellen; die Impfung ergab jedoch eine signifikante Reduzierung der Frühgeburten und der Merzungen aufgrund von Reproduktionsstörungen. Eine Studie von BERNAL u. CALLEN (2004) zeigt, dass die Impfung der Jungsauen mit Progressis® Eingliederungsstörungen von PRRSV negativen Jungsauen in eine PRRSV infizierte Herde minimieren kann. Sie konnten im Vergleich zu seronegativen, ungeimpften Jungsauen eine signifikant höhere Fruchtbarkeitsrate bei Jungsauen feststellen, die seronegativ zweimalig mit Progressis® geimpft worden waren. Die Bewertung der Reproduktionsdaten nach Impfung einer Sauenherde mit Progressis® unter holländischen Feldbedingungen ergab eine signifikante Steigerung der lebend geborenen Ferkel um 0,54 und der abgesetzten Ferkel um 0,56 Ferkel pro Wurf sowie eine Reduzierung der Grätscherferkel um 0,57. Ebenso sank die Zahl der Sauen die 30 Literatur infolge mangelhafter Reproduktionsleistung selektiert wurden (SEESING et al. 2004). Eber werden unter Praxisbedingungen häufig in die Impfmaßnahmen einbezogen um den Immunstatus der Herde aufrecht zu erhalten. Untersuchungen über die Sicherheit der Impfung von Ebern mit Progressis® ergaben, dass die Spermaqualität nach der Impfung keine signifikanten Unterschiede aufwies (PAPATSIROS et al. 2004 b). In Deutschland zugelassene inaktivierte PRRS Vakzinen sind Progressis® (Merial Gmbh, D-85399 Hallbergmoos) und Ingelvac®PRRS KV (Boehringer Ingelheim Vetmedica GmbH, 55216-Ingelheim am Rhein). Beide basieren auf dem PRRS-EU Genotyp. 2.2.6.4 Kombinationsimpfungen – Simultanimpfungen Es wurden zwei Vakzinen für Zuchtsauen als simultane, aber lokal isolierte Injektionen verabreicht und auf Verträglichkeit und Wirksamkeit geprüft. Der Begriff „Kombinationsimpfung“ wird verwendet, wenn mit einem Impfstoff zwei Antigene verabreicht werden. Mit „Simultanimpfung“ hingegen ist die zeitgleiche, aber an verschiedenen Injektionsstellen durchgeführte Verabreichung zweier Impfstoffe gemeint. Bei der Durchführung von Impfprogrammen in Schweinebeständen ist die gleichzeitige Anwendung von Impfstoffen durchaus sinnvoll und für die Tiere weniger belastend. Weitere Vorteile sind die Arbeitsersparnis und die bessere Durchführbarkeit von Impfprogrammen im Betrieb (BIESSMANN u. SJÖSTEN 1992). Mehrfachimpfungen mit bis zu drei Impfstoffen, die Sauen gleichzeitig appliziert werden, haben keinen negativen Einfluss auf das Allgemeinbefinden oder auf die Antikörperreaktion (KRISTENSEN et al. 2004). In Studien von MENGELING et al. (1981) wurde gezeigt, dass humorale Antikörper 14 Tage nach der Anwendung einer bivalenten Impfung gegen die Aujeszkysche Krankheit und die Parvovirose gegen beide Antigene gebildet werden. Die Immunogenität der inaktivierten Vakzine wurde durch das Fehlen von Reproduktionsstörungen im Vergleich mit der ungeimpften Gruppe nachgewiesen. In Untersuchungen von OLBERTZ (1990) wurden Verträglichkeit und Wirksamkeit von zwei bis fünf monovalenten Impfstoffen gegen das Virus der Aujeszky’schen 31 Literatur Krankheit, den Erreger der Schweinepest, Influenzavirus, das Porcine parvovirus und Actinobacillus pleuropneumoniae nach simultaner, örtlich getrennter Applikation geprüft. Eine Reduzierung der immunisierenden Wirkung der einzelnen Impfantigene wurde, soweit sie aus der Antikörperreaktion abzuleiten ist, dabei nicht festgestellt. In Untersuchungen von KRISTENSEN et al. (2004) wurde die Verträglichkeit und die humorale Immunantwort hochträchtiger Sauen nach der Simultanimpfung mit drei Vakzinen gegen Enzootische Pneumonie, Actinobazillus Pleuropneumonie und Rhinitis atrophicans geprüft. Verglichen mit der zeitversetzten Applikation der einzelnen Impfstoffe ergaben sich keine Unterschiede bezüglich der Verträglichkeit, der humoralen Immunantwort als auch der Übertragung maternaler Antikörper. In einer Studie von KEITA et al. (2004), bei der Sauen in drei Herden während der Laktation gegen Parvovirose und Rotlauf und in der Mitte der Trächtigkeit gegen PRRS geimpft wurden, konnte nach Umstellung auf die Simultanimpfung mit Progressis® und Parvoruvac® gezeigt werden, dass diese lokal und systemisch verträglich und wirksam ist. Weitere Studien zur Simultanimpfung von PRRS Vakzinen mit anderen Impfstoffen sind nach jetzigem Wissensstand bisher nicht publiziert. 32 Material und Methoden 3 Material und Methoden Die Auswirkungen einer simultanen Verabreichung inaktivierter Impfstoffe gegen PRRS, Parvovirose und Rotlauf auf die Reproduktionsleistung von Sauen wurde in einer Verlaufsuntersuchung in vier Herden geprüft. Da das PRRSV als sehr kontagiös gilt und die Folgen der Infektion zudem von der Erregerdosis abhängig sind, wurde entschieden, die Untersuchung nicht als Vergleich simultan aufgestallter Impf- und Kontrollgruppen durchzuführen. Die Auswirkungen der Impfungen wurden statt dessen anhand des Vergleiches der Reproduktionsleistungen aus Zeiträumen vor und nach Impfbeginn untersucht. Mit diesem Vorgehen sollte erreicht werden, dass die Leistungsdaten einer vollständig geimpften Sauenpopulation den Leistungen vor Impfung der gleichen Herden gegenübergestellt werden konnte. Die lokale und systemische Verträglichkeit der Impfungen wurde anhand von Gewebereaktionen, des Allgemeinbefindens und der Körpertemperatur geprüft. 3.1 Auswahlkriterien der Herden Für die vorliegende Untersuchung wurden Herden nach folgenden Kriterien ausgewählt: - Haltung von mindestens 100 Zuchtsauen, - bestehende Infektion mit dem PRRSV, - Reproduktionsstörungen und/oder erhöhte Saugferkelmortalität infolge einer PRRSV-Infektion, dabei weitmöglicher Ausschluss anderer Ursachen für die genannte Krankheitsymptomatik, - Bestand nicht gegen PRRS geimpft, - Bestand gegen Parvovirose und Rotlauf geimpft Der Nachweis der PRRSV Infektion wurde durch Voruntersuchungen mit serologischen Methoden oder mittels PCR festgestellt. Die Verfügbarkeit der Reproduktionsdaten (Sauenplaner, Sauenkarten) für einen Zeitraum von 18 Monaten vor Untersuchungsbeginn war ein weiteres Kriterium. Um die optimale Vergleichbarkeit der Leistungsdaten aus Zeitabschnitten vor und nach Beginn der PRRS-Impfung annehmen zu können, wurden Herden ausgewählt, die während der Monitoringperiode keine Veränderungen der Herdengröße, der Genetik, der 33 Material und Methoden Aufstallung oder des Impfprotokolls außer der PRRS Impfung geplant hatten. Das bisher in den Herden verwendete Identifizierungssystem wurde beibehalten. 3.2 Herden Drei der ausgewählten Herden (A-C) befinden sich in Bayern (Landkreis Passau) und eine (D) in Nordrhein-Westfalen (Landkreis Minden-Lübbecke). Die Untersuchungen und Probenentnahmen in Herde D wurde von Dr. Anette Schreiber, Außenstelle für Epidemiologie der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover durchgeführt. Zwei Herden (C und D) sind Ferkelerzeuger mit angeschlossener Aufzucht der Ferkel bis zu einem Gewicht von 30 kg; A und B sind kombinierte Zucht- und Mastherden (Tab. 4). In Herde D werden etwa 180, nicht vermarktungsfähige Ferkel gemästet. Die Herden B und C ergänzen ihren Sauenbestand durch Eigenremontierung. Die Belegung der Abferkelabteile wird in den Herden A und B kontinuierlich und in den Herden C und D im Rein-Raus Verfahren praktiziert. Die Abferkelbuchten sind in A, C und D mit perforiertem Boden und in B mit Festfläche und Stroh ausgestaltet. Elektrische Heizplatten für die Ferkelnester sind nur in den Herden C und D vorhanden. Vor Beginn der Untersuchungen wurden die Sauen der Herde A bereits gegen Parvovirose/Rotlauf, die der Herde B gegen Parvovirose/Rotlauf, Influenza, Rhinitis athrophicans und E. coli geimpft. Die Sauen der Herde C wurden gegen Parvovirose/Rotlauf, E. coli und Rhinitis athrophicans geimpft und die der Herde D gegen Parvovirose/Rotlauf sowie gegen E. coli, Clostridium perfringens und Streptococcus suis. Die Impfschemata wurden, abgesehen von der Impfung gegen Parvovirose/Rotlauf, die während der Untersuchung simultan mit der PRRS-Impfung durchgeführt wurden, unverändert beibehalten. 34 Material und Methoden Tab. 4: Kenngrößen der Herden und Impfschemata Produktionstyp Zuchtsauen (n) Mastschweine (n) Isolierstall Remontierung der Jungsauen Belegung Abferkelabteil Impfung gegen Parvovirose/ Rotlauf Impfung gegen Influenza Impfung gegen E.coli/Clostridien Impfung gegen Rhinitis athrophicans Impfung gegen Streptokokken Herde A Herde B Herde C Herde D Kombiherde 100 350 Nein Eigenremontierung kontinuierlich Kombiherde 110 450 Ja Zukauf aus > 2 Herden Kontinuierlich Ferkelerzeuger 248 0 Ja Eigenremontierung Rein/Raus Ferkelerzeuger 490 180 Ja Zukauf aus einer Herde Rein/Raus Bestand Bestand Bestand Bestand kI Bestand kI kI kI Bestand Bestand 3 Wochen a.p. kI Bestand Bestand kI kI kI kI 3 Wochen a.p. kI = keine Impfung Bei allen Herden konnten bei vorangegangen serologischen Untersuchungen verschiedener Altersgruppen Antikörper gegen das PRRSV festgestellt werden (Abb. 1). Außerdem waren alle Herden sporadisch von Reproduktionsstörungen mit vermehrten Totgeburten sowie erhöhten Umrauschraten betroffen. In der Ferkelaufzucht traten regelmäßig Atemwegsprobleme auf. 35 Material und Methoden Anteil Seroreagenten .(%) Herde A 100 80 60 40 20 nu 0 Anteil Seroreagenten .(%) JS AS F4 F8 F10 M24 Herde B 100 80 60 40 20 nu 0 Anteil Seroreagenten .(%) JS AS F8 F10 M24 Herde C 100 80 60 40 20 nu 0 JS Anteil Seroreagenten .(%) F4 AS F4 F8 F10 M24 F8 F10 M24 Herde D 100 80 60 40 20 0 JS AS F4 JS= Jungsauen, AS= Altsauen, F4, F8, F10= Ferkel 4., 8., 10. Lebenswoche, M24= Mastschweine 24. Lebenswoche; Probenumfang (gesamt): 42 (A), 44 (B), 42 (C), 72 (D); nu = nicht untersucht Abb. 1: Anteil der Seroreagenten gegen das PRRSV mittels ELISA vor Untersuchungsbeginn 36 Material und Methoden Neben den serologischen Untersuchungen wurden Seren sowie Organmaterial abortierter oder totgeborener Feten/Ferkel mittels RT-PCR untersucht (Tab. 5). Bei Herde A waren drei von 15 Blutproben von Absatzferkeln in der RT-PCR positiv (PRRSV EU-Genotyp). Bei Herde B war ein Nachweis von spezifischen Genomfragmenten in sechs von 15 Blutproben (PRRSV EU-Genotyp) und bei Herde C in zwei von 15 Proben (PRRSV EU-Genotyp) möglich. Virus des PRRSV US-Genotyps wurden in zwei Proben aus Herde C nachgewiesen. Nach Angaben des Besitzers wurden seit wenigstens fünf Jahren keine Tiere mehr zugekauft, die mit dem auf dem PRRSV US-Stamm basierenden Impfstoff geimpften waren. Tab 5: Nachweis des PRRSV mittels RT-PCR* vor Untersuchungsbeginn Herde A Proben (n) / PCR positiv 15 / 3 (n) EU-Stamm / US-Stamm 3/0 Herde B Herde C Herde D 15 / 5 15 / 4 nu 5/0 2/2 nu *Laboklin, D-97688 Bad Kissingen; nu = nicht untersucht 3.3 Impfungen 3.3.1 Impfstoffe Für die Untersuchung wurden folgende inaktivierte Impfstoffe eingesetzt: Parvoruvac® (Merial GmbH, D-85399 Hallbergmoos) Progressis® (Merial GmbH, D-85399 Hallbergmoos) Progressis® ist ein inaktivierter Öl-adjuvierter Impfstoff für Jungsauen und Sauen zur Reduktion von Fruchtbarkeitsstörungen, die durch das europäische PRRSV in bereits infizierten Herden verursacht werden. Progressis® ist für die Grundimmunisierung von Sauen oder Jungsauen durch zweimalige Impfung im Abstand von drei bis vier Wochen unabhängig vom Trächtigkeitsstadium zugelassen. Die Wiederholungsimpfungen sollen jeweils zwischen dem 60. und 70. Trächtigkeitstag erfolgen. Eine Dosis von 2 ml enthält inaktiviertes PRRSV, Stamm P120 (Wirtsgewebe Affennierenzelllinie MA 104), ≥ 2,5 log 10 IF E.* (immunoflurescent entity), Spuren von Gentamycin und ölig/wässrige Hilfsstoffe (mit hydriertem Polyisobuten als Adjuvans). Die Anwendung erfolgte durch eine intramuskuläre Injektion am Ohrgrund der rechten Halsseite. 37 Material und Methoden Parvoruvac® ist ein inaktivierter Impfstoff gegen Parvovirose und Rotlauf, der für die Grundimmunisierung durch zweimalige Impfung im Abstand drei bis vier Wochen und Wiederholungsimpfungen im Abstand von 6 Monaten zugelassen ist. Eine Dosis von 2 ml wässrige Suspension enthält mindestens 2 HAH.E inaktiviertes porcine parvovirus Stamm K22 (Wirtssystem: Schweinehodenzelllinie ST) mind. Die Einheit 1 HAH.E. beschreibt die Impfdosis, mit der bei Meerschweinchen ein Titer hämagglutinationshemmender Antikörper von 1 log10 erzielt wird. Außerdem enthält Parvoruvac® lysierte Bakterienzellen von Erysipelothrix rhusiopathiae Serotyp 2, Stamm IM 950 in einer Menge von ≥ 1ppd (pig protective dose). Die pig protective dose ist gemäß Europäischem Arzneibuch die Dosis, die in Mäusen mindestens die gleiche Schutzwirkung induziert, wie ein bei Schweinen wirksamer Referenzimpfstoff. Als Adjuvans enthält Parvoruvac® 4,2 mg Aluminiumhydroxid) und 0,10 bis 0,20 mg Thiomersal pro Dosis; zusätzlich wird physiologische Kochsalzlösung aufgefüllt um die Gesamtmenge von 2 ml zu erreichen. Die Anwendung erfolgte durch intramuskuläre Injektion am Ohrgrund der linken Halsseite. 3.3.2 Impfschema Das Impfschema Sauenherden, so beinhaltete die dass einzelnen die gleichzeitige Sauen Impfung der unabhängig gesamten von ihrem Reproduktionsstatus geimpft wurden (Tab. 6). Die Untersuchungen wurden über einen Zeitraum von 18 Monaten durchgeführt, in dem die Herden insgesamt vier Mal simultan mit Progressis® und Parvoruvac® geimpft wurden. Zusätzlich wurden die Herden im Rahmen der Grundimmunisierung drei bis vier Wochen nach der ersten Simultanimpfung nur mit Progessis® revakziniert. Eine Grundimmunisierung mit Parvoruvac® war nicht erforderlich, weil die Herden bereits seit längerem gegen Parvovirose und Rotlauf geimpft waren. Die Impffähigkeit der Sauen und Jungsauen wurde jeweils durch eine klinische Untersuchung festgestellt. Die Grundimmunisierung gegen PRRS erfolgte durch die zweimalige Impfung mit Progressis® im Abstand von drei bis vier Wochen. Sauen ab dem 6. Lebensmonat erhielten gleichzeitig eine Dosis Progressis® auf der rechten Halsseite und eine Dosis Parvoruvac® auf der linken Halsseite. Neu einzugliedernde Jungsauen wurden in den Herden mit Eigenremontierung ab dem 38 Material und Methoden 6. Lebensmonat bzw. in Herden mit Zukauf im Quarantäne- bzw. Isolierstall im drei- bis vierwöchigem Abstand grundimmunisiert und anschließend in die Herden eingegliedert, wo sie im Rhythmus der Altherde revakziniert wurden. Die Ferkel wurden in allen vier Herden nicht gegen PRRS geimpft, so dass ein Eintrag von Vakzinestämmen auf diesem Wege ausgeschlossen war. Tab. 6: Impfschema Herde A Herde B Herde C Herde D 09.11.2001 Progressis® und Parvoruvac® 05.11.2001 Progressis® und Parvoruvac® 15.01.2002 Progressis® und Parvoruvac® 13.08.2002 Progressis® und Parvoruvac® 11.12.2001 Progressis® 04.12.2001 Progressis® 26.02.2002 Progressis® 7.09.2002 Progressis® 09.04.2002 Progressis® und Parvoruvac® 03.04.2002 Progressis und Parvoruvac® 17.07.2002 Parvoruvac® und Progressis® 28.01.2003 Progressis® und Parvoruvac® 12.08.2002 Progressis® und Parvoruvac® 20.08.2002 Progressis® und Parvoruvac® 09.12.2002 Progressis® und Parvoruvac® 23.05.2003 Progressis® und Parvoruvac® 17.01.2003 Progressis® und Parvoruvac® 08.12.2002 Progressis® und Parvoruvac® 23.04.2003 Progressis® und Parvoruvac® 27.11.2003 Progressis® und Parvoruvac® 3.3.3 Lokale und systemische Verträglichkeit der Simultanimpfung mit Progressis® und Parvoruvac® Zur Überprüfung der lokalen und systemischen Verträglichkeit der Simultanimpfung wurde die Injektionsstelle adspektorisch und palpatorisch untersucht, das Allgemeinbefinden bewertet und die Körpertemperatur gemessen. Die Messung der Körpertemperatur (Microlife vet-med Thermometer, Microlife AG, CH-9435 Heerbrugg) am Tag vor der Impfung (-1), am Tag der Impfung vor der Injektion (0), sowie einen (1) und drei (3) Tage nach der Impfung. Die Messungen wurden jeweils am frühen Morgen durchgeführt. Die lokalen Hautreaktionen auf die Impfung mit Progressis® wurden einen, drei, sieben und 14 Tage nach der Impfung untersucht. Dabei wurde auf das Vorkommen von lokalen Rötungen (R), Temperaturerhöhungen (C), 39 Material und Methoden Schwellungen (T) sowie auf Schmerzreaktionen (D) geachtet. Der Umfang der lokalen Reaktionen (Rötung, Schwellung) wurde einer von drei Schweregraden zugeordnet: Grad 0 (< 1 cm), Grad 1 (1 bis 5 cm), Grad 2 (> 5 cm). 3.3.4 Einfluss der Simultanimpfung mit Progressis® und Parvoruvac® auf die Reproduktionsleistung Der mögliche Einfluss der Simultanimpfung mit Progressis® und Parvoruvac® auf die Reproduktionsleistung wurde anhand der Zahl der lebend und totgeborenen Ferkel sowie der Saugferkelmortalität untersucht. Veränderungen der Leistung wurden anhand des Vergleiches von Leistungsdaten aus einem Zeitraum (-1) von 550 Tagen (18 Monate) vor Beginn der Impfung, einem Zeitraum (0) von 115 Tagen nach Beginn der Impfung und einem nachfolgenden Zeitraum (+1) von 435 Tagen (116. bis 550. Tag nach Impfbeginn) geprüft. Zeitraum 0 und +1 umfassen somit ebenfalls 18 Monate. Die separate Auswertung des Zeitraumes (0) trägt dem Umstand Rechnung, daß zu Beginn der Impfmaßnahme möglicherweise Sauen geimpft wurden, die bereits eine PRRSV-Infektion auf die Feten übertragen hatten. Die Reproduktionsleistungen wurden anhand der mittleren Wurfgröße sowie der Anzahl lebendgeborener und abgesetzter Ferkel pro Wurf erfaßt. Für die Auswertungen wurden Daten genutzt, die auf Sauenkarten handschriftlich notiert oder elektronisch im sogenannten „Sauenplaner“ des jeweiligen Betriebes hinterlegt waren. Zur Vorbereitung der weiteren Auswertungen wurden alle Wurfdaten in eine Excel- Tabelle (Microsoft® Office Excel 2003, Microsoft Corporation, Redmond, WA 98052, USA) übertragen. 3.4 Blutserologische Untersuchungen Mit dem Ziel, das Vorkommen der PRRSV-Infektion zu verfolgen, wurden in allen Herden sechs, 12 und 18 Monate nach der ersten Impfung serologische Querschnittsuntersuchungen durchgeführt. Für die Blutentnahme wurden 1,5 mm x 100 mm Einmalkanülen (Kendall Monoject, Firma Tyco Healthcare Switzerland LTD, CH-8832-Wollerau) und 10 ml Monovetten (Sarstedt, D-51588-Nümbrecht) verwendet. Die jeweils 75 Proben einer Herde wurden von Schweinen verschiedener Alters- und Nutzungsgruppen entnommen (Tab. 7). Der 40 Material und Methoden Probenentnahmeplan konnte nicht immer vollständig umgesetzt werden, da zeitweise nicht genügend Sauen mit den geforderten Wurfnummern verfügbar waren. In Herde C verweigerte der Tierhalter die Probenentnahme, die 12 Monate nach der ersten Impfung stattfinden sollte. Tab. 7: Probenentnahmeschema für serologische Querschnittsuntersuchungen sechs, 12 und 18 Monate nach der ersten Impfung Alters-/Produktionsgruppe Proben (n) Jungsauen 10 Altsauen (1. Trächtigkeit) 5 Altsauen (2. Trächtigkeit) 5 Altsauen (3. Trächtigkeit) 5 Altsauen (≥ 4. Trächtigkeit) 10 Ferkel 4. LW 10 Ferkel 8. LW 10 Ferkel 10. LW 10 Mastschweine 24. LW 10 LW = Lebenswoche Die Blutproben wurden zentrifugiert, in je zwei Aliquots abgefüllt und bei -20°C asserviert. Die serologischen Untersuchungen wurden an der Außenstelle für Epidemiologie der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover mittels ELISA Verfahren (Chekit-PRRS, Firma Bommeli, CH-3097 Liebefeld-Bern) von mir durchgeführt. Die Durchführung des Tests und die Bewertung der Testergebnisse erfolgten entsprechend den Angaben des Herstellers. ELISA-Werte (OD %) > 40 wurden als positiv, < 30 als negativ bewertet. ELISA-Werte von 30 bis 40 wurden als fraglich eingestuft. Für die weiteren Auswertungen wurden die fraglichen Befunde (n = 18) den positiven Testergebnissen zugeordnet. 3.5 Statistische Methoden Für die statistische Auswertung (ANOVA, Kontingenztafeln) wurde SAS® (Version 8.2 Software, SAS Inc., Cary, NC, USA) verwendet. 41 Ergebnisse 4 4.1 Ergebnisse Verträglichkeit der Impfung von Sauen mit Progressis® 4.1.1 Lokale Impfreaktionen Die lokale Verträglichkeit der Impfung wurde anläßlich der ersten vier PRRSImpfungen bei insgesamt etwa 150 Sauen (Herden A bis D) geprüft. Die Injektionsstellen wurden im Hinblick auf Rötungen, Schwellungen, veränderte Hauttemperatur und Schmerzreaktionen untersucht. Die Bewertung der beiden letztgenannten Parameter erwies sich als außerordentlich unsicher, da die Hauttemperatur stark von der Außentemperatur beeinflusst ist und beim Schwein geringe Schmerzreaktionen kaum von Abwehrverhalten zu differenzieren ist. Mittel- und hochgradige Abweichungen waren nach den Impfungen für beide Parameter nicht festzustellen. Auf die Auswertung und Darstellung geringgradiger, nicht eindeutig zu bewertender Reaktionen wurde verzichtet. Aufgrund der insgesamt eher geringen Befundhäufigkeiten und dem häufig gemeinsamen Vorkommen von Rötungen und Schwellungen, wurden beide Parameter zu einer Befundgruppe zusammengefaßt. Die Befunde wurden innerhalb dieser Gruppe einem von drei Schweregraden zugeordnet. Eine auffällige Rötung und Schwellung der Injektionsstelle konnte nach der ersten Impfung nur bei einem Tier (Herde B) über einen Zeitraum von 14 Tagen festgestellt werden. Mit der zweiten Progressis® Impfung stieg die Häufigkeit der Hautreaktionen insgesamt auf 6,9 %, wobei 6,3 % der Veränderungen dem Schweregrad 1 und 0,6 % dem Schweregrad 2 zugeordnet wurden. Die lokalen Reaktionen traten ab einem Tag post vaccinationem (p.vacc.) auf und gingen bis zum siebten Tag deutlich zurück. Vierzehn Tage p.vacc. waren Hautreaktionen noch bei 1,2 % der Tiere festzustellen (Abb. 2). Nach der dritten und vierten Impfung waren Hautreaktionen jeweils bei 4,7 % der Sauen nachweisbar. Der Anteil von Veränderungen mit Schweregrad 2 lag für beide Impfzeitpunkte bei 0,7 %. Der Anteil auffälliger Sauen ging bis zum siebten Tag p.vacc. auf 0,7 % zurück; 14 Tage p.vacc. waren keine Hautreaktionen mehr feststellbar (Abb. 3 und 4). 42 Ergebnisse 100% 80% Tiere 60% 40% 20% 0% Tag 0 Tag 1 Tag 3 Tag 7 Untersuchungszeitpunkt nach Impfung (Tage) Schweregrad 0 1 2 Tag 14 n = 159 Sauen (Herden A bis D) Abb. 2: Lokale Hautreaktionen (Rötung/Schwellung) vor und nach der zweiten Impfung mit Progressis® 100% 80% Tiere 60% 40% 20% 0% Tag 0 Tag 1 Tag 3 Tag 7 Untersuchungszeitpunkt nach Impfung (Tage) Schweregrad 0 1 Tag 14 2 n = 150 Sauen (Herden A bis D) Abb. 3: Lokale Hautreaktionen (Rötung/Schwellung) vor und nach der dritten Impfung mit Progressis® 43 Ergebnisse 100% 80% Tiere 60% 40% 20% 0% Tag 0 Tag 1 Tag 3 Tag 7 Untersuchungszeitpunkt nach Impfung (Tage) Schweregrad 0 1 2 Tag 14 n = 149 Sauen (Herden A bis D) Abb. 4: Lokale Hautreaktionen (Rötung/Schwellung) vor und nach der vierten Impfung mit Progressis® 4.1.2 Systemische Impfreaktionen Rektaltemperatur Die Messung der Rektaltemperaturen wurde jeweils am frühen Morgen an insgesamt 617 Sauen (Herden A bis D) vor und nach Impfung mit Progressis® durchgeführt. Für die Bewertung erhöhter Rektaltemperaturen bei Einzeltieren wurden die Befunde, die im Zusammenhang mit den ersten vier Progressis® Impfungen durchgeführt wurden, zusammengefaßt. Der Vergleich der Messung vor Impfung (Tag 0) und direkt nach Impfung (Tag 1) ergab einen signifikanten Anstieg der Anzahl Tiere mit einer Temperatur ≥ 39,5°C (p < 0,05). Der Anteil der Sauen mit erhöhter Rektaltemperatur stieg in diesem Zeitraum von 1,7 auf 3,5 %. Die Anzahl an Sauen mit Rektaltemperaturen ≥ 40 °C erhöhte sich von einer Sau am Tag 0 auf sechs Sauen am Tag 1; dieser Unterschied konnte statistisch nicht abgesichert werden (p = 0,058). Die Messungen an Tag 3 nach der Impfung ergab bei sieben Schweinen eine Temperatur ≥ 39,5°C, davon hatte eine Sau eine Rektaltemperatur von 40,9°C. Der Vergleich der Anzahl Sauen mit erhöhten 44 Ergebnisse Rektaltemperaturen vor Impfung und an Tag 3 p.vacc. ergab keine statistisch signifikanten Differenzen. Die arithmetischen Mittelwerte der Rektaltemperaturen wurden separat für die einzelnen Impfzeitpunkte dargestellt. Auf die erste Impfung mit Progessis® reagierten die Sauen mit einem signifikanten Anstieg (p<0,05) der mittleren Rektaltemperatur von 38,0 (Tag 0) auf 38,3°C (Tag 1). Bis zum dritten Tag p.vacc. erreichten die mittleren Rektaltemperaturen wieder das Ausgangsniveau (Abb. 5). Auf die zweite Impfung mit Progressis® reagierten die Sauen kurzzeitig mit einem weniger ausgeprägten, aber immer noch statistisch signifikanten Anstieg (p < 0,05) der Rektaltemperaturen (Abb. 6). Nach der dritten und vierten Impfung konnten statistisch signifikante Veränderungen der mittleren Rektaltemperaturen nicht mehr festgestellt werden (Abb. 7 und Abb. 8). 39,2 Rektaltemperatur (°C) 38,8 38,4 38 37,6 37,2 T-1 T0 T+1 T+3 Messzeitpunkte (Tage) Abb. 5: Rektaltemperatur (Mittelwerte und Standardabweichungen) vor und nach der ersten Impfung mit Progressis®. n=159 Sauen (Herden A-D). 45 Ergebnisse 39,2 Rektaltemperatur (°C) 38,8 38,4 38 37,6 37,2 T-1 T0 T+1 T+3 Messzeitpunkte (Tage) Abb. 6: Rektaltemperatur (Mittelwerte und Standardabweichungen) vor und nach der zweiten Impfung mit Progressis®. n=159 Sauen (Herden A-D). 39,2 Rektaltemperatur (°C) 38,8 38,4 38 37,6 37,2 T-1 T0 T+1 T+3 Messzeitpunkte (Tage) Abb. 7: Rektaltemperatur (Mittelwerte und Standardabweichungen) vor und nach der dritten Impfung mit Progressis®. n=150 Sauen (Herden A-D). 46 Ergebnisse 39,2 Rektaltemperatur (°C) 38,8 38,4 38 37,6 37,2 T-1 T0 T+1 T+3 Messzeitpunkte (Tage) Abb. 8: Rektaltemperatur (Mittelwerte und Standardabweichungen) vor und nach der vierten Impfung mit Progressis®. n=149 Sauen (Herden A-D). Allgemeinbefinden Das Allgemeinbefinden (Aufmerksamkeit, Futteraufnahme, Ruheverhalten) wurde vor und direkt nach der ersten Impfung bei allen Sauen als unauffällig bewertet. Am Tag 7 nach der ersten Impfung traten in den Betrieben A bis C geringe Störungen der Futteraufnahme bei 0,9, 1,9 und 0,5 % der Sauen auf. Am Tag 14 waren alle Sauen der vier Betriebe unauffällig. Zehn Tage nach der ersten Impfung war in Betrieb C eine Altsau spontan verendet. Der Sektionsbefund ergab eine bakterielle Allgemeinerkrankung mit Herzklappenentzündung und Myokarditis. Nach der zweiten Impfung fielen leichte Störungen des Allgemeinbefindens am Tag 1 nach der Impfung bei 0,9 % der Sauen in Herde B und bei 0,5 % der Herde C auf. Nach der dritten Impfung fielen an Tag 1 leichte Störungen des Allgemeinbefindens bei 6,5 % der Sauen in Herde B auf. In Herde A waren an Tag 7 nach der Impfung 1 % der Sauen betroffen. Nach der vierten Impfung konnten Störungen des Allgemeinbefindens nicht festgestellt werden. 47 Ergebnisse 4.2 Reproduktionsleistung Die PRRS-Impfung wurde in den vier, endemisch PRRSV infizierten Herden mit dem Ziel durchgeführt, die Reproduktionsleistung zu verbessern. Die Reproduktionsleistungen wurden einem Vergleich dreier Zeiträume unterzogen. Der Zeitraum (-1) vor Beginn der PRRS-Impfung umfaßt 18 Monate. Der ebenfalls 18-monatige Zeitraum nach Beginn der Impfmaßnahmen wurde in einen Zeitraum (0) von 115 Tagen und einen Zeitraum (+1) von 435 Tagen unterteilt. Die separate Auswertung eines zweiten Zeitraumes trägt dem Umstand Rechnung, dass zu Beginn der Impfmaßnahme möglicherweise Sauen geimpft wurden, die bereits eine PRRSV-Infektion auf die Feten übertragen hatten. Außerdem sollte mit der separaten Betrachtung dieses Zeitraumes geprüft werden, ob die Reproduktionsleistung im Zusammenhang mit den ersten Injektionen des PRRSImpfstoffes negativ beeinflusst wird. Insgesamt gingen Daten von 5082 Würfen in die Auswertungen ein. Die Abortraten (Geburten zwischen dem 35. und 110. Trächtigkeitstag) lagen im Durchschnitt aller Herden bei 0,8 % (Zeitraum -1), 0,6 % (Zeitraum 0) und 1,0 % (Zeitraum 1). Die Unterschiede waren statistisch nicht abzusichern. Da die Dokumentation umrauschender Sauen in zwei der Herden implausibel und lückenhaft war, musste auf eine Auswertung der Daten zu diesem Parameter verzichtet werden. Alternativ wurde die „Altersstruktur“ der Sauenherden zusammengefasst anhand der Wurfanzahl der Sauen dargestellt, die in den drei genannten Zeiträumen jeweils zur Abferkelung kamen (Abb. 9). Ein Vergleich der Wurfanzahlen aus den Zeiträumen (-1 und +1) vor und nach Beginn der PRRS Impfung ergab, dass sich die Nutzungsdauer der Sauen nach Impfbeginn verlängerte. Der Anteil der Jungsauen (1. Wurf) nahm von 21,4 auf 18,9 % ab, während der Anteil älterer Sauen (≥ 5. Wurf) von 30,3 auf 35,2 % anstieg (p < 0,05). 48 Ergebnisse 25 Anteil Sauen (%) 20 15 10 5 0 1 2 3 4 5 6 7 !8 Wurfnummer Zeitraum -1 Zeitraum 0 Zeitraum +1 Zeiträume -1 = 550 Tage vor Impfbeginn; 0 = Tag 1 bis 115 nach Impfbeginn; + 1 = Tag 116 bis 550 nach Impfbeginn; Würfe (n) 2527 (-1)/ 551 (0)/ 1948 (+1) Abb. 9: „Altersstruktur“ nach Wurfanzahl der Sauen (Herden A bis D) vor und nach Beginn der Simultanimpfung der Sauen gegen PRRS, Parvovirose und Rotlauf Da eine der Herden (D) deutlich größer als die Herden A bis C war, wird der zusammenfassenden Darstellung eine Auswertung der Reproduktionsdaten der einzelnen Herden vorangestellt (Tab. 8). Der Vergleich der Zeiträume (-1) vor Beginn der Impfung mit den Zeitabschnitten (0) der ersten 115 Tage nach Beginn der Impfmaßnahmen ergab für keine der Herden eine signifikante Veränderung der verschiedenen Parameter der Reproduktionsleistung. Der Vergleich des Zeitabschnittes vor Impfbeginn (-1) mit dem Zeitraum (+1) vom 116. bis 550. Tag nach Impfung ergab für drei der Herden (B, C, D) einen signifikanten Anstieg der Wurfgröße, die in diesen Herden auch mit einem signifikanten Anstieg der Anzahl lebendgeborener Ferkel verbunden war. Die für den wirtschaftlichen Erfolg maßgebliche Anzahl der abgesetzten Ferkel pro Wurf war in den Herden A, B und D nach Beginn der Impfmaßnahmen (Zeitraum +1) signifikant erhöht. Für Herde C war eine Leistungssteigerung für diesen Parameter tendenziell festzustellen. Tab. 8: Reproduktionsleistung der einzelnen Herden vor und nach Beginn der 49 Ergebnisse Simultanimpfung der Sauen gegen PRRS, Parvovirose und Rotlauf Herde Parameter Zeitraum -1 Zeitraum 0 Zeitraum +1 Differenz -1 zu +1 A B C D Wurfgröße 11,73 a 9,84 a 9,50 a 11,57 a 11,69 a 10,80 a 9,50 a 11,41 a 11,83 a 10,78 b 10,29 b 11,96 b + 0,10 + 0,96 + 0,34 + 0,24 A B C D lebend geborene 10,82 a Ferkel 9,65 a 9,35 a 10,64 a 10,80 a 10,45 b 9,27 a 10,35 a 10,79 a 10,28 b 9,91 b 10,94 b - 0,03 + 0,63 + 0,56 + 0,35 A B C D abgesetzte Ferkel 8,91 a 8,44 a 9,02 a 9,04 a 9,23 a 9,34 a 8,57 a 8,98 a 9,40 b 9,38 b 9,36 a 9,28 b + 0,49 + 0,96 + 0,34 + 0,24 Zeiträume -1 = 550 Tage vor Impfbeginn; 0 = Tag 1 bis 115 nach Impfbeginn; + 1 = Tag 116 bis 550 nach Impfbeginn; Würfe(n) A:261/64/206; B:306/75/239; C:371/124/426; D:1589/288/1077; Unterschiedliche Buchstaben kennzeichnen signifikante Differenzen (p < 0.05). Die Zusammenfassung der Reproduktionsleistung aller vier Herden (Abb. 10) zeigt für den Vergleich der Zeiträume -1 mit +1 eine mittlere Steigerung der Wurfgröße von 11,07 auf 11,43 (p < 0,05). Neben einem signifikanten Anstieg der lebendgeborenen Ferkel von 10,34 auf 10,62 pro Wurf stieg aber auch die Anzahl totgeborener Ferkel mit steigender Wurfgröße von 0,73 auf 0,81 Ferkel pro Wurf an (p<0,05). Die Anzahl während der Säugezeit verendeter Ferkel ging von 1,39 auf 1,30 zurück (p<0,05) und die Anzahl pro Wurf abgesetzter Ferkel verbesserte sich von 8,95 auf 9,32 (p < 0,05) (Abb. 11). 50 Ergebnisse 12 10 Ferkel/Wurf (n) 8 6 4 2 0 -1 0 Zeitabschnitt vor / nach Impfbeginn totgeb. Ferkel/Wurf +1 lebendgeb. Ferkel/Wurf Zeiträume -1 = 550 Tage vor Impfbeginn; 0 = Tag 1 bis 115 nach Impfbeginn; + 1 = Tag 116 bis 550 nach Impfbeginn; Würfe (n) 2527 (-1)/ 551 (0)/ 1948 (+1) Abb. 10: Anzahl tot- bzw. lebendgeborener Ferkel vor und nach Beginn der Simultanimpfung der Sauenherden (A bis D) gegen PRRS, Parvovirose und Rotlauf 51 Ergebnisse 12 10 Ferkel/Wurf (n) 8 6 4 2 0 -1 0 Zeitabschnitt vor/ nach Impfbeginn verendete Saugferkel +1 abgesetzte Saugferkel Zeiträume -1 = 550 Tage vor Impfbeginn; 0 = Tag 1 bis 115 nach Impfbeginn; + 1 = Tag 116 bis 550 nach Impfbeginn; Würfe (n) 2527 (-1)/ 551 (0)/ 1948 (+1) Abb. 11: Anzahl während der Säugezeit verendeter bzw. abgesetzter Ferkel vor und nach Beginn der Simultanimpfung der Sauenherden (A bis D) gegen PRRS, Parvovirose und Rotlauf 4.3 Serologische Befunde Mit dem Ziel, das Vorkommen der PRRSV-Infektion zu verfolgen, wurden in allen Herden sechs, 12 und 18 Monate nach der ersten Impfung serologische Querschnittsuntersuchungen durchgeführt. Dabei wurden nicht nur die geimpften Sauen, sondern auch verschiedene Altersgruppen der ungeimpften Ferkel und Mastschweine kurz vor dem Schlachttermin untersucht. Für die Untersuchungen von Altsauen wurden, soweit verfügbar, jeweils fünf Proben von Sauen während der ersten, zweiten, dritten sowie ab der vierten Trächtigkeit entnommen. Der Anteil von Altsauen mit Antikörpern gegen das PRRSV ging zwischen dem sechsten und 18. Monat nach der ersten Impfung von 91 auf 83 % zurück (p = 0,107). Zwölf Monate nach der ersten Impfung reagierten 89 % der Altsauen positiv (Abb. 12). 52 Ergebnisse 100 Anteil Altsauen (%) 80 60 40 20 0 6 12 18 Monate nach 1. Impfung ELISA-positiv ELISA-negativ Probenanzahl (n) = 106 (6 Monate); 65 (12 Monate); 110 (18 Monate) Abb. 12: Anteil der Seroreagenten bei Altsauen (%) mit Antikörpern gegen PRRSV sechs, 12 und 18 Monate nach Beginn der Simultanimpfung gegen PRRS, Parvovirose und Rotlauf Die Untersuchung von Blutproben von Jungsauen, die noch nicht tragend waren, ergab sechs Monate nach der ersten Impfung gegen PRRS einen Anteil von 75 % Seroreagenten (Abb. 13). Bei den nachfolgenden Untersuchungen waren Antikörper gegen das PRRSV bei 67 % (12 Monate) bzw. 58 % (18 Monate) nachweisbar. Der Rückgang der Reagenten zwischen der ersten und letzten Probenentnahme von 75 auf 58 % ließ sich statistisch nicht absichern (p = 0,091). 53 Ergebnisse 100 Anteil Jungsauen (%) 80 60 40 20 0 6 12 18 Monate nach 1. Impfung ELISA-positiv ELISA-negativ Probenanzahl (n) = 40 (6 Monate); 30 (12 Monate); 50 (18 Monate) Abb. 13: Anteil der Seroreagenten bei Jungsauen (%) mit Antikörpern gegen PRRSV sechs, 12 und 18 Monate nach Beginn der Simultanimpfung gegen PRRS, Parvovirose und Rotlauf Die weiteren Probenentnahmen wurden bei Saugferkeln in der vierten Lebenswoche, Absetzferkeln im Alter von acht und zehn Wochen sowie bei Mastschweinen im Alter von etwa 24 Wochen durchgeführt. Antikörper gegen das PRRSV konnten sechs Monate nach der ersten Impfung der Sauen bei 67 % der etwa vier Wochen alten Saugferkel nachgewiesen werden (Abb. 14). Zwölf Monate nach Impfbeginn lag der Anteil der seropositiven Saugferkel bei 90 und nach 18 Monaten bei 70 %. Die Unterschiede waren statistisch nicht abzusichern. Der Anteil seropositiver Absetzferkel lag bei den etwa acht Wochen alten Tieren sechs Monate nach Beginn der Impfung der Sauenherde bei 81 %. Der Anteil der Seroreagenten betrug zwölf Monate nach Impfbeginn noch 67 % und ging bis zur letzten Probenentnahme (18 Monate) auf 35 % zurück (Abb. 15). Der Rückgang der Seroreagenten zwischen der ersten und letzten Probenentnahme war statistisch signifikant (p < 0,005). Ein Rückgang der Seroreagenten war auch bei den etwa zehn Wochen alten Absetzferkeln festzustellen (Abb. 16). Der Anteil Seroreagenten ging von 70 % (6 54 Ergebnisse Monate nach Beginn der Impfmaßnahme) auf 50 % (nach 18 Monaten) zurück (p = 0,067). Der Anteil der Seroreagenten war bei den etwa 24 Wochen alten Mastschweinen mit 61 % (6 Monate) und 67 % (12 und 18 Monate) während des Untersuchungszeitraumes nahezu unverändert (Abb. 17). 100 Anteil Ferkel (%) 80 60 40 20 0 6 12 Monate nach 1. Impfung der Sauenherde ELISA-positiv 18 ELISA-negativ Probenanzahl (n) = 30 (6 Monate); 30 (12 Monate); 40 (18 Monate) Abb. 14: Anteil der Seroreagenten gegen PRRSV bei etwa vier Wochen alten Saugferkeln sechs, 12 und 18 Monate nach Beginn der Simultanimpfung der Sauenherde gegen PRRS, Parvovirose und Rotlauf 55 Ergebnisse 100 Anteil Ferkel (%) 80 60 40 20 0 6 12 Monate nach 1. Impfung der Sauenherde ELISA-positiv 18 ELISA-negativ Probenanzahl (n) = 37 (6 Monate); 30 (12 Monate); 40 (18 Monate) Abb. 15: Anteil der Seroreagenten gegen PRRSV bei etwa acht Wochen alten Absetzferkeln sechs, 12 und 18 Monate nach Beginn der Simultanimpfung der Sauenherde gegen PRRS, Parvovirose und Rotlauf 100 Anteil Ferkel (%) 80 60 40 20 0 6 12 Monate nach 1. Impfung der Sauenherde ELISA-positiv 18 ELISA-negativ Probenanzahl (n) = 40 (6 Monate); 30 (12 Monate); 40 (18 Monate) Abb. 16: Anteil der Seroreagenten gegen PRRSV bei etwa zehn Wochen alten Absetzferkeln sechs, 12 und 18 Monate nach Beginn der Simultanimpfung der Sauenherde gegen PRRS, Parvovirose und Rotlauf 56 Ergebnisse 100 Anteil Mastschweine (%) 80 60 40 20 0 6 12 Monate nach 1. Impfung der Sauenherde ELISA-positiv 18 ELISA-negativ Probenanzahl (n) = 36 (6 Monate); 30 (12 Monate); 30 (18 Monate) Abb. 17: Anteil der Seroreagenten gegen PRRSV bei etwa 24 Wochen alten Mastschweinen sechs, 12 und 18 Monate nach Beginn der Simultanimpfung der Sauenherde gegen PRRS, Parvovirose und Rotlauf 57 Diskussion 5 5.1 Diskussion Kritische Bewertung von Material und Methode Die Wirksamkeit von Impfstoffen ist grundsätzlich zuerst mit experimentellen Versuchsansätzen zu prüfen. Der klassische Versuchsansatz basiert auf vergleichenden Untersuchungen, bei denen geimpfte und nicht geimpfte Tiere einer definierten Belastungsinfektion (Challenge) ausgesetzt werden (HESSE et al. 1997; LABARQUE 2003; PRANGE 2004; ANONYM 2005a; ANONYM 2005b). Die Wirksamkeit der Impfung wird anhand klinischer Parameter und in Abhängigkeit von der jeweiligen Erkrankung, gegen die der Impfstoff einen Schutz vermitteln soll, auch anhand der Zuwachs- oder Reproduktionsleistung bewertet (LAGER 1997a, DEWEY et al. 1999, HERIN 2002; DEWEY et al. 2004). Neben dem klassischen experimentellen Infektionsversuch, sind zu einigen Impfungen auch Untersuchungen zur Charakterisierung der humoralen und/oder zellulären Immunantwort publiziert (HALBUR 1996; LAGER et al. 1999; YOON 1999; DONE et al. 2001; THACKER 2003; BARFOED et al. 2004; MENGELING 2005c). Experimentelle, unter definierten Bedingungen durchgeführte Untersuchungen haben den Vorteil, einfach interpretierbar zu sein, da bei Verwendung von Gnotobioten oder spezifisch-pathogen-freien (SPF) Tieren die Infektion die einzige Variable ist (COLLINS et al. 1992; LAGER et al. 1997; SHIBATA et al. 1998; BENSON et al. 2000; FOSS et al. 2002; MENGELING et al. 2003a; NILUBOL et al. 2004) Experimentelle Untersuchungen können aufgrund der standardisierten Bedingungen an kleinen Stichproben durchgeführt werden, was z.B. ergänzende immunologische Untersuchungen mit aufwändigen Methoden erleichtert. Die Ergebnisse aus experimentellen Untersuchungen haben aber den Nachteil, dass sie sich unter den üblichen Bedingungen der intensiven Schweinehaltung nur unzureichend reproduzieren lassen (McGLINLEY et al. 1994; MENGELING 2005a). Ursache dieser mäßigen Reproduzierbarkeit sind verschiedene Faktoren, zu denen besonders die hohe Tierdichte in großen Beständen, die hohe Tierdichte in den einzelnen Stalleinheiten, das regelmäßige Vorkommen multipler Infektionen sowie das gleichzeitige Vorkommen anderer Erkrankungen gehören. 58 Diskussion Zudem ist ein erheblicher Einfluss durch vielfältige Belastungen wie Umgruppierungen, Stallwechsel und Transporte anzunehmen (McGLONE et al. 1993; DONE u. PATON 1995; WILLS 2000; FENG 2001; BROCKMEIER et al. 2002; MADEC 2005). Impfstoffe und Impfprogramme für Schweineherden sollten daher immer auch in Feldstudien auf ihre Verträglichkeit und Wirksamkeit geprüft werden. Die zwangsläufig hohe Zahl von Einflussfaktoren, die nicht genauer zu quantifizieren bzw. zu qualifizieren ist, führt dabei allerdings zu einer Ungenauigkeit, die bei der Interpretation der Resultate zu berücksichtigen ist (GORCYCA et al. 1997; GROSSE BEILAGE 1998; ALNO et al. 2000; JOISEL 2001; KÜMMERLEN, 2005). Als Parameter für die Verträglichkeit und Wirksamkeit der Impfungen werden üblicherweise klinische Befunde und Leistungsdaten herangezogen (FLORES u. DUFRESNE 2002; NILUBOL et al. 2004; PAPATSIROS et al. 2004a; PAPATSIROS et al. 2004b; KÜMMERLEN et al. 2005; SCORTTI 2005). Methodisch aufwändige Untersuchungen sind an den meist großen Stichproben kaum durchführbar; schwierig ist zudem die Untersuchung von Material, was nur von toten Tieren gewonnen werden kann. Dieses Material ist unter Feldbedingungen nur sporadisch von spontan verendeten Schweinen oder von Schweinen zu entnehmen, die unabhängig von den Untersuchungen zur Schlachtung gelangen. Ein weiteres Problem ergibt sich bei der Durchführung von Felduntersuchungen häufig bei der Definition der Kontroll- bzw. Vergleichsgruppe. Der Vergleich der klinischen Befunde und Leistungsparameter geimpfter Tiere mit einer ungeimpften Kontrollgruppe setzt voraus, dass beide Gruppen gleichzeitig und unter weitgehend identischen Bedingungen gehalten werden. In der vorliegenden Untersuchung wurde auf einen derartigen Versuchsaufbau verzichtet, da von der PRRSV-Infektion bekannt ist, dass eine Erregerausscheidung und Virusübertragung in hohem Maße auch bei geimpften Schweinen stattfinden kann (BØTNER 1997; DONE 2001; LAGER 2003; MENGELING 2005c). Der direkte Kontakt zwischen geimpften und ungeimpften Sauen wäre unter den üblichen Bedingungen der Haltung von Zuchtsauen unvermeidbar gewesen. Da die Folgen einer PRRSV-Infektion auch von der Infektionsdosis beeinflusst werden (YOON et al. 1999; HERRMAN et al. 2005; ZIMMERMAN 2006), wären die geimpften Sauen durch den direkten Kontakt zu ungeimpften Sauen 59 Diskussion voraussichtlich einem höheren Infektionsdruck ausgesetzt, als dies in einer vollständig geimpften Population zu erwarten ist. Die Impfstoffe wären damit unter Bedingungen getestet worden, die denen in der Praxis nicht entsprechen. Aus diesem Grund wurde Vergleichsgruppe zu entschieden, ersetzen, die indem die Kontrollgruppe Leistungsdaten durch eine aus dem Untersuchungszeitraum mit denen aus einem Zeitraum von 12 Monaten vor Untersuchungsbeginn gegenübergestellt wurden. Der Vergleich von Leistungen aus einem längeren Zeitraum unterliegt Unsicherheiten, die aber durch die Festlegung bestimmter Einschlusskriterien bei der Auswahl der Herden eingeschränkt werden konnten. Herden, die im Vergleichszeitraum eine deutliche Aufstockung der Herdengröße, erhebliche Umbaumaßnahmen oder einen Wechsel der Genetik durchgeführt oder für den Untersuchungszeitraum geplant hatten, wurden von der Teilnahme an der Untersuchung ausgeschlossen. Der Verzicht auf die Kontrollgruppe hat den Nachteil, dass für die Bewertung der lokalen und systemischen Reaktionen ausschließlich der Vergleich mit Normalbefunden herangezogen werden konnte, während Tiere, denen ein Placebo verabreicht wurde, nicht zur Verfügung standen. Schlussfolgerung Ergänzend zu Belastungsinfektionen, die unter standardisierten und definierten experimentellen Bedingungen stattfinden, sollte die Verträglichkeit und Wirksamkeit von Impfstoffen auch unter Feldbedingungen geprüft werden. Während experimentelle Umgebungsbedingungen Untersuchungen im Feld und den den Nachteil möglichen haben, die Einfluss multipler Koinfektionen nicht hinreichend simulieren zu können, ist bei der Interpretation der vorliegenden Felduntersuchungen zu beachten, dass aufgrund der Dynamik der PRRSV-Infektion auf eine gleichzeitig aufgestallte Kontrollgruppe verzichtet werden musste und statt dessen ein Vergleich der Reproduktionsleistungen vor und nach Beginn der PRRS-Impfung durchgeführt wurde. 60 Diskussion 5.2 Diskussion der Ergebnisse 5.2.1 Verträglichkeit Die Notwendigkeit, tierärztliche Maßnahmen in Nutztierhaltung auch unter wirtschaftlichen Aspekten zu bewerten, hat für die Praxis zur Konsequenz, dass Impfprogramme mit möglichst geringem zeitlichen und logistischen Aufwand durchgeführt werden müssen. Diese Voraussetzungen erfüllt die sogenannte „Bestandsimpfung“ weitgehend, bei der in Zuchtbeständen alle Sauen unabhängig von ihrem Reproduktionsstatus an einem Tag geimpft werden (GLICKMAN 1999; FLORES u. DUFRESNE 2002; PHILIPS u. DEE 2002; ACKERMAN et al. 2004; KEITA 2004). Alternativ können Impfprogramme auch so durchgeführt werden, dass bestimmte Risikogruppen wie z.B. hochtragende oder zur Belegung anstehende Sauen von der Impfung ausgenommen werden. Impfprogramme, die den Reproduktionsstatus berücksichtigen, sind mit einem deutlichen Mehraufwand verbunden. In einer Herde, in der z.B. Sauen ab dem 60. Trächtigkeitstag sowie Sauen während der Rausche nicht geimpft werden, benötigen über einen Zeitraum von acht Wochen drei Impftermine mit dem Tierarzt. Darüber hinaus ist es unerläßlich, dass der Tierhalter präzise dokumentiert, welche Tiere bereits geimpft sind und welche noch zur Impfung anstehen (GLICKMAN 1999; GROSSE BEILAGE 2004). Der wirtschaftliche Vorteil der „Bestandsimpfung“ ergibt sich aus der geringeren Häufigkeit tierärztlicher Interventionen und der vereinfachten Dokumentation der Impfmaßnahmen. Voraussetzung für die Durchführung von „Bestandsimpfungen“ ist die Verträglichkeit des Impfstoffes bei Anwendung bei Sauen aller Reproduktionsstadien. Mit der Anwendung der Impfstoffe im Rahmen einer „Bestandsimpfung“ sollte geprüft werden, wie Sauen verschiedener Reproduktionsstadien lokal und systemisch auf die Impfung mit Progressis® reagieren. 61 Diskussion Lokale Reaktionen (Haut-/Unterhautreaktion) Rötungen und/oder Schwellungen der Haut/Unterhaut an der Injektionsstelle waren nach der ersten Impfung mit Progressis® nur bei einer Sau (0,6 %) festzustellen. Nach der zweiten Impfung kam es allerdings bei 6,9 % der Sauen zu sicht- bzw. palpierbaren Reaktionen (6,3 % Schweregrad 1; 0,6 % Schweregrad 2). Dieser Trend zu einem vermehrten Vorkommen lokaler Reaktionen war auch am Tag nach der dritten und vierten Impfung festzustellen. Zu jedem der Zeitpunkte reagierten jeweils 4,7 % der Sauen (0,6 % Schweregrad 2). Die Veränderungen waren mit abnehmender Häufigkeit und Schwere bis zu sieben Tage p.vacc. festzustellen. Mögliche Schmerzreaktionen wurden zwar erfasst, aber nicht in die weiteren Auswertungen einbezogen, da zwischen Abwehrverhalten und Schmerz nicht eindeutig zu differenzieren war. Die häufigen Injektionen, denen Sauen in Herden mit intensiven Impfprogrammen zwangsläufig unterzogen werden, führen in der Regel zu heftigen Abwehrreaktionen bei Berührungen im Hals-/Nackenbereich. Das Risiko eines Eintrages von Schmutzpartikeln bei der Injektion wurde gemindert, indem darauf geachtet wurde, dass die Haut zum Zeitpunkt der Injektion sauber war. Für Injektionen bei Schweinen wird dieses Vorgehen unter Praxisbedingungen als ausreichend angesehen (PLONAIT und BICKHARD, 1997). Parvoruvac® enthält als Adjuvans Aluminiumhydroxid (ANONYM 2005a), das als besonders gut verträglich gilt (PRANGE 2004). Reaktionen an der Injektionsstelle von Parvoruvac® wurden nicht beobachtet. Progressis® enthält dagegen ölige Hilfsstoffe als Adjuvans. Mögliche lokale Reaktionen, die aber nur kurzzeitig bestehen bleiben, sind bereits in der zugehörigen Fachinformation erwähnt. Der Hauptbestandteil der öligen Hilfsstoffe in Progressis® ist paraffinum perliquidum (MERIAL 2001; ANONYM, 2005b), das als Depot-bildendes Adjuvans gilt. Unter dem Einfluss Depot-bildender Adjuvantien werden häufig Granulome gebildet (ROITT 1988; ROLLE u. MAYR 1993). Der wiederholte Kontakt mit einem Antigen kann die schnelle zelluläre Infiltration, die sich klinisch als Schwellung darstellt, verstärken. Die Reaktion wird immunologisch als allergische Hautreaktion vom verzögerten Typ („delayed hypersensitivity“) beschrieben (MANN u. HARGIS 1985) und kann auch Ursache für das Vorkommen lokaler Reaktionen nach der ersten Impfung sein. Das Auftreten lokaler Reaktionen an der Injektionsstelle ist im Zusammenhang mit Wiederholungsimpfungen auch in anderen 62 Diskussion Untersuchungen zur Verträglichkeit verschiedener Impfstoffe beim Schwein beschrieben (KOHL 1995; PAPENHAGEN 1998; KÖCHLING 2006). Bei Untersuchungen mit inaktivierten PRRS Vakzinen bzw. Progressis® konnten von anderen Autoren (REYNAUD 1998; KEITA et al. 2004) keine relevanten lokalen Veränderungen an der Injektionsstelle festgestellt werden. Systemische Reaktionen (Körpertemperatur, Allgemeinbefinden) Die Applikation von Progressis®, die zu drei Impfzeitpunkten simultan zur Impfung mit Parvoruvac® durchgeführt wurde, ging mit einem Anstieg der Rektaltemperaturen (≥ 39,5°C) von 1,7% (Tag 0) auf 3,5 % (Tag 1) einher. Deutlich erhöhte Temperaturen (≥ 40,0 °C) waren nach 617 Impfungen bei lediglich sechs Sauen aufgetreten. Die Darstellung der Temperaturkurven für die einzelnen Impfzeitpunkte zeigt, dass es nach der ersten und zweiten Applikation von Progressis® zu einem leichten, aber signifikanten Anstieg der Körpertemperatur kam. Der Anstieg kann aber als weitgehend unbedenklich bewertet werden, da nur in seltenen Einzelfällen eine Temperatur ≥ 40,0 °C erreicht wurde. Der Temperaturanstieg war in allen Fällen nur kurzzeitig und bereits am dritten Tag nach der Impfung nicht mehr feststellbar. Die Messung der Rektaltemperaturen waren jeweils morgens zur gleichen Zeit vorgenommen worden. Ein Einfluss der Schwankungen des zirkadianen Rhythmus und der damit einhergehenden physiologischen Temperaturerhöhungen am Nachmittag (ENGELMANN 2004) ist daher als Ursache für Temperaturschwankungen auszuschließen. Die Anwendung von Progressis® oder PRRS-Impfstoffen mit öligem Adjuvans Felduntersuchungen führte offensichtlich nicht zu systemischen in anderen Reaktionen (REYNAUD et al. 1998; KEITA et al. 2004; PAPATASIROS et al. 2004a) Das Allgemeinbefinden blieb nach den Impfungen in der Regel ungestört. Lediglich in einer Gruppe von Sauen (6,5 % der an diesem Tag in Herde B untersuchten Sauen) fiel am Tag nach der dritten Impfung eine eingeschränkte Futteraufnahme auf. Diese Störung war am dritten Tag nach der Impfung nicht mehr festzustellen. Ein Zusammenhang mit der Impfung ließ sich weder ausschließen noch beweisen. Die Fressunlust war nicht mit einer gleichzeitigen Erhöhung der Rektaltemperatur oder lokalen Reaktionen verbunden. Differentialdiagnostisch ist eine geschmackliche Veränderung des Futters als 63 Diskussion Ursache in Betracht zu ziehen, wobei die grobsinnliche Prüfung aber keine Hinweise auf Abweichungen ergab. Schlussfolgerung Die Impfung mit Progressis® kann bei der Grundimmunisierung zu einem leichten, kurzzeitigen Anstieg der Rektaltemperatur führen. Ein negativer Einfluss auf das Allgemeinbefinden konnte dabei nicht festgestellt werden, da nur in wenigen Einzelfällen deutlich fieberhafte Temperaturen erreicht wurden. Hinweise auf eine Gefahr für bestehende Trächtigkeiten ließen sich aus den unten dargestellten Reproduktionsleistungen nicht ableiten. Bei der wiederholten Anwendung von Progressis® sind leichte lokale Reaktionen (Rötungen, Schwellungen) zu erwarten. Schwere lokale Reaktionen treten nur in Einzelfällen auf. Lokale Reaktionen auf die Applikation von Impfstoffen mit öligen Adjuvantien treten bei einzelnen Tieren auf und sind von anderen Impfstoffen wie z.B. gegen Haemophilus parasuis beschrieben (KÖCHLING 2006). 5.2.2 Wirksamkeit (Reproduktionsleistung) In Felduntersuchungen wird üblicherweise versucht, die Wirksamkeit von Impfstoffen aus einer Leistungssteigerung abzuleiten (NODELIJK 2001; MARTELLI et al. 2002; DEWEY et al. 2004; GROSSE BEILAGE u. GROSSE BEILAGE 2004; KEITA et al. 2004; ALEXOPOULUS et al. 2005). Da PRRS bei Sauen hauptsächlich mit Spätaborten sowie der termingerechten Geburt von Würfen mit einem erhöhtem Anteil totgeborener oder lebensschwacher Ferkel einhergeht (ROSSOW 1995; FENG et al. 1998; ROSSOW 1998; GROSSE BEILAGE 1999; NODELIJK et al. 2003), werden Parameter wie die Anzahl lebend- und totgeborener Ferkel, die Saugferkelmortalität und die Anzahl abgesetzter Ferkel in die Auswertungen einbezogen. Weitere Parameter sind die Umrauschrate und die (Spät)Abortrate. In den Beständen, in denen die Untersuchungen durchgeführt wurden, erfolgte die Dokumentation der Reproduktionsdaten handschriftlich auf Sauenkarten oder 64 Diskussion elektronisch mittels eines sogenannten Sauenplaners. Für die weitere Bearbeitung wurden alle Wurfdaten in eine Excel-Tabelle übertragen. Da die Dokumentation des Umrauschens in zwei Herden lückenhaft und teilweise auch implausibel war, musste auf eine Auswertung dieses Parameters verzichtet werden. Da aber bekannt ist, dass Konzeptionsstörungen zu den weitaus häufigsten Ursachen einer vorzeitigen Merzung von Zuchtsauen gehören (SVENDSON et al. 1975; D’ALLAIRE et al. 1887; VESTERGAARD et al. 2006), wurde eine vergleichende Auswertung der „Altersstruktur“ anhand der Wurfdaten durchgeführt. Das konkrete Alter der Sauen war nicht in allen Herden dokumentiert, so dass auf die Anzahl der von den einzelnen Sauen erbrachten Würfe zurückgegriffen wurde. Die Auswertung ergab, dass die Sauenherden im Zeitraum von 115. bis 550. Tagen nach Beginn der PRRS-Impfung eine signifikant längere Nutzungsdauer hatten. Ein positiver Einfluss der PRRSImpfung lässt sich aus diesen Daten aber nicht mit Sicherheit ableiten, da der Parameter auch diversen anderen Einflüssen unterliegt. In wirtschaftlich schwierigen Perioden neigen Sauenhalter bekanntermaßen dazu, Zuchtschweine länger zu nutzen, um die Investitionen für den Ankauf jüngerer Tiere aufzuschieben. Da in der vorliegenden Untersuchung gleichzeitig eine Leistungssteigerung der Herden (erhöhte Anzahl abgesetzter Ferkel pro Sau und Jahr) erreicht wurde, ist nicht unbedingt anzunehmen, dass die Tierhalter die Investitionen aufgeschoben und dabei altersbedingte Minderleistungen akzeptiert hatten. Bei der Bewertung der Daten ist weiter aber auch zu berücksichtigen, dass der Einfluss der PRRSV-Infektion auf Konzeptionsstörungen recht kontrovers diskutiert wird (LAGER et al. 1996; PRIETO et al. 1997; COLLINS 1998; BENFIELD 2002; PRIETO 2005) und ein Anstieg der Umrauschrate infolge PRRS durchaus nicht als sicher gilt. Die Aussagefähigkeit der Umrauschrate für die Bewertung der Wirksamkeit von PRRS-Impfstoffen ist daher zum gegenwärtigen Zeitpunkt fraglich. Die Auswertung der Wurfleistung stützt sich dagegen auf Parameter, die anerkanntermaßen bei PRRS negativ beeinflusst sind (TERPSTRA et al. 1991; MENGELING et al. 1999b; LAGER u. MENGELING 2000; NODELIJK et al. 2003; GROSSE BEILAGE 2002; REGULA et al. 2003; LOWE et al. 2005). Trotzdem bleiben deutliche Unsicherheiten, da totgeborene und lebensschwache Ferkel auch infolge anderer Störungen vorkommen können. Bei erhöhten 65 Diskussion Totgeburtenraten kommen als Ursache intrauterine Infektionen mit verschiedenen viralen oder bakteriellen Infektionen ebenso in Betracht wie schwerwiegende nutritiv bedingte Störungen oder Störungen des Geburtsablaufes (LUCIA et al. 2002; ALONSO-SPILSBURY et al. 2005; GLOCK u. BILKEI 2005). Neonatale Ferkelverluste können auf eine Lebensschwäche zurückgehen, die sich aus den oben genannten Faktoren, neonatalen Infektionen, Milchmangel der Sau oder Defiziten bei der Haltung ergeben (SVENSMARK et al. 1989; HOY et al.1995a; HOY et al. 1995b; HOY 2003). Bei der Auswahl der Bestände wurde versucht, Herden auszuwählen, bei denen die differentialdiagnostisch in Frage kommenden Ursachen für den intrauterinen Fetaltod und die Geburt lebensschwacher Ferkel soweit möglich ausgeschlossen werden konnten. Da die Wurfleistungen aus einem Zeitraum von insgesamt 36 Monaten ausgewertet wurden, ist ein Einfluss weiterer Faktoren allerdings anzunehmen, auch wenn eine Identifikation nicht möglich ist. Ungeachtet dieser Einschränkungen für die Interpretation der Wurfdaten, ergibt der Vergleich des Zeitraumes von 550 Tagen vor Impfbeginn mit dem Zeitabschnitt 116. bis 550. Tag nach Beginn der Impfung einen statistisch signifikanten Anstieg der Anzahl pro Wurf abgesetzter Ferkel um 0,37. Die Leistungsverbesserung ergibt sich aus einem deutlichen Anstieg der Wurfgröße von 11,07 auf 11,43 Ferkel. Mit steigender Wurfgröße war allerdings auch ein Anstieg der totgeborenen Ferkel von 0,73 auf 0,81 Ferkel pro Wurf zu verzeichnen. Neben den oben genannten Einflussfaktoren ist bekannt, dass die Totgeburtenraten mit steigender Wurfgröße zunimmt, da die Plazentation möglicherweise durch die Platzverhältnisse beeinträchtigt ist (ALNO et al. 2000; HOPPE 2005). Größere Würfe sind vielfach auch von erhöhter Saugferkelmortalität betroffen, wenn die Anzahl der funktionsfähigen Zitzen, nicht für die Versorgung aller Ferkel ausreicht (HOY 1995a; HOY 1995b; HOY 2003; PRANGE 2004). In der vorliegenden Untersuchung konnte aber ein signifikanter Rückgang der während der Säugezeit verendeten Ferkel von 1,39 auf 1,30 festgestellt werden. Die Anzahl der abgesetzten Ferkel stieg im Zeitraum 116. bis 550. Tage nach Beginn der Impfung signifikant um einen Wert zwischen 0,24 und 0,96. Eine Steigerung der Reproduktionsleistung im Zusammenhang mit der Impfung mit Progressis® gegen PRRS ist dokumentiert und bekannt (ALNO et al. 2000; 66 Diskussion JOISEL 2001; HERIN u. JOISEL 2002; JOISEL et al. 2003). Bei diesen Untersuchungen handelt es sich vorrangig um Felduntersuchungen aus Frankreich, Griechenland, Großbritannien, den Niederlanden und Tschechien (ALNO et al. 2000; JOISEL et al. 2001; HERIN u. JOISEL 2002; JOISEL et al. 2003; PAPATSIROS et al. 2004; SEESING et al. 2004) in denen Progressis®, allerdings ohne die simultane Impfung mit Parvoruvac® in PRRSV-infizierten Herden eingesetzt wurde. Bei der Bewertung der Leistungssteigerungen, die in der vorliegenden Untersuchung sowie in einer anderen Felduntersuchungen (ALNO et al. 2000) beschreiben sind, ist zu beachten, dass Progressis® in allen Fällen in Herden angewendet wurde, die vorab bereits mit dem PRRSV infiziert waren. Die Wirksamkeit inaktivierter PRRS-Impfstoffe wird kontrovers diskutiert (PLANADURÀN et al. 1997; ROOF 1999; MENG 2000; LAGER 2003; BASSAGANYARIERA et al. 2004; MENGELING 2005a; MENGELING 2005c), da ihre Anwendung bei immunologisch naiven Schweinen in einer anschließenden Belastungsinfektion - anders als die attenuierten Impfstoffe - nicht zu einer Reduzierung der Virämie führte (PLANA-DURÀN et al. 1997; NILUBOL et al. 2004; ACKERMAN et al. 2004). Die Boosterung einer bereits bestehenden Immunreaktion durch die Impfung mit einem inaktivierten Impfstoff ist dagegen anhand experimenteller Versuchsanordnungen beschrieben (SPRINGER u. PARSONS 2002; THACKER 2003; BASSAGANYA-RIERA 2004; DEWEY et al. 2004; NILUBOL et al. 2004; MENGELING 2005c). Es ist davon auszugehen, dass dieser Versuch die Situation einer Anwendung von Progressis® in PRRSVinfizierten Herden simuliert und die Wirksamkeit auch auf der Boosterung bestehender Immunreaktionen beruht, die sich nach vorhergegangenen Feldinfektionen ausgebildet hatten (SPRINGER u. PARSONS 2002). Schlussfolgerung Die Impfung von Sauenherden mit Progressis® kann – auch in Verbindung mit der simultanen Applikation von Parvoruvac® – in endemisch PRRSV-infizierten Herden zu einer signifikanten Steigerung der Wurfleistung führen. Die Leistungssteigerung war ab etwa drei Monate nach Beginn der Impfmaßnahmen festzustellen. 67 Diskussion 5.2.3 Serologische Befunde Die serologischen Untersuchungen wurden mittels ELISA (Chekit-PRRS, Bommeli) durchgeführt. Die für die PRRS-Diagnostik verfügbaren ELISAVerfahren sind grundsätzlich geeignet, eine Antikörperreaktion innerhalb von 10 bis 14 Tagen p.i. zu erkennen (DREW 1995; CHRISTOPHER-HENNINGS et al. 2002; FOSS et al. 2002; MURTAUGH et al. 2002; POLSON et al. 2003). Die Antikörperkonzentrationen erreichen innerhalb von etwa sechs bis acht Wochen ein Plateau und bleiben, individuell sehr variabel, über einen Zeitraum von etwa vier bis zehn Monaten nachweisbar (ALBINA et al. 1994; ROSSOW 1998; McCaw 2003). Testverfahren, die eine Differenzierung zwischen einer Impfreaktion und der Reaktion auf eine Feldinfektion zulassen, sind für die Routinediagnostik derzeit nicht verfügbar (DEE u. REID 1999; DUFRESNE 2003; MIELI 2004). Die Antikörperkonzentration, die sich mit Einschränkung anhand der ELISA (OD)Werte abschätzen läßt, ist nicht zwangsläufig mit dem Stadium der Infektion (akut, chronisch) korreliert (GROSSE BEILAGE 1999; CUARTERO 2002), so dass die Interpretation hoher ELISA (OD)-Werte als Hinweis auf eine akute Infektion mit erheblichen Unsicherheiten verbunden ist. Die derzeit verfügbaren ELISAVerfahren sind geeignet, die PRRSV-Infektion von Herden, nicht aber die von Einzeltieren anzuzeigen (BØTNER 1997; MENGELING und LAGER 2000; BATISTA et al. 2004). Um dieser eingeschränkten Interpretation Rechnung zu tragen, wurden die ELISA (OD)-Werte in der vorliegenden Untersuchung als positiv oder negativ bewertet. Der vom Testhersteller als fraglich bewertete Bereich der ELISA (OD)-Werte (0,3 bis 0,4) wurde als positiv bewertet, da insgesamt nur 18 Proben in diese Kategorie fielen. Die statistische Bearbeitung der auf diese Weise ausreichend besetzten Zellen mittels Vierfelder-Tafeln (ChiQuadrattest) wurde den Berechnungen anhand von 2x3-Feldertafeln mit zwei sehr gering besetzten Zellen vorgezogen. Im Rahmen der Voruntersuchungen waren in den bis dato nicht gegen PRRS geimpften Herden Blutproben bei Sauen verschiedener Altersstufen sowie von Saug- und Absetzferkeln und Mastschweinen entnommen worden. Die Untersuchung der Proben auf Serumantikörper gegen das PRRSV ergab bei den 68 Diskussion Altsauen Nachweisraten zwischen 70 und 100 %. Die Jungsauen waren in den beiden Herden mit Eigenremontierung zu 100 % positiv, während die zugekauften Jungsauen negativ (Herde B) oder nur zu einem geringen Teil (30 %) seropositiv waren (Herde D). Bei den Saugferkeln (vierte Lebenswoche) lagen die Nachweisraten zwischen 30 und 100 %. Bei der Interpretation dieser Werte ist zu berücksichtigen, dass neben einer aktiven Reaktion auf eine PRRSV-Infektion auch der Nachweis von maternalen Antikörpern zu dem positiven Testresultat geführt haben kann (MOLITOR 1993; ALBINA et al. 1994; CHUNG 1997; SHIBATA 1998; DONE 2001; NODELIJK 2003; DEWEY u. RAJIK 2004). Antikörper waren in den Herden A bis C auch bei Absetzferkeln im Alter von acht bzw. zehn Wochen nachweisbar. Der Nachweis von Antikörpern im Alter von zehn Wochen kann mit hoher Sicherheit als Reaktion auf eine PRRSV-Infektion interpretiert werden (FINK u. DEWEY 2002; MURTAUGH et al. 2002; NODELIJK 2003). Der Nachweis von einzelnen Reagenten bei acht Wochen alten Ferkeln ist nicht eindeutig, da der Nachweis maternaler Antikörper nicht sicher auszuschließen ist (CHUNG 1997; DONE 2001). Nachweisraten von über 50 % (Herde B und C) sind aber mit hoher Wahrscheinlichkeit auf eine Infektion zurückzuführen. Die Untersuchung von Mastschweinen kurz vor der Schlachtung in den Herden B und D ergab Nachweisraten von 100 bzw. 80 %, was mit sehr hoher Sicherheit als Reaktion auf eine PRRSV-Infektion interpretiert werden kann. Unter Berücksichtigung des Nachweises von Genomfragmenten des PRRSV-EU Genotyp mittels PCR in den Herden A bis C (D nicht untersucht) lassen sich die Testergebnisse der Voruntersuchung zusammenfassend als Nachweis einer PRRSV-Infektion aller vier Herden interpretieren. Da akut in keiner Herde klinische Symptome auftraten, die den Verdacht auf PRRSV-bedingte Reproduktionsstörungen stützen konnten, ist anzunehmen, dass die Infektion zum Zeitpunkt der Voruntersuchungen endemisch und weitgehend subklinisch verlief. Der subklinische Verlauf der Infektion in endemisch PRRSV-infizierten Herden ist mehrfach beschrieben (ROSSOW 1994; GROSSE BEILAGE 1995; DONE et al. 1996; BENFIELD 2002; LAGER 2002). Der wirtschaftliche Verlust der endemischen PRRSV-Infektion wird auf etwa 100 US-Dollar pro Sau und Jahr geschätzt (WETZELL 2004). Studien aus den USA beziffern die jährlichen Verluste durch PRRS mit 66,75 Millionen US-Dollar für Zuchtbetriebe bzw. 560 69 Diskussion bis 760 Mill. US-Dollar für die gesamte amerikanische Schweineindustrie (DEE et al. 1994; BROUWER et al. 1994; MENGELING, 2005; NEUMAN et al. 2005). Die serologischen Reaktionen gegen das PRRSV wurden sechs, 12 und 18 Monate nach Beginn der Impfmaßnahmen untersucht. Da sich die serologischen Reaktionen in den vier Herden grundsätzlich ähnlich darstellten, wurden die Testergebnisse für die weitere Auswertung zusammengefaßt. Der Anteil der Seroreagenten fiel bei den Altsauen von 91 % (6 Monate nach Impfbeginn) auf 83 % (18 Monate nach Impfbeginn) ab (p = 0,107). Ein ähnlicher Trend, nämlich ein Rückgang der Seroreagenten von 75 auf 58 % war auch bei den Jungsauen festzustellen (p=0,091). Bei der Interpretation dieser Befunde ist zu berücksichtigen, dass die Impfung mit inaktivierten PRRS-Impfstoffen keine serologisch meßbare Antikörperreaktion induziert (NILUBOL et al. 2004). Eine serologische, im ELISA messbare Reaktion ist nur bei Tieren zu erwarten die vorab bereits mit dem PRRSV infiziert oder mit attenuierten Vakzinen geimpft waren (ROSSOW 1994; NILUBOL et al. 2004). Die bei diesen Schweinen nachweisbare Antikörperreaktion kann als anamnestische Immunantwort bewertet werden (LAGER et al. 1997; BAUTISTA 1997, MENGELING 1999b). Der tendenzielle Rückgang der Seroreagenten bei den geimpften Jung- und Altsauen läßt sich somit nicht als fehlende Immunreaktion auf die Impfung, sondern als Hinweis auf eine reduzierte Infektionsrate durch das PRRS-Feldvirus interpretieren. Die Nachweisraten für Seroreagenten bei den etwa vier Wochen alten Saugferkeln blieben über den Untersuchungszeitraum mit 67 bzw. 70 % weitgehend unverändert. Da die Nachweisraten bei acht und zehn Wochen alten Absetzferkeln 12 und 18 Monate nach Beginn der Impfmaßnahmen unter denen der vier Wochen alten Saugferkel lagen, ist davon auszugehen, dass ein Teil der Reaktionen bei den Saugferkeln auf den Nachweis maternaler Antikörper zurückzuführen ist. Untersuchungen von Ferkeln vergleichbaren Alters ergaben Nachweisraten über 50 % (DEE u. JOO 1997). Bei den acht und zehn Wochen alten Absetzferkeln ging der Anteil der Seroreagenten von 67 auf 35 % bzw. 70 auf 50 % zurück. Der Rückgang der Seroreagenten bei den acht Wochen alten Ferkeln ließ sich statistisch absichern (p < 0,005) und war bei den zehn Wochen alten Ferkeln tendenziell zu erkennen (p = 0,067). Da die Ferkel nicht gegen PRRS geimpft waren und der Nachweis 70 Diskussion maternaler Antikörper bei diesen Häufigkeiten unwahrscheinlich ist (NODELIJK et al. 1996; JOISEL et al. 2001), können die Ergebnisse als Hinweis auf einen Rückgang der PRRSV-Infektionsrate interpretiert werden. Die Interpretation stützt sich auch auf den Nachweis eines vergleichbaren Trends bei den Sauen. Der Hinweis, dass die Impfung von Sauenherden mit Progressis® innerhalb eines längeren Anwendungszeitraumes geeignet sein könnte, die PRRSV-Infektionsrate bei Sauen und Absetzferkeln zu reduzieren, ist unbedingt durch weitere Untersuchungen abzusichern. Der Nachweis von Seroreagenten bei den, kurz vor der Schlachtung untersuchten Mastschweinen, veränderte sich während des Untersuchungszeitraumes erwartungsgemäß nicht. Erfahrungen mit der PRRS-Bekämpfung haben gezeigt, dass die PRRS-Infektion bei Läufern- und Mastschweinen mittels Impfung nur zu beeinflussen ist, wenn zusätzlich zu den Sauen auch deren Ferkel geimpft werden (DEE u. JOO 1994; GROSSE BEILAGE u. GROSSE BEILAGE 2003; PEJSAK et al. 2004). Der Erfolg dieser PRRS-Bekämpfungsprogramme ist aber gleichzeitig davon beeinflusst, dass die Infektion der Ferkel vor dem Absetzen vermieden wird (DEE u. JOO 1994). Eine reduzierte Infektionsrate, die sich möglicherweise in den vorgelagerten Produktionsstufen mit der Impfung der Sauen erreichen läßt, kann die Infektionsrate während der Mast nicht mehr beeinflussen, so dass es hier zu einer Infektion der meisten Schweine kommt. Schlussfolgerung Die Impfung der Sauen mit einem inaktivierten Impfstoff, ohne vorhergehenden Kontakt zum PRRSV induziert keine im ELISA messbare Seroreaktion. Da die Ferkel nicht gegen PRRS geimpft waren, müssen die im Laufe der Studie nachgewiesenen Seroreaktionen weitgehend als Reaktion auf eine weiterhin bestehende PRRSV-Infektion der Herden, sowie als Boosterreaktion infolge der Impfung interpretiert werden. Die serologischen Untersuchungen an Sauen, Jungsauen sowie Saug- und Absetzferkeln bis zur zehnten Lebenswoche lassen zwischen sechs und 18 Monaten nach Beginn der PRRS-Impfung einen deutlichen Trend zu einem reduzierten Anteil an Seroreagenten erkennen, der als Hinweis auf eine verminderte Virusübertragung angesehen werden kann. 71 Zusammenfassung 6 Zusammenfassung Annette Gass-Cofré Untersuchungen zu Verträglichkeit und Wirksamkeit der Simultanimpfung von Sauenherden mit Progressis® und Parvoruvac® gegen PRRS, Parvovirose und Rotlauf Die Wirtschaftlichkeit von Sauenherden wird wesentlich von den Reproduktionsleistungen bestimmt. Die endemische Verbreitung verschiedener Erreger von Reproduktionsstörungen in der Schweinepopulation erfordert eine effektive Bekämpfung und ist daher eine wichtige tierärztliche Aufgabe. Zu den bedeutendsten infektiösen Erregern von Reproduktionsstörungen gehören das Porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV), das Porcine parvovirus (PPV) und Erysipelothrix rhusiopathiae, der Erreger des Rotlaufs. Die simultane Impfung ganzer Herden gegen mehrere Erreger trägt diesen Erfordernissen Rechnung. In der vorliegenden Untersuchung wurde die lokale und systemische Verträglichkeit einer simultanen Impfung mit Progressis® gegen PRRS und Parvoruvac® gegen Parvovirose und Rotlauf in vier mit dem PRRSV infizierten Sauenherden geprüft. Die Untersuchung wurde als Feldversuch in einer Longitudinalstudie durchgeführt. Alle Herden waren vor Untersuchungsbeginn noch nicht gegen PRRSV, aber seit längerer Zeit gegen Parvovirose/Rotlauf geimpft. Die Studienpopulation bestand aus zwei Ferkelerzeugerbeständen (250 / 490 Sauen) und zwei kombinierten Zucht-/Mastherden (100 / 110 Sauen). Die Simultanimpfungen wurden mit den inaktivierten Impfstoffen Progressis® und Parvoruvac® (beide Merial GmbH, D85399 Hallbergmoos) durchgeführt. Die erste Impfung mit Progressis® erfolgte simultan mit Parvoruvac®. Zum Abschluss der Grundimmunisierung gegen PRRSV erfolgte nach vier Wochen eine weitere Impfung nur mit Progressis®. Die anschließenden Impfungen wurden im Abstand von sechs Monaten simultan mit beiden Impfstoffen durchgeführt. Zur Überprüfung der lokalen und systemischen Verträglichkeit der PRRSV-Impfung wurde die Injektionsstelle untersucht und die Körpertemperatur gemessen. Der Einfluss der Simultanimpfung auf die Reproduktionsleistung wurde anhand der Zahl lebend- und totgeborener Ferkel sowie der Saugferkelmortalität bewertet. Aufgrund der Dynamik der PRRSVInfektion musste auf eine gleichzeitig aufgestallte Kontrollgruppe verzichtet und 72 Zusammenfassung statt dessen ein Vergleich der Reproduktionsleistungen vor und nach Beginn der PRRS-Impfung durchgeführt werden. Der Leistungsvergleich bezieht sich konkret auf einen Zeitraum von 550 Tagen (18 Monate) vor Beginn der Impfung, einen Zeitraum von 115 Tagen nach Beginn der Impfung und einen nachfolgenden Zeitraum von etwa 435 Tagen (116. bis 550. Tag nach Impfbeginn). Um das Vorkommen der PRRSV-Infektion zu verfolgen, wurden in allen Herden sechs, 12 und 18 Monate nach Querschnittsuntersuchungen an der 75 ersten Schweinen Impfung aus allen serologische Alters- und Produktionsgruppen durchgeführt. Die Ergebnisse der Untersuchung können folgendermaßen zusammengefasst und bewertet werden: • Lokale Reaktionen können bei der wiederholten Anwendung von Progressis® ab einem Tag post vaccinationem bei maximal 6,9 % der Sauen auftreten. Die Veränderungen sind in der Mehrzahl nur geringgradig ausgeprägt und gehen meist innerhalb einer Woche vollständig zurück. • Die Impfung mit Progressis® kann bei der Grundimmunisierung zu einem leichten, kurzzeitigen Anstieg der Rektaltemperatur führen. Ein negativer Einfluss auf das Allgemeinbefinden konnte dabei nicht festgestellt werden. • Der Vergleich der Leistungsdaten aus dem Zeitabschnitt vor Impfbeginn mit dem Zeitraum vom 116. bis 550. Tag nach Beginn der Impfung der Sauen ergab im Mittel der Herden einen signifikanten Anstieg von 0,4 abgesetzten Ferkeln pro Wurf. Die Leistungssteigerung ergibt sich aus einem Anstieg der Wurfgröße bei gleichzeitig reduzierter Saugferkelmortalität. • Die serologischen Untersuchungen an Sauen, Jungsauen sowie Saug- und Absetzferkeln bis zur zehnten Lebenswoche lassen zwischen sechs und 18 Monaten nach Beginn der Impfung mit Progressis® einen deutlichen Trend zu einem reduzierten Anteil Seroreagenten erkennen, der als Hinweis auf eine verminderte Virusübertragung angesehen werden kann. 73 Literaturverzeichnis 7 Summary Annette Gass-Cofré The safety and efficacy of a simultaneous vaccination of sow herds with Progressis® and Parvoruvac® against PRRS, PPV and erysipelas The economy of sow herds is substantially influenced by their reproductive performance. The endemic spread of various pathogens causing reproductive disturbances within the swine population requests an effective control and is therefore an important veterinary challenge. The Porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV), the Porcine parvovirus (PPV) and Erysipelotrhix rhusiopathiae, provoking swine erysipelas are among the most important causative agents of reproductive disturbances. The simultaneous vaccination of the whole herd against several pathogens is the appropriate way to establish herd immunity. In this investigation both the local and systemic tolerability of a simultaneous vaccination with Progressis® against PRRS and Parvoruvac® against parvovirosis and erysipelas was investigated in four herds pre-infected with PRRSV. The investigation was performed as a field trial in a longitudinal study design. Before the begin of the trial none of the herds had been vaccinated against PRRS. They had, however, previously been vaccinated against parvovirosis/erysipelas. The study population was taken from two piglet producing units (250 and 490 sows respectively) and two combined breeding/fattening herds (100/110 sows). The simultaneous vaccination was performed with the inactivated vaccines Progressis® and Parvoruvac® (both Merial GmbH, D-85399 Hallbergmoos). The first vaccination with Progressis® was carried out simultaneously with the Parvoruvac® vaccination. In order to complete the base immunisation against PRRS, four weeks after the first vaccination a second vaccination with Progressis® was applied. The next vaccinations were carried out simultaneously with both vaccines, after a six month interval. In order to 74 Literaturverzeichnis investigate the local and systemic tolerability of the PRRS vaccination the injection site was thoroughly examined and body temperature was measured. The influence of the simultaneous vaccination on the reproductive performance was tested, comparing the number of live and stillborn piglets, as well as the suckling piglet mortality. Due to the dynamics of the PRRSV infection the study was run without installing a simultaneous control group; instead of which a comparison of the reproductive performance, before and after the PRRS vaccination was undertaken. The performance comparison relies exactly on the period of 550 days (18 months) before the start of vaccination, a period of 115 days after the start of vaccination and a follow up period of about 435 days (day 116 to day 550 after vaccination was commenced). In order to investigate the incidence of a PRRSV infection, in all herds, six, 12 and 18 months after the first vaccination, serological tests were performed including 75 pigs from all ages and production groups. The outcome of the investigation can be summarised as follows: • After repeated application of Progressis® local reactions were found from day 1 post vaccination onwards, at a maximal rate of 6.9% of all sows. The alterations were mainly of minor severity and mostly disappeared completely within 1 week. • The base vaccination with Progressis® leads to a light, short term increase in rectal temperature. A negative influence on the general condition was not evident. • The comparison of performance indicators before the start of vaccination and the period between day 116 to day 550 resulted in a significant increase of 0.4 piglets per litter. The overall performance improvement was evidenced by an increase in number of piglets as well as a reduced sucking piglet mortality. • Between week 6 and 18 months after the initiation of the vaccination with Progressis® the serological investigations in sows, gilts as well as in sucking and weaning piglets up to week 10 showed a clear trend towards a reduced number of sero-positive reagents. This can be considered as an indication of a reduced virus transmission. 75 Literaturverzeichnis 8 Literaturverzeichnis ACKERMAN, M., D.J. VILLANI , W.D. WILSON u. 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Ganz herzlich danke ich Herrn Dr. Noé für die Geduld und die Unterstützung besonders in der letzten mühsamen Phase der Fertigstellung. Dem Leiter Prof. Dr. Blaha und den Mitarbeitern der Außenstelle für Epidemilogie in Bakum besonders Frau Mechthild Busemann möchte ich für die technische Unterstützung und Gesprächsbereitschaft danken. Bei den Mitarbeitern der Praxis möchte ich mich ganz besonders für das Verständnis und die Hilfsbereitschaft während des Untersuchungszeitraums bedanken. Meiner Familie möchte ich für das Verständnis für die zusätzliche Belastung die bei der Anfertigung der Dissertation entstanden ist besonders danken.
