Erfahrungen mit der Untersuchung von Einzel- und Sammelmilchproben auf Antikörper gegen Mycobacterium avium ssp. paratuberculosis (M. ptb) im SVANOVIR®-ELISA GUDRUN ORTMANN1, MARTIN BEYERBACH², LOTHAR KREIENBROCK² GERALD-FRIEDRICH GERLACH³, MATTHIAS HOMUTH4 1 Landesamt für Verbraucherschutz und Landwirtschaft, Laborbereich Frankfurt/Oder ²Institut für Biometrie, Epidemiologie und Informationsverarbeitung, Tierärztliche Hochschule Hannover ³Institut für Mikrobiologie, Zentrum für Infektionsmedizin, Tierärztliche Hochschule Hannover 4 Gesellschaft für Innovative Veterinärdiagnostik, Tierärztliche Hochschule Hannover Einleitung Die Paratuberkulose ist eine durch Mycobacterium avium ssp. paratuberculosis hervorgerufene, in Deutschland meldepflichtige, Tierkrankheit. Durch M. ptb wird eine chronische granulomatöse, nicht therapierbare Enteritis hervorgerufen. Die Infektion erfolgt in den ersten Lebensmonaten. Infizierte Rinder zeigen keine klinischen Krankheitserscheinungen und bleiben so über Jahre im Bestand als Keimträger unerkannt. Sie scheiden den Erreger intermittierend über Kot und Milch aus, und sind damit ständige Infektionsherde im Bestand. In Deutschland stellt die Paratuberkulose ein zunehmendes Problem dar, besonders in den Milch produzierenden Betrieben entstehen durch erkrankte Tiere erhebliche wirtschaftliche Schäden Material und Methoden Die Milchuntersuchung auf Mycobacterium avium ssp. paratuberculosis wurde im Oktober 2001 im LVL Frankfurt (Oder) begonnen. Aus zwei Landkreisen des Landes Brandenburgs wurden insgesamt 10.900 Einzelmilchproben, die zur routinemäßigen Bestandsuntersuchung auf Leukose und Brucellose eingesandt wurden, für die Paratuberkuloseuntersuchung genutzt. Die Einzelmilchproben wurden dem Landesamt für Verbraucherschutz und Landwirtschaft, Laborbereich Frankfurt/Oder durch den Landeskontrollverband Brandenburg, einmal wöchentlich nach Fertigstellung seiner Untersuchungen im gekühlten Zustand übergeben. Da die meisten Milchkuh haltenden Bestände mehr als 100 Tiere besitzen, konnte in Brandenburg die Tankmilchuntersuchung für anzeigepflichtige Tierseuchen nicht angewendet werden. Aus diesem Grund wurde seit 1995 die Milchuntersuchung über Einzelmilchproben, die im Labor zu Pools zusammengestellt wurden, eingeführt. Erstellung eines Laborpools: Für die ELISA-Untersuchungen wurden nur Einzelmilchproben genommen, die nicht sichtlich verändert waren. Der Laborpool enthält bis zu 50 Einzelmilchproben. Von jeder Einzelmilchprobe wurden mit einer Pipette möglichst fettfrei 500µl entnommen und in ein Poolgefäß 1 gegeben. Nach Fertigstellung aller Laborpools wurden diese 5 Minuten mit 3000 rpm zentrifugiert. Der entstandene Sahnering wurde dann mit Wasserstrahlpumpe abgesaugt. Die Laborpools wurden ein zweites Mal zentrifugiert und der Rahm wiederum mit der Wasserstrahlpumpe entfernt. Von Einzelmilchproben, die als Einzelansatz im ELISA untersucht wurden, wurden je 10ml in ein A-Röhrchen gegossen und wie der Laborpool aufgearbeitet. Wichtig für das Untersuchungsmaterial Milch im Antikörper-ELISA ist, dass das Fett zuvor entfernt werden muß. Für die Paratuberkuloseuntersuchung nutzten wir die Laborpools, die für die Brucellose- und Leukoseuntersuchung hergestellt wurden. Weiterhin wurden alle 10.900 Eizelmilchproben für den Einzelansatz aufgearbeitet und bei -20°C für die weitere Untersuchung im Frühjahr 2002 gelagert. 1. Untersuchung von Sammelmilchproben Die 10.900 Einzelmilchproben stammten aus 58 Beständen und wurden zu 248 Laborpools zusammengestellt. Der kleinste Bestand sandte 4 und der größte 420 Einzelmilchproben ein. Gepoolt wurden nur Einzelmilchproben innerhalb eines Bestandes. Ein Laborpool enthielt bis zu 50 Einzelmilchproben. Alle 248 Laborpools wurden im Doppelansatz mittels SVANOVIR®-ELISA untersucht. In der Tierärztlichen Hochschule Hannover erfolgte aus den ermittelten Daten der Laborpools, die Einteilung der untersuchten Bestände zunächst (weil später nur 3 Kategorien, wegen zu geringer Differenz bei den OD-Werten >als inter- und intraAssy-Variation) in die Kategorien 1 bis 5. Dabei zeigten die OD-Werte in Kategorie 1 die niedrigsten und in Kategorie 5 die höchsten Werte auf. Die Ergebnisse der Poolmilchuntersuchung zeigten, daß im SVANOVIR®-ELISA Antikörper gegen Paratuberkulose angezeigt wurden. Die insgesamt 58 untersuchten Bestände wurden wie folgt eingeteilt: 19 28 7 3 1 Kategorie Kategorie Kategorie Kategorie Kategorie 1 2 3 4 5 2. Untersuchung von Einzelmilchproben Nach der Einteilung der Bestände in 5 Kategorien wurden die Bestände für die Einzelmilchuntersuchung festgelegt. Die Einzelmilchproben wurden ebenfalls mittels SVANOVIR®-ELISA im Doppelansatz untersucht. Dabei wurden alle Bestände, die in Kategorie 3, 4 und 5 eingestuft wurden, mit allen eingesandten Einzelmilchproben untersucht. In der Kategorie 1 wurden 9 und in der Kategorie 2 13 Bestände untersucht, da diese Anzahl für die Statistik ausreichend war. Aus diesen Beständen mußten nicht 2 alle eingesandten Proben je Einsender untersucht werden, es reichten 200 Einzelzelmilchproben pro Bestand. Ergebnisse Beurteilung der untersuchten Einzelmilchproben im SVANOVIR®-ELISA auf Antikörper gegen M. ptb: Berechnung der Einzelmilchproben erfolgte nach Vorschrift des Testherstellers Probenwert (%) Beurteilung < 26 27 – 56 > 57 negati v fraglich positv In die Untersuchung gelangten insgesamt 33 Bestände mit 5.069 Einzelmilchproben. Tabelle1: Ergebnisse der Paratuberkuloseuntersuchung von Einzelmilchproben der einzelnen Kategorien Kategorie Anzahl unters. Bestände 1 9 2 13 3 7 4 5 mit insgs. zu unters. Einzelmilchproben negativ positiv zweifelhaft nicht untersucht 1.130 (1.464**) 976 (86,4%) 25 (2,2%) 69 (6,1%) 60 (5,3%) 1.760 (2.149**) 1.455 (82,7%) 113 (6,4%) 152 (8,6%) 40 (2,3%) 1.646 1.249 (75,9%) 119 (7,2%) 224 (13,6%) 54 (3,3%) 3 515 381 (73,9%) 60 (11,7%) 55 (10,7%) 19 (3,7%) 1 18 11 (61,1%) 4 (22,2%) 3 (16,7%) 0 * Proben durch Gefrieren verändert ** Gesamtzahl der eingesandten Proben Die Untersuchung der Einzelmilchproben zeigte deutlich, dass in der Kategorie1 die meisten negativen Einzelmilchproben mit 86,4% und die wenigsten positiven Proben mit 2,2% sowie zweifelhaften mit 6,1% ermittelt werden konnten. Demgegenüber wies die Kategorie 5 die wenigsten negativen mit 61,1% aber die häufigsten positiven mit 22,2% und fraglichen mit 16,7% auf. 3 Alle Daten der Einzelmilchuntersuchungen wurden, im Institut für Biometrie, Epidemiologie und Informationsverarbeitung an der Tierärztliche Hochschule Hannover, statistisch ausgewertet und damit der SVANOVIR®ParatuberkuloseELISA auch für die Sammelmilchproben validiert. Die Untersuchungsergebnisse erlauben eine Einteilung von Sammel-/Tankmilchproben in Gefährdungsklassen. Diskussion: Der SVANOVIR®-ELISA ist für die Untersuchung von Sammelmilchproben (bis zu 50 Einzelmilchproben je Pool) geeignet. Einzel- und Mit Hilfe des ELISA kann durch Berechnung des prozentualen Probenwertes eine quantitative Aussage über den Antikörpergehalt der Proben im Vergleich zu den Kontrollwerten gemacht werden. Die Einzelmilchproben können entsprechend positiv, zweifelhaft oder negativ eingestuft werden. Im Fall der Untersuchung von Sammelmilchproben kann die Prävalenz des untersuchten Betriebes geschätzt werden. Einteilung der Sammelmilchprobe in Gefährdungsklassen: Probenwert(%) Kategorie <5 5 – 15 >15 derzeit unbedenklich überwachungsempfohlen hochprävalent Für die Statuserhebung eines Rinderbestandes ist Poolmilchuntersuchung (bis zu 50 Einzelmilchenproben je Pool) im Routinelabor ein schnell durchzuführendes Verfahren, besonders wenn diese Milchproben zur Bestandsuntersuchung auf Leukose, Brucellose, BHV1 oder BVD eingesandt werden. Die Poolmilchuntersuchung auf Paratuberkuloseantikörper mittels ELISA ist preisgünstig, was aus heutiger Sicht von großem Vorteil ist. Eine Einteilung der untersuchten Bestände in verschiedene Gefährdungsstufen (in die 3 Kategorien) ermöglicht eine objektive Einteilung aufgrund des Gefährdungspotentials im Hinblick auf eine eventuelle Restriktion bei der Milchabgabe. 4