Streptococcus suis-Autovakzinen: Was wissen wir?

​

Streptococcus suis (S. suis) gilt als einer der wichtigsten neu auftretenden bakteriellen Erreger bei Schweinen, seitdem der Einsatz von Antimikrobiotika eingeschränkt wurde. In der Tat sind S. suis-Infektionen eine der Hauptursachen für den Einsatz von Antimikrobiotika bei Ferkeln, die entweder der Heilung oder (sofern erlaubt) der Prophylaxe oder der Metaphylaxe dienen sollen.

Die weltweiten Daten zur Resistenz von S. suis gegen Antimikrobiotika sind besorgniserregend. Um den Einsatz antimikrobieller Mittel zu verringern, sollte sich die Krankheitsprävention daher auf die Behandlung prädisponierender Faktoren und auf die Impfung konzentrieren. Trotz intensiver Forschung, die zu verschiedenen Impfstoffkandidaten geführt hat, wurde bisher noch kein universell wirksamer Impfstoff gegen S. suis auf den Markt gebracht. Mehr Forschung würde die Entwicklung von Subunit-Impfstoffen sicherlich voranbringen. In der Zwischenzeit sind die einzigen verfügbaren Impfstoffe, die in der Praxis zum Einsatz kommen, bestandsspezifische Impfstoffe, die aus abgetöteten Bakterien des/der vorherrschenden Isolats/Isolate bestehen, das/die in einem betroffenen Betrieb gefunden wurde(n). Diese Impfstoffe werden von lizenzierten Labors hergestellt und an diesen Betrieb zurückgegeben. Es gibt jedoch nur sehr wenige wissenschaftliche Studien, die untersuchen, ob der Einsatz solcher Impfstoffe in der Praxis mit einer geringeren Sterblichkeit und einem geringeren kurativen Einsatz von Antimikrobiotika korreliert. Tatsächlich gibt es so gut wie keine von Fachleuten überprüften Berichte über bestandsspezifische Impfstoffe aus der Praxis – in den letzten 30 Jahren wurden nur 4 Arbeiten veröffentlicht. Darüber hinaus haben kontrollierte Laborstudien widersprüchliche Ergebnisse in Bezug auf den Schutz durch experimentell hergestellte Autovakzinen gezeigt (zum Überblick s. Rieckmann et al. 2020).

Die ungelösten Fragen zu S. suis-Autovakzinen

1. Die Diagnose von S. suis – am Anfang und am Ende: Die korrekte Diagnose von S. suis als primäre Krankheitsursache kann die Wahl des oder der Isolate erschweren, die in den bestandsspezifischen Impfstoff aufgenommen werden sollen. Es gibt immer noch eine ungelöste Frage in Bezug auf die aus der Lunge stammenden Isolate (Obradovic et al., 2021), die als sekundäre Eindringlinge betrachtet werden und bei der Impfstoffzusammensetzung wahrscheinlich nicht berücksichtigt werden sollten. Eine korrekte S. suis-Diagnose ist auch wichtig, um die Wirksamkeit des im Betrieb durchgeführten Impfprogramms mit Autovakzinen zu bewerten. Ein wichtiger verzerrender Faktor ist die Bewertung der Gesamtmortalität oder der Gesamtbehandlungen anstelle der Zahlen, die direkt mit den klinischen Symptomen einer S. suis-Erkrankung zusammenhängen. Es ist zu bedenken, dass andere bakterielle Infektionen, wie beispielsweise die Infektion mit Glaesserella (Haemophilus) parasuis, ähnliche klinische Symptome hervorrufen können. Außerdem könnte die Verbesserung des Gesundheitszustands nicht direkt mit der Wirkung des Impfstoffs zusammenhängen, wenn in dem Betrieb eine andere Krankheit ausgebrochen ist, die während des Impfversuchs unter Kontrolle gebracht wurde. Auch das Gegenteil, wie z. B. eine Begleitinfektion, die zu Ferkelsterblichkeit führt, könnte die Bewertung der Autovakzine negativ beeinflussen. Daher sollte zur Bestätigung bei Feldstudien zur Impfung systematisch eine Sektion mit anschließender bakteriologischer Untersuchung und Serotypisierung von S. suis durchgeführt werden.

2. Die Formulierung des Impfstoffs – das Geheimnis des Erfolgs: Autovakzinen sind „herstellerabhängig“, da jedes zugelassene Labor unterschiedliche Protokolle, Antigendosen, Arten und Konzentrationen von ADJUVANZIEN sowie andere während des Herstellungsprozesses eingesetzte Variablen verwendet. ADJUVANZIEN sind entscheidende Bestandteile eines Impfstoffs: Sie können die Wirksamkeit des Impfstoffs sowie die Stärke und Dauer der durch den Impfstoff ausgelösten Immunantwort beeinflussen. Trotz der Bedeutung der ADJUVANZIEN haben nur wenige Studien ihre Wirkung innerhalb desselben Versuchs oder zumindest unter denselben Bedingungen verglichen. Eine kürzlich durchgeführte Arbeit, in der die Wirkung von sechs verschiedenen kommerziellen ADJUVANZIEN auf die Wirksamkeit der S. suis-Autovakzine verglichen wurde, zeigte, dass die Art des Adjuvans einen entscheidenden Einfluss auf die Immunantwort und den Schutz der Ferkel vor einer Infektion mit S. suis hat. Diese Studie bestätigte auch frühere Erkenntnisse über die begrenzte Immunogenität und/oder den begrenzten Schutz von Autovakzinen, die mit Aluminiumhydroxid, gemeinhin bekannt als Alaun, formuliert wurden, während die Verwendung von Adjuvansemulsionen auf Ölbasis vielversprechend ist. Daher sind weitere Studien über die Auswirkungen der Impfstoffformulierung erforderlich.

3. Impfung der Sauen – das Dilemma der Anzahl der Dosen. Die Impfung von Sauen könnte bei den Nachkommen eine schützende passive maternale Immunität hervorrufen. Die Impfung von Sauen ist weniger kostspielig und arbeitsintensiv und stellt somit eine wirtschaftliche Alternative zur Ferkelimpfung dar. In einer kürzlich durchgeführten Feldstudie wurde berichtet, dass ein Programm mit drei Impfdosen bei Ersatzjungsauen erforderlich war, um einen signifikanten Anstieg der Antikörperspiegel zu erreichen (Corsaut at al, 2021). Damit wurde zum ersten Mal eine wissenschaftliche Begründung für die Durchführung eines solchen Programms bei Ersatzjungsauen geliefert, die aus externen Quellen stammen und in Quarantäne kommen. Dieses Impfprogramm führte zu einer höheren maternalen Immunität bei den Ferkeln im Vergleich zu Ferkeln von nicht geimpften Jungsauen. In einer anderen Feldstudie (Corsaut et al, 2020) wiesen Sauen, die im eigenen Betrieb aufgezogen worden waren und einem 2-Dosen-Autovakzinen-Impfprogramm unterzogen wurden, ebenfalls erhöhte Antikörperspiegel auf. Die Übertragung der maternalen Antikörper auf die Ferkel und damit ihr klinischer Schutz in der Aufzuchtphase wurde jedoch nicht verbessert. Diese Diskrepanzen könnten durch mehrere Variablen erklärt werden, darunter die Impfstoffformulierung, die Verwendung von 3 Dosen gegenüber 2 Dosen und, neben anderen betriebsspezifischen Faktoren, die interne gegenüber der externen Herkunft der Ersatzsauen. Trotz dieser Unterschiede wurde in den beiden Feldstudien als gemeinsames Merkmal festgestellt, dass die Dauer der maternalen Immunität unabhängig vom Impfprogramm sehr schnell abnimmt. Dieser Abfall der maternalen Immunität tritt zu dem Zeitpunkt auf, an dem die Absetzferkel besonders anfällig für eine Infektion mit S. suis sind. Daher stellt sich die Frage, wie die Dauer der maternalen Immunität verbessert werden kann, um die Ferkel während der gesamten Aufzuchtphase zu schützen.

Was ist mit einer „Booster-Dosis“? Auch dies ist eine gängige Praxis, aber es liegen keine wissenschaftlichen Daten zur Unterstützung dieser Präventionsstrategie vor. In einer der oben erwähnten Studien (Corsaut at al, 2021) führte eine Boosterimpfung bei den ursprünglich geimpften Jungsauen zu einer immunologischen Gedächtnisantwort bezüglich der Antikörperspiegel bei den nachfolgenden Würfen. Die schützende Wirkung auf den Nachwuchs muss jedoch noch geklärt werden. Auch die Wirkung einer Kombination aus Massenimpfung und wiederholter Verabreichung von Autovakzinen vor jeder Geburt ist noch nicht wissenschaftlich untersucht worden.

4. Impfung der Ferkel – zu jung oder zu alt: Soweit uns bekannt ist, haben sich nur drei veröffentlichte Artikel mit der Wirksamkeit dieses präventiven Ansatzes in der Praxis befasst. In einem Zucht- und Mastbetrieb erhielten die Ferkel beim Absetzen eine Impfung mit einer Autovakzine und eine Boosterimpfung drei Wochen nach dem Beginn der Aufzuchtphase. Der direkte Effekt der Impfung (Sterblichkeit aufgrund von S. suis) war statistisch nicht signifikant. Die berechnete allgemeine und absolute Wirkung des Impfstoffs (gesamte Sterblichkeit auf Betriebsebene) zeigte jedoch eine gewisse potenzielle Schutzwirkung, obwohl hier die Sterblichkeit unabhängig von der Ursache untersucht wurde (Hopkins et al., 2019). In einer Feldstudie, in der Ferkel beim Absetzen geimpft und 10 Tage später geboostert wurden, schwanken die Mortalitäts- und Morbiditätsraten bei Absetzferkeln unabhängig von der Behandlung (Torremorell et al., 1997). Dies bestätigt die Schwierigkeit bei der Bewertung des klinischen Ergebnisses der Impfung und die Bedeutung einer korrekten Diagnose. In der dritten Studie erhielten die Ferkel schließlich in der ersten Woche und im Alter von drei Wochen die Impfung mit einer Autovakzine. Dieses Impfprogramm führte nicht zu einer Antikörperreaktion und es wurde auch kein klinischer Schutz beobachtet. Die ausbleibende Reaktion könnte auf eine Interferenz mit einem hohen Niveau maternaler Antikörper und/oder ein unreifes Immunsystem der sehr jungen Ferkel zurückzuführen sein. Daher sind weitere Untersuchungen erforderlich, um den perfekten Altersabschnitt für die Impfung der Ferkel zu ermitteln, damit eine Interferenz mit dem Muttertier vermieden wird, aber ein Schutz zum Zeitpunkt des Auftretens der klinischen Symptome von S. suis gegeben ist.

Schlussfolgerungen

Trotz jahrzehntelanger Forschung an S. suis-Impfstoffen sind Autovakzinen fast die einzige Präventionsstrategie, die den Schweineproduzenten zur Verfügung steht. Daher sind weitere Feldstudien unerlässlich, um ihre Schutzwirkung und folglich auch ihr Kosten-Nutzen-Verhältnis für die Schweineproduzenten wissenschaftlich zu validieren. Darüber hinaus sind weitere experimentelle (Labor-)Studien erforderlich, um wissenschaftliche Erkenntnisse zu gewinnen, die zur Verbesserung dieser wichtigen Präventivmaßnahme und zur Verringerung des Einsatzes von Antimikrobiotika beitragen.