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Was passiert, wenn M. hyopneumoniae in einen Betrieb gelangt? Bewertung der natürlichen Infektion bei Jungsauen

Einige der Schlussfolgerungen dieses Artikels sind: M. hyo wird in exponierten Populationen zwar nur langsam übertragen, aber die Schweine können den Krankheitserreger lange Zeit weiterverbreiten.E

Einleitung

Ein wesentlicher Bestandteil bei der Kontrolle und Eliminierung von Mycoplasma hyopneumoniae (M. hyo) ist die Beurteilung der Dauer der Ausscheidung der Bakterien in Schweinepopulationen, da dies den Zeitpunkt der Aufnahme weiblicher Ersatztiere und die Dauer der Schließung des Betriebs bestimmen wird. Vor allem aber ermöglichen diese Informationen die Entwicklung besserer Strategien zur Eingewöhnung der Jungsauen. Obwohl die Dauer der Ausscheidung bei experimentell infizierten Schweinen untersucht wurde, ist die Epidemiologie von M. hyo in natürlich infizierten Jungsauenpopulationen bisher weitgehend unbekannt (Pieters et al., 2009; Pieters et al., im Druck). Das Ziel dieser Studie war es, das Muster der Infektion mit M. hyo und dessen Persistenz in einer natürlich exponierten Jungsauenpopulation zu beschreiben.

Materialien und Verfahren

In dem an dieser Studie teilnehmenden Betrieb gab es vor kurzem einen M. hyo Ausbruch, nachdem er über 5 Jahre lang negativ gewesen war. In dieser prospektiven Kohortenstudie wurde eine Gruppe von 63 Jungsauen im Alter von 21 Tagen nach dem Zufallsprinzip ausgewählt, markiert und durch einen Kehlkopfabstrich 5 Wochen lang wöchentlich und danach monatlich beprobt. Serumproben wurden im Alter von 21, 110 und 140 Tagen genommen. Eine abschließende Probenahme erfolgte während der Abferkelphase, in der von den Sauen der Studie und von 5 ihrer Ferkel eine Probe der Luftröhre genommen wurde. Beunruhigt wegen der geringen Sensitivität des Probeverfahrens des Kehlkopfes in der mittleren bis zur Spätphase der Infektion beschloss man, ab dem Alter von 200 Tagen stattdessen eine Probe der Luftröhre zu nehmen (Fablet et al, 2010). Die Probenahme der Luftröhre erfolgte durch Einführen eines Besamungskatheters, der zur postzervikalen künstlichen Besamung (PCAI) benutzt wird, in die Luftröhre. Nach der Probenahme wurde das Verbindungsstück vom Besamungskatheter abgezogen und mit 0,5 ml PBS in ein steriles Röhrchen mit Schnappverschluss gegeben und bei 4 °C gekühlt. Zur Beurteilung der Infektion in der Lunge wurden insgesamt 20 Jungsauen der Studie eingeschläfert und einer umfassenden pathologischen Untersuchung unterworfen. Alle Kehlkopf-, Luftröhren- und Lungenproben wurden dem veterinärmedizinischen Diagnoselabor der Iowa State University übergeben, wo sie durch quantitative PCR auf M. hyopneumoniae untersucht und die Serumproben durch IDEXX ELISA auf Antikörper gegen M. hyo getestet wurden.

Vorläufige Ergebnisse und Diskussion

Im Laufe der Studie waren 19 Jungsauen entweder gestorben oder in verschiedenen Phasen der Studie aussortiert worden, da sie die Auswahlkriterien für die Jungsauen nicht erfüllten (Abb. 1). Beim Absetzen wurden 11 % der Jungsauen infiziert und die letzte positive Jungsau wurde nach 284 Tagen positiv getestet. Trotz des jüngsten Ausbruchs von M. hyopneumoniae war die Prävalenz beim Absetzen gering. Es ist zu vermuten, dass die niedrigere Prävalenz bei den Sauen auf die Verabreichung von Antibiotika im Futter, einen weniger virulenten Stamm von M. hyo oder die mangelnde Sensitivität des Probeverfahrens des Kehlkopfes für die frühzeitige Erkennung zurückzuführen ist. Die Prävalenz im Alter von 80, 110, 140 und 170 Tagen betrug 14,5 %, 29,7 %, 28,8 % bzw. 4,2 %. Diese langsame Übertragung und das geringe Expositionsniveau, selbst bei dem Szenario eines Ausbruchs, stellen eine der größten Herausforderungen bei der Bekämpfung von M. hyo dar.

Abbildung 1: Heatmap des longitudinalen Nachweises von M. hyopneumoniae bei Jungsauen

Abbildung 1: Heatmap des longitudinalen Nachweises von M. hyopneumoniae bei Jungsauen

Die frühe Verringerung des Nachweisvermögens führte zu der Entscheidung, eine invasivere und sensitiveres Diagnoseverfahren zu benutzen. Man verglich anschließend parallel Kehlkopfabstriche und Luftröhrenproben miteinander. Bei Tieren im Alter von 200 Tagen wurden in Kehlkopfabstrichen 8,8 % M. hyo im Vergleich zu 42,2 % in Luftröhrenproben nachgewiesen. Bei Tieren im Alter von 215 Tagen wurden 5,2 % der Kehlkopfabstriche im Vergleich zu 52 % der Luftröhrenproben PCR-positiv getestet. Das letztere Probenahmeverfahren scheint eine sensitivere Methode zum Nachweis von M. hyo während einer chronischen Infektion zu sein (Pieters et al., im Druck; Fablet et al., 2010). Die Prävalenz sank auf 33,3 %, 18,75 %, 5,80 %, 0 % und 0 % bei den Tieren im Alter von 245, 275, 305, 325 bzw. 340 Tagen. Bei der Studie blieben 4 Jungsauen (6,3 %) PCR-negativ, allerdings wurde bei 100 % der Jungsauen im Alter von 140 Tagen eine Serokonversion nachgewiesen. Dies zeigt, dass, obwohl 93,4 % der Jungsauen in dieser Studie mindestens eine PCR-positive Kehlkopf- oder Luftröhrenprobe aufwiesen, auch nach aufeinanderfolgenden Probenahmen nicht alle exponierten Jungsauen positiv getestet wurden. Diese Einschränkung der Sensitivität sollte bei der Entwicklung von Probenahmeverfahren für M. hyo (d. h. Bestimmung des Tages „Null“ oder Nachweis vor der Wiedereröffnung eines Betriebs) berücksichtigt werden. Schließlich wurden beim Abferkeln 20 Versuchssauen und 5 ihrer absetzfähigen Ferkel PCR-negativ getestet.

Die Seroprävalenz lag im Alter von 21 Tagen bei 100 %, was eine konsistente Übertragung mütterlicher Antikörper von der Sau auf die Ferkel belegt. Die Seroprävalenz betrug bei den Tieren im Alter von 110 Tagen 59,5 %. Von diesen seropositiven Jungsauen wurden 39 % durch Kehlkopfabstriche PCR-negativ getestet. Die Serokonversion wird normalerweise zwischen 4-8 Wochen nach der Infektion beobachtet. Folglich lassen diese Ergebnisse darauf schließen, dass das Verfahren mit den Kehlkopfabstrichen für den Nachweis der Infektion in den vorhergehenden Proben nicht erfolgreich war. Im Gegensatz dazu waren 38 % der Jungsauen im Alter von 110 Tagen serologisch negativ. Von diesen waren 27 % der Tiere im Alter zwischen 21 und 49 Tagen zuvor durch Kehlkopfabstriche PCR-positiv getestet worden. Dies zeigt die Variabilität der Serokonversion für M. hyo und belegt die Annahme, dass die Antikörper-Reaktion ein verzögerter Indikator für die Exposition ist. Die Seroprävalenz im Alter von 140 Tagen zeigte bei 100 % der Jungsauen eine Serokonversion, obwohl 30 % der seropositiven Jungsauen nach 8 verschiedenen Probenahmen durch Kehlkopfabstriche noch nicht als PCR-positiv erkannt wurden.

Histopathologische Untersuchungen der Lunge, die nach der Sektion von 2 Jungsauen im Alter von 215 Tagen durchgeführt wurden, zeigten eine lymphozytäre Peribronchiolitis und Kongestion mit früherer Bronchopneumonie unbekannter Ätiologie (Foto 1). Alle Lungen- und Luftröhrenproben wurden durch PCR negativ auf M. hyo getestet. Die Lungenproben von 3 Jungsauen im Alter von 245 und 275 Tagen brachten keinen makroskopischen oder histopathologischen Nachweis für eine Erkrankung durch M. hyo und alle Proben wurden PCR-negativ getestet. Allerdings wurden die Luftröhrenproben dieser Jungsauen, die man entnommen hatte, bevor man sie einschläferte, PCR-positiv getestet. Die letztgenannte Beobachtung könnte auf eine möglicherweise geringere Sensitivität der Bronchialproben, die zum Nachweis von M. hyo genommen wurden, im Vergleich zu Luftröhrenproben während einer chronischen Infektion hindeuten.

Foto 1: Enzootische Pneumonie: Makroskopisch sichtbare Lungenläsion. Quelle: Pathologie-Vortrag von Pat Halbur

Foto 1: Enzootische Pneumonie: Makroskopisch sichtbare Lungenläsion. Quelle: Pathologie-Vortrag von Pat Halbur

Schlussfolgerungen

  1. Die Ausscheidung und Exposition von Ferkeln gegenüber M. hyo kann im Abferkelstall, auch nach einer kürzlich erfolgten Aufnahme von Tieren in einen negativen Bestand, gering sein.
  2. Der Höhepunkt der akuten Infektion wurde mit Hilfe von Kehlkopfabstrichen bei 49 Tage alten Tieren (39 %) beobachtet. Den Höhepunkt der chronischen Infektion stellte man bei 215 Tage alten Tieren (52 %) fest.
  3. M. hyo wird in exponierten Populationen langsam übertragen. Selbst beim Ausbruch der Krankheit lag der Anteil der positiven Jungsauen zur gleichen Zeit nie über 52 %.
  4. Die letzte positive Jungsau, die festgestellt wurde, war 284 Tage alt. Dies liefert weitere Hinweise dafür, dass Populationen den Erreger lange Zeit weiterverbreiten können.
  5. Wie durch Serokonversion in Verbindung mit negativen Kehlkopfabstrichen durch PCR nachgewiesen wurde, scheinen Kehlkopfabstriche in der mittleren bis zur Spätphase der Infektion für den Nachweis von M. hyo nicht sehr sensitiv zu sein.
  6. Luftröhrenproben scheinen im Vergleich zu Kehlkopfabstrichen ein sensitiveres diagnostisches Werkzeug zu sein.
  7. Die Antikörperreaktion auf M. hyo ist ein verzögerter Indikator für die Expositi

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