N. caninum kann auf natürlichem Wege sowohl vertikal als auch horizontal übertragen werden (Abb. 2.2.).
Abb. 2.2. Übertragungswege und Epidemiologie von N. caninum.
Die transplazentare Infektion des Fötus (vertikale Übertragung) ist bei Hunden (DUBEY et al. 1988b, 1990c, BARBER u. TREES 1998), Pferden (DUBEY u.
PORTERFIELD 1990), Rindern (THILSTED u. DUBEY 1989, BARR et al. 1991, BJÖRKMAN et al. 1996, PARÉ et al. 1996, THURMOND et al. 1997), Schafen (DUBEY et al. 1990a) und Ziegen (BARR et al. 1992) beschrieben.
Experimentell konnte eine transplazentare Infektion bei Hunden (DUBEY u.
LINDSAY 1989c, COLE et al. 1995b), Katzen (DUBEY u. LINDSAY 1989b), Mäusen (COLE et al. 1995a, LONG u. BASZLER 1996), Rindern (DUBEY et al. 1992b, BARR et al. 1994b), Schafen (DUBEY u. LINDSAY 1990a, McALLISTER et al. 1996b, BUXTON et al. 1997b) und Ziegen (LINDSAY et al. 1995b) induziert werden.
Die transplazentare Übertragung kann beim Rind über mehrere Generationen erfolgen (BJÖRKMAN et al. 1996). Außerdem kann sie sowohl beim Rind (BARR et al. 1993) als auch beim Hund (BJERKÅS et al. 1984, DUBEY et al. 1988b)
wiederholt bei demselben Muttertier auftreten. Allerdings weisen nicht alle Welpen einer Neospora-positiven Hündin einen Neospora-Antikörpertiter auf, nicht alle Welpen erkranken und die erkrankten Welpen zeigen unterschiedlich schwere Symptome (BJERKÅS et al. 1984, DUBEY et al. 1988b, HAY et al. 1990, BARBER u.
TREES 1998).
Bei Rindern wird die transplazentare Infektion des Fötus für den Hauptübertragungsweg gehalten (PARÉ et al. 1996, ANDERSON et al. 1997, SCHARES et al. 1998, DAVISON et al. 1999a). Basierend auf der Anwesenheit präkolostraler Antikörper bei Kälbern von seropositiven Müttern wurde von 81 % (PARÉ et al. 1996), 93 % (SCHARES et al. 1998) und 95 % (DAVISON et al. 1999a) Effizienz dieser Übertragungsart berichtet. Generell wird angenommen, dass Rinder lebenslang mit N. caninum infiziert bleiben. Aber nicht alle infizierten Rinder übertragen die Infektion auf alle ihre Nachkommen (WOUDA et al. 1998b). Es ist unbekannt, welche Faktoren bestimmen, ob eine N.-caninum-infizierte Kuh die Infektion auf ihr Kalb während der Trächtigkeit überträgt oder nicht.
Beim Hund scheint die vertikale Übertragung keine so wichtige Rolle für die Verbreitung der Neospora-Infektion zu spielen wie beim Rind. BARBER und TREES (1998) fanden, dass die Häufigkeit der vertikalen Übertragung bei natürlich infizierten Hunden in ihrer Studie zwischen 3 und 52 % variierte, aber mit durchschnittlich 20 % insgesamt zu niedrig war, um allein die relativ hohe Prävalenz von Neospora-Infektionen bei Hunden (siehe Tab. 2.3.) zu erklären. Aufgrund der beschriebenen Seroprävalenzen von 0 bis 47,4 % bei Hunden ist zu erwarten, dass die postnatale Infektion (horizontale Übertragung) den Hauptinfektionsweg für den Hund darstellt.
Für das gehäufte Auftreten von postnatalen Infektionen bei Hunden spricht auch die Beobachtung, dass die Seroprävalenz von N. caninum bei Hunden mit zunehmendem Alter steigt (BARBER et al. 1997b, SAWADA et al. 1998, WOUDA et al. 1999b, BASSO et al. 2001b, WANHA 2002).
Wie sich Hunde unter natürlichen Umständen horizontal mit N. caninum infizieren, ist jedoch noch nicht bekannt. Es wird angenommen, dass dies durch Aufnahme von mit Gewebezysten kontaminierten Organen geschieht (DUBEY u. LINDSAY 1996, WOUDA et al. 1999b, SCHARES et al. 2001b). Diese Annahme wird unterstützt durch die Beobachtung, dass Bradyzoiten resistent gegenüber einer Salzsäure-Pepsin-Lösung und oral infektiös für Mäuse (LINDSAY u. DUBEY 1990a) und für Hunde (McALLISTER et al. 1998, LINDSAY et al. 1999a) sind. Ferner konnten SCHARES et al. (2001b) diese Annahme dadurch bekräftigen, dass sie im Kot eines natürlich infizierten Hundes, der mit kommerziellem Trocken- und Dosenfutter und gelegentlich mit Rinderpansen gefüttert wurde, H.-heydorni-ähnliche Oozysten
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fanden, die auf molekularer Ebene nicht vom NC-1-Isolat von N. caninum unterschieden werden konnten.
Experimentell gelang die orale Infektion von Hunden durch Verfütterung von N.-caninum-Gewebezysten aus Mäusen (McALLISTER et al. 1998, LINDSAY et al.
1999a, b, 2001). Es ist unbekannt, wie Hunde unter natürlichen Umständen infiziert werden.
Es wurde berichtet, dass die Seroprävalenz für N. caninum bei Hofhunden signifikant höher als bei Hunden aus städtischen Regionen ist (SAWADA et al. 1998, WOUDA et al. 1999b, ANTONY u. WILLIAMSON 2001). Offensichtlich haben Hofhunde ein höheres Expositionsrisiko gegenüber N. caninum als Stadthunde. Rinder werden als potentielles Reservoir für die Infektion von Hunden angesehen. Aber ob abortierte Rinderföten, Fötalhüllen oder Fötalflüssigkeiten natürliche Infektionsquellen sind, bleibt noch zu beweisen. Eine andere mögliche Erklärung für die hohe Prävalenz von N.-caninum-Infektionen bei Hofhunden im Vergleich zu Stadthunden ist, dass Hofhunde eher ein karnivores und aasfressendes Verhalten entwickeln, welches zum Verzehr kleiner Säuger und Vögel führt, die N.-caninum-Gewebezysten enthalten können (HEMPHILL u. GOTTSTEIN 2000).
Bisher gelang es nur dreimal, die Ausscheidung von Neospora-Oozysten bei natürlich infizierten Hunden nachzuweisen. BASSO et al. (2001) isolierten Neospora-Oozysten aus dem Kot eines natürlich infizierten, 45 Tage alten Rottweilers aus Argentinien. ŠLAPETA et al. (2002) konnten aus dem Kot eines natürlich infizierten, 1 Jahr alten Deutschen Schäferhundes aus der Tschechischen Republik 106 Oozysten gewinnen. McGARRY et al. (2003) erhielten Neospora-Oozysten aus dem Kot eines natürlich infizierten britischen Foxhounds. Ihnen gelang die zweimalige Isolierung aus dem Kot desselben Hundes in einem Abstand von 4 Monaten. Aus dieser Beobachtung folgerten sie, dass die Oozystenausscheidung unter gewissen Umständen über einen relativ langen Zeitraum stattfinden kann oder dass ein erneutes Ausscheiden von Oozysten auftreten kann.
Um den vermuteten natürlichen Infektionsweg für den Endwirt Hund nachzuahmen, wurden Fütterungsversuche mit Teilen infizierter Föten und Plazenten seropositiver Rinder sowie tachyzoitenangereichertem Kolostrum durchgeführt (BERGERON et al.
2001, DIJKSTRA et al. 2001).
BERGERON et al. (2001) versuchten, Hunde experimentell zu infizieren, indem sie neun 2 bis 4 Monate alte Hunde mit Teilen boviner Föten fütterten, von denen sie annahmen, dass sie natürlich mit N. caninum infiziert waren. Im ersten Versuch erhielt jeder Hund eine Plazenta einer seropositiven Kuh und fötales Gehirn, das bei
-70 °C über 4 bis 28 Tage gelagert worden war. Im zweiten Versuch wurden jedem Hund zwei Föten verfüttert, die entweder für eine N.-caninum-Infektion typische histopathologische Veränderungen hatten, immunhistologisch positiv für N. caninum waren oder eine seropositive Mutter hatten. Diese Föten wurden vor der Verfütterung über 2 bis 4 Wochen bei 4 °C gelagert. Allerdings schied kein Hund aus diesen Versuchen Oozysten aus, serokonvertierte oder hatte klinische, pathologische oder histologische Veränderungen, die auf eine Neospora-Infektion schließen ließen. Die Autoren vermuteten eine verminderte Infektiosität des Parasiten aufgrund der Lagerung der Föten. Deswegen wurden die Föten in einem dritten Versuch sofort nach dem Eintreffen verfüttert. Man ging davon aus, dass ein Hund genügend infektiöses Material erhalten hatte, wenn er vier Föten seropositiver Mütter gefressen hatte, wobei die fötalen Gehirne Veränderungen aufwiesen, die bei der histopathologischen oder immunhistochemischen Untersuchung für eine Infektion mit N. caninum sprachen, oder wenn der Hund wenigstens ein fötales Gehirn gefressen hatte, in dem immunhistologisch Gewebezysten von N. caninum nachgewiesen wurden. Um die Empfänglichkeit für die Infektion zu erhöhen, erhielt ein Hund zusätzlich Prednison. Aber auch in diesem Versuch entwickelte kein Hund Antikörper gegen N. caninum, schied Oozysten aus oder entwickelte Symptome, die auf eine Neosporose schließen ließen. Als eine weitere Ursache für das Misslingen dieses Experiments gaben die Autoren die Möglichkeit einer zu geringen Infektionsdosis an, da die genaue Anzahl der Parasiten, mit der die Hunde infiziert wurden, in dieser Studie nicht bestimmt wurde. Ferner wäre es möglich, dass die Föten nur Tachyzoiten enthielten, die durch die Verdauung zerstört wurden. Die Autoren geben auch zu bedenken, dass der Hund möglicherweise nicht der natürliche Endwirt von N. caninum ist und dass es einen Wildcaniden als natürlichen Endwirt geben könnte.
Sie folgern aus ihren Versuchen, dass weitere Studien nötig sind, um die Rolle der Hunde und wilder Caniden bei der Epidemiologie der Neosporose zu klären.
In einem ähnlichen Versuch gelang es DIJKSTRA et al. (2001), Hunde experimentell durch das Verfüttern von Kotyledonen von Rindern, die natürlich mit N. caninum infiziert waren, zum Ausscheiden von Neospora-Oozysten zu bringen. Andere Hunde erhielten oral Kolostrum mit zugesetzten Neospora-Tachyzoiten und schieden keine Oozysten aus. Die Autoren erklären ihre Beobachtungen damit, dass Tachyzoiten gegenüber Salzsäure und Pepsin nicht resistent sind und somit die Tachyzoiten im Kolostrum verdaut wurden und keine Infektion erzeugen konnten. Sie vermuten, dass möglicherweise in der Plazenta vorhandene Tachyzoiten den Magen passieren, bevor sie verdaut werden können oder dass es in der Plazenta enzystierte Bradyzoiten als Infektionsstadien gibt.
Die Rolle des Hundes bei der Epidemiologie der Neosporose ist also noch weitgehend unbekannt. Einige epidemiologische Studien zeigten, dass die
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Anwesenheit von Hunden ein Risikofaktor für N.-caninum-assoziierte Aborte bei Rindern sein kann (PARÉ et al. 1998, BARTELS et al. 1999, OULD-AMROUCHE et al. 1999, WOUDA et al. 1999b, DIJKSTRA et al. 2002) und dass die Anzahl der Hunde im Bestand positiv korreliert ist mit der Höhe der Seroprävalenz von N.
caninum bei den Rindern (PARÉ et al. 1998, MAINAR-JAIME et al. 1999, WOUDA et al. 1999b). Dies legt nahe, dass Hunde als Endwirte bei der Übertragung von N.
caninum auf Rinder von Bedeutung sind. Hunde könnten aber auch indirekt bei der Übertragung von N. caninum eine Rolle spielen, indem sie infiziertes Material an einen Reservoirwirt liefern. Hunde haben auf vielen Farmen freien Zugang zu abortierten Föten oder toten Kälbern (ANTONY u. WILLIAMSON 2001).
Aufgrund der Beobachtung, dass nur geringe Oozystenzahlen von infizierten Hunden ausgeschieden wurden, folgerten LINDSAY et al. (2001), dass dies ein Hinweis dafür sein könnte, dass der Hund nicht der Hauptendwirt für N. caninum ist.
Möglicherweise spielen wilde Caniden eine Rolle bei der Epidemiologie der Neosporose. N.-caninum-Antikörper wurden auch bei Dingos (BARBER et al.
1997a), Kojoten (LINDSAY et al. 1996a) und Rotfüchsen (BARBER et al. 1997a, BUXTON et al. 1997a, SIMPSON et al. 1997, ALMERÍA et al. 2002) nachgewiesen.
DUBEY et al. (1999) fanden beim Weißwedelhirsch eine hohe Prävalenz von Antikörpern gegen N. caninum. Diese Beobachtung legt das Vorkommen eines silvatischen Zyklus nahe.
Trotz der Effizienz der vertikalen Übertragung beim Rind ist es aufgrund theoretischer Modelle offensichtlich, dass das Vorkommen von N. caninum in einer Rinderherde ohne zusätzliche postnatale Infektionen nicht aufrechterhalten werden kann (FRENCH et al. 1999).
Bei erwachsenen Rindern sind Aborte das einzige klinische Zeichen einer Neospora-Infektion (DUBEY 1999). Es gibt zwei charakteristische Muster, mit denen N.-caninum-assoziierte Aborte auftreten: epidemische Aborte, d. h. Abortausbrüche mit vielen Aborten innerhalb weniger Wochen, und endemische Aborte, d. h. Aborte, die verstreut über einen langen, unbestimmten Zeitraum auftreten (SCHARES et al.
2002a). Unterschiede in der serologischen Antwort zwischen Herden mit epidemischen und endemischen N.-caninum-assoziierten Aborten können auf unterschiedlichen Übertragungsarten, nämlich dem Auftreten einer Punktquelle in epidemischen Fällen und konnatalen Infektionen in endemischen Fällen, beruhen (SCHARES et al. 1999).
Epidemiologische Studien und Feldbeobachtungen liefern zunehmend Hinweise auf postnatale Infektionen bei Rindern mit N. caninum. In diesem Zusammenhang
wichtige Beobachtungen sind der epidemische Verlauf einiger N.-caninum-assoziierter Abortausbrüche, der eine Punktquelle als Ursache nahe legt (McALLISTER et al. 1996a), und das Fehlen eines Zusammenhangs zwischen der Seropositivität von Müttern und Töchtern in einigen infizierten Herden (THURMOND et al. 1997, MAINAR-JAIME et al. 1999). Basierend auf einem Vergleich von 209 Mutter-Tochter-Paaren in 43 Milchviehherden in Spanien wurde der Anteil, der konnatalen Infektionen zugerechnet werden konnte, nur auf 56 % geschätzt (MAINAR-JAIME et al. 1999). FRENCH et al. (1999) schätzten, dass 0,85 % bis 9 % der Infektionen postnatal erfolgen müssen, damit sich der Parasit in einer Herde halten kann.
Einige Studien fanden ein niedriges Vorkommen von Serokonversionen in Rinderherden mit endemischer Neosporose, was ein seltenes Vorkommen postnataler Infektionen auch bei diesen Herden nahe legt (PARÉ et al. 1996, 1997, SCHARES et al. 1998, WOUDA et al. 1998b, DAVISON et al. 1999b, HIETALA u.
THURMOND 1999). HIETALA und THURMOND (1999) zeigten, dass eine postnatale N.-caninum-Infektion selten und sporadisch in Rinderherden mit hoher Prävalenz vorkommen kann, und zwar auf Farmen, auf denen auch potentielle End- und andere Zwischenwirte leben. Die Anwesenheit von Endwirten und anderen Zwischenwirten mit freiem Zugang zum Futter allein erschien den Autoren jedoch nicht ausreichend als Erklärung postnataler Transmissionen in solchen Herden. Sie folgerten, dass zusätzliche Faktoren, wie Interaktion spezifischer Management-Praktiken mit Dynamiken in der End- oder Zwischenwirtpopulation und ökologische Schnittstellen in einem Milchviehbetrieb die postnatale Exposition und das Potential für eine postnatale N.-caninum-Infektion beeinflussen können.
Der epidemiologische Hinweis auf postnatale Infektionen bei Rindern wird durch den experimentellen Beweis, dass Kälber und Kühe oral mit N.-caninum-Oozysten infiziert werden können, unterstützt (DE MAREZ et al. 1999, TREES et al. 2002).
Denkbare Quellen einer horizontalen Infektion beim Rind sind Kolostrum oder Milch infizierter Kühe (UGGLA et al. 1998), infizierte Plazenten oder Fötalflüssigkeiten (HO et al. 1997a) oder Futter, das mit Oozysten kontaminiert ist (McALLISTER et al.
1998). Diese Möglichkeiten der horizontalen Infektion konnten bei natürlich infizierten Rindern jedoch noch nicht nachgewiesen werden.
Experimentelle horizontale Infektionen durch Verfütterung von Oozysten aus dem Kot zuvor experimentell mit N. caninum infizierter Hunde gelangen bei Mäusen (McALLISTER et al. 1998), Mongolischen Wüstenrennmäusen (DUBEY u. LINDSAY 2000) und Rindern (DE MAREZ et al. 1999). BASSO et al. (2001) gelang es auch, Mongolische Wüstenrennmäuse mit Oozysten aus dem Kot eines natürlich infizierten Hundes oral zu infizieren.
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UGGLA et al. (1998) zeigten im Experiment, dass N.-caninum-Tachyzoiten aus der Zellkultur oral infektiös für neugeborene Kälber sind, wenn sie der Milch zugefügt werden. Die Möglichkeit einer laktogenen Infektion, besonders durch das Verfüttern von Kolostrum an neugeborene Kälber, wurde diskutiert. Aber es wurde noch kein Beweis für diesen Infektionsweg unter natürlichen Bedingungen gefunden (DAVISON et al. 1999a, HIETALA u. THURMOND 1999).
Obwohl angenommen wird, dass Rinder durch Aufnahme von Oozysten aus Hundekot infiziert werden können, ist es zweifelhaft, dass alle N.-caninum-Abortausbrüche das unmittelbare Ergebnis eines kürzlichen Kontaktes mit oozystenausscheidenden Hofhunden ist. In einer niederländischen Studie war die Seroprävalenz bei Rindern in den meisten Herden mit epidemischen Aborten in allen Altersgruppen stabil. Dies legt nahe, dass die Infektionen vor dem Auftreten des Abortausbruchs infolge vertikaler Übertragungen über einige Jahre bestanden (WOUDA et al. 1999a). In einer spanischen Studie war das Vorkommen von Aborten aufgrund von N. caninum nicht assoziiert mit der Hundeanzahl auf dem Hof (MAINAR-JAIME et al. 1999).
Die Anwesenheit von Geflügel im Betrieb wurde als ein Risikofaktor für N.-caninum-assoziierte Abortausbrüche ermittelt. Es wird vermutet, dass Geflügel als mechanischer Vektor für die Oozysten fungiert. Eine andere Möglichkeit ist, dass Hunde die Infektion durch Fressen infizierten Geflügels erlangen (BARTELS et al.
1999). McGUIRE et al. (1999) konnten Tauben experimentell mit N. caninum infizieren. Möglicherweise können sie als Zwischenwirt für N. caninum auch unter natürlichen Bedingungen fungieren. In einer französischen Studie war die Seroprävalenz von N. caninum bei Rindern assoziiert mit der Anwesenheit von Kaninchen oder Enten auf dem Hof (OULD-AMROUCHE et al. 1999).
In einer niederländischen Studie schien die Fütterung von verschimmelter Maissilage ein Risikofaktor für Neospora-assoziierte Abortausbrüche in Milchviehherden zu sein.
Verschimmeltes Futter kann Mykotoxine enthalten, die eine Immunsuppression verursachen und somit zur Reaktivierung einer latenten N.-caninum-Infektion führen können. Stresserzeugende Ereignisse wie Impfungen, hohe Temperaturen und Diätfaktoren wie Proteinimbalanzen wurden von den Landwirten, die an der Studie teilnahmen, als mögliche Risikofaktoren vermutet, aber diese Faktoren erhöhten das Risiko für einen Neospora-verursachten Abort nicht signifikant (BARTELS et al.
1999). Schwedische Forscher fanden einen positiven Zusammenhang zwischen Seropositivität gegenüber N. caninum und Seropositivität gegenüber boviner Virusdiarrhöe (BJÖRKMAN et al. 2000). Andere Untersucher fanden einen solchen Zusammenhang nicht (BARTELS et al. 1999, GOTTSTEIN et al. 1999).
Saisonalität im Auftreten von N.-caninum-assoziierten Abortausbrüchen wurde in den Niederlanden (BARTELS et al. 1999, WOUDA et al. 1999a) und in Kalifornien (THURMOND et al. 1995) beobachtet. In den Niederlanden fanden 38 von 50 Abortausbrüchen in den Jahren 1995 bis 1997 zwischen Juni und September (Sommer und früher Herbst) statt. In den Niederlanden werden Milchrinder von April bis Oktober tagsüber auf der Weide gehalten und erhalten nachts Zusatzfutter. In Kalifornien wurde ein erhöhtes Abortrisiko in den Wintermonaten Dezember bis Februar gesehen. Die Winter in Kalifornien sind mild und feucht, während die Sommer heiß und trocken sind. Involvierte Faktoren könnten die unterschiedliche Sporulationsfähigkeit und Überlebensdauer der Oozysten in der Umwelt oder eine erhöhte Exposition gegenüber Faktoren, die eine verminderte Immunkompetenz verursachen, zu bestimmten Jahreszeiten sein (THURMOND et al. 1995).
HÄSSIG et al. (2003) berichteten über einen Zusammenhang zwischen einer Neospora-Infektion und Aborten beim Schaf.
Zusammenfassend kann man sagen, dass bisher noch wenig über die natürlichen Übertragungswege von N. caninum und die Verbreitung dieses Parasiten in den verschiedenen Geweben der Wirte bekannt ist (DUBEY 2003). Bei der Epidemiologie der Neosporose sind noch viele Faktoren ungeklärt, und es sind weitere Studien notwendig, um den Lebenszyklus von N. caninum vollständig zu klären.
Vor allem sollten weitere Daten über N.-caninum-Infektionen bei Hunden erhoben werden, um folgende Fragen zu beantworten:
• Wie hoch ist die Seroprävalenz von N. caninum bei Hunden in verschiedenen Regionen?
• Wie infizieren sich Hunde unter natürlichen Umständen horizontal mit N.
caninum? Gibt es Faktoren, die eine Neospora-Infektion bei Hunden begünstigen?
• Wie viele Hunde scheiden unter natürlichen Bedingungen Oozysten aus? Gibt es weitere, für die Übertragung der N.-caninum-Infektion auf Hunde wichtige natürliche Zwischenwirte?
• Wie infizieren sich Rinder und andere natürliche Zwischenwirte horizontal?
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