Bakteriologische und serologische Ergebnisse der Ferkel

Erste bakteriologische Nachweise fanden sich bei den Ferkeln im Alter von 7/8 Wochen und stiegen von 6,9% der Tiere auf 62,7% in der 12. Lebenswoche. Zu allen drei Beobachtungszeitpunkten mit bakteriologischen Nachweisen wurden sowohl Kot- als auch Tonsillentupfer positiv für Y. enterocolitica getestet. Zwischen den bakteriologischen Ergebnissen aus den beiden unterschiedlichen Materialien gab es statistisch keinen Unterschied und oft wurde bei einem Tier aus beiden Tupfern zeitgleich Y. enterocolitica isoliert. Erste Antikörpertiteranstiege und vereinzelte Serokonversionen waren in der 9./10. Lebenswoche zu beobachten und weitere Serokonversionen im Alter von 12 Wochen.

Übereinstimmend mit Studien in anderen deutschen Ferkelerzeugerbetrieben (GÜRTLER et al. 2005, WEHEBRINK et al. 2008) konnte Y. enterocolitica in der vorliegenden Arbeit im Abferkelbereich bakteriologisch nicht nachgewiesen werden.

Weder bei Muttersauen noch ihren Ferkeln gelang bis zum Absetzen eine Isolierung des Erregers. Durch ergänzende serologische Untersuchungen wurden in diesem Zeitraum allerdings maternale Antikörper bei den Ferkeln und Antikörperaktivitäten bei einem Großteil der Muttersauen detektiert.

In Verlaufsuntersuchungen in vier deutschen Schweinebeständen konnten aus Kotproben im Abferkelbereich zu keiner Zeit Yersinien nachgewiesen werden, erst zum Mastbeginn waren 2% und zum Mastende 18% der Schweine bakteriologisch positiv (GÜRTLER et al. 2005). Die Anzahl Y.-enterocolitica-positiver Tiere stieg mit zunehmendem Mastalter an. Um eine genauere Aussage über die möglicherweise auch intermittierende (FUKUSHIMA et al. 1983, SCHIEMANN 1988) Ausscheidung zu erhalten, regten GÜRTLER et al. (2005) engmaschigere Beprobungsintervalle als ihre fünf Probenentnahmen vom dritten Lebenstag bis kurz vor der Schlachtung an.

Dies wurde in der aktuellen Arbeit teils umgesetzt, denn hier wurde im zweiwöchigen Beprobungsabstand der Beginn der Ausscheidung und Infektion verfolgt. Für zusätzliche Erkenntnisse über die Antikörperpersistenz sowie die Dauer der Erregerausscheidung über den Kot und die Erregerpersistenz auf den Tonsillen wäre eine Beprobung über die 12. Lebenswoche hinaus und noch engmaschigere Untersuchungen in Hinblick auf die intermittierende Erregerausscheidung wünschenswert gewesen. Aus organisatorischen Gründen war dieses zum Zeitpunkt der Studie leider nicht möglich.

WEHEBRINK et al. (2008) wiesen durch Kotuntersuchungen in verschiedenen Stadien der Schweineproduktion Y. enterocolitica erst im Mastbereich nach: 15,2%

der beprobten Schweine in der Anfangs- und 13,3% in der Endmast wurden positiv getestet, während die 68 untersuchten Sauen und 256 Saugferkel negativ waren.

Aus Umgebungs- und Futterproben konnte Y. enterocolitica ebenfalls nicht isoliert werden. Für die Autoren spielte die Ferkelaufzucht eine vernachlässigbare Rolle und die Infektionsquelle wurde in der Mast vermutet. Dies erscheint durch den ersten Y.-enterocolitica-Nachweis kurz nach dem Absetzen in der aktuellen Arbeit unwahrscheinlich, da hier offenbar bereits spätestens in der 7./8. Lebenswoche eine Auseinandersetzung mit dem Erreger stattfand.

In einer amerikanischen Prävalenzstudie wurden aus acht Beständen parallel zum Kot auch Oropharyngealtupfer in fünf verschiedenen Produktionsphasen per Kälteanreicherung und PCR untersucht (BOWMAN et al. 2007). Wie bei FUKUSHIMA et al. (1983) und GÜRTLER et al. (2005) stieg auch hier der Nachweis von Y. enterocolitica bei den Tieren mit zunehmendem Alter an. Im Gegensatz zu

den schon genannten deutschen Arbeiten wurden allerdings bereits einige wenige Saugferkel positiv getestet (< 1%). Danach stiegen die Nachweise aus Kot und/oder Oropharyngealtupfern über Läufer (1,4%) und tragende Sauen (9,1%) auf 10,7%

positive Mastschweine an. Einzig säugende Sauen wurden nicht positiv getestet, allerdings wurde bei diesen Tieren auch nur die Ausscheidung über den Kot untersucht.

Im Vergleich zu anderen Studien sind die Nachweise aus Tonsillentupfern und Kot der Ferkel in der vorliegenden Arbeit in der 7./8. Lebenswoche, d. h. 49. bis 56.

Lebenstag, sehr früh. NESBAKKEN et al. (2006) fanden bei Untersuchungen in zwei norwegischen Schweinebeständen bei Ferkeln im Alter von 60-65 Lebenstagen weder auf Tonsillen noch im Kot den Erreger. Erst in der nächsten Altersklasse von Tieren mit 80-88 Lebenstagen konnte Y. enterocolitica sowohl aus Kot als auch aus Tonsillen isoliert werden. Gleichzeitig wurden die ersten seropositiven Tiere in einem Bestand gefunden. Insgesamt stiegen im Anschluss an die ersten bakteriologischen Nachweise die Antikörpertiter und entsprechend die Anzahl seropositiver Schweine bis zur letzten Untersuchung kurz vor der Schlachtung mit 147-162 Lebenstagen an.

In der hier vorgestellten Studie wurden erste Serokonversionen bereits mit 63/70 Lebenstagen festgestellt, d. h. ca. 14 Tage früher, und auch hier konnte der Antikörperanstieg erst nach Beginn der Y.-enterocolitica-Nachweise in Kot- und Tonsillentupfern beobachtet werden. In einer anderen Studie zeigten sich Serokonversionen bei Schweinen ab dem 77. Lebenstag, ab dem 112. Tag waren alle Tiere seropositiv (FUKUSHIMA et al. 1983). Inwiefern das serologische Ergebnis der vorliegenden Studie einer tatsächlichen früheren Serokonversion der Ferkel entspricht oder ob die Beobachtung auf eine sensitivere Methode zurückzuführen ist, bleibt, ohne einen direkten Vergleich der in den Studien verwendeten unterschiedlichen Tests, unklar. Die eingesetzten Methoden weisen zumindest Unterschiede in den Zeiten zwischen künstlicher Infektion und Antikörpernachweisen auf: Der von NESBAKKEN et al. (2006) verwendete LPS-ELISA zeigte nach künstlicher Infektion mit Y. enterocolitica eine Serokonversion am 19. Tage p. inf. auf (NIELSEN et al. 1996), der von FUKUSHIMA et al. (1983) verwendete Serumagglutinationstest gegen das O-Antigen nach WINBLAD et al. (1966) wies

Antikörpertiter beim Schwein zwei bis sieben Wochen nach ersten Erregernachweisen im Kot nach und der in der aktuellen Studie verwendete IgG-ELISA konnte nach künstlicher Infektion von Minipigs mit Y. enterocolitica O:3 schon ab dem 7. Tag p. inf. Serokonversionen detektieren (SCHAAKE et al. 2014).

Bereits im Saugferkelalter wurden in der vorliegenden Untersuchung, wie vermutet, maternale Antikörperaktivitäten gefunden und deren Absinken verfolgt. Der Schutz von Saugferkeln durch die Aufnahme maternaler Antikörper sowie deren Abfall mit zunehmendem Lebensalter ist bekannt und für zahlreiche Erreger beschrieben. Bei Ferkeln Actinobacillus-pleuropneumoniae-positiver Sauen sowie nach Mutterschutzimpfungen wurde beispielsweise Ähnliches beobachtet: Innerhalb weniger Tage beginnen die Antikörper zu sinken, bis sie tierindividuell, hauptsächlich bedingt durch die initiale Aufnahmemenge kolostraler Antikörper, nach zwei Wochen bis zwei Monaten nicht mehr zu detektieren sind (VIGRE et al. 2003, NECHVATALOVA et al. 2011). Entsprechend dieser Erkenntnisse konnte durch die vorliegende Studie belegt werden, dass eine Korrelation zwischen der mittleren Antikörperaktivität der Sauen in den ersten 24 Stunden p. p. und den mittleren Antikörperaktivitäten der Ferkel bestand, die mit zunehmendem Lebensalter abnahm und in der 9./10. Lebenswoche nicht mehr signifikant war. Zum Ende des Beobachtungszeitraums in der 12. Lebenswoche stieg der Rang-Korrelationskoeffizient nach Spearman allerdings wieder an. Da jedoch der Kontakt zwischen Sauen und Ferkeln und vor allem die Aufnahme von antikörperhaltiger Sauenmilch zu diesem Zeitpunkt bereits weit zurücklag, ist davon auszugehen, dass hier andere Faktoren, wie die Neuinfektion der Ferkel, und nicht die maternalen Antikörper einen Einfluss ausübten.

Vor dem 63./70. Lebenstag konnte auch in der eigenen Untersuchung keine Serokonversion beobachtet werden. Lediglich ein einzelnes Ferkel war über den gesamten Untersuchungszeitraum seropositiv, da die Antikörperaktivität an den Untersuchungstagen nicht unter 20 OD% lag. Das Tier zeigte jedoch in der 9./10.

Lebenswoche eine deutlich höhere Antikörperaktivität, parallel zu den Anstiegen und Serokonversionen anderer Ferkel.

Der von Nesbakken et al. (2006) bei 60-65 Tage alten Ferkeln beobachtete

seronegative Befund könnte, ähnlich wie hier beobachtet, durch ein Absinken der maternalen Antikörper im Blut der Ferkel bedingt sein. Auf den Antikörperabfall folgte dann, im aktuellen Fall schon durch vorherige Erregerisolierung ersichtlich, eine Infektion mit Y. enterocolitica mit entsprechender Antikörperreaktion. Maternale Antikörper wurden von NESBAKKEN et al. (2006) zwar nicht gemessen, doch hielten sie es für möglich, dass die passive Immunisierung durch die Aufnahme von Kolostrum vor Schluss der Darmbarriere in kontaminierten Beständen die Saugferkel in den ersten Wochen schützen und somit eine frühe Infektion verhindern könnte. Sie vermuteten, dass aufgrund dessen erst nach Absinken dieser passiven Immunität mit 60-80 Tagen der Erreger in Kot und Tonsillen zu finden war und die Schweine kurz darauf mit Antikörperbildung auf Y. enterocolitica reagierten. Ähnliches kann in der aktuellen Untersuchung für die fehlenden Erregernachweise und hohen maternalen Antikörperspiegel im Saugferkelalter, gefolgt von einer Infektion nach Absinken der Titer angenommen werden. Außerdem schlussfolgerten NESBAKKEN et al. (2006), dass die aktive Immunantwort zum Sinken der Erregerausscheidung mit dem Kot über die folgenden Wochen führen würde. Ihre Studie ergab dementsprechend nach dem 128.-135. Lebenstag deutlich weniger Nachweise von Y. enterocolitica aus Kotproben als im Zeitraum davor. Diese Entwicklung konnte hier aufgrund des Endes der Beobachtungszeit mit 12 Wochen nicht weiter verfolgt werden.

Nielsen et al. (1996) fanden nach der Inokulation von 20-25 kg schweren Schweinen mit Y. enterocolitica O:3 von Tag fünf bis 21 p. inf. eine kontinuierliche Ausscheidung über den Kot bei allen Tieren. Danach erfolgte noch eine intermittierende Ausscheidung, bis ab dem 68. Tag p. inf. kein kultureller Nachweis mehr zu erbringen war.

Aufgrund der Ergebnisse von SCHAAKE et al. (2014) sowie von HASSEL (2008) kann bei Einsatz des entsprechenden ELISA nach einer Infektion durch Y. enterocolitica mit einer Serokonversion sieben bis zehn Tage p. inf. gerechnet werden. Legt man die serologischen Ergebnisse zugrunde, die bei den Absetzferkeln gewonnen wurden, müssen sich die Ferkel im aktuellen Fall zwischen der 7./8.

Woche und vor der vorletzten Beprobung mit 9/10 Wochen infiziert haben. Zu diesem Zeitpunkt waren allerdings bereits bei fünf Ferkeln aus Tonsillen- und/oder Kottupfern

Y. enterocolitica isoliert worden, wobei die Nachweise aus Kot durch eine mögliche Passage des Erregers ohne Infektion zu erklären wären, wie sie für andere Erreger auch beschrieben ist. Auch der Nachweis aus den Tonsillentupfern wäre nach Aufnahme des Erregers aus der Umgebung ohne Kolonisierung denkbar, aber aufgrund des beschriebenen Tropismus des Erregers zur Tonsille (NAJDENSKI et al.

1998) auch bereits frühzeitig nach einer Infektion mit Y. enterocolitica möglich.

Eine pharyngitische Krankheitsform bei Erkrankungen durch Y. enterocolitica wird beim Menschen beschrieben, bei Kindern wird sie meist von akutem Durchfall und Fieber begleitet (MARRIOTT et al. 1985, ITO et al. 2012), bei Erwachsenen werden häufig Halsentzündung mit Fieber, aber ohne Enteritis beobachtet (TACKET et al.

1983, ROSE et al. 1987). Rachenabstriche waren bei solchen Patienten oft positiv für Y. enterocolitica, während andere Krankheitserreger nicht nachgewiesen werden konnten (TACKET et al. 1983).

Ergebnisse künstlicher Infektionen belegen die zeitnahe Infektion und Besiedlung der Tonsille beim Schwein. THIBODEAU et al. (1999) fanden nach oraler Inokulation fünf Wochen alter Ferkel Y. enterocolitica O:3 in extraintestinalen Organen (Leber, Milz) und den Tonsillen wieder. In dem Untersuchungszeitraum von 72 Stunden p. inf.

waren die Tonsillen ab der 12. Stunde p. inf. kolonisiert, wohingegen nur vier von 20 Kotproben im gleichen Zeitraum positiv getestet wurden. NAJDENSKI et al. (1998) konnten Y. enterocolitica O:3 nach der Inokulation 20 Tage alter Ferkel vom ersten Tag p. inf. bis zum Versuchsende mit 25 Tagen p. inf. in den Tonsillen bakteriologisch nachweisen. Die Kotuntersuchungen waren nur über die ersten vier Tage positiv. Ähnlich wurden in der vorliegenden Arbeit Tonsillentupfer bei einigen Schweinen an mehreren Beprobungstagen und damit über einen Zeitraum von bis zu vier Wochen positiv getestet, häufig mit einem gleichzeitigen positiven Kotbefund.

Die Affinität des Erregers zur Tonsille erscheint durch die vorgelegte Studie bestätigt zu werden.

Erste Erregernachweise aus Kot- und Tonsillentupfern gelangen zwei Wochen nach dem Absetzen, so dass aufgrund der Ergebnisse von Nielsen et al. (1996) eine Infektion der ersten fünf Schweine um den Absetzzeitpunkt und bis zur Beprobung mit 7/8 Wochen stattgefunden haben müsste. Ob die Ergebnisse künstlicher

Infektionen mit einer oft höheren Infektionsdosis, als sie unter natürlichen Bedingungen im Bestand zu erwarten ist, zu übertragen sind, bleibt leider ungeklärt.

Andere Daten stehen bislang jedoch nicht zur Verfügung.

FUKUSHIMA et al. (1983) kamen aufgrund der Ergebnisse ihrer Untersuchungen in fünf verschiedenen Betrieben zu einer etwas längeren Inkubationszeit: Bei acht bis 15 Wochen alten Schweinen setzte ein bis drei Wochen nach Umstallung in einen kontaminierten Stallbereich die Erregerausscheidung über den Kot ein. Eine genauere Untersuchung an acht natürlich infizierten Tieren zeigte eine Ausscheidung von Y. enterocolitica über den Kot zwei bis sieben Wochen nach der Umstallung in kontaminierte Stallbereiche. Antikörpertiter konnten bei den Tieren erst zwei bis sieben Wochen nach dem Nachweis des Erregers im Kot detektiert werden. Sie gingen deswegen von einer Inkubationszeit von zwei bis drei Wochen aus. Die Abfolge von bakteriologischen Nachweisen und zeitlich nachfolgender Antikörperreaktion stimmt mit den eigenen Ergebnissen annähernd überein. Zwar konnte im aktuellen Fall nicht eindeutig geklärt werden, wodurch und wann die ersten Infektionen ausgelöst werden, doch kam es bei den Ferkeln entsprechend den Ergebnissen von FUKUSHIMA et al. (1983) erst zu vereinzelten Erregernachweisen im Kot der Tiere, hier ergänzt durch die positiv getesteten Tonsillentupfer, und zwei Wochen später zu ersten Titeranstiegen und Serokonversionen. Eine horizontale Verbreitung des Erregers durch die ersten infizierten und ausscheidenden Ferkel führte vermutlich zum Anstieg der Anzahl bakteriologischer Nachweise und Serokonversionen der übrigen Tiere. FUKUSHIMA et al. (1983) vermuteten die Übertragung über den kontaminierten Kot oder Boden und danach auch eine weitere horizontale Verbreitung im Bestand. Dies wurde durch eine weitere Studie bestätigt, in der fünf bis sieben Tage nach Inokulation von Ferkeln bei allen vier Kontakttieren eine Ausscheidung von Y. enterocolitica mit dem Kot einsetzte, die über die folgenden vier bis sechs Wochen weiter anstieg (FUKUSHIMA et al. 1984). Die horizontale Übertragung kann auch durch die vorliegenden Untersuchungsergebnisse als Grund für den signifikanten Anstieg ausscheidender Ferkel von 6,9% der Tiere im Alter von 7/8 Wochen über 39,1% auf 62,7% mit 12 Lebenswochen angenommen werden.

Legt man die Ergebnisse einer neueren Infektionsstudie zugrunde, bei der nach künstlicher Infektion von fünf bis sieben Wochen alten Minipigs mit Serotyp O:3 eine Antikörperentwicklung zwischen dem 7. und 14. Tag p. inf. beobachtet werden konnte, eine Kotausscheidung vom 1. bis 21. Tag p. inf. und der Erreger bei der Sektion am 7. Tag p. inf. in der Tonsille nachweisbar war (SCHAAKE et al. 2014), ist von einem Infektionszeitraum zwischen dem Ende der Säugezeit/Absetzen und der 7./8. Lebenswoche auszugehen. Ohne die Bestimmung der genauen Infektionsquelle und bestenfalls auch der ungefähren Infektionsdosis für einen Vergleich mit Ergebnissen aus künstlichen Infektionen, bleibt der Infektionszeitpunkt in der vorliegenden Arbeit jedoch vage. Untersuchungen von künstlichen Infektionen mit im Regelfall hohen Infektionsdosen geben lediglich Anhaltspunkte.