Das Immunsystem des Fohlens im Zusammenhang

Vom Immunsystem des Fohlens, insbesondere von der Immunreaktion auf eine R.

equi-Infektion sind noch nicht alle Aspekte bekannt. Vor allem ist noch unklar, welche Besonderheiten des Immunsystems bei Fohlen im Alter bis zu sechs Monaten zur Anfälligkeit für diesen Erreger führen. Lange Zeit wurde ein kausaler und zeitlicher Zusammenhang zwischen dem Schwinden maternaler Antikörper, der noch

unvollständig ausgeprägten humoralen und zellulären Immunität und der R. equi-Erkrankung der Fohlen vermutet. Diese Hypothese ist mehrfach revidiert worden.

Zelluläre Immunantwort

Die zelluläre Immunantwort ist für den Schutz vor einer R. equi-Erkrankung besonders wichtig, da der Erreger sich intrazellulär im Wirt aufhält.

In vitro zeigten neutrophile Granulozyten von Fohlen eine ähnliche Phagozytose-Aktivität- und Abtötungsrate von R. equi, wie neutrophile Granulozyten von adulten Pferden (YAGER, 1987). Weiterhin wurde festgestellt, dass Fohlen, die in den ersten sechs Lebensmonaten an einer R. equi-Pneumonie erkranken, in der zweiten und vierten Lebenswoche signifikant weniger neutrophile Granulozyten im Serum aufweisen als gesunde Fohlen (CHAFFIN et al., 2004). Daraus ergibt sich, dass phagozytierende Zellen bei Fohlen zwar einsatzfähig sind, aber ihre chemotaktischen und phagozytierenden Eigenschaften aufgrund der geringen Anzahl von Opsoninen im Serum begrenzt sind (GIGUÈRE u. POLKES, 2005).

In einem Mäuseversuch zeigte sich, dass R. equi abgetötet wird, wenn das Zytokin Interferon-γ (IFN-γ) vorliegt (DARRAH et al., 2000). Werden Makrophagen durch das von T-Zellen sezernierte INF-γ und durch den von Makrophagen selbst produzierten TNF-α aktiviert, sind diese Zellen in vitro in der Lage, Stickstoff- und Sauerstoffderivate, die sich zu Peroxynitrit verbinden, zu synthetisieren. Durch die freigesetzten Sauerstoff- und Stickstoffradikale werden intrazellulär Bakterien, wie R.

equi abgetötet (DARRAH et al., 2000).

In einem Versuch konnte bei Fohlen, die experimentell mit einem virulenten R. equi-Stamm infiziert waren, aus den Bronchiallymphknoten CD4⁺-T-Zellen (T-Helferzellen) isoliert werden. Dabei war erkennbar, dass virulente Rhodokokkenstämme bei erkrankten Fohlen die Zytokinexpression beeinflussen, insbesondere die IFN-γ-Produktion durch CD4⁺ T-Lymphozyten unterdrücken, aber auch einen Anstieg der Konzentration des IL-10 verursachen (GIGUÈRE et al., 1999). Hingegen zeigte eine Studie an erwachsenen Pferden eine andere Reaktion der Lymphozyten auf die Auseinandersetzung mit R. equi. Es wurden aus der BALF (Bronchoalveolären- Lavage-Flüssigkeit) adulter Pferde, die 14 Tage zuvor durch Inhalation mit R. equi infiziert worden waren, Lymphozyten isoliert und anschließend mit R. equi-Antigen oder mit VapA inkubiert. Diese Zellen zeigten eine signifikant höhere

INF-γ-Produktion als Zellen, die nicht in vitro mit dem Erreger in Kontakt kamen (LOPEZ et al., 2002). Weiterhin konnte gezeigt werden, dass die Eliminierung von virulentem R.

equi bei experimentell infizierten erwachsenen Pferden mit einer erhöhten Anzahl von IFN-γ produzierenden CD4⁺ und CD8⁺ T-Lymphozyten im Blut verbunden ist (HINES et al., 2003).

Weiterhin zeigten R. equi-spezifische CD8⁺-zytotoxische T-Lymphozyten (CTL) die Eigenschaft, die Zellen zu zerstören, die mit dem intrazellulär persistierenden Erreger infiziert sind, während nicht infizierte Zellen unversehrt blieben. Dabei wurde festgestellt, dass die Antigenpräsentation unabhängig vom üblichen MHC-1-Weg, der bei der Reaktion intrazellulärer Erreger wie Viren abläuft, geschieht, und dass CD1⁺ -Zellen für die Antigenpräsentation und damit die Stimulierung der CTLs verantwortlich sind (PATTON et al., 2004). Bei einer erneuten Auseinandersetzung mit dem Erreger R. equi beruht die Eliminierung des Keims bei immunkompetenten adulten Pferden auf einem starken lokalen Übertritt von antigen-spezifischen T-Gedächtniszellen aus den betroffenen Lymphknoten der Lunge (PATTON et al., 2005). Dagegen können die CTLs der Fohlen, die kurz nach der Geburt und im Alter von drei Wochen aus dem Blut gewonnen wurden, nicht die infizierten Zellen zerstören. Die Fohlen zeigten aber nach etwa acht Wochen eine CTL-Aktivität, die mit der von adulten Tieren vergleichbar ist. PATTON et al. (2005) vermuten, dass es zu einer verstärkten Anfälligkeit der Fohlen gegenüber R. equi kommt, weil die Stimulierung des Immunsystems über Toll-like Rezeptor-2 in diesem Alter unzureichend ist.

Humorale Immunantwort

Über die Aufgabe der humoralen Abwehr bei einer R. equi-Infektion liegen gegensätzliche Meinungen vor. Besonders kontrovers wird die passive Immunisierung von Fohlen gesehen. Einige Studien geben Hinweise auf eine gute Wirksamkeit von Hyperimmunplasma und der Muttertierschutzimpfung zur Prophylaxe an (ZINK et al., 1985; HIETALA u. ARDANS, 1987). MARTENS et al.

(1989) messen der humoralen Abwehr von R. equi eine große Bedeutung bei, seitdem sie die Wirksamkeit eines Hyperimmunplasmas zur Prophylaxe in einem Betrieb an nur zwölf Fohlen bestätigten. Gleichzeitig räumen sie aber auch ein, dass unspezifische Faktoren wie Fibronektin, Komplementfaktoren, Interferon und

Lymphokine zur Wirksamkeit beigetragen haben können. Nach experimenteller Infektion von Fohlen mit R. equi zeigt sich, dass die Immunantwort aus einer Produktion spezifischer Antikörper, einer vermehrten Reifung von B-Lymphozyten und einer erhöhten Phagozytose-Aktivität der Alveolarmakrophagen besteht (ARDANS et al., 1986). In vitro wurde durch eine erhöhte Konzentration spezifischer R. equi-Antikörper, die Opsonisierung der Erreger und die Verschmelzung der Phagolysosomen in den Makrophagen verbessert. Die Makrophagen stammten von juvenilen oder adulten Pferden, die zuvor mit R. equi infiziert wurden (HIETALA u.

ARDANS, 1987). Neben der Menge eines Immunglobulins wird die Opsonierungsrate von der Antigenspezifität und dem Isotyp bestimmt (JANEWAY et al., 2002).

Andere Autoren zweifeln an einer schützenden Wirkung der Antikörper im Rahmen der R. equi-Infektion oder halten sie für dosisabhängig (FERNANDEZ et al., 1997).

Das bedeutet, dass ein Fohlen bei einer starken Exposition in endemisch infizierten Gestüten bereits eine große Menge spezifischer Antikörper im Blut aufweisen muss, um einer Invasion durch R. equi standzuhalten.

Weiterhin konnte beobachtet werden, dass sich bei Fohlen und adulten Pferden, die sich erfolgreich mit virulenten Feldstämmen von R. equi auseinandergesetzt hatten und bei erkrankten Fohlen, eine unterschiedliche Aufteilung in der IgG-Fraktion zeigte. Bei den gesund gebliebenen Tieren eines endemisch betroffenen Gestütes lagen im Verhältnis mehr Antikörper des Isotyps IgGa (IgG1) vor und weniger IgGb (IgG4) oder IgGT (IgG3/IgG5), während bei den Fohlen, die an einer R. equi-Pneumonie erkrankten, der Gehalt der Isotypen IgGb (IgG4) und IgGT (IgG3/IgG5) erhöht war (HOOPER-McGREVY et al., 2003). Da die erfolgreiche Eliminierung von R. equi mit einer Th1-Antwort einhergeht, spiegelt IgGa (IgG1) möglicherweise den Th1-Charakter einer Immunantwort wider und IgGb (IgG4) und IgGT (IgG3/IgG5) die Polarisierung in Richtung einer Th2-Antwort. In einer späteren Studie konnte diese Verteilung der Isotypen allerdings nicht mehr beobachtet werden (HOOPER-McGREVY et al., 2005). Vielmehr zeigten die Fohlen, die einmal mit einer Lebendvakzine immunisiert wurden und nach experimenteller Infektion klinisch gesund blieben, vor allem einen signifikant erhöhten Gehalt an IgGT (IgG3/IgG5).

Daraus ergab sich für die Autoren, dass die isotypenspezifische Antikörper-Antwort nicht als allgemeingültiger Indikator für einen Schutz angesehen werden kann. Im Gegenteil, die isotypenspezifische Antikörper-Antwort ist abhängig vom

Infektionsweg und davon, ob die Infektion experimentell oder auf natürlichem Weg erfolgt.