Einfluss der eingesetzten Infektionsdosen

In den zuvor beschriebenen Screeningtests und Wirksamkeitsstudien wurden nicht nur verschiedene Antikörperfragmente untersucht, sondern auch unterschiedliche Infektionsdosen an E. tenella-Oozysten und -Sporozoiten eingesetzt. Die Spanne reichte von niedrigen Oozystendosen von 17-80 Oozysten/Tier bis zu mittleren Infektionsdosen von 250-2.500 Oozysten/Tier und 20.000 Sporozoiten/Tier. Hohe Infektionsdosen von 5.000 und 20.000 Oozysten/Tier sollten erst in späteren Versuchen, die nicht mehr Teil dieser Arbeit waren, eingesetzt werden. In jedem der durchgeführten Versuche gab es mindestens eine unbehandelte oder nur mit einem Placebo-Antikörper behandelte Positivkontrollgruppe sowie eine nicht infizierte Negativkontrollgruppe. Der folgende Vergleich der Ergebnisse dieser Kontroll-gruppen kann den Einfluss der verschiedenen Infektionsdosen in Bezug auf die einzelnen Untersuchungsparameter verdeutlichen.

4.8.1 Gewichtszunahmen

Leistungseinbußen in Form verminderter täglicher Gewichtszunahmen der Tiere stellen für die Geflügelindustrie einen wichtigen Parameter bei Eimerieninfektionen dar. Weil sich in den Wirksamkeitsstudien zwischen den antikörperbehandelten Gruppen und den mitgeführten Positivkontrollen keine statistisch signifikanten Unterschiede bei den Gewichtszunahmen nachweisen ließen, soll hier zusätzlich die Auswirkung der Infektionsdosis auf die Gewichtszunahmen untersucht werden.

Das Körpergewicht aller eingesetzten Versuchstiere wurde zum Zeitpunkt der Aufteilung der Küken auf die Versuchsgruppen, zum Zeitpunkt der Infektion und bei Versuchsende unmittelbar vor der Sektion der Tiere ermittelt. Weil bei den einzelnen Tierversuchen unterschiedliche Infektionsdosen an Oozysten bzw. Sporozoiten verwendet wurden, kann ein Vergleich der Positiv- und Negativkontrollgruppen dieser Versuche Aufschluss über den Einfluss der Infektionsdosis auf die Gewichtsentwicklung der Tiere geben.

In den Versuchen mit niedrigen Infektionsdosen von 17-80 Oozysten/Tier und individueller oraler Applikation umfasste der Versuchszeitraum die Lebenstage 9-23.

Die Tiere aller Positivkontrollgruppen (infiziert, aber nicht behandelt) nahmen in diesem Zeitraum durchschnittlich etwas mehr an Gewicht zu als die der Negativkontrollgruppen (siehe Abbildung 65). Ein statistisch signifikanter Unterschied in den Gewichtszunahmen konnte jedoch nicht festgestellt werden. Auch zwischen den Gewichtszunahmen der Positivkontrollgruppen und der Negativkontrollgruppen der Versuche mit mittleren Infektionsdosen (20.000 Sporozoiten bzw. 250-2.500 Oozysten) bestand kein statistisch signifikanter Unterschied. (Der Versuchszeitraum umfasste hier die Lebenstage 16-23 bzw. 10-17). Somit hatten E. tenella-Infektionen mit niedrigen und mittleren Infektionsdosen von 17-2.500 Oozysten/Tier bzw. 20.000 Sporozoiten keinen negativen Einfluss auf die Gewichtsentwicklung der infizierten Tiere im jeweiligen Versuchszeitraum.

Abbildung 65: Vergleich der Gewichtszunahmen der Tiere (Mittelwerte und Standardabweichungen) aus den Positiv- und Negativkontrollgruppen in den Versuchen der Wirksamkeitsstudien mit niedrigen und mittleren Infektionsdosen

4.8.2 Hämatokritwerte

Die Bestimmung der Hämatokritwerte sollte dazu dienen, die Auswirkungen der Blutverluste der Tiere über den Darm zu bemessen. Vergleicht man die Hämatokritwerte der Einzeltiere aller Positivkontrollgruppen (infiziert, nicht behandelt) aus den Wirksamkeitsstudien mit denen aller Tiere der Negativkontrollgruppen (nicht infiziert) ergibt sich kein statistisch signifikanter Unterschied (p=0,786). Die Werte der Tiere streuen jeweils um einen Medianwert von 30 %. Daraus folgt, dass bei Infektionen mit niedrigen bis mittleren Infektionsdosen (17-2.500 Oozysten/Tier bzw.

20.000 Sporozoiten) die Blutverluste über die Darmläsionen so gering sind, dass sie entweder gar nicht zu einem Absinken des Hämatokritwertes führen oder die Tiere dieses schnell kompensieren können: Die höchsten Blutverluste traten jeweils an Tag 5 und 6 p.i. auf (siehe Ergebnisse in Abschnitt 4.5 - 4.7). Der Hämatokrit der mit niedrigen und mittleren Dosen infizierten Tiere unterschied sich am Tag 7 p.i. jedoch nicht von dem der Tiere der Negativkontrollgruppen.

0 50 100 150 200 250 300

17-80 Oozysten 20.000 Sporozoiten 250-2.500 Oozysten Infektionsdosis

Gewichtszunahmen (g) Positivkontrollen

Negativkontrollen

n=66 n=16 n=115 n=25 n=50 n=10

4.8.3 Blutbeimengungen in den Fäzes

In den Versuchen mit niedrigen Infektionsdosen von 17-80 Oozysten/Tier waren keine makroskopisch erkennbaren Blutbeimengungen im Kot der Tiere vorhanden.

Niedrige orale Infektionsdosen führten bei den Küken also nicht zu erkennbaren Blutverlusten über den Darm (vergleiche Abbildung 66). Ab einer Infektionsdosis von 250 Oozysten/Tier und mehr konnten Blutbeimengungen im Kot der Positivkontrollgruppen und auch der behandelten Gruppen regelmäßig beobachtet werden. Sie traten ab dem 5. Tag p.i. auf und hielten bis zum 7. Tag p.i., dem Versuchsende, an. In der Mehrzahl der Versuche handelte es sich um sehr geringe Mengen Blut, die z.T. schwer identifizierbar waren. Nur in den beiden Versuchen der Wirksamkeitsstudie AB28-di-ckappa mit einer Infektionsdosis von 20.000 Sporozoiten/Tier zeigten die Positivkontrollgruppen im Kot Blutbeimengungen von bis zu ~ 1 ml. Abbildung 66 zeigt, dass der Anteil der Tiere mit Blutbeimengungen mit der Erhöhung der Infektionsdosis tendenziell anstieg. Ein linearer Zusammenhang war aber nicht erkennbar, da es sogar bei den fünf Versuchen mit einer einheitlichen Dosis von 20.000 Sporozoiten zu erheblichen Schwankungen der Blutverluste kam.

Abbildung 66: Anteil der Tiere mit Blutbeimengungen im Kot (%) aller Positivkontrollgruppen der Versuche mit niedrigen und mittleren Infektionsdosen

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

17 20 80 250 2500 20.000 20.000 20.000 20.000 20.000

Tiere mit Blutbeimengungen (%)

Oozysten/Tier Sporozoiten/Tier

4.8.4 Blinddarmläsionen

Bei den Versuchen mit niedrigen Infektionsdosen von 17-80 Oozysten/Tier wurden nur vereinzelt Blinddarmläsionen bei einigen Tieren gefunden. Ein systematisches

„Lesion Scoring“ wurde hier nicht durchgeführt. Für alle Positivkontrollgruppen der Versuche mit mittleren Infektionsdosen von 250-2.500 Oozysten/Tier und 20.000 Sporozoiten/Tier ist der Mittelwert der festgestellten Läsionen in Abbildung 67 dargestellt. Mit der Erhöhung der Infektionsdosis von 250 auf 2.500 Oozysten/Tier ging eine deutliche Verstärkung der Läsionen von einem Mittelwert von 0,48 auf einen Mittelwert von 1,84 einher. Bei einer Dosis von 20.000 Sporozoiten/Tier, die rechnerisch der Dosis von 2.500 Oozysten/Tier entsprach, waren die Läsionen der meisten Tiere in die Läsionsklasse 2 einzuordnen. Nur bei zwei Versuchen streuten die Werte um einen Mittelwert von 1,04 bzw. 0,96. Somit ist tendenziell eine Abhängigkeit der Blinddarmläsionen von der Infektionsdosis zu beobachten, obwohl je nach Infektion Schwankungen bei der Ausprägung der Läsionen vorliegen.

Abbildung 67: Lesion Score (Mittelwerte und Standardabweichungen) aller Positivkontrollgruppen der Versuche mit mittleren Infektionsdosen

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0

250 2.500 20.000 20.000 20.000 20.000 20.000

Lesion Score

Oozysten/Tier Sporozoiten/Tier

4.8.5 Oozystenzahlen

Bei den Versuchen mit mittleren Infektionsdosen von 250-2.500 Oozysten/Tier bzw.

20.000 Sporozoiten/Tier wurden am 7. Tag p.i. Oozystenzahlen direkt aus den Blinddärmen bestimmt. Der Vergleich aller Positivkontrollgruppen dieser Versuche (siehe Abbildung 68) zeigt zwar für die Steigerung der Infektionsdosis von 250 auf 2.500 Oozysten/Tier auch einen deutlichen Anstieg der Oozystenzahlen in den Caeca, so dass ein Zusammenhang von Infektionsdosis und Oozystenproduktion zu bestehen scheint. Betrachtet man allerdings die fünf Versuche mit einer einheitlichen Dosis von 20.000 Sporozoiten/Tier, entsprechend 2500 Oozysten/Tier, wird deutlich, dass hier Schwankungen von über zwei Zehnerpotenzen zwischen den Gruppen vorliegen. Somit kann ein (linearer) Zusammenhang zwischen Infektionsdosis und Oozystenproduktion aufgrund der hohen Variabilität der Daten kaum hergestellt werden.

Abbildung 68: Oozysten/g Caecum (Medianwerte) aller Positivkontrollgruppen aus den Versuchen mit mittleren Infektionsdosen

Bei der Untersuchung der Oozystenausscheidung im Kot an Tag 7 p.i. variierten die Werte der Einzeltiere noch deutlicher als bei der Bestimmung der Oozysten im

0 1 2 3 4 5 6 7

250 2500 20.000 20.000 20.000 20.000 20.000

Oozysten/g Caecum (log)

Sporozoiten/Tier Oozysten/Tier

Caecum, so dass Infektionsdosis und Oozystenausscheidung kaum zusammenzuhängen scheinen (Abbildung 69). Die Untersuchung der Oozystenausscheidung an einem einzelnen der Haupttage der Ausscheidung ergibt ohne die Berücksichtigung weiterer Untersuchungsparameter somit wenig Informationen zum Verlauf der Infektion.

Abbildung 69: Oozysten/g Fäzes (Medianwerte) aller Positivkontrollgruppen aus den Versuchen mit geringen und mittleren Infektionsdosen, ermittelt aus den Kotproben von Tag 7 p.i.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass die gewählten Infektionsdosen in den Tierstudien einen wesentlichen Einfluss auf die Ergebnisse bezüglich der einzelnen Untersuchungsparameter hatten. Bei der Verwendung niedriger und mittlerer Infektionsdosen blieben die Gewichtszunahmen und die Hämatokritwerte der infizierten Tiere im physiologischen Bereich, der durch die Ergebnisse der Negativkontrollgruppen repräsentiert wurde. Blutbeimengungen im Kot und Blinddarmläsionen traten erst bei mittleren Infektionsdosen in solcher Regelmäßigkeit auf, dass eine systematische Bewertung sinnvoll erschien. Eine gewisse Dosisabhängigkeit zeichnete sich hier ab. Tendenziell traten bei hohen Infektionsdosen schwerere Läsionen und größere Oozystenzahlen in den

0 1 2 3 4 5 6 7

17 20 80 250 2500 20.000 20.000 20.000 20.000 20.000

Oozysten/g Fäzes (log)

Oozysten/Tier Sporozoiten/Tier

Blinddärmen und im Kot auf. Die Auswertung der Oozystenzahlen der Positivkontrollgruppen ergab allerdings große Schwankungen sowohl zwischen den Einzeltieren einer Gruppe als auch zwischen den Ergebnissen mehrerer Versuche mit derselben Infektionsdosis. Daher konnte ein klarer linearer Zusammenhang zwischen Infektionsdosis und Läsionen oder Oozystenzahlen nicht nachgewiesen werden. Die Eignung der einzelnen Untersuchungsparameter zur Überprüfung der Wirksamkeit der verschiedenen Antikörperfragmente muss daher noch diskutiert werden (5.2).

4.9 Wechselbeziehungen von Darmläsionen und Oozystenzahlen