Enzephalitis und Nachweis aktivierter Astrozyten

Alle BDV-infizierten Pferde wiesen eine unterschiedlich ausgeprägte nicht-eitrige Meningoenzephalitis auf (Abb. 24), während bei den Kontrolltieren keine histopathologischen Veränderungen im ZNS nachweisbar waren. Hinsichtlich der entzündlichen Reaktionen wurden zum einen zwischen parenchymatösen und perivaskulären Lokalisationen der Entzündungszellen unterschieden, zum anderen die Entzündungszellen anhand ihrer Morphologie differenziert.

Das Vorliegen einer Astrogliose wurde zum einen anhand der typischen Morphologie aktivierter Astrozyten (VINTERS u. KLEINSCHMIDT-DEMASTERS, 2008) und zum anderen anhand der vermehrten Anzahl GFAP-positiver Astrozyten charakterisiert.

Im HE-gefärbten Schnitt waren die hypertrophen Astrozyten durch ein homogenes, eosinophiles Zytoplasma und geschwollene Zellkerne gekennzeichnet und lagen multifokal im Parenchym des Ammonshorns vor.

Die immunhistologische Untersuchung zum Nachweis von GFAP bestätigte, dass reaktive Astrozyten multifokal im Parenchym des Ammonshorns, vorwiegend im Stratum multiforme und Stratum granulosum des Gyrus dentatus lokalisiert waren.

Generell wiesen alle BDV-infizierten Pferde im Vergleich zu den Kontrolltieren eine vermehrte Anzahl an Astrozyten und einen Anstieg der GFAP-Reaktivität auf (Abb.

25).

Auf Basis der histologischen Untersuchungsergebnisse hinsichtlich Lokalisation und Grad der entzündlichen Veränderungen sowie der Zahl aktivierter Astrozyten im Ammonshorn erfolgte eine Einteilung der BDV-infizierten Pferde in drei Gruppen (Abb. 6, 7, 24 und 25).

Tiere der Gruppe I (n=8) wiesen überwiegend mittel- bis hochgradige perivaskuläre mononukleäre Entzündungszellinfiltrate mit meist etwas geringeren parenchymatösen Infiltraten auf, während aktivierte Astrozyten größtenteils lediglich vereinzelt nachweisbar waren (Abb. 24 A, Abb. 25 A).

Kennzeichnend für Tiere der Gruppe II (n=9) waren deutliche parenchymatöse mononukleäre Infiltrate, die mit einem variablen Grad an perivaskulären Infiltraten und einer mittelgradigen Astrogliaaktivierung einhergingen (Abb. 24 B, Abb. 25 B).

Gruppe III (n=5) wurden Tiere zugeordnet, die lediglich eine dezente perivaskuläre und parenchymatöse mononukleäre Entzündungszellinfiltration aufwiesen. Bei Tieren dieser Gruppe lag überwiegend eine hochgradige, teils eine mittel-bis hochgradige Astrogliose vor (Abb. 24 C, Abb. 25 C).

Im Fall von Tier Nr. 22 (Tab. 1), bei dem makroskopisch auf Höhe des Hippocampus keine eindeutige Ammonshornstruktur nachweisbar war (3.1.3), waren auch histologisch in mehreren Gewebeproben aus der Hippocampusregion keine anatomischen Charakteristika des Ammonshorns zu erkennen. Allerdings war in der entsprechenden Lokalisation ein leptomeningeal demarkiertes, malazisches Gehirnareal darstellbar, das neben dem Vorliegen multifokaler neuronaler Nekrosen durch eine mittel- bis hochgradige perivaskuläre und parenchymatöse mononukleäre Entzündungszellinfiltration gekennzeichnet war, während das umgebende Gehirngewebe lediglich einzelne perivaskulär lokalisierte mononukleäre

Entzündungszellen aufwies (Abb. 26). Aufgrund dieses histologischen Erscheinungsbildes wurde Tier Nr. 22 als Sonderform der Gruppe II zugeordnet.

Die Einteilung der Pferde in die jeweiligen Gruppen ist aus Tab. 8 ersichtlich.

Tab. 8: Einteilung BDV-infizierter Pferde auf Basis histologischer Kriterien

Gruppen n Einteilungskriterien Tier-Nr.

I 8

Die Anzahl der perivaskulären Entzündungszellinfiltrate wies sowohl von Gruppe I zu Gruppe III als auch von Gruppe II zu Gruppe III eine hochsignifikante Abnahme auf (p=0,0034; p=0,0044, Abb. 6). Auch die Stärke der parenchymatösen Entzündungszellinfiltrate hat von Gruppe I zu Gruppe III und von Gruppe II zu Gruppe III signifikant bzw. hochsignifikant abgenommen (p=0,0151; p=0,0017, Abb.

6). Obwohl Tiere der Gruppe II tendenziell stärkere parenchymatöse Entzündungszellinfiltrationen aufwiesen als Tiere der Gruppe I, waren diesbezüglich keine statistisch signifikanten Unterschiede feststellbar. In Bezug auf die Stärke perivaskulärer Entzündungszellinfiltrate wiesen Gruppe I und II ebenfalls keine signifikanten Unterschiede auf. Dieses war jedoch aufgrund der sehr variablen

Ausprägung der perivaskulären Entzündung bei Tieren der Gruppe II auch nicht zu

Gruppe I Gruppe II Gruppe III

Grad der Entzündung

Gruppe I Gruppe II Gruppe III

Grad der Entzündung

Abb. 6: Histologische Bewertung der Enzephalitis

Semiquantitative Auswertung (0: ohne besonderen Befund, 1: geringgradige, 2: mittelgradige, 3:

hochgradige Enzephalitis, vgl. 3.2.1), ♦: p < 0,05, ** bzw. ♦♦: p < 0,01, **: hochsignifikante Abnahme der perivaskulären Entzündungszellinfiltrate von Gruppe I zu Gruppe III, ♦: signifikante Abnahme der parenchymatösen Entzündungszellinfiltrate von Gruppe I zu Gruppe III, ♦♦: hochsignifikante Abnahme der perivaskulären Entzündungszellinfiltrate von Gruppe II zu Gruppe III, **: hochsignifikante Abnahme der parenchymatösen Entzündungszellinfiltrate von Gruppe II zu Gruppe III, arithmetischer Mittelwert, Fehlerbalken: Maximum und Minimum

Neben der Lokalisation und dem Grad der entzündlichen Veränderungen orientierte sich die Einteilung der Gruppen an der Ausprägung der Astrozytenaktivierung.

Diesbezüglich waren zwischen allen drei Gruppen hochsignifikante Unterschiede nachweisbar, die eine Zunahme der Astrogliose von Gruppe I über Gruppe II zu Gruppe III dokumentierten (vgl. Tab. 15, Abb. 7).

GFAP

Abb. 7: Immunhistologischer Nachweis GFAP-reaktiver Astrozyten

Semiquantitative Auswertung (0: ohne besonderen Befund, 1: geringgradige, 2: mittelgradige, 3:

hochgradige Astrogliose, vgl. 3.2.1 und 3.3.4), **: p < 0,01, ***: p < 0,001, **^-***: statistisch hochsignifikanter Anstieg GFAP-reaktiver Astrozyten von Gruppe I zu Gruppe II und III sowie von Gruppe II zu III, GFAP: saures Gliafaserprotein, arithmetischer Mittelwert, Fehlerbalken: Maximum und Minimum

In Bezug auf die Differenzierung der Entzündungszellen hinsichtlich ihrer Morphologie waren in allen drei Gruppen ähnliche Ergebnisse zu beobachten (Abb. 8 und Abb. 9).

In Gruppe I machten bei allen Tieren Lymphozyten den dominierenden Anteil der mononukleären Entzündungszellinfiltrate aus, während Makrophagen in etwas geringerer Anzahl vorlagen. Plasmazellen waren bei allen Tieren dieser Gruppe anteilig wesentlich geringer nachweisbar.

Auch bei Tieren der Gruppe II stellten Lymphozyten meist den größten Anteil der Entzündungszellen dar. Makrophagen lagen bei einigen Tieren in etwas geringerer, bei anderen Tieren in annährend gleicher oder geringgradig größerer Anzahl als Lymphozyten vor. Plasmazellen machten bei allen Tieren dieser Gruppe einen teils wesentlich geringeren Anteil aus.

Tiere der Gruppe III zeichneten sich im Vergleich zu Gruppe I und II durch eine insgesamt wesentlich geringere Entzündungsreaktion aus (s. o.). Hinsichtlich der

Zusammensetzung der Entzündungszellinfiltrate ist jedoch ein ähnliches Verhältnis wie in den vorangegangenen Gruppen nachweisbar. Lymphozyten machen hierbei bei weitem den größten Anteil der Entzündungszellen aus. Makrophagen sind vor allem in den parenchymatösen Infiltraten deutlich geringer vertreten. Plasmazellen stellen wie bei den anderen Gruppen auch den niedrigsten Anteil dar und waren darüber hinaus bei zwei Tieren (Nr. 10 und 16) in den parenchymatösen Infiltraten nicht nachweisbar.

Sowohl in der Zusammensetzung der perivaskulären, als auch der parenchymatösen Entzündungszellinfiltrate war eine statistisch signifikante Abnahme der Makrophagen von Gruppe II zu Gruppe III (perivaskulär: p=0,0316, parenchymatös: p=0,0076) zu beobachten (vgl. Tab. 12). Darüber hinaus lag bei den parenchymatösen Entzündungszellinfiltraten eine statistisch signifikante Abnahme der Makrophagenfraktion von Gruppe I zu Gruppe III vor (p=0,0280, vgl. Tab. 12).

Hinsichtlich der Anzahl der beteiligten Lymphozyten und Plasmazellen ergaben sich zwischen den einzelnen Gruppen keine signifikanten Unterschiede.

Perivaskuläre Infiltrate

Gruppe 1 Gruppe 2 Gruppe 3

Semiquantitative Werte

Gruppe 1 Gruppe 2 Gruppe 3

Semiquantitative Werte

Abb. 8: Zusammensetzung der perivaskulären Entzündungszellinfiltrate

Semiquantitative Auswertung (0: ohne besonderen Befund, 1: geringgradige, 2: mittelgradige, 3:

hochgradige Anzahl, vgl. 3.2.1), *: p < 0,05, statistisch signifikante Abnahme der Makrophagen von Gruppe II zu Gruppe III, arithmetischer Mittelwert, Fehlerbalken: Maximum und Minimum

Parenchymatöse Infiltrate

Gruppe I Gruppe II Gruppe III

Semiquantitative Werte

Gruppe I Gruppe II Gruppe III

Semiquantitative Werte

Abb. 9: Zusammensetzung der parenchymatösen Entzündungszellinfiltrate

Semiquantitative Auswertung (0: ohne besonderen Befund, 1: geringgradige, 2: mittelgradige, 3:

hochgradige Anzahl, vgl. 3.2.1), ♦: p < 0,05, **: p < 0,01, ♦: statistisch signifikante Abnahme der Makrophagen von Gruppe I zu Gruppe III, **: statistisch hochsignifikante Abnahme der Makrophagen von Gruppe II Gruppe III, arithmetischer Mittelwert, Fehlerbalken: Maximum und Minimum

Bei allen BDV-infizierten Pferden war unabhängig zu ihrer Gruppenzugehörigkeit in dem die Entzündungszellinfiltrate umgebenden Parenchym eine gering- bis mittelgradige Mikrogliaaktivierung zu beobachten. Aktivierte Mikroglia stellten sich hierbei als stäbchenförmige Zellen mit einem schlanken, länglichen Zellkern dar.

Kapillarendothelien konnten durch ihre Nachbarschaft zu Erythrozyten oder Verzweigungen abgegrenzt werden.

Bei keinem der Kontrolltiere waren aktivierte Mikroglia im untersuchten Gehirngewebe nachweisbar.