2.3.1 TENAZITÄT
Der Erreger der Paratuberkulose ist ein sehr widerstandsfähiger Keim, der in der Au-ßenwelt lange überleben kann. So beträgt die Überlebensdauer in Mist und anaerober Gülle bis zu 9 Monate (GAY und SHERMAN 1992; JØRGENSEN 1977). Im Weidekot infizierter Rinder kann der Erreger noch nach 11 Monaten nachgewiesen werden (ROSENBERGER 1978). Die Nachweisdauer noch lebender Mykobakterien beträgt im Boden 11 Monate und im Wasser 17 Monate (GAY und SHERMAN 1992). Die Überlebensdauer im Boden kann durch saure pH-Bedingungen günstig beeinflußt werden (RICHARDS 1988). Ein ursächlicher Zu-sammenhang zwischen saurem Boden-pH und erhöhten Prävalenzen für Paratuberkulose ist noch nicht abschließend geklärt (JOHNSON-IFEARULUNDU und KANEENE 1997). Auch gegen Austrocknung ist M. paratuberculosis äußerst resistent. So kann der Erreger eine 47 Monate anhaltende Austrocknung überleben. Direkte Sonneneinstrahlung tötet den Erreger allerdings bereits nach 100 Stunden (GAY und SHERMAN 1992).
Auch in der Kälberaufzucht stellt die Tenazität des Erregers ein Problem dar. In kontrolliert infizierten (102 bis 104 KBE/ml) Kolostrumproben, konnte nach Pasteurisierung (63°C für 30 min) in 2 von 18 Proben M. paratuberculosis kulturell nachgewiesen werden (MEYLAN et al. 1996). Die Autoren empfehlen aber trotz einer Reduktion des IgG-Gehaltes um 12,3 % eine Thermobehandlung von Kolostrum in Problembetrieben, da die Zahl der Mykobakterien deutlich reduziert werden konnte.
Die hohe Thermotoleranz von M. paratuberculosis zeigt ein besonderes Problem in der Qua-litätssicherung des Lebensmittels Milch auf. So wurde schon 1993 gezeigt, daß bei einer Er-hitzung von Milch auf 63°C für 30 Minuten oder 72°C für 15 Sekunden in ca. 5-9 %, bzw.
3-5 % der Milchproben M. paratuberculosis noch kulturell nachgewiesen werden konnte.
(CHIODINI und HERMON-TAYLOR 1993). Hierbei wurden zur Inokulation der Milchpro-ben ca. 1 x 104 KBE/ml sowohl boviner als auch humaner Isolate verwendet. Isolate humanen Ursprungs waren generell Hitze-resistenter als bovine Isolate. Im Laufe der nächsten Jahre wurden vermehrt Untersuchungen zur Überlebensrate von M. paratuberculosis Isolaten in pasteurisierter Milch vorgenommen. Bei Pasteurisierungsbedingungen von 63,5°C für 30 Mi-nuten und 71,7°C für 15 Sekunden konnten in Milch Überlebensraten <1 % dokumentiert werden (GRANT et al. 1996). Die eingesetzten Inokulationsdosen waren mit 107 und 104 KBE/ml relativ hoch, und zudem entsprachen die experimentellen Bedingungen nicht ganz den kommerziellen Pasteurisierungsbedingungen. Aber auch mit niedrigeren Keimzahlen (103-102 KBE/ml Milch) konnte durch HTST-Bedingungen (high temperature, short time:
71,7°C für 15 Sekunden) M. paratuberculosis nicht vollständig inaktiviert werden (GRANT et al. 1998). Dieselben Autoren konnten ein Jahr später bei Pasteurisierungsbedingungen mit steigender Temperatur bei gleichbleibender Einwirkzeit (72°,75°,78°,80°,85°,90°C für 15 Sekunden) und gleichbleibender Temperatur bei längerer Einwirkzeit (72°C für 20 Sekunden und 72°C für 25 Sekunden) dokumentieren, daß bei einer eingesetzten Inokulationsdosis von 106 KBE/ml Milch sich längere Einwirkzeiten effektiver bei der Inaktivierung von M. paratuberculosis auswirken als höhere Temperaturen (GRANT et al. 1999). Auch bei Ino-kulationsdosen von nur 101 KBE/ml Milch kann M. paratuberculosis die HTST-Pasteurisierung überleben (SUNG und COLLINS 1998). In einer weiteren Untersuchung wurde eine Anlage, die industrielle Pasteurisationsbedingungen exakt nachzeichnet, verwen-det (STABEL et al. 1997). Bei Einsatz von tiefgefrorenen und Ultraschall-behandelten My-kobakterien konnten die Autoren nach Pasteurisierung keine überlebensfähigen Erreger nachweisen. Die Bedeutung dieser Daten wird kontrovers diskutiert (GRANT 1998). Trotz-dem kann nicht ausgeschlossen werden, daß M. paratuberculosis die kommerzielle Milch-Pasteurisierung überlebt. So konnte in England mittels PCR in pasteurisierter Milch, die im Einzelhandel erhältlich war, M. paratuberculosis nachgewiesen werden (MILLAR et al.
1996). Den Autoren gelang der Nachweis in 7 % der 312 in Süd- und Westengland gekauften Proben.
Die Zahl der wirksamen Desinfektionsmitteln ist begrenzt. Die meisten Desinfektionsmittel sind unwirksam gegen M. paratuberculosis, insbesondere dann, wenn sich der Erreger im Kot befindet. Als wirksam haben sich Formaldehyd-haltige Desinfektionsmittel erwiesen.
2.3.2 WIRTSSPEKTRUM
Die Paratuberkulose ist eine Darmerkrankung der Wiederkäuer. Neben den Hauswie-derkäuern wie Rind, Schaf und Ziege ist die Infektion auch bei Wild und ZoowieHauswie-derkäuern nachgewiesen worden (CHIODINI und VAN KRUININGEN 1983; CLARKE 1997; WEBER et al. 1991). Ebenso wurde die Infektion bei Lamas, Kamelen, Antilopen, Büffeln, Yaks, Gnus und anderen Wiederkäuern beschrieben (STEHMAN 1996; WILLIAMS und SPRA-KER 1979). Bei niedriger Bestandsdichte des Wildes ist zwar eine Weiterverbreitung des Er-regers unwahrscheinlich, die Wahrscheinlichkeit wächst aber mit höheren Bestandsdichten etwa durch Gatterhaltung, so daß Wild eine potentielle Infektionsquelle für Hauswiederkäuer darstellen kann (CHIODINI und VAN KRUININGEN 1983).
In Schottland konnte sowohl M. paratuberculosis im Kot von Kaninchen nachgewiesen als auch die typischen pathologischen Befunde im Darm der Tiere dokumentiert werden (GREIG et al. 1997).
Es gelang nach oraler Verabreichung des Erregers in größeren Mengen sowohl Schweine als auch Pferde zu infizieren (LARSEN et al. 1972). Beim Pferd (LIENAUX 1913), beim Schwein (RUNNELS 1955), beim Hund (VOGEL 1970) und beim Esel (VAN ULSEN 1970) konnten auch natürliche Infektionen nachgewiesen werden. Ebenso konnte die Empfänglich-keit von Hühnern gegenüber dem Bakterium demonstriert werden (LARSEN und MOON 1972). Bei all diesen Tieren kommt es zwar zu einer Vermehrung des Erregers, die klinische Symptomatik einer Darmerkrankung ist jedoch nicht festzustellen (CHIODINI et al. 1984).
Bei infizierten Primaten hingegen zeigte sich ein deutliches klinisches Bild. In einer Herde von 38 Stummelschwanz-Makaken waren 29 Tiere mit Mykobakterien, die in der PCR (IS 900) positiv waren und ein mycobactinabhängiges Wachstum aufzeigten, infiziert. Die Aus-scheidung der Keime mit dem Kot konnte nachgewiesen werden. Innerhalb von fünf Jahren starben 13 Tiere mit klinischen und pathologischen Erscheinungen ähnlich der Paratuberkulo-se-Infektion beim Rind (MCCLURE et al. 1987).
Weiterhin wird diskutiert, ob unterschiedliche Biotypen von M. paratuberculosis innerhalb der Hauswiederkäuerarten existieren. Unterschiede in den erforderlichen Kultivierungsbedin-gungen für spezifisch bovine und ovine M. paratuberculosis Isolate deuten darauf hin. Trotz hoher genetischer Homologie gelang der Nachweis drei unterschiedlicher Typen von M. pa-ratuberculosis mit Hilfe von Hybridisierungstechniken (COLLINS et al. 1990; DE LISLE et al. 1992). Unklarheit besteht darüber, inwieweit sich unterschiedliche Tierarten Spezies
über-greifend infizieren können. Es bestehen Hinweise darauf, daß sich die Hauswiederkäuer un-tereinander anstecken können (STEHMAN 1996), da experimentelle Infektionen vom Rind und Hirsch auf Schafe gelangen, und Rinder mit ovinen Stämmen infiziert werden konnten (ANGUS und GILMOUR 1971; JUSTE et al. 1994; KLUGE et al. 1968; TAYLOR 1953).
Die Beziehung zwischen der bovinen Paratuberkulose und der Crohn’schen Erkrankung des Menschen ist noch nicht geklärt. Die Crohn’sche Erkrankung wurde 1932 als eine eigenstän-dige Darmerkrankung, abgegrenzt zu der Darmtuberkulose beschrieben (CROHN et al. 1932).
Sie äußert sich als eine granulomatöse Ileocolitis, von der insbesondere jüngere Menschen betroffen sind. Schon im Jahr 1913 wurden Vermutungen geäußert, basierend auf der Ähn-lichkeit der Krankheitsbilder von Morbus Crohn und Paratuberkulose, daß M. paratuberculo-sis eine entscheidende Rolle in der Pathogenese von Morbus Crohn zukommt (CHIODINI 1989; TAMBOLI 1996). Einige Autoren bezeichnen Paratuberkulose als eine potentielle Zo-onose (CHIODINI und ROSSITER 1996; HERMON-TAYLOR et al. 1990).
In den vergangenen 15 Jahren haben sich eine Vielzahl von Untersuchungen mit dem labor-diagnostischen Nachweis von M. paratuberculosis bei Morbus Crohn-Patienten beschäftigt.
Es wurden ELISA-Tests, Western-Blot-Verfahren, PCR und mikrobiologische Kultivie-rungstechniken eingesetzt. Die Ergebnisse sind insgesamt sehr heterogen. Dies spiegelt sich in zwei Untersuchungen dieses Jahres wieder. Es wird einerseits ein eindeutiger Zusammen-hang von M. paratuberculosis und Morbus Crohn gesehen, da der Erreger bei Patienten nach-gewiesen werden konnte. Diese Patienten zeigten nach einer Kombinations-Therapie mit ins-besondere gegen Mykobakterien wirksamen Antibiotika eine Verbesserung und in einigen Fällen eine scheinbare Heilung (HERMON-TAYLOR et al. 2000). Andererseits wird nicht bestritten, daß M. paratuberculosis und Morbus Crohn gemeinsam auftreten können, es ist aber bis heute ungeklärt, ob M. paratuberculosis vor oder nach dem Ausbrechen der Crohn‘
schen Erkrankung sich im Darm des Patienten manifestierte. Auch sind die Koch’schen Po-stulate nicht erfüllt (COOK 2000).
2.3.3 GEOGRAPHISCHE VERBREITUNG
Die Paratuberkulose ist eine weltweit verbreitete Darmerkrankung der Wiederkäuer.
Das erste Auftreten wurde aufgrund von eingesandten Untersuchungsmaterialien eines Tier-arztes Harms aus Jever beschrieben (JOHNE und FRONTHINGHAM 1895). In Deutschland
ist die Paratuberkulose seit 1970 eine meldepflichtige Erkrankung. In der Zeit zwischen 1971 und 1981 traten 90 % aller in Deutschland gemeldeten Paratuberkulosefälle in Norddeutsch-land und hier vor allem in der Küstenregion auf (SCHLIESSER und SCHAAL 1984). Die Paratuberkulose ist aber in ganz Europa verbreitet, wobei neben Norddeutschland, besonders die Niederlande, Großbritannien (CETINKAYA et al. 1996) und Dänemark (JØRGENSEN 1977; NIELSEN et al. 2000) von der Paratuberkulose betroffen sind. Aufgrund der Merzung aller Paratuberkulose-infizierten Rinderherden ist Schweden das einzige Paratuberkulose-freie Land innerhalb der Europäischen Gemeinschaft (VISKE et al. 1996). Für Italien schwankten die Angaben für Herdenprävalenzen von 2,8 % bis 10-15 % (BELLETTI et al. 1992; KOR-MENDY et al. 1989). Die Seroprävalenz innerhalb der Milchkühe in der Plateau de Diesse-Region in Frankreich betrug auf der Grundlage eines kommerziellen ELISA-Verfahrens (Commonwealth Serum Laboratoires) 5,99 % (MEYLAN et al. 1995). Die individuellen Prä-valenzen innerhalb verschiedener Herden schwankten dabei von 0 -17 %. In vielen der ande-ren europäischen Ländern wurden bisher keine flächendeckenden Untersuchungen durchge-führt
Außerhalb Europas wurden in den USA umfangreiche Untersuchungen zum Vorkommen der Paratuberkulose durchgeführt. In den Jahren 1983 und 1984 wurden die Lymphknoten des Ileocaecalbereichs von klinisch gesund erscheinenden Schlachtrindern untersucht (MERKAL et al. 1987). Die kulturellen Ergebnisse ergaben eine Prävalenz von 1,6 % bei Rindern und 2,9
% bei Milchkühen in insgesamt 32 Staaten der USA.
Von dem „Office International des Epizooties“ (OIE) wird die Paratuberkulose der Wieder-käuer als eine Liste B-Erkrankung geführt. Damit wird sie als eine Erkrankung mit sozioöko-nomischer Bedeutung und/oder Bedeutung für die menschliche Gesundheit eingestuft.
2.3.4 EMPFÄNGLICHKEIT DER WIRTSTIERE
Die Empfänglichkeit der Wirtstiere bei der Paratuberkulose-Erkrankung ist altersab-hängig. Kälber unter 30 Tagen zeigen die höchste Empfänglichkeit, jedoch treten klinische Erkrankungen in der Regel erst im Alter von 2 bis 5 Jahren auf. Bei sehr hohen Infektionsdo-sen können auch Kälber unter 12 Monaten bereits klinisch erkranken (CLARKE 1997;
HIETALA 1992). Die Resistenz gegen eine Infektion mit dem Erreger wächst mit zunehmen-den Alter des Tieres (LARSEN et al. 1975). Dies wird in Zusammenhang mit der starken,
zahlenmäßige Verringerung der M-Zellen bei adulten Tiere gebracht. So gelten Rinder über 2 Jahre in der Regel als resistent gegenüber einer Infektion. Die Schwere der klinischen Er-scheinungen ist mit zunehmenden Alter bei der Erstinfektion deutlich herabgesetzt (CHIODINI et al. 1984). Auch Risikofaktoren wie Intensivhaltung, schlechte Fütterung, sau-rer Boden und Stressfaktoren, wie Transport und Abkalbung, wirken sich begünstigend auf eine Infektion aus.
2.3.5 ERREGERAUSSCHEIDUNG
Die Erregerausscheidung mit dem Kot steht bei der Paratuberkulose im Vordergrund.
Klinisch erkrankte Rinder scheiden ca. 108 KBE/g Kot aus (CHIODINI und HERMON-TAYLOR 1993). Auch subklinisch infizierte Tiere scheiden den Erreger intermittierend mit dem Kot aus (COLLINS 1996). Dabei kann aber die Ausscheidungsrate wesentlich geringer sein als in der klinischen Phase der Erkrankung. Die Tiere scheiden ca. 101 bis 102 Erreger/g Kot aus (WHITLOCK et al. 1994). Da die Anzahl der ausgeschiedenen Erreger schwankt, scheiden nur wenige subklinisch infizierte Rinder M. paratuberculosis in ausreichender Men-ge für eine kulturelle Untersuchung aus (GAY und SHERMAN 1992).
Die Ausscheidung von M. paratuberculosis über Kolostrum und Milch scheint ebenfalls eine große Bedeutung für die Verbreitung der Erkrankung zu besitzen. Etwa ein Drittel klinisch erkrankter Kühe scheidet M. paratuberculosis mit der Milch aus (TAYLOR et al. 1981). In diesem Versuch konnte durch die parallel durchgeführte Untersuchung auf koliforme Keime eine Kontamination der Milch durch Kot ausgeschlossen werden. Bei der Untersuchung von Euterlymphknoten und Milchproben subklinisch infizierter Kühe konnte in 27 % der Lymphknoten und in 11,6 % der Milchproben M. paratuberculosis kulturell nachgewiesen werden (SWEENEY et al. 1992b). Die Untersuchungen weisen darauf hin, daß M. paratuber-culosis über hämatogene und/oder über lymphogene Infektionswege in das Euter und die be-nachbarten Lymphknoten gelangt. Die Häufigkeit des kulturellen Nachweises in Lymphkno-ten oder Milch korrelierte mit der Stärke der Ausscheidung im Kot. Die Autoren empfehlen auf Grund dieser Ergebnisse, in von Paratuberkulose betroffenenen Betrieben, Kälber generell mit Milchaustauscher zu füttern, da die Gefahr einer oralen Übertragung durch Milch von subklinisch infizierten Kühen auf Kälber besteht.
Auch in Kolostrumproben von subklinisch infizierten Kühen konnte M. paratuberculosis kulturell nachgewiesen werden (STREETER et al. 1995). Dabei konnte der Erreger in 36,4 % der Kolostrumproben von Kühen, die M. paratuberculosis in starken Maße mit dem Kot aus-scheiden, und in 16 % der Kolostrumproben von geringgradig ausscheidenen Kühen nachge-wiesen werden. Da diese Werte wesentlich höher sind als die bei entsprechenden Untersu-chungen in Milchproben, stellt das Kolostrum eine gefährliche Infektionsquelle für Kälber auch bei subklinisch infizierten Kühen dar.
Weiterhin ist belegt, daß M. paratuberculosis aus Uterusspülflüssigkeit klinisch erkrankter Kühe isoliert werden kann (ROHDE und SHULAW 1990). Ebenso konnte gezeigt werden, daß klinisch erkrankte Bullen (LARSEN und KOPECKY 1970) und auch subklinisch infi-zierte Bullen (LARSEN et al. 1981) M. paratuberculosis mit dem Samen ausscheiden.
2.3.6 ÜBERTRAGUNGSWEGE
Die Infektion der Tiere erfolgt vor allem postnatal durch orale Aufnahme des Erregers im Kälberalter, über erregerhaltiges Kolostrum oder über kotverschmierte Zitzen. Es liegen jedoch keine Angaben über die Höhe der infektiösen Dosis vor (SWEENEY 1996). Tiere, die den Erreger mit dem Kot ausscheiden, können direkt Weiden, Futter oder auch Wasserstellen kontaminieren. Ferner kann der Landwirt direkt oder indirekt, über kontaminierte Geräte, die Umgebung des Kalbes mit M. paratuberculosis kontaminieren (SWEENEY 1996).
Auch die intrauterine Infektion scheint eine bedeutsame Rolle zu spielen. Für Feten von kli-nisch erkrankten Kühen besteht ein Risiko von 26,4 %, daß sie sich intrauterin mit dem Erre-ger der Paratuberkulose infizieren (SEITZ et al. 1989). Dieses Risiko wird für subklinisch infizierte Tiere mit knapp 10 % angegeben (SWEENEY et al. 1992c). Der Nachweis gelang allerdings nur bei Tieren, die den Erreger auch in großen Mengen mit dem Kot ausschieden.
Die intrauterin infizierten Kälber entwickeln keine meßbare Immunantwort (LARSEN et al.
1975). Aus der Untersuchung der BVD-Ätiologie ist bekannt, daß die im zweiten Drittel der Trächtigkeit infizierten Kälber zu immuntoleranten Ausscheidern werden. Diese Möglichkeit muß auch bei der intrauterinen Infektion mit M. paratuberculosis in Betracht gezogen wer-den. Beim Embryotransfer ist eine Übertragung der Erkrankung vom infizierten
Empfänger-tier auf den Fetus möglich. EmpfängerEmpfänger-tiere sollten daher aus nachweislich Paratuberkulose-freien Betrieben stammen.
Im Samen von infizierten Bullen konnte M. paratuberculosis nachgewiesen werden. Jedoch konnte experimentell eine Übertragung des Erregers durch den Deckakt oder durch künstliche Besamung nicht bewiesen werden (SWEENEY 1996). Für die künstliche Besamung besteht ein nur geringes Risiko, wenn Kotproben der Spenderbullen regelmäßig kulturell untersucht werden (LARSEN et al. 1981). Allerdings wurde auf die möglichen Gefahren einer Übertra-gung der Paratuberkulose durch die künstliche Besamung hingewiesen (PHILPOTT 1993).
2.3.7 WIRTSCHAFTLICHE BEDEUTUNG
Wirtschaftliche Schäden entstehen einmal durch den direkten Verlust oder den gerin-gen Schlachterlös von Tieren, die klinisch an Paratuberkulose erkrankt sind. Aber insbesonde-re subklinisch infizierte Tieinsbesonde-re können durch eine geringeinsbesonde-re Milchleistung und verminderte Fertilität wirtschaftliche Schäden verursachen (HUTCHINSON 1996). Der Abfall in der Milchleistung bei Tieren, die klinisch an Paratuberkulose erkrankt sind, ist beachtlich. So produzieren erkrankte Kühe im Durchschnitt über 15 % weniger Milch als nicht infizierte Kühe. Subklinisch infizierte Rinder produzieren durchschnittlich ca. 5-15 % weniger Milch als nicht infizierte Rinder (RIEMANN und ABBAS 1983; WILSON et al. 1993). Im Ver-gleich zu vorangegangenen Laktationen konnte für ein klinisch erkranktes Tier ein Rückgang von bis zu 19,5 % (BENEDICTUS et al. 1987) und für ein subklinisch infiziertes Tier ein Rückgang von 6 % ermittelt werden (HUTCHINSON 1996). Beim Vergleich der Milchlei-stung positiv mit negativ getesteter Kühe war der Rückgang in der ELISA-positiven Versuchsgruppe signifikant (NORDLUND et al. 1996).
Die Erkrankung nimmt auch Einfluß auf die Milchinhaltsstoffe. So betrug der Rückgang des Fett- und Proteingehaltes in der Milch 21 % für klinisch erkrankte und 17,5 % für subklinisch erkrankte Rinder (BENEDICTUS et al. 1987).
Ebenso darf die Anzahl der Tiere, die aufgrund von Sekundärerkrankungen, wie Mastitis und Sterilität, geschlachtet werden, nicht unterschätzt werden (MERKAL et al. 1975). Ein Zu-sammenhang zwischen klinischer Mastitis und Paratuberkulose konnte jedoch nicht doku-mentiert werden (WILSON et al. 1993). Allerdings konnten andere Autoren demonstrieren,
daß bei der serologischen Untersuchung von 304 Milchviehherden in Ontario ein serologisch positives Ergebnis mit einem erhöhten Zellgehalt der Milch korreliert war (MCNAB et al.
1991b). Auch die Angaben über Zwischenkalbezeiten sind widersprüchlich. Die Zwischen-kalbezeiten infizierter Kühe betragen nach einer Untersuchung 15,18 Monate bei serologisch positiven Kühen im Gegensatz zu 13,45 Monaten bei negativ getesteten Kühen (RIEMANN und ABBAS 1983). Im Gegensatz dazu wurde in einer weiteren Studie eine Zwischenkalbe-zeit von 12,65 Monaten bei kulturell positiven Kühen und 13,08 Monaten bei kulturell nega-tiven Tieren ermittelt (DINSMORE 1986).