3. Material und Methode
5.6 Erfolg der Prophylaxe
In der vorliegenden Studie ergaben sich keine Unterschiede in der Morbidität zwischen den Gruppen. Auch die Vergleiche zu den einzelnen Zeitpunkten der Studie ließen keine signifikanten, zeitlichen Verzögerungen des Erkrankungsbeginns erkennen. Diese Ergebnisse sind denen von MADIGAN et al. (1991), MULLER und MADIGAN (1992) und BECÙ et al. (1997) entgegengesetzt, welche eine signifikant schützende Wirkung des Hyperimmunplasmas vor einer Rhodococcus-equi-Pneumonie beobachteten. MADIGAN et al. (1991) verglichen ihre Ergebnisse mit der Morbidität aus dem Vorjahr. Sie hatten also keine zeitgleiche Kontrollgruppe, außerdem verringerte sich die Bestandsgröße im Jahr ihrer Studie um 26 %. Da sie nach Hyperimmunplasma-Infusion keine Fohlen mit einer Rhodokokkose in ihrer Studie fanden, könnte die Beseitigung der Fohlenerkrankungen an der geringeren Bestandsdichte liegen. Auch BECÙ et al. (1997) hatten keine Kontrollgruppe im gleichen Jahr. MULLER und MADIGAN (1992) verglichen im Jahr 1989 eine Gruppe von 101 Fohlen, die Hyperimmunplasma bekamen mit einer Kontrollgruppe bestehend aus 14 Fohlen. Im Jahr 1990 umfasste ihre Kontrollgruppe sogar nur acht Fohlen im Gegensatz zu 120 infundierten Fohlen. Im Jahr darauf verschob sich das Verhältnis weiter zu Gunsten der Plasmagruppe (126/5), woraufhin sie im Jahr 1992 gar keine Kontrollgruppe aufführten.
Diskussion
Demgegenüber bestätigte die vorliegende Studie die Ergebnisse von GIGUÈRE et al. (2002). Auch diese Autoren sahen keine Verbesserung der Morbidität bei den Fohlen, die Hyperimmunplasma erhalten hatten. Jedoch zweifelten sie an der statistischen Aussagekraft ihrer Gruppengrößen (Hyperimmunplasmagruppe = 68 Fohlen; Kontrollgruppe = 80 Fohlen). Da in ihrer Untersuchung die Fohlen die zweite Infusion zwischen dem 30. und dem 50. Lebenstag erhielten, überlegten sie, ob mit einer früheren zweiten Infusion ein anderes Ergebnis erzielt worden wäre. Die vorliegende Studie zeigte, dass auch durch eine frühere zweite Infusion keine Verringerung der Erkrankungsrate zu erreichen war.
Außerdem lieferte diese Arbeit durch den Vergleich von hyperimmunem Serum mit normalem, equinem Serum eine Bestätigung der Ergebnisse von PERKINS et al.
(2001), die auch weder signifikante Veränderung in der Letalität noch in dem Schweregrad der Erkrankung zwischen diesen Gruppen aufzeigten und somit die Rolle der Antikörper bei der prophylaktischen Wirksamkeit von hyperimmunem Plasma anzweifelten.
Nur im Erkrankungsalter trat in der vorliegenden Studie ein schwach signifikanter Unterschied auf und zwar zwischen den Fohlen der Normalserumgruppe (83 Tage) und denen der Kontrollgruppe (65 Tage). HOOPER-MCGREVY et al. (2001) beschrieben einen signifikant späteren Erkrankungsbeginn bei Fohlen aus der Hyperimmunplasma- und Antikörpergruppe im Vergleich zu den Fohlen der Kontrollgruppe. Sie sahen in der Verschiebung des Erkrankungsbeginns einen Erfolg ihrer Prophylaxe und zogen den Schluss, dass Antikörper gegen VapA und VapC die schützenden Faktoren in der Abwehr gegen Rhodococcus equi sind. Eine parallel zu dieser Studie an den gleichen Probanden durchgeführte Studie von PAUL (pers.
Mitteilung, 2005) zeigt den genauen Rhodococcus-equi-Antikörperverlauf der Fohlen in den einzelnen Gruppen auf. Durch die Seruminfusionen kam es jeweils zu einem signifikanten Anstieg der AK-Titer bei den Fohlen. Dabei war der Anstieg in den Hyperimmunserumgruppen in absoluten Zahlen weit höher als der der Normalserumgruppe. So stiegen die AK-Titer in Gruppe A (trivalentes Serum) nach der ersten Infusion auf 134,0 ± 26,5 EU und in Gruppe B (monovalentes Hyperimmunserum) auf 213,7 ± 64,8 EU, während der Wert in Gruppe C
Diskussion
(Normalserum) lediglich auf 48,2 ± 29,0 EU stieg. Nach der zweiten Infusion zeigte sich ein ähnliches Bild. In Gruppe A (trivalentes Serum) lagen die AK-Titer zu diesem Zeitpunkt bei 149,1 ± 30,4 EU, in Gruppe B (monovalentes Serum) bei 257,0
± 101,5 EU und in Gruppe C (Normalserum) bei 45,7 ± 24,3 EU. In allen drei Infusionsgruppen kam es ab der dritten Woche post natum (p.n.) zu einem signifikanten Abfall der Werte, der bei Gruppe C (Normalserum) bis zur sechsten Woche anhielt, während die AK-Titer der Gruppe A (trivalentes Serum) bis zur neunten Woche p.n. abfielen. Die Werte erfuhren dann eine geringgradige Aufwärtsbewegung, bevor sie zum Ende hin wieder auf 32,7 ± 34,6 EU in Gruppe C (Normalserum) und 37,1 ± 33,9 EU in Gruppe A (trivalentes Serum) abfielen. Der Abfall der Werte in Gruppe B (monovalentes Hyperimmunserum) hielt bis zum Ende auf 42,1 ± 19,8 EU an. In der Kontrollgruppe, in der die Fohlen Rhodococcus-equi-Antikörper lediglich durch das Kolostrum aufgenommen hatten, erfolgte schon zum zehnten Tag p.n. hin ein signifikanter Abfall der AK-Titer von 20,1 ± 15,8 EU auf 12,3
± 11,0 EU. Nach der vorliegenden Studie muss also davon ausgegangen werden, dass andere Faktoren im Serum ausschlaggebend für die Verschiebung des Erkrankungsalters sind, da nur mit Hilfe des Normalserums, nicht aber mit Einsatz der Hyperimmunseren eine signifikante Verschiebung des Erkrankungsalters erreicht wurde. Bestätigt wird diese Aussage durch die Studie von PAUL (pers. Mitteilung, 2005), in der gezeigt wird, dass die Rhodococcus-equi-Antikörpergehalte in der Normalserumgruppe im Unterschied zur Kontrollgruppe ab der sechsten Lebenswoche nicht mehr signifikant unterschiedlich waren.
5.7 Schlussfolgerung
Ziel dieser Arbeit war es den Einfluss verschiedener, equiner Seren auf die Morbidität, das Erkrankungsalter und den Schweregrad der Erkrankung bei einer Rhodococcus-equi-Pneumonie bei Fohlen zu untersuchen.
In der vorliegenden Studie ließen sich weder die Erkrankungsrate noch der Schweregrad der Pneumonie bei den Fohlen eines Bestandes durch eine Gabe von hyperimmunem oder normalem, equinen Serum senken. Das Erkrankungsalter
Diskussion
allerdings war bei den mit Normalserum infundierten Fohlen im Vergleich zur Kontrollgruppe um 18 Tage signifikant verschoben. Demnach ist ein gewisser Schutz, wenn auch nur gering, durch die intravenöse Infusion von normalem Serum hiermit belegt.
Da die Hyperimmunseren zu keiner Verringerung der Erkrankungsrate führten, lag der Schluss nahe, dass die Antikörper nicht den alleinigen Schutz gegen eine Rhodococcus-equi-Erkrankung ausmachten. Des Weiteren weist diese Studie darauf hin, dass Streptococcus equi ssp. zooepidemicus und Actinobacillus equuli nicht im direkten Zusammenhang mit einer Rhodococcus-equi-Pneumonie standen, da das trivalente Serum nicht zu einem besseren Schutz führte als das monovalente Serum. Das trivalente Serum schnitt sogar etwas schlechter ab, wenn auch nicht signifikant. In diesem Serum war im Gegensatz zum monovalenten Serum allerdings auch nur ungefähr die Hälfte des Antikörpergehalts gegen Rhodococcus equi vorhanden.
Auf dem vorliegenden Betrieb herrschte durchgehend ein hoher Infektionsdruck. Die Krankheit lag hier endemisch vor und jedes Jahr zeigten ungefähr 80 % aller Fohlen Lungenabszesse bei der sonographischen Lungenuntersuchung. Es gab eine hohe Besatzdichte und der Boden der Weiden war sandig. In allen Bodenproben der Weiden und auch in den Ställen wurden Rhodokokken nachgewiesen. Sogar im Abfohlbereich konnten geringe Konzentrationen von Rhodococcus equi nachgewiesen werden (MEYER-HAMME, 2004).
Möglicherweise infizierten sich die Fohlen also schon vor der ersten Infusion. Falls die Rhodokokken zum Zeitpunkt der Infusion schon in Makrophagen eingedrungen waren, konnten sie von den Antikörpern nicht mehr erreicht werden.
Erstaunlich war es, dass nur das Normalserum das Erkrankungsalter signifikant beeinflusste. Es vermochte also eine kurzzeitige Abwehr gegen den Keim zu erreichen. MARTENS et al. (1989) vermuten, dass im Plasma neben spezifischen opsonisierenden und neutralisierenden Antikörper auch nicht spezifische Faktoren, wie Fibronektin, Komplement-Komponenten, Interferon, Lymphokine, Monokine und andere enthalten sind. GRÖNDAHL et al. (1997) bewiesen, dass Plasma von
Diskussion
unterschiedlichen Pferden eine individuell signifikante, unterschiedliche, opsonisierende Aktivität bei gleichem IgG-Gehalt aufwies.
Trotzdem stellte sich die Frage, warum die vorliegenden Ergebnisse nicht denen in den USA entsprechen. In den USA wird ausschließlich Hyperimmunplasma und nicht Serum verwendet. Möglicherweise liegt der Unterschied darin, dass wichtige Bestandteile des Plasmas zur Abwehr einer Rhodococcus-equi-Pneumonie durch das Ausfällen des Fibrinogens verloren gegangen sind.
Diese Studie lässt vermuten, dass die zelluläre Immunantwort wichtiger als die humorale ist. In weiterführenden Studien sollte darauf geachtet werden, ob die Makrophagen der neugeborenen Fohlen reif genug sind, um die mit Antikörpern opsonisierten Rhodokokken aufzunehmen und zu vernichten. Weitere Studien sind erforderlich, um zu erkennen, in wie weit sich die zelluläre Immunität bei Fohlen schon in den ersten Lebenstagen steigern läßt.
Zusammenfassung
6. Zusammenfassung
Schulte, Sabine: Wirksamkeit von Hyperimmunserum zur Prophylaxe der Rhodococcus-equi-Pneumonie beim Fohlen
In dieser Arbeit sollte untersucht werden, ob eine prophylaktische Infusion von Hyperimmunserum Fohlen gegen die Rhodococcus-equi-Pneumonie schützt oder/und den Schweregrad der Erkrankung beeinflusst. Hierbei wurden in einer Blindstudie drei verschiedene Seren verglichen.
1. Es wurde ein monovalentes Hyperimmunserum mit gesteigertem, spezifischem Antikörpergehalt gegen Rhodococcus equi und sein Virulenz-assoziiertes Protein A (VapA) verwendet.
2. Ein trivalentes Serum, bei dem der Gehalt an Rhodococcus-equi-Antikörpern, aber auch der Antikörpergehalt gegen Streptococcus equi ssp. zooepidemicus, sowie gegen Actinobacillus equuli gesteigert war, wurde auf Grund einer vermuteten wegbereitenden Funktion anderer Keime bei der Infektion mit Rhodococcus equi eingesetzt.
3. Ein equines Serum ohne gesteigerten Gehalt an spezifischen Antikörpern wurde eingesetzt, da dieses im Vergleich mit dem monovalenten Serum die Funktion der humoralen im Gegensatz zur zellulären Abwehr darstellen könnte.
Des Weiteren gab es eine Kontrollgruppe ohne prophylaktische Infusion.
Gleichzeitig sollten eventuelle Nebenwirkungen, die in Verbindung mit der Infusion der Seren standen, dokumentiert und verglichen werden.
Die Untersuchungen wurden an 146 Fohlen auf einem privaten Gestüt in Norddeutschland durchgeführt. Es handelte sich um eine Blindstudie in der die drei Seren verblendet waren.
Jeweils 37 Fohlen in drei verschiedenen Serumgruppen wurde zweimal 750 ml Serum infundiert. Die erste Infusion fand in den ersten 24 Lebensstunden statt und
Zusammenfassung
die zweite zwischen dem zehnten und zwölften Lebenstag. Weitere 35 Fohlen erhielten keine Infusion und galten als Kontrollgruppe.
Nebenwirkungen der Infusion in Form von Kotdrang, Zittern und Schocksymptomen traten nur in äußerst seltenen Fällen auf und dabei wurde kein Unterschied zwischen den Serumgruppen festgestellt.
Alle Fohlen wurden bis zu einem Alter von fünf Monaten wöchentlich klinisch und labordiagnostisch untersucht. Zusätzlich wurde alle zwei Wochen eine Ultraschalluntersuchung der Lunge zur Früherkennung der Rhodococcus-equi-Pneumonie durchgeführt (ALTHAUS, 2004).
Im Hinblick auf die Erkrankungsrate konnte zu keiner Zeit ein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen entdeckt werden. Es erkrankten zwischen 82,9 % und 85,3 % Tiere in den vier Fohlengruppen.
Das mittlere Erkrankungsalter schwankte zwischen 65 und 83 Tagen in den verschiedenen Gruppen. Im Erkrankungsalter ließ sich ein schwach signifikanter Unterschied (P = 0,02) zwischen den Fohlen der Normalserumgruppe ohne gesteigerten Antikörpergehalt zur Kontrollgruppe feststellen. Dagegen gab es keinen Unterschied im Erkrankungsalter zwischen der Kontrollgruppe und den Fohlen der Gruppen A und B, die mit trivalentem Hyperimmunserum, bzw.
Rhodococcus-equi-Hyperimmunserum infundiert wurden.
In der vorliegenden Studie wurde keine prophylaktische Wirkung des hyperimmunen Serums vor einer Rhodococcus-equi-Pneumonie bei Fohlen festgestellt. Mit Serum ohne gesteigerten Antikörpergehalt lässt sich lediglich das Erkrankungsalter um ca. drei Wochen verschieben.
Summary
7. Summary
Schulte, Sabine: The potency of hyperimmune serum to protect foals against Rhodococcus equi-pneumonia
The purpose of this study was to determine whether prophylactic infusions with hyperimmune serum against Rhodococcus equi can protect foals and/or have an influence on the severity of the disease. Therefore three different sera were compared.
1. A monovalent hyperimmune serum with high levels of specific antibodies against Rhodococcus equi and its virulence associated protein A (VapA).
2. A trivalent serum with high levels of Rhodococcus equi-antibodies and also high antibody levels against Streptococcus equi ssp. zooepidemicus and Actinobacillus equuli.
This serum was tested because of the consideration that primary lesions due to other bacteria might lead to an opportunistic infection with Rhodococcus equi.
3. An equine serum with unaltered levels of specific antibodies.
The comparison of this serum to the monovalent serum was supposed to show the function of humoral versus cell-mediated immunity.
A group of foals that remained without any prophylactic infusions was used as a control group.
All possible adverse side effects that occurred during the infusion of the different sera where recorded.
In this study 146 foals were examined on a private farm in Northern Germany. The three sera were blinded.
Summary
The foals received two infusions of 750 ml. The first infusion took place during the first 24 hours of their life, the second one between the tenth and twelfth day after birth. Further 35 Fohlen received no infusion and were considered than control's group.
Adverse side effects like tenesmus, trembling and shock symptoms became apparent very rarely and there was no difference between the groups.
All foals were clinically examined once a week until they reached an age of five months. Additionally their blood leukocytes were counted on a weekly basis. As a means of early diagnosis of Rhodococcus equi-pneumonia ultrasonic examination of the lung was performed every second week (ALTHAUS, 2004).
Morbidity rates of all groups did not show a significant difference at any time. 82,9 % to 85,3 % of all foals developed a Rhodococcus equi-pneumonia.
The average age of the foals at the onset of the disease ranged from 65 to 83 days in the different groups. Foals that got serum without raised specific antibody levels were significantly (P = 0,02) older at the onset of the disease than those of the control group. On the other hand there was no such difference between the control group and foals that got Rhodococcus equi-hyperimmune serum or trivalente hyperimmune serum.
A prophylactic effect of hyperimmune serum in preventing a Rhodococcus equi-pneumonia in foals was not observed in this study. Only serum without raised antibody levels could slightly delay the onset of the disease. The foals recieving normal serum showed pulmonary abscesses with 83 instead of 65 days of age on average.
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