4 Ergebnisse
4.1.4 PCR
Die SWOT-Analyse der PCR ist in der folgenden Tabelle 9 erfasst.
Tabelle 9: SWOT-Analyse der PCR, Quelle: eigene Darstellung
Stärken Schwächen
2 bei der Untersuchung von Kotproben gehemmte
Eine Stärke der PCR-Untersuchung liegt in der kurzen Zeitdauer bis zum Ergebnis, die ein bis zwei Tage beträgt (N 5) und einen hohen Probendurchlauf ermöglicht.
Zudem ist eine Vielzahl an Probenmaterialien geeignet (N 5). Dazu zählen Kot-, Milch-, Blut-, Organ- und Umweltproben aus Bodenmaterial sowie Gülle und sogar
Sammelmilchproben. Die Untersuchung des Kots verdächtiger Tiere bietet die Möglichkeit des Nachweises subklinisch erkrankter Individuen (N 5), die frühzeitig aus dem Bestand entfernt werden könnten (N 5). Durch eine inhomogene Verteilung oder eine intermittierende Erregerausscheidung sowie eine Ausscheidung unterhalb der Nachweisgrenze besteht bei Kotproben jedoch die Gefahr falsch-negativer Ergebnisse (N 1). Die kurze Zeit bis zu einem Ergebnis bietet schnelle Handlungsmöglichkeit (N 5). Jedoch ist dieses Diagnostikverfahren kostenintensiv (je nach Anzahl der Proben 32-35 € pro Probe; N 2). Da bei einigen PCR-Untersuchungen die Gefahr von Kreuzkontaminationen und falsch-positiven Resultaten besteht, ist erfahrenes Personal erforderlich (N 2). Die Spezifität ist schwer zu beziffern. Sie kann aufgrund der vielen verschiedenen vorhandenen Primer schwanken, wenn Homologien zu anderen Mykobakterien und damit falsch-positive Ergebnisse auftreten. Jedoch wird sie meist mit annähernd 100 % angegeben (N 4), weshalb es relativ selten zu falsch-positiven Ergebnissen und damit verbunden unnötigem Ausmerzen kommen dürfte (N 4). Bei der Untersuchung von Kotproben können enthaltene Inhibitoren die DNS-Amplifikation hemmen (N 2) und es besteht die Gefahr falsch-negativer Ergebnisse (N 2). Ein positives PCR-Ergebnis bestätigt lediglich die Anwesenheit von genetischem Material, liefert jedoch keine Aussage über die Vermehrungsfähigkeit des Bakteriums und den Infektionsstatus des untersuchten Tieres. Die Sensitivität dieser Methode rangiert zwischen 30-60 % (N 2). Hohe Kosten könnten auch hier eine abschreckende Wirkung auf den Tierhalter erzielen.
Die PCR erhält aufgrund der SWOT-Analyse die Gesamtnote 3,40.
4.1.5 Gamma-Interferon-Test
Die Beurteilung des Gamma-Interferon-Tests mittels SWOT-Analyse ist in der folgenden Tabelle 10 dargestellt.
Tabelle 10: SWOT-Analyse des Gamma-Interferon-Tests, Quelle: eigene Darstellung
Stärken Schwächen
4 schneller Erhalt eines Ergebnisses (2-3 Tage)
1 Spezifität (67-94 %)
4 geringe Kosten 1 schwankende Angaben zur
Sensitivität (13-85 %) 5 Test bei subklinisch erkrankten
Tieren sensitiver als im späteren 4 keine besondere Erfahrung des
Personals zur Auswertung
5 Tiere bereits im subklinischen Stadium vor starker verursacht verhältnismäßig geringe Untersuchungskosten (N 4). Dieses Nachweisverfahren kann zwar lediglich an Vollblut durchgeführt werden (N 2), jedoch
ist die Entnahme in den meisten Betrieben gut zu realisieren (N 3). Der Test zielt durch den Nachweis von IFN-γ auf die Erkennung von Tieren, die erst mit dem Erreger in Kontakt gekommen sind oder sich im frühen Krankheitsstadium befinden (N 5). Die schnelle und frühzeitige Identifizierung infizierter Tiere ermöglicht eine rechtzeitige Entfernung aus dem Bestand und damit eventuell sogar eine Verhinderung der Erregerverbreitung durch dieses Tier (N 5). Zudem erfordert dieser Test keine besonderen Erfahrungen des untersuchenden Personals, was die Fehlerträchtigkeit reduziert (N 4). Jedoch wird das Testergebnis durch Umwelteinflüsse wie die Transport- und Lagertemperatur sowie Zeitdauer zwischen der Blutentnahme und Testdurchführung beeinflusst (N 1). Als negativ sind die geringen und unterschiedlichen Angaben zur Sensitivität und Spezifität zu benennen (je N 1), weshalb ein Testresultat wenig verlässlich erscheint. Durch die Sensitivität von 13-85 % muss mit dem Auftreten von falsch-negativen Ergebnissen gerechnet werden, die besonders bei Tieren im späten Krankheitsstadium vorkommen (N 2), wenn die zellvermittelte Immunreaktion durch die Antikörperbildung abgelöst wird.
Die Spezifität ist ebenfalls gering (67-94 %). Das beinhaltet die Möglichkeit falsch-positiver Resultate. Diese kommen besonders bei Tieren vor, die an einer anderen Erkrankung leiden, wodurch der dadurch erhöhte IFN-γ-Spiegel zu erklären ist (N 2).
Der Gamma-Interferon-Test erhält bei der SWOT-Analyse die Gesamtnote 2,79.
4.1.6 Johnin-Hauttest
Der Johnin-Hauttest bietet als einziger der Testsysteme zum Nachweis einer Paratuberkulose-Infektion den Vorteil, dass er vor Ort vom Tierarzt selbst durchgeführt (N 4) und das Ergebnis nach zwei bis drei Tagen interpretiert werden kann (N 4), auch wenn es nur eine Anwendungsart gibt (N 2). Dadurch ist er schnell und zudem kostengünstig einsetzbar (N 5), was die Akzeptanz beim Tierhalter erhöht. Zudem ist positiv aufzuführen, dass das Ergebnis eine zellvermittelte Immunreaktion gegenüber MAP nachweist, die bereits im subklinischen Krankheitsgeschehen auftritt (N 5). Durch den frühen Nachweis einer Infektion kann eine weitere Erregerausscheidung und Verbreitung unterbunden werden (N 5), ebenso aufgrund der kurzen Zeitdauer bis zum Testergebnis (N 4). Der
Johnin-Hauttest weist eine Sensitivität von 50-54 % auf, die als neutral zu bewerten ist (N 3) und falsch-negative Resultate vorkommen lässt (N 2). Diese irrtümlich als nicht infiziert angesehenen Tiere verbleiben im Bestand und bergen das Risiko der unerkannt weiteren Erregerausscheidung (N 2). Die Spezifität ist abhängig von der Hautdickenzunahme, die als positiv bewertet wird, und ist generell als eher gering zu bezeichnen (88,8 % bei 3 mm, 91,3 % bei 4 mm und 93,5 % bei 5 mm Hautdickenzunahme; N 2). Die vermehrt falsch-positiven Ergebnisse entstehen durch eine Hautdickenzunahme verursacht durch Kreuzreaktionen mit anderen Mykobakterien oder bei geimpften Tieren sowie Fehlinterpretationen der Hautveränderungen am Injektionsort (N 2).
Der Johnin-Hauttest erhält anhand der SWOT-Analyse die Gesamtnote 3,33.
In der folgenden Tabelle 11 ist die SWOT-Analyse des Johnin-Hauttests zu sehen.
Tabelle 11: SWOT-Analyse des Johnin-Hauttests, Quelle: eigene Darstellung
Stärken Schwächen
4 schneller Erhalt eines Ergebnisses (2-3 Tage)
2 niedrige Spezifität je nach Hautdickenzunahme-Grenze zwischen 88,8-93,5 %
5 kostengünstig (5,72 € pro Probe) 3 niedrige Sensitivität von 50-54 % 5 Zeitpunkt der Diagnosestellung
bereits im subklinischen Stadium
2 Ablesen der Reaktion und Interpretation des Ergebnisses fehlerträchtig
4 leichte Durchführbarkeit durch
Tierärzte vor Ort 2 lediglich eine Anwendungsart
Chancen Risiken
4.1.7 ELISA
Die SWOT-Analyse des ELISA zeigt die folgende Tabelle 12.
Tabelle 12: SWOT-Analyse des ELISA, Quelle: eigene Darstellung
Stärken Schwächen
4 Spezifität 98-99,9 % 2 niedrige Spezifität von 83 % bei Tankmilchuntersuchungen 5 hohe Sensitivität bei Tieren mit
klinischen Symptomen von 85-87 %
1 geringe Sensitivität von 15 % bei Milchproben subklinisch infizierter
5 sehr kurze Untersuchungszeit (1-2 Tage)
2 Antikörper-Nachweis erst kurz vor Beginn der klinischen Symptome
1 Verbleiben von Tieren der frühen Krankheitsstadien und damit weitere Erregerausbreitung möglich
5 schnelle Handlungsmöglichkeit durch kurze Zeit bis zum Ergebnis
2 vermehrt falsch-negative Ergeb-nisse durch hohe Milchleistung Gesamtnote 3,44
Der ELISA kann im Gegensatz zu den anderen beiden serologischen Tests (KBR und AGIDT) nicht nur an Serum-, sondern auch an Milchproben und sogar Tankmilch durchgeführt werden (N 3), was einen geringeren Aufwand bei der Probenentnahme ermöglicht (N 5). Zudem ist positiv zu nennen, dass die Untersuchungszeit einer
Probe sich auf wenige Stunden beläuft und ein Ergebnis innerhalb von 24-48 Stunden mitgeteilt werden kann (N 5). Der Test ist in hohen Durchsätzen sowie kostengünstig durchzuführen. Je nach Anzahl kostet eine Probe zwischen 7,00-8,50 € (N 5). Die Spezifität für Serum- und Einzelmilchproben beträgt 98,0-99,9 % (N 4), sodass es selten zu fälschlicherweise als infiziert angesehenen Tieren kommt (N 4).
Zudem bietet die kurze benötigte Untersuchungszeit eine schnelle potentielle Reaktionszeit für den Tierhalter (N 5). Die Sensitivität für Tiere mit klinischen Symptomen ist als hoch zu bezeichnen und beträgt 85-87 % (N 5). Jedoch ist die Sensitivität bei subklinisch infizierten Individuen mit lediglich 15 % umso niedriger (N 1).
Beim ELISA können Tiere jünger als 15 Monate nicht untersucht werden, da in diesem Alter selbst bei frühzeitiger Infektion mit MAP noch nicht mit einer Antikörperbildung zu rechnen ist (N 2). Damit entsteht bei Tieren ohne klinische Symptome die erhöhte Wahrscheinlichkeit auf ein falsch-negatives Testresultat und eine Beisteuerung durch die unerkannte Ausscheidung des Erregers zum wachsenden Infektionsdruck für die anderen Tiere im Bestand (N 1). Die Untersuchung von Tankmilch mit dem ELISA bietet hingegen eine hohe Sensitivität von 97 % (N 5). Die Spezifität bei dieser Probenart ist mit 83 % jedoch eher niedrig (N 2) und könnte in einem Bestand fälschlicherweise infizierte Tiere anzeigen (N 2).
Zudem wird die Antikörperkonzentration in der Milch und damit die Testgenauigkeit durch die Milchleistung und Parität eines Tieres sowie die Herdenprävalenz beeinflusst (N 2). Besonders eine hohe Milchleistung könnte zu falsch-negativen Ergebnissen führen (N 2).
Der ELISA erhält bei der SWOT-Analyse die Gesamtnote 3,44.
4.1.8 KBR
Die Stärken der KBR liegen im schnellen (N 4) und kostengünstigen (N 5) Erhalt eines Ergebnisses. Obwohl lediglich Serum als Probenmaterial verwendet werden kann (N 2), ist die Blutentnahme in den meisten Beständen leicht zu realisieren (N 3).
Der Test erfordert keine besonders geschulten Labormitarbeiter (N 4). Die Spezifität ist mit 99 % als relativ hoch anzusehen (N 4). Es entstehen wenig falsch-positive Ergebnisse, wodurch fehlerhaftes Ausmerzen nicht infizierter Tiere nahezu
vermieden werden kann (N 4). Die KBR ermöglicht durch die kurze Zeit zwischen Probenentnahme und Erhalt eines Ergebnisses eine schnelle Handlungsmöglichkeit (N 4). Die nachzuweisende Antikörperbildung folgt jedoch erst auf die zellvermittelte Immunreaktion und Erregerausscheidung mit dem Kot, weshalb dieser Test nicht für Tiere unter 15 Monaten geeignet ist (N 1). Damit besteht das Risiko, dass der Erreger bereits vor einem möglichen Nachweis ausgeschieden wird und den Infektionsdruck im Bestand erhöht. Zudem werden Tiere im stillen sowie im subklinischen Stadium nicht erkannt und verbleiben eventuell irrtümlich als gesund im Bestand, wodurch nach Beginn der Erregerausscheidung eine weitere Erhöhung der Erregerlast entstehen könnte (N 1). Diese vermehrt falsch-negativen Resultate spiegeln sich in der niedrigen Sensitivität von 38,4 % wider (N 1).
Die KBR erhält aufgrund der SWOT-Analyse die Gesamtnote 2,83.
Die folgende Tabelle 13 enthält die SWOT-Analyse der KBR.
Tabelle 13: SWOT-Analyse der KBR, Quelle: eigene Darstellung
Stärken Schwächen
4 Spezifität von 99 % 1 geringe Sensitivität von 38,4 % 5 kostengünstig (7 €) 2 geringe Probenauswahl (Serum) 4 schnelles Ergebnis (2-3 Tagen) 1 Antikörper-Nachweis erst ab
Stadium III möglich 3 meistens leichte Entnahme einer
Blutprobe möglich
1 Verbleiben von Tieren der früheren Infektionsstadien Gesamtnote 2,83
4.1.9 AGIDT
Die Ergebnisse der SWOT-Analyse des AGIDT sind in der nachfolgenden Tabelle 14 dargestellt.
Tabelle 14: SWOT-Analyse des AGIDT, Quelle: eigene Darstellung
Stärken Schwächen
5 Spezifität ≈ 100 % 1 geringe Sensitivität von 25 % 5 schnelles Ergebnis (1-2 Tagen) 1 Antikörper-Nachweis erst ab dem
Stadium III nachweisbar
5 kostengünstig (4,20 €) 2 geringe Probenauswahl (Serum) 4 keine speziellen
1 Verbleiben von Tieren im frühen Krankheitsstadium mit weiterer Erregerausbreitung
Gesamtnote 3,17
Der AGIDT ist ebenfalls ein serologischer Test. Damit kann ein Nachweis erst nach Beginn der Antikörperbildung (N 1) bzw. nicht bei subklinisch infizierten Individuen stattfinden. Das Verfahren ist für Tiere jünger als 15 Monate nicht geeignet. Durch den spät im Krankheitsverlauf möglichen Nachweis einer Infektion steigt die Wahrscheinlichkeit falsch-negativer Ergebnisse in früheren Infektionsstadien (N 1) und der Erreger könnte bereits mit dem Kot im Bestand verbreitet sein bzw. die Erregerlast sich weiter erhöht haben (N 1). Die Sensitivität ist beim AGIDT im Vergleich zu den anderen serologischen Tests (KBR und ELISA) am geringsten und bei einem Wert von 25 % für Rinder (N 1) ist mit dem bereits erwähnten Vorkommen von falsch-negativen Resultaten zu rechnen. Gegenüber den aufgezählten Schwächen und Risiken stehen als Stärke der kostengünstige (N 5) und schnelle Erhalt eines Ergebnisses innerhalb von 24-48 Stunden (N 5) gegenüber. Dies bietet
die Chance, schnell nach der Probenentnahme Handlungen einzuleiten (N 5). Die Spezifität beträgt etwa 100 % (N 5), wodurch die Wahrscheinlichkeit falsch-positiver Resultate gering ist (N 5). Zwar kann nur Serum verwendet werden (N 2), jedoch ist dieses in den meisten Fällen leicht und schnell zu gewinnen (N 3).
Der AGIDT erhält anhand der SWOT-Analyse die Gesamtnote 3,17.
4.2 Fazit der SWOT-Analyse für die verschiedenen Diagnoseverfahren
Zur besseren grafischen Übersicht sind in der folgenden Abbildung 22 die Gesamtnoten der einzelnen Diagnoseverfahren auf Grundlage der SWOT-Analyse dargestellt.
Abbildung 22: Grafische Übersicht der Gesamtnoten aller Diagnoseverfahren auf Grundlage der SWOT-Analyse, Quelle: eigene Darstellung
Besonders positiv fallen der ELISA und die PCR auf, welche die Plätze eins und zwei bei der SWOT-Analyse der Diagnoseverfahren belegen, gefolgt von dem mikroskopischen Erregernachweis und dem Johnin-Hauttest auf dem dritten und
2,5 2,7 2,9 3,1 3,3 3,5
Mikroskop. Nachweis Kulturelle Untersuchung Automatische Kultur PCR Gamma-Interferon-Test Johnin-Hauttest ELISA KBR AGIDT
Gesamtnote aufgrund der SWOT-Analyse
Gesamtnote der SWOT-Analyse
vierten Rang. Die Gesamtnoten der kulturellen Untersuchung und des AGIDT liegen eng beieinander und erhalten die Platzierungen fünf und sechs. Die automatische Kultur erreicht den siebten Rang. Der Gamma-Interferon-Test und die KBR sind aufgrund der SWOT-Analyse schlechter im Vergleich zu den anderen untersuchten Verfahren zum Nachweis einer Paratuberkulose-Infektion geeignet und belegen den achten und neunten Platz. Auf die einzelnen Verfahren wird in den unten folgenden Kommentaren eingegangen.
4.2.1 Mikroskopischer Erregernachweis
In dem folgenden Spinnennetz-Diagramm der Abbildung 23 ist eine Übersicht aller Faktoren des mikroskopischen Erregernachweises zu sehen.
Abbildung 23: Übersicht aller Faktoren des mikroskopischen Erregernachweises im Spinnennetz-Diagramm, Quelle: eigene Darstellung
Der mikroskopische Erregernachweis erhält mit der Gesamtnote 3,36 das drittbeste Ergebnis der SWOT-Analyse von den neun betrachteten Nachweismethoden für Paratuberkulose. Die gute Bewertung bekommt dieses Verfahren aufgrund folgender
0 1 2 3 4
Sensitivität 5
Spezifität
Zeitaufwand bis zum Ergebnis
Kosten
Arbeitsaufwand bei der Probennahme Probenvielfalt
Anforderungen an das Labor und Personal
Zeitpunkt einer möglichen Diagnosestellung
positiver Kriterien: hohe Spezifität (N 5), geringe Kosten (N 4), kurze Zeitdauer bis zum Erhalt eines Ergebnisses (N 5), früher Zeitpunkt der möglichen Diagnosestellung (N 4) und geringer Aufwand bei der Probenentnahme (N 5). Die Probenauswahl geht neutral in die Bewertung ein (N 3). Die niedrige und schwankende Sensitivität lassen jedoch keine verlässliche Aussage bei einem negativen Testergebnis anhand einer einzelnen Probe zu (N 2). Des Weiteren ist die notwendige Erfahrung des untersuchenden Laborpersonals als potentielle Fehlerquelle negativ zu bewerten (N 2).
Mehrmaliges Testen wäre zur Absicherung einer Einzeltieruntersuchung empfehlenswert, um die Aussagekraft zu erhöhen und die Wahrscheinlichkeit falsch-negativer Resultate zu vermindern. Durch die geringen Kosten, den schnellen Erhalt eines Ergebnisses und den geringen Arbeitsaufwand bei der Probenentnahme eignet sich die mikroskopische Analyse theoretisch für eine bestandsweite Untersuchung auf Paratuberkulose. Jedoch ist die benötigte Erregerzahl in der Probe zu hoch, um Sammelproben sicher zu testen. Damit kann das Vorkommen von MAP in einem Betrieb nicht übergreifend bestimmt werden.
In Deutschland bieten nur noch sehr wenige Untersuchungslabore diese Methode an und liefern meist nur eine Aussage über das Vorkommen von säurefesten Bakterien, was eine gentechnologische Bestätigung notwendig macht.
4.2.2 Kultureller Erregernachweis
Der kulturelle Erregernachweis erhält in der SWOT-Analyse die Gesamtnote 3,19 und liegt damit auf Platz 5 im Vergleich zu den anderen Diagnoseverfahren. Die hohen Kosten (N 2) und die lange Kulturzeit bis zum Ergebnis (N 1) sind zusammen mit der geringen Sensitivität im stillen Stadium der Erkrankung (N 2) für die mittelmäßige Bewertung ausschlaggebend. Negativ kommen die hohen Ansprüche an das Medium sowie die Anfälligkeit gegenüber einer Überwucherung mit anderen Bakterien oder Pilzen aufgrund der langen Kulturzeit hinzu, was die Anforderung an Labor und Personal ansteigen lässt (N 2). Positiv sind die hohe Spezifität (N 5) und der frühe Zeitpunkt einer möglichen Diagnosestellung (N 5) zu betonen, genauso wie
die hohe Probenvielfalt (N 5) und der geringe Arbeitsaufwand bei deren Entnahme (N 5). Die kulturelle Anzucht ist die sensitivste intra vitam-Diagnose bei infektiösen Rindern bereits ab der subklinischen Infektionsphase (Stadium II; N 4).
Die folgende Abbildung 24 zeigt ein Spinnennetz-Diagramm mit allen Faktoren des kulturellen Erregernachweises aus der SWOT-Analyse.
Abbildung 24: Übersicht aller Faktoren des kulturellen Erregernachweises im Spinnennetz-Diagramm, Quelle: eigene Darstellung
Bei einer Einzeltieruntersuchung mithilfe des kulturellen Nachweises würde die geringe Wahrscheinlichkeit eines falsch-negativen Ergebnisses bei frühestmöglichem Nachweis der langen Zeitdauer bis zum Ergebnis und den hohen Kosten gegenüberstehen. In einem Bestand ist ein größerer Einsatz von Einzelproben aufgrund der hohen Kosten schwer realisierbar. Durch die Möglichkeit von Sammelkot- oder Sockentupferproben wäre die Untersuchung eines Betriebes auf ein mögliches MAP-Vorkommen mittels kultureller Anzucht potentiell geeignet, jedoch aufgrund der langen Zeitdauer bis zum Ergebnis gegen andere