Untersuchungen hinsichtlich der experimentellen Salmonelleninfektion Die experimentelle Salmonelleninfektion von Schweinen mit einer definierten Menge an

Erreger führt in der Regel nicht zu einer quantitativ identischen Ausscheidung dieses Erregers in allen experimentell infizierten Tieren nach der Infektion (BEARSON ET AL.2013). Auch KOOP 2013 untersuchte die Ausscheidung von experimentell mit S. Derby infizierten Schweinen quantitativ, kam hier allerdings zu dem Ergebnis, dass alle experimentell infizierten Tiere den Erreger in einer Größenordnung von weniger als 1,00*10² KBE/g Kot ausschieden.

Auch die zwei Schweine der Gruppe VAC -, die nach erfolgter Infektion mit S. Derby zurück in die Gruppe verbracht wurden, erhielten vor der Infektion eine therapeutische Behandlung der Lawsonieninfektion mit Tylosin.

Der Einfluss von Tylosin auf die kommensale Gastrointestinalflora konnte schon von GEDEK ET AL. 1992 in einer Studie beobachtet werden. Diese Arbeitsgruppe untersuchte die Auswirkungen von Tylosin auf die Keimzahlen und die Zusammensetzung der Mikroflora im

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Gastrointestinaltrakt. In der Tiergruppe, die umgerechnet nur 2 mg/kg KGW Tylosin über das Futter erhielt, konnte nachgewiesen werden, dass die Summe der Repräsentanten der Hauptflora (Laktobazillen/Bifidobakterien, Eubacteria, Bacteroidaceae) im Ileum gesichert reduziert wurde.

Da sich das Wirkspektrum von Tylosin vor allem gegen gram-positive Erreger richtet (O`CONNOR 1980; KROKER 2010), ist eine Beeinflussung der vorwiegend gram-positiven Kommensalflora des Gastrointestinaltraktes des Schweines denkbar. Dieser Einfluß ist allerdings nicht nur auf Tylosin als Wirkstoff beschränkt, sondern tritt ebenso bei weiteren antibiotischen Wirkstoffen auf, die eine Wirkung im gram-positiven Bereich besitzen.

Schon VAN DER WAAIJ ET AL.(1971) beschreiben, dass eine Schwächung der wirtseigenen

„colonization resistance“ die Besiedlung mit pathogenen Mikroorganismen und deren Invasion in den Wirt erleichtert. Auch AHRENS (2010) listet sechs Ursachen auf, die die Funktion eines gesunden Darms stören können: suboptimale Haltung, hygienisch bedenkliches Futter, Mykotoxine, Fehler in der Futterzusammensetzung, ein hoher Druck an pathogenen Erregern und vor allem auch die Behandlung mit antibiotischen Wirkstoffen. Von den genannten Ursachen treffen in diesem Versuch die antibiotische Behandlung (der Gruppe VAC-) als mögliche Störung der gastrointestinalen Flora und ein nachfolgender (experimentell erzeugter) Druck (beide Gruppen) an pathogenen Erregern (S. Derby) zu.

AuchLE BON 2014 hebt die Notwendigkeit einer ausgewogenen und stabilen Magen-Darm-Flora als einen der wichtigsten Faktoren im Hinblick auf die Vermeidung von Erkrankungen hervor. Auch sieht LE BON (2014) die mikrobielle Balance des Darmes als den ersten Schutzwall an, welcher zum Beispiel durch Breitspektrumantibiotika plötzlich aus dem Gleichgewicht gebracht wird, sodass unerwünschte und opportunistische Erreger die Darmgesundheit beeinträchtigen können. Auch CROSSWELL ET AL. (2009) stellten in einer Studie zum Einfluss von Antibiotika auf die mikrobielle intestinale Zusammensetzung und die Empfänglichkeit für eine enterische Salmonella-Infektion fest, dass Antibiotika einen ausgeprägten Einfluß auf auf die intestinale Kolonisation haben können. Im verwendeten Mausmodell wurde die Gesamtanzahl an Bakterien zwar eine Woche nach Absetzen des Antibiotikums wieder erreicht, es kam jedoch über mehrere Wochen zu einer Veränderung in der Zusammensetzung der Flora. Auch waren die behandelten Tiere drei Wochen lang empfänglicher für eine Infektion mit Salmonella.

Diese Beobachtungen konnten auch in der vorliegenden Arbeit gemacht werden. Es war ein signifikanter Unterschied zwischen der vakzinierten, unbehandelten Gruppe und der antibiotisch behandelten Gruppe hinsichtlich S. Derby positiver Schweine (kulturelle Anzucht mit anschließender Bestimmung des Serovars) in der vierwöchigen Verlaufsuntersuchung zu verzeichnen.

Auch wenn man annimmt, dass die experimentell infizierten Seeder eine quantitative Diskrepanz in der Erregerausscheidung aufwiesen, so lassen sich auch hier die unter Punkt 5.2.2.2 angeführten Ursachen vermuten. BERENDS ET AL. (1996) stellten fest, dass der nachteilige Effekt einer antibiotischen Behandlung auf die Darmflora für nur etwa eine Woche bestehen bleibt, die Tiere in dieser Zeit aber fünf- bis sechsmal anfälliger für Infektionen des Gastrointestinaltraktes sind. Da auch die späteren Seeder-Schweine der Gruppe VAC- zuvor antibiotisch therapiert wurden (im Gegensatz zu den Seeder-Schweinen der Gruppe VAC +), lässt sich vermuten, dass bereits hier ein Unterschied hinsichtlich der Empfänglichkeit für die experimentelle Infektion mit S. Derby vorhanden war. Demnach war möglicherweise auch die Exposition der Kontakttiere in der Gruppe VAC – erhöht, so dass sich die Infektion besser ausbreiten konnte. Die exp. infiz. Schweine (Seeder) beider Versuchsgruppen wiesen zumindest einen positiven S. Derby-Nachweis auf, wobei die Seeder der behandelten Gruppe etwas häufiger einen positiven Nachweis zeigten als die Tiere der unbehandelten Gruppe. Auch dieser Punkt spricht dafür, dass sich bereits die Seeder-Schweine der behandelten Gruppe intensiver mit dem Erreger auseinander setzen mussten als die Seeder-Schweine der unbehandelten Gruppe.

Während MERKT ET AL.(1986) nur ein geringes invasives Potential von S. Derby beschreiben, konnte die hier vorliegende Untersuchung die Beobachtung nicht in jedem Fall bestätigt werden. Von insgesamt 30 Kontakttieren kam es bei 3 Tieren der Gruppe VAC + und 10 Tieren der Gruppe VAC – zu einer Translokation in die Ileocaecallymphknoten. Dieser Unterschied war signifikant. Auch in anderen Untersuchungen kam es zu einer Translokation von S. Derby (BOLLMANN 2002;PAPENBROCK 2004;NEU 2007;TAUBE ET AL.2008). Die bakterielle Translokationstellt die Passage lebensfähiger Bakterien der Darmflora durch die intakte Darmwand in die mesenterialen Lymphknoten oder den Blutkreislauf dar (D^RUML 1991). Die Eigenschaft von Salmonella-Spezies, über einen sehr langen Zeitraum in den mesenterialen Lymphknoten zu persistieren (WOOD ET AL.1989; SØRENSEN ET AL.2004) und

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unter Stressbedingungen intermittierend ausgeschieden zu werden (CARLSON ET AL.2012), unterstreicht die Bedeutung der Translokation und somit der Invasivität. Ein latentes Trägertum beherbergt auch immer die Gefahr der unbemerkten Kontamination der Umgebung und somit der Verbreitung der Salmonellen.

Auch der Caecuminhalt stellt ein bevorzugtes Reservoir der Salmonellen dar (WOOD ET AL. 1989), spielt in der vorliegenden Untersuchung allerdings eine untergeordnete Rolle im Vergleich zum Ileocaecallymphknoten als Reservoir (VAC +: ein positiver Nachweis in der Gruppe der Kontakttiere; VAC -: drei positive Nachweise in der Gruppe der Kontakttiere).

Das Fehlen eines quantitativen Nachweises in den Proben von Ceacumchymus und Ileocaecallymphknoten konnte auch von KOOP (2013) beobachtet werden. Da die Proben aber parallel in Selektivnährmedien angereichert wurden und es in der qualitativen Untersuchung durchaus zu Nachweisen von S. Derby kam, ist anzunehmen, dass die Ausscheidung von Salmonellen in einer Größenordnung von maximal 1,00 x 10² KBE/g Probenmaterial stattfand.

Zusätzlich zu den kulturellen Nachweisen von S. Derby wurden Blutproben aller Tiere kurz vor der Einstallung und am Tag der Sektion serologisch mittels ELISA auf Antikörper gegen Salmonellen untersucht (IDEXX ELISA Schwein Salmonella Ab, Fa. IDEXX, Westbrook, Maine). Einzelne positive ELISA-Reaktionen in beiden Versuchsgruppen zum Zeitpunkt der Einstallung, sind mit hoher Wahrscheinlichkeit auf das Vorhandensein maternaler Antikörper zurückzuführen. Diese können noch bis in die siebte Lebenswoche nachgewiesen werden (PROUX ET AL.2000). Zum Zeitpunkt der Sektion wiesen sowohl Tiere der Gruppe VAC – als auch einige aus der Gruppe VAC + OD-Werte > 10% auf, was bei einem gesetzten cut-off von 10 eine positive serologische Reaktion auf Salmonellen bedeutet. Diese Reaktion korrelierte nicht in jedem Fall mit einem kulturellen Nachweis von S. Derby. Umgekehrt zeigten jedoch auch Schweine beider Gruppen negative serologische Ergebnisse, obwohl zumindest ein kultureller Nachweis in Faeces, Lymphknoten oder Caecuminhalt stattfand. Die Verwendung eines ELISAs ist besonders für ein Screening auf Herdenbasis geeignet, allerdings weniger zur Einzeltierdiagnostik. Zudem serokonvertieren nicht alle Tiere und die Aussage, ob eine Probe als negativ oder positiv anzusehen ist, ist auch von der Wahl des cut-off abhängig (NIELSEN ET AL.1995;NOWAK ET AL.2007). Umgekehrt können sich Tiere, die

in der bakteriologischen Untersuchung positiv sind, durchaus serologisch negativ darstellen (NOLLET ET AL. 2005). Diese Beobachtungen konnten auch in der vorliegenden Arbeit gemacht werden. Einzelne Tiere beider Gruppen waren zum einen kulturell positiv, aber serologisch negativ und umgekehrt. Vergleiche von kulturellem Nachweis und ELISA ergeben eine gute Übereinstimmung der Testsysteme auf Herdenebene, bezüglich des Einzeltierstatus kann es jedoch zu deutlichen Abweichungen kommen (DAVIES ET AL.2003;

FARZAN ET AL.2007;N^{OWAK ET AL}.2007).

CARLSON ET AL. (2012) stellen den kulturellen Salmonellen-Nachweis als die Basis der Diagnostik heraus, weswegen auch hinsichtlich der vorliegenden Ergebnisse dem kulturellen Nachweis die größere Aussagekraft im Vergleich zur serologischen Untersuchung gegeben werden sollte.

Zusätzlich zur serologischen Untersuchung die Salmonellen betreffend erfolgte aus denselben Blutproben auch ein Antikörpernachweis auf Lawsonia intracellularis. Betrachtet man die Titer zum Zeitpunkt der Sektion, so ist zu bemerken, dass fast alle Tiere beider Versuchsgruppen sich intensiv mit dem Erreger auseinandersetzen mussten. Wie schon im ersten Versuchsteil dieser Arbeit festgestellt wurde, setzen sich auch die vakzinierten Schweine intensiv mit dem Erreger auseinander, was die Leistung aber offensichtlich nicht negativ beeinträchtigt hat.

5.2.2.3 Schlussfolgerungen

Einer Infektion mit Lawsonia intracellularis kann auf zwei Arten begegnet werden. Eine Möglichkeit stellt die frühzeitige Prophylaxe mittels Vakzination von Schweinen vor dem eigentlichen Infektionszeitpunkt dar, die andere Möglichkeit ist die antibiotische Therapie.

Beide Möglichkeiten wurden in dieser Untersuchung exemplarisch dargestellt und hinsichtlich der Auswirkungen auf die Empfänglichkeit für eine experimentelle Salmonelleninfektion untersucht. Da Salmonellen ubiquitär vorhanden sind und aus einem Bestand nur schwer oder gar nicht zu eleminieren, ist das hier experimentell erzeugte Geschehen im Feld durchaus von Bedeutung. Die Störung der gastrointestinalen Flora durch antibiotische Wirkstoffe und somit die Störung der „colonization resistance“ kann dazu führen, dass sich pathogene Erreger, wie Salmonellen, leichter ansiedeln. Dies kann, muss

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aber nicht mit Nachteilen für das betroffene Tier selbst einhergehen. Die unentdeckte Ausscheidung führt allerdings dazu, dass sich die Salmonellen im Bestand und somit auch entlang der Lebensmittelkette weiter ausbreiten können und somit ein erhöhtes Verbraucherrisiko gegeben ist. Auch wenn S^ELBITZ (2011) die (für Menschen) infektiöse Dosis bei 10⁵ bis 10⁶ Erregern sieht, gibt es durchaus die gegenläufige Meinung, dass bereits eine einzige Salmonelle ausreichen kann, um (einen Menschen) zu infizieren (D`AOUST 2000).D`A^OUST (2000) nimmt aber auch an, dass die Möglichkeit einer Infektion durch eine höhere Infektionsdosis verstärkt wird.

Die Vakzination als Alternative zur antibiotischen Therapie stellt somit ein Hilfsmittel dar, die Ausbreitung von Salmonellen im Schweinebestand und somit auch in der Lebensmittelkette zu verringern. Sie darf jedoch nicht als alleinige Maßnahme hierzu betrachtet werden, denn optimiertes Management, Biosicherheitsmaßnahmen und Hygiene stellen diesbezüglich die wohl wichtigsten Bausteine dar.

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