Aus der Klinik für Pferde und der Arbeitsgruppe Immunologie der Tierärztlichen Hochschule Hannover
Klinische und immunologische Untersuchungen zur Ausprägung der Chronisch Obstruktiven Bronchitis des Pferdes:
Gibt es Hinweise auf eine hyperreagible und eine dyskrinische Form?
INAUGURAL-DISSERTATION
Zur Erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinärmedizin (Dr. med. vet.)
durch die Tierärztliche Hochschule Hannover
Vorgelegt von Patricia Melanie Traub
aus Stuttgart Hannover 2005
Wissenschaftliche Betreuung:
Univ.-Prof. Dr. med. vet. Dr. h. c. E. Deegen, Klinik für Pferde und
Univ.-Prof. Dr. med. vet. Dr. h. c. W. Leibold, Arbeitsgruppe Immunologie
1. Gutachter: Univ.-Prof. Dr. med. vet. Dr. h. c. E. Deegen 2. Gutachter: Univ.-Prof. Dr. med. vet. F.-J. Kaup
Tag der mündlichen Prüfung: 24. November 2005
In Liebe und Dankbarkeit meinen Eltern gewidmet
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung und Zielsetzung ... 17
2 Literaturübersicht... 18
2.1 Asthma und chronisch obstruktive Bronchitis (COPD) beim Menschen ... 18
2.1.1 Definition und Ausprägungsformen von Asthma bronchiale und COPD... 18
2.1.2 Ätiologie... 19
2.1.3 Pathomorphologische Veränderungen in den Atemwegen ... 20
2.1.4 Beteiligte Entzündungszellen und -mediatoren... 21
2.1.5 Diagnostik... 23
2.2 Chronische Bronchitis beim Pferd ... 26
2.2.1 Begriffsklärung ... 26
2.2.2 Häufigkeit ... 27
2.2.3 Ätiologie... 27
2.2.3.1 Immunologische oder allergische Genese... 28
2.2.3.2 Toxische Genese ... 29
2.2.3.3 Infektiöse Genese... 29
2.2.3.4 Staubexposition... 29
2.2.3.5 Genetische Disposition... 30
2.2.4 Pathogenese ... 30
2.2.4.1 Hyperreagibilität ... 32
2.2.4.2 Störung der mukoziliären Clearance... 33
2.2.4.3 Pathomorphologische Veränderungen ... 35
2.2.4.4 Folgen der Bronchialobstruktion ... 35
2.2.5 Diagnostik... 36
2.2.5.1 Anamnese und klinische Symptomatik ... 36
2.2.5.2 Blutgasuntersuchung ... 37
2.2.5.3 Bronchoskopie und Tracheobronchialsekretanalyse... 37
2.2.5.4 Bronchoalveoläre Lavage... 39
2.2.5.5 Diagnostik der bronchialen Hyperreagibilität ... 39
2.2.5.6 Lungenfunktionsprüfung ... 41
2.2.5.7 Histamin-Inhalations-Provokations-Test (HIPT) ... 42
2.3 Überempfindlichkeitsreaktionen bei Mensch und Pferd... 43
2.3.1 Übersicht über die verschiedenen Allergietypen ... 43
2.3.2 Mechanismen der Typ I-Allergie... 45
2.3.2.1 Sensibilisierung... 45
2.3.2.2 Allergen-abhängige Aktivierung von Mastzellen und basophilen Granulozyten.... 46
2.3.2.3 Allergen-unabhängige Aktivierung von Mastzellen und basophilen Granulozyten 47 2.3.3 Allergiediagnostik... 48
3 Material und Methode ... 50
3.1 Patientengut... 50
3.2 Untersuchungen in der Pferdeklinik ... 53
3.2.1 Methode... 53
3.2.1.1 Vorbericht... 54
3.2.1.2 Klinische Untersuchung ... 55
3.2.1.3 Blutgasanalyse ... 55
3.2.1.4 Tracheobronchoskopie ... 56
3.2.1.5 Ermittlung des Schweregrades der COB... 58
3.2.1.6 Bronchoalveoläre Lavage... 59
3.2.1.7 Zytologische Untersuchungen der gewonnenen TBS- und BAL-Proben ... 60
3.2.1.8 Lungenfunktionsuntersuchung ... 61
3.2.1.9 Histamin-Inhalations-Provokations-Test... 69
3.3 Immunologische Untersuchungen ... 73
3.3.1 Geräte ... 73
3.3.2 Material ... 74
3.3.2.1 Verbrauchsmaterialien ... 74
3.3.2.2 Reagenzien... 75
3.3.2.3 Puffer und Lösungen ... 76
3.3.2.4 Antigene und Freisetzungsstimulantien für die Histaminfreisetzung ... 80
3.3.2.5 Antikörper und Nachweisreagenzien ... 82
3.3.3 Methoden... 84
3.3.3.1 Untersuchungsverfahren... 84
3.3.3.2 Auswertung des Radioimmunoassay ... 92
3.4 Statistische Auswertungen ... 93
3.4.1 Bestimmung von Mittelwert und Standardabweichungen ... 94
3.4.2 Bestimmung des Rang-Korrelationskoeffizienten nach Spearman ... 94
3.4.3 McNemar-ChiQuadrat-Test zum Vergleich zweier Untersuchungsmethoden... 95
3.4.4 Bestimmung der Signifikanz ... 96
3.4.5 Statistische Darstellung als Boxchart... 96
4 Ergebnisse ... 98
4.1 Ergebnisse der Untersuchungen an der Pferdeklinik... 98
4.1.1 Ergebnisse der erweiterten klinischen Untersuchung ... 98
4.1.1.1 Korrelation der klinischen Befunde mit der endoskopischen Beurteilung ... 102
4.1.1.2 Korrelation der Sekretmenge mit der -viskosität... 104
4.1.1.3 Korrelation der endoskopischen Sekretbefundungen mit den zytologischen Befunden der BAL ... 105
4.1.2 Einteilung der Patienten anhand klinischer Befunde ... 107
4.1.3 Lungenfunktionsanalyse und Histamin-Inhalations-Provokations-Test (HIPT) zur Einteilung des Patientengutes ... 116
4.1.4 Betrachtung einzelner Patienten ... 118
4.2 Ergebnisse der immunologischen Untersuchungen ... 120
4.2.1 Funktioneller Test der peripheren Blutzellen ... 120
4.2.2 Histamingehalt der bronchoalveolären Lavage-Flüssigkeit ... 127
4.2.3 Bestimmung des IgG-Gehaltes in den Überständen und Waschlösungen ... 127
4.2.4 Funktioneller Test der pulmonalen Mastzellen ... 128
4.2.4.1 Maximaler Histamingehalt ... 129
4.2.4.2 Spontan freigesetzte Histaminmenge... 130
4.2.4.3 Allergen-vermittelte Histaminfreisetzungen ... 131
4.2.4.4 Antikörper-induzierte Freisetzung ... 134
4.2.4.5 Histamin-Freisetzung durch unspezifische Stimulantien... 134
4.3 Vergleich der Ergebnisse aus der klinischen Untersuchung mit den immunologischen Ergebnissen ... 136
5 Diskussion... 137
5.1 Diskussion der klinischen Ergebnisse... 137
5.2 Diskussion der immunologischen Ergebnisse ... 141
5.2.1 Funktioneller Test (FIT) der basophilen Granulozyten des peripheren Blutes ... 141
5.2.2 Histamingehalt der bronchoalveolären Lavage-Flüssigkeit (BALF)... 143
5.2.3 Untersuchungen zum Histamingehalt in Zellen der BALF... 144
5.2.4 Histaminfreisetzung von Zellen aus der bronchoalveolären Lavage-Flüssigkeit nach
Exposition mit unterschiedlichen Allergen-Präparationen in vitro (BAL-FIT) .... 145
5.2.5 „Generelle“ Sensibilisierung pulmonaler Mastzellen ... 146
5.2.6 Schlussfolgerungen aus den immunologischen Untersuchungen... 147
6 Zusammenfassung... 149
7 Summary ... 151
8 Literaturverzeichnis... 153
9 Anhang ... 182
9.1 Untersuchungsprotokoll und -ergebnisse... 182
9.2 Programmlisting zur Bearbeitung der Druckkurven ... 199
Abbildungsverzeichnis Abbildung 1: Ätiologie und Pathogenese des Asthmas ... 22
Abbildung 2: Schematische Darstellung der Bronchialobstruktion... 31
Abbildung 3: Schematische Darstellung eines oral gerichteten Zilienschlags des Bronchialepithels ... 34
Abbildung 4: Schematische Darstellung des aboralen Rückschlags der Zilien des Bronchialepithels ... 34
Abbildung 5: Verwendete Geräte zur Gewinnung der BAL-Flüssigkeit ... 60
Abbildung 6: Atemmaske mit aufgesetztem Ultraschall-Durchflussmesskopf und Drucksonde... 62
Abbildung 7: Ultraschall-Durchflussmesskopf, schematisch... 63
Abbildung 8: Beispiel für die Korrektur der gemessenen Druckkurve – Methode der gleitenden Splines ... 67
Abbildung 9: Inhalationsaufsatz und Vernebler für den HIPT... 70
Abbildung 10: Beispiel für die Auswertung eines Histamininhalationsprovokationstestes... 72
Abbildung 11: Schematischer Aufbau des ELISA... 86
Abbildung 12: Typische Standardkurve für den Histamin-RIA ... 93
Abbildung 13: Symbolischer Aufbau eines Boxcharts ... 97
Abbildung 14: Häufigkeitsverteilung der anamnestischen, klinischen, endoskopischen und zytologischen Befunde ... 100
Abbildung 15: Korrelation zwischen der Dyspnoe und der Sekretmenge in der Trachea. .. 103
Abbildung 16: Korrelation zwischen einer Hustensymptomatik und der Sekretmenge
in der Trachea. ... 103
Abbildung 17: Korrelation zwischen einer Hustensymptomatik und der Viskosität des Sekrets in der Trachea... 104
Abbildung 18: Korrelation zwischen der Sekretmenge in der Trachea und der Viskosität des Sekrets... 105
Abbildung 19: Korrelation zwischen der Sekretmenge in der Trachea und dem Gehalt an neutrophilen Granulozyten in der BALF... 106
Abbildung 20: Korrelation zwischen der Sekretmenge in der Trachea und dem Gehalt an Mastzellen in der BALF... 107
Abbildung 21: Zusammenhang zwischen dem Erkrankungsgrad eines Pferdes und dem errechneten Reagibilitäts-Score... 111
Abbildung 22: Gruppierung der Patienten anhand des Reagibilitäts-Scores. ... 112
Abbildung 23: Darstellung des Schweregrads der Erkrankung eines Patienten... 113
Abbildung 24: Darstellung des Reagibilitäts-Scores ... 114
Abbildung 25: Gruppierung der Pferde anhand der Punktzahl zur Einstufung des Schweregrads der Erkrankung eines Patienten... 115
Abbildung 26: Beispiel für die Korrektur des Druckverlaufes... 117
Abbildung 27: Histaminfreisetzung nach Allergenstimulation in Zellen des peripheren Blutes (lungengesund, COB)... 123
Abbildung 28: Histaminfreisetzung nach Allergenstimulation in Zellen des peripheren Blutes (lungengesund)... 124
Abbildung 29: Histaminfreisetzung nach Allergenstimulation in Zellen des peripheren Blutes (COB) ... 125
Abbildung 30: Prozentualer Anteil der im Blut auf das jeweilige Allergen positiv getesteten Pferde unter den gesunden bzw. erkrankten Pferden ... 126
Abbildung 31: Histamingehalte im Überstand der bronchoalveolären Lavage-Flüssigkeit 127 Abbildung 32: IgG-Gehalt der Überstände und Waschlösungen ... 128
Abbildung 33: Physikalische Histaminfreisetzung ... 129
Abbildung 34: Spontaner Histamin-Release pulmonaler Mastzellen ... 130
Abbildung 35: Spontane (n = 18) und physikalische (n = 15) Histaminfreisetzung ... 131
Abbildung 36: Histaminfreisetzung nach Allergenstimulation in pulmonalen Zellen ... 133
Abbildung 37: Dialogfeld zur Abfrage des p-Wertes ... 209
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1: Auflistung der charakteristischen Unterschiede zwischen COPD und Asthma . 25
Tabelle 2: Grunddaten der Patienten aus Gruppe I (an COB erkrankt)... 50
Tabelle 3: Grunddaten der Pferde aus Gruppe II (lungengesund, Kontrollgruppe) ... 52
Tabelle 4: Zeitlicher Ablauf der Untersuchungen ... 53
Tabelle 5: Klassifizierung der Sekretmenge und -viskosität... 57
Tabelle 6: Bewertung der Untersuchungsbefunde... 58
Tabelle 7: Einteilung des Schweregrades der COB anhand des Scores ... 59
Tabelle 8: Maßstab für die semiquantitative Schätzung von Zellen und Strukturen im TBS... 60
Tabelle 9: Referenzwerte für BAL-Zytologie ... 61
Tabelle 10: Selektionskriterien für auswertbare Atemzüge ... 68
Tabelle 11: Verwendete Geräte und Hersteller ... 73
Tabelle 12: Verwendete Verbrauchsmaterialien und Hersteller... 74
Tabelle 13: Verwendete Reagenzien und Hersteller... 75
Tabelle 14: Im funktionellen in-vitro-Test eingesetzte Allergenpräparationen ... 81
Tabelle 15: Darstellung der einzelnen Arbeitsschritte des ELISA zum Nachweis equiner Immunglobuline in den Überständen der BAL und der Waschlösungen ... 87
Tabelle 16: Kontingenztafel für den ChiQuadrat-Test ... 95
Tabelle 17: Bewertung des Konkordanzindexes ... 96
Tabelle 18: Erkrankungsgrad und Anzahl der Patienten in den jeweiligen Gruppen... 102
Tabelle 19: Umrechnung der Sekretmenge und –viskosität... 109
Tabelle 20: Bewertung der Untersuchungsparameter für den Reagibilitäts-Score. ... 110
Tabelle 21: Ergebnisse der Histaminfreisetzungen nach Allergenstimulation in den Zellen des peripheren Blutes... 122
Tabelle 22: Auflistung der Untersuchungsbefunde ... 186
Tabelle 23: Ergebnisse des Histamin-Inhalations-Provokations-Tests (HIPT) ... 190
Tabelle 24: Histaminfreisetzung nach Allergenstimulation in Zellen des peripheren Blutes ... 192
Tabelle 25: Histaminfreisetzung nach Allergenstimulation in pulmonalen Zellen ... 196
Tabelle 26: Histaminfreisetzung nach Stimulation mit Concanavalin A und A 23187 in pulmonalen Mastzellen. ... 198
Tabelle 27: Histaminfreisetzung nach Stimulation mit Concanavalin A und A 23187 in
Zellen des peripheren Blutes... 198
Tabelle 28: Histaminfreisetzung (in %) aus Zellen des peripheren Blutes bei Verwendung unterschiedlicher Pufferzusätze... 198
Formelverzeichnis Gleichung 1: Berechnung des alveolären Sauerstoffpartialdrucks ... 56
Gleichung 2: Berechnung der alveolo-arteriellen Sauerstoffpartialdruckdifferenz... 56
Gleichung 3: Berechnung der dynamischen Compliance ... 68
Gleichung 4: Steigung der Ausgleichsgeraden... 71
Gleichung 5: Achsenabschnitt der Ausgleichsgeraden ... 71
Gleichung 6: Funktion zur sigmoidalen Anpassung der Histaminstandardkurve ... 92
Gleichung 7: Berechnung des Mittelwerts ... 94
Gleichung 8: Berechnung der Standardabweichung ... 94
Gleichung 9: Berechnung des Rang-Korrelationskoeffizienten nach Spearman ... 94
Gleichung 10: Berechnung von McNemar-ChiQuadrat... 95
Gleichung 11: Berechnung des Konkordanzindexes ... 95
Glossar und Verzeichnis der in Text und Bild verwendeten Abkürzungen
↑ erhöht
↓ erniedrigt
∆ppl max maximale Interpleuraldruckdifferenz
# Nummer
°C Grad Celsius
% Prozent α anti- (gerichtet gegen)
µ mikro (10-6)
A. Arteria
AaDO2 alveolo-arterielle Sauerstoffdifferenz AK Antikörper
Aliquots gleiche Anteile einer Probe
Aqua dest. Aqua destillata (destilliertes Wasser) Aqua
tridest. Aqua tridestillata (dreifach destilliertes Wasser) ASCII American Standard Code for Information Interchange;
Standard-Kodierungsschema für Einzelbytezeichen, das im Bereich der Datenverarbeitung und -weitergabe für textbasierte Daten verwendet wird B0 histaminfreie Probe im RIA; da es sich bei dem hier verwendeten System um
einen kompetitiven RIA handelt, wird durch den spezifischen Antikörper die maximal erfassbare Menge an 125J-markiertem Histamin bestimmt, ohne dass ein Probenhistamin konkurriert; dient als Bezugsgröße (100 %) für die Probenwerte, in denen ggf. das zu bestimmende konkurrierende Histamin enthalten ist
BAL bronchoalveoläre Lavage
BALF bronchoalveolar lavage fluid (zurückgewonnene Flüssigkeit bei der bronchoalveolären Lavage)
Bq Becquerel, SI-Einheit für den Zerfall einer radioaktiven Substanz, 1 Bq = 1 Zerfall pro Sekunde
bzw. beziehungsweise ca. circa
CD cluster of differentiation (Zelldifferenzierungsantigene) Cdyn dynamische Compliance
Clearance Reinigung, hier Reinigung der bronchialen Atemwege
cmH2O Zentimeter Wassersäule (Druckeinheit); 1 cmH2O = 97,97 Pa (bei 16 °C) Coating Beschichtung, hier Beschichtung der Plastikoberfläche der Mikrotiterplatte,
i.d.R. erster Schritt im ELISA
CO2 Kohlenstoffdioxid
COB chronisch obstruktive Bronchitis
cpm counts per minute (Zählimpulse pro Minute) Cup Reaktionsgefäß
d. h. das heißt
DMSO Dimethylsulfoxid
Dualmodus Messung der Extinktion von Flüssigkeiten im Photometer (ELISA) bei zwei Wellenlängen (Testfilter und Referenzfilter); ermöglicht die Elimination von Messfehlern durch Schmutz, Kratzer oder Feuchtigkeit auf der Mikrotiterplatte EDTA Ethylendiamintetraacetat
ELISA enzyme-linked immunosorbent assay (Enzym-gekoppelter Immunadsorbtionstest)
engl. englisch
Eq / eq equines, equiner, equine et al. et alii (und andere) etc. et cetera (und so weiter) evtl. eventuell exsp. exspiratorisch Fa. Firma
Fc fragment crystallizable; durch Disulfidbrücken verbundene C-terminale Domänen (C2 + C3 bzw. C2 – C4) der konstanten Immunglobulinkette; ein Teilbereich dieses Ig-Fragmentes kann an Fc-Zellrezeptoren binden
FcεR I Fcε-Rezeptor Typ I (Rezeptor auf der Zelloberfläche, der den Fc-Teil von IgE- Antikörpern mit hoher Affinität bindet; Bindungskapazität ≈ 10-10 mol · l-1) FcγR IIa,
Fcγ IIb bzw.
FcγRIII
Fcγ-Rezeptor Typ IIa, Typ IIb bzw. Typ III (Rezeptoren auf Zelloberflächen, die den Fc-Teil von IgG-Antikörpern binden; Bindungskapazität 10-7 mol /l bis 10-6 mol / l)
FEV1 forced exspiratory volume (Einsekundenkapazität); Volumen, das in der ersten Sekunde abgeatmet werden kann
FIT funktioneller in-vitro-Test für Typ I-Allergien g Gramm
g Beschleunigungsfaktor der Erde (9,81 m · s-2)
gαh goat anti horse IgG (H + L); von Ziegen produzierte, polyklonale Antikörper, die schwere und leichte Ketten (H + L) von Pferde-IgG erkennen
gαHis goat anti histamine (Antiserum von der Ziege gegen acyliertes Histamin) für den RIA
ggf. gegebenenfalls ggr. geringgradig hgr. hochgradig
HIPT Histamin-Inhalations-Provokations-Test
IAD Inflammatory Airway Disease (eine Erkrankung, die v. a. bei jungen Hochleistungspferden auftritt)
i.d.R. in der Regel
Ig Immunglobulin
IgE Immunglobulin E, bestehend aus 2 schweren (heavy, hier ε) und 2 leichten (light) Ketten
IgG Immunglobulin G, bestehend aus 2 schweren (heavy, hier γ) und 2 leichten (light) Ketten
IgG (H + L) Immunglobulin G, schwere und leichte Kette (heavy und light chain) IgM Immunglobulin M, bestehend aus 2 schweren und 2 leichten Ketten;
polymerisiert und liegt im Plasma als Pentamer vor Il Interleukin
insp. inspiratorisch Insp. Inspiration i.v. intravenös J Jahre
k kilo (103)
Kat# Katalog-Nummer
KIR killer cell inhibitory receptor (inhibitorischer Killer Zell-Rezeptor) Konz. Konzentration
konz. konzentriert l Liter
log dekadischer Logarithmus
M molar (mol / l)
m milli (10-3)
max. maximal
mgr. mittelgradig min. Minute(n) Mio. Million (106)
mmHg Millimeter Quecksilbersäule (Druckeinheit)
mOD milli optische Dichte, Einheit für im ELISA-Photometer gemessene Extinktionen
mol Mol, Maßeinheit der Stoffmenge, entspricht 6,02 · 1023 Teilchen MW Mittelwert
n Anzahl
n nano (10-9)
N normal n. a. nicht aussagefähig
NHS N-Hydroxysuccinimido-Biotin Nr. Nummer
n. s. nicht signifikant
NSB nicht spezifische Bindung, messbare Aktivität im RIA, die nicht durch Bindung von 125Jod-Histamin an das Anti-Histamin-Antiserum zustande kommt
o. a. oben angegeben p Druck Pa Pascal
paCO2 arterieller Kohlenstoffdioxidpartialdruck pACO2 alveolärer Kohlenstoffdioxidpartialdruck PAF Plättchen aktivierender Faktor
paO2 arterieller Sauerstoffpartialdruck pAO2 alveolärer Sauerstoffpartialdruck
PBS phosphate buffered saline (phosphatgepufferte physiologische Kochsalzlösung) Pellet durch Zentrifugation gewonnener Bodensatz
pH Potentia hydrogenii (negativer dekadischer Logarithmus der H+-Ionen- Konzentration einer Lösung; Maß für den Säuregrad einer Lösung) Pipes Piperazine-N,N’-bis[2-ethansulfonic]acid (Piperazin-N,N’-bis[2-
ethansulfonsäure)
ppl Interpleuraldruck
RAO Recurrent Airway Obstruction (klinische Symptomatik bei der hyperreagiblen chronischen Bronchitis)
Release Freisetzung, hier Histaminfreisetzung aus basophilen Granulozyten oder Mastzellen
RIA Radio immuno assay (Radioimmuntest)
rpm rotations per minute (Umdrehungen pro Minute) RT Raumtemperatur
s Sekunde(n) S. Seite
Score Maßzahl, Bewertungsziffer sog. so genannte, -r, -s
spec. Spezies
T Totalaktivität; da es sich bei dem hier verwendeten System um einen
kompetitiven RIA handelt, entspricht die Totalaktivität der maximal möglichen Aktivität eines leeren Probenröhrchens, das nur 125Jod-Histamin und kein Histamin aus einer Probe enthält
TBS Tracheobronchialsekret TH1 (-Zelle),
TH2 (-Zelle) Subpopulationen von T-Helfer-Zellen TLR Toll-like receptor (Toll-ähnlicher Rezeptor) TMB Tetramethylbenzidin
Tris Trishydroxymethylaminomethan u. und
u. a. unter anderem V Volumen v. a. vor allem
VBA Visual Basic for Applications®, Computer-Programmiersprache für Microsoft® Office-Programme
vgl. vergleiche
well Mikrotiterplattenvertiefung einer ELISA-Platte WHO World Health Organization
w/v weight per volume (Gewicht pro Volumen, genauere Definition einer Konzentration, die in Prozent angegeben wird)
x Mittelwert
Z. Zellen z. B. zum Beispiel z. T. zum Teil
1 Einleitung und Zielsetzung
Ätiologie und Pathogenese der Chronisch Obstruktiven Bronchitis (COB, engl. COPD) des Pferdes sind Gegenstand zahlreicher Untersuchungen. Obwohl dank moderner Untersuchungsmethoden diese Erkrankung diagnostisch gut erfasst werden kann, bestehen nach wie vor Unklarheiten über die Ursache der COB beim einzelnen Patienten.
Analogien aus der Humanmedizin sowie Untersuchungsergebnisse aus der Pferdemedizin sprechen dafür, dass sowohl die durch Virusinfektionen als auch die durch immunologisch wirksame Partikelinhalation ausgelösten Bronchitiden zu einer chronischen Erkrankung führen, die durch eine bronchiale Überempfindlichkeit der tiefen Atemwege und gelegentliches Auftreten einer Ruhedyspnoe gekennzeichnet ist. Diese unspezifische Hyperreagibilität lässt sich objektiv im Histamin-Inhalations-Provokations-Test nachweisen.
Charakteristisch für das Krankheitsbild ist eine Änderung der klinischen Symptomatik je nach Exposition zu auslösenden Noxen, weshalb man auch von einer „Recurrent Airway Obstruction“ (RAO, wiederkehrende Atemwegsobstruktion) spricht.Dieser durch die bronchiale Überempfindlichkeit geprägten RAO steht die Klinik einer latenten, d. h. weniger auffälligen chronischen Bronchitis gegenüber („Inflammatory Airway Disease“ − IAD, entzündliche Atemwegserkrankung). Erste experimentelle Ergebnisse (FINK 1998, PIRIE et al.
2002a, 2002b) sprechen dafür, dass die Inhalation staubreicher Partikel dauerhaft solch eine stumme Bronchitis induzieren kann.
Ziel dieser Arbeit ist es zu prüfen, ob die chronisch obstruktive Bronchitis des Pferdes in Anlehnung an die Humanmedizin in eine hyperreagible oder eine dyskrinische Form mit verminderter mukoziliärer Clearance zu unterteilen ist. Weiterhin soll der Anteil der Pferde bestimmt werden, der beiden Gruppen zugeordnet werden muss. Außerdem sollen die bei der bronchoalveolären Lavage gewonnenen Zellen Allergenen ausgesetzt und ihre Funktion in vitro getestet werden. Dazu muss eine Methode in Anlehnung an den funktionellen in-vitro- Test, wie er bei KAUL (1998) für die Zellen des peripheren Blutes beschrieben ist, entwickelt werden. Nach Etablierung der Methode soll auch dieser Test zur Unterscheidung der beiden COB-Gruppen herangezogen werden.
2 Literaturübersicht
2.1 Asthma und chronisch obstruktive Bronchitis (COPD) beim Menschen
Asthma und COPD sind komplexe Erkrankungen beim Menschen, die von einer chronischen Entzündung und Einengung der unteren Atemwege mit Behinderung des Luftstroms bestimmt werden. Obwohl beide Erkrankungen klinisch ähnliche Erscheinungsbilder haben und durch entzündliche Prozesse gekennzeichnet sind, lassen die Art der Entzündung und Unterschiede in den beteiligten Zellen und Mediatoren jedoch unterschiedliche pathologische Mechanismen vermuten.
2.1.1 Definition und Ausprägungsformen von Asthma bronchiale und COPD
Die bisher gebräuchlichste Definition der COPD wurde 1961 von der WHO formuliert: „Die chronische Bronchitis ist eine Erkrankung, die gekennzeichnet ist durch übermäßige Schleimproduktion im Bronchialsystem und die sich manifestiert mit andauerndem oder immer wieder auftretendem Husten mit oder ohne Auswurf an den meisten Tagen von mindestens drei aufeinander folgenden Monaten während mindestens zwei aufeinander folgender Jahre“ (ANON. 1961).
Zur Optimierung und Vereinheitlichung der Diagnosestellung und Therapie definierte 2001 die Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD) in ihren Leitlinien die COPD folgendermaßen: „Die COPD ist eine progressiv verlaufende chronische Erkrankung, die durch eine nicht vollständig reversible Atemwegsobstruktion gekennzeichnet ist. Ihr zugrunde liegt eine entzündliche Reaktion der Atemwege, hervorgerufen durch inhalative Schadstoffe“ (PAUWELS et al. 2001). Durch diese enge Umschreibung der COPD werden das Lungenemphysem und die chronische Bronchitis im engeren Sinne nicht mehr mit erfasst, sie ermöglicht aber eine Abgrenzung des Asthma bronchiale von anderen chronisch obstruktiven Lungenerkrankungen wie z. B. dem Raucherhusten, die mit einer geringen oder fehlenden Reversibilität der klinischen Befunde einhergehen.
Das Asthma bronchiale wird heute klinisch definiert. Die drei definierenden Merkmale sind eine Atemwegshyperreagibilität, eine eosinophile Entzündung und eine reversible Einengung der Atemwege. Das klinische Krankheitsbild variiert je nach Exposition zu den auslösenden Noxen und lässt sich durch die Gabe von Kortikosteroiden oder ß-Sympathomimetika beeinflussen (ANON. 2004; WIRTZ 2002).
Grundsätzlich unterscheidet man je nach vorhandener oder nicht nachweisbarer allergischer Diathese zwei Formen des Asthma bronchiale: Das extrinsische oder allergische Asthma ist mit Umweltallergenen assoziiert und tritt saisonal rezidivierend – oft bereits in der Kindheit oder frühen Jugend – auf. Die Familienanamnese ist häufig positiv. Im Gegensatz dazu entwickelt sich das intrinsische Asthma in den meisten Fällen nach einem respiratorischen Infekt in höherem Alter oft mit fehlendem Allergienachweis (KROEGEL 2002; WIRTZ 2002).
Einige Autoren grenzen hiervon noch ein belastungsinduziertes Asthma bei Kindern und Jungendlichen und das Analgetika-induzierte Asthma ab (WIRTZ 2002).
Beide Symptomenkomplexe, sowohl die COPD als auch das Asthma bronchiale, sind eigenständige Erkrankungen, nur etwa 10 % der Betroffenen zeigen Befunde beider Krankheitsbilder. Diese gemeinsame Form wird auch als „wheezy bronchitis“ bezeichnet (BARNES 2000).
2.1.2 Ätiologie
Die klinischen Symptome beim Asthma bronchiale werden durch Allergene in der Luft (Hausstaubmilben, Proteine tierischen Ursprungs, Pollen und Schimmelpilzsporen), Schadgase (Ozon, Schwefeldioxid, Stickstoffoxide), Virusbestandteile oder Medikamente (Acetylsalicylsäure) ausgelöst (MARTIN 2000; SEEBAUER et al. 1998). Die größte Rolle spielt die Hausstaubmilbenallergie, ausgelöst durch Dermatophagoides pteronyssinus, und Allergien auf Vorratsmilben (Acarus siro u. a.). Unter den Allergenen tierischen Ursprungs sind Proteine aus den Epithelien von Katzen von größter Bedeutung, da sie aufgrund ihrer geringen Größe (3 – 10 µm) tief in die Atemwege eindringen. Weitere wichtige Tierallergene stammen vom Hund, Meerschweinchen, Goldhamster und Pferd. Unter den Pollen sind insbesondere Birken- und Gräserpollen (Beifuß, Wegerich) erwähnenswert. Bei den
Schimmelpilzen spielen in Innenräumen ganzjährig v. a. Aspergillus und Penicillium, im Außenbereich im Herbst auch Alternaria und Cladosporium eine Rolle (LINDEMANN u.
RIEDEL 1999; MERGET u. SCHULTZE-WERNINGHAUS 2002).
Die Ätiologie der COPD umfasst sämtliche bekannte Faktoren, die zu einer chronischen Atemwegsreizung beitragen können. Dabei gelten nur Zigarettenrauchexposition („Raucherhusten“), der α1-Antitrypsin-Mangel und bestimmte arbeitsplatzbezogene Stoffe (Asbest, Cadmium, Staub im Kohle- und Goldbergbau, Getreidestaub) als gesicherte Risikofaktoren. Wahrscheinlich begünstigt weiterhin die Exposition von Baumwoll-, Holz- und Papierstaub sowie Isocyanaten (aus Kunststoff- und Farbherstellung) und Kobalt die Entstehung einer COPD. Emissionsnoxen wie Schwefeldioxid, partikuläre Substanzen (Dieselruß) und photochemische Oxidationsprodukte (Stickoxide, Ozon) infolge von Luftverschmutzung scheinen eine COPD zu fördern. Möglicherweise können Virusinfektionen ebenfalls entzündliche Prozesse in den peripheren Atemwegen unterhalten (MAGNUSSEN et al. 1998; GILLISSEN u. RICHTER 2002; SCHMIDT u. WITT 2003).
Ein niedriger sozioökonomischer Status spielt ebenfalls bei der Entstehung der COPD eine Rolle. Die Gründe dafür sind in einer Kombination aus schlechter Ernährung, erhöhter Exposition zu schädlichen Noxen, höherem Alkohol- und Zigarettenkonsum und den Arbeitsbedingungen zu suchen (GILLISSEN u. RICHTER 2002).
2.1.3 Pathomorphologische Veränderungen in den Atemwegen
Die pathomorphologischen Veränderungen bei einem Asthmatiker mit ausgeprägter Klinik ähneln denen der COPD. Bei Enthaltsamkeit gegenüber dem Auslöser bilden sich die Veränderungen in der Lunge jedoch bei Asthmatikern im Gegensatz zu Patienten mit COPD teilweise wieder zurück.
Die chronische Irritation durch Schadgase führt bei der COPD zu einer Hyper- und Metaplasie des Epithels mit Vergrößerung der submukösen Drüsen, einer Reduzierung der submukösen Azini, Untergang und Austausch von Surfactant-produzierenden Clara-Zellen und einer Zunahme der Becherzellen. Die metaplastischen Veränderungen finden v. a. in den kleinen Atemwegen mit einem Bronchialdurchmesser unter zwei Millimetern statt, wo Becherzellen normalerweise fehlen. Letztere sind für die übermäßige Schleimproduktion verantwortlich. Hinzu kommt eine Fibrosierung des peribronchialen Gewebes mit einer Zerstörung der extrazellulären Matrix im Endstadium.
Eine Becherzellhyperplasie findet sich ebenfalls bei Asthmatikern, ist aber nicht so prägnant.
Eine Ablösung und Schädigung des Oberflächenepithels tritt schon bei milden Stadien des Asthmas auf, aber nur in schweren Verläufen mit unzureichender antiinflammatorischer Behandlung führt die chronische Entzündungsreaktion zu einer zunehmenden Fibrosierung, v. a. des subepithelialen Bereichs. Während die Bronchialmuskulatur bei Patienten mit COPD nur in den kleinen Atemwegen hypertrophisch wird, tritt dies bei Asthmapatienten v. a. in den großen und mittleren Bronchien auf (MAGNUSSEN et al. 1998; JEFFREY 1999; GILLISSEN 2003;
WIRTZ 2002).
2.1.4 Beteiligte Entzündungszellen und -mediatoren
Nach BARNES (2000) ist das Entzündungsgeschehen bei Asthma durch eine Zunahme von eosinophilen Zellen und Mastzellen gekennzeichnet, die v. a. in die Atemwege und weniger in das Lungenparenchym einwandern. Die Zunahme von CD4+-T-Lymphozyten (TH2-Helferzellen) ist für die Degranulation der Mastzellen verantwortlich. Interleukin-4 und Il-13 fördern die IgE-Bildung, Il-5 wirkt neben Eotaxin und RANTES chemotaktisch auf eosinophile Granulozyten (GILLISSEN 2003). Nach CHU und MARTIN (2001) dagegen spielen eosinophile Zellen nur zeitweise eine Rolle am asthmatischen Entzündungsgeschehen und sind vielleicht gar nicht für die Entwicklung einer Hyperreagibilität verantwortlich.
Risikofaktoren Induktion Konsolidierung Prognose
genetische Prädisposition
chronische Entzündung
Gewebe- schäden
bronchiale Hyperreagibilität Gewebe-
umbildung Zytokine
TH2-Immun- deviation
soziales Umfeld in der Kindheit
Umwelt
Viren Schadstoffe Ernährung Allergene Medikamente
akute Entzündung
Bronchokonstriktion SYMPTOME Mediatoren
Noxen Allergene Anstrengung Wachstums-
faktoren
Abbildung 1: Ätiologie und Pathogenese des Asthmas (nach HOLGATE 1998).
Im Gegensatz dazu steht bei der COPD ein Entzündungsgeschehen mit neutrophilen Granulozyten im Vordergrund. Nach der Inhalation einer Noxe kommt es zu einer Makrophagenaktivierung mit nachfolgendem Einströmen von neutrophilen Granulozyten. Bei der COPD sind im Vergleich zum Asthma andere zelluläre Mediatoren dafür verantwortlich:
Interleukin-8 wirkt chemotaktisch auf neutrophile Granulozyten während TNF-α die Transkription proinflammatorischer Proteine und Enzyme, einschließlich Il-8, bewirkt. Die chemotaktische Wirkung des Nikotins auf neutrophile Granulozyten und die toxische Wirkung des Zigarettenrauchs mit Freisetzung von Substanz P (proinflammatorische Wirkung) fördern das Entzündungsgeschehen (GILLISSEN 2003).
Neben der massiven Zunahme von neutrophilen Granulozyten im Epithel findet sich auch eine erhöhte Anzahl von zytotoxischen CD8+-T-Lymphozyten (TH1-Helferzellen) sowie eine Zunahme von subepithelialen Makrophagen. Die Anzahl eosinophiler Zellen und Mastzellen ist nicht erhöht (BARNES 2000).
2.1.5 Diagnostik
Die Diagnosestellung und Differenzierung zwischen Asthma bronchiale und COPD erfolgt primär klinisch (Tabelle 1). Das Beschwerdebild des Patienten einschließlich Anamnese liefert die wichtigsten differentialdiagnostischen Hinweise, v. a. Fragen nach auslösenden Faktoren wie Allergenen, Irritanzien, körperlicher Anstrengung oder Virusinfekten sind wichtig. Die Grunddiagnostik sollte neben der klinischen Symptomatik Thorax- Röntgenaufnahmen in zwei Ebenen, Spirometrie (Einsekundenkapazität FEV1) einschließlich Bronchodilatationstest und – bei fehlender Obstruktion – eine Hyperreagibilitätstestung umfassen. Zusätzlich gehört die zytologische Untersuchung des Sputums einschließlich mikrobiologische Untersuchung zur Diagnostik (WIRTZ 2002).
Asthma zeigt sich in wiederkehrenden, unproduktiven Hustenattacken, v. a. nachts und frühmorgens („Morning dip“), Atemnot und Atembeklemmung und einer Überempfindlichkeit der Atemwege auf verschiedenste Stimuli. Das klinische Krankheitsbild variiert je nach Exposition zu den auslösenden Noxen und lässt sich durch die Gabe von Kortikosteroiden beeinflussen (MAGNUSSEN et al. 1998). Auswurf tritt bei Asthmatikern selten auf, ist sehr zäh und schwer abhustbar. Im Sputum dieser Patienten finden sich Makrophagen und v. a. eosinophile Granulozyten, der Histamingehalt ist gegenüber Gesunden erhöht (WIRTZ 2002). Bronchiale Provokationstests führen zu einer Bronchokonstriktion und damit zu einem Abfall des FEV1 (MERGET u. SCHULTZE-WERNINGHAUS 2002).
COPD dagegen ist eine sich langsam verschlechternde Erkrankung, die sich über einen längeren Zeitraum entwickelt und mit der Inhalation von Staubpartikeln in Zusammenhang steht. Sie wird von den Betroffenen meist erst zur Kenntnis genommen, wenn die Atmung durch die fortgeschrittenen Veränderungen der Atemwege stark behindert wird. Der Verlauf der Erkrankung ähnelt einem beschleunigten Alterungsprozess der Lunge, der Verlust der Lungenfunktion kann – im Gegensatz zum Asthma – nicht wieder rückgängig gemacht werden. Die bestehende Atemwegsobstruktion zeigt nur eine geringe Variabilität.
Typischerweise tritt ein chronischer Husten mit viel Schleimauswurf auf, das nicht sehr zähe Sputum enthält vermehrt Makrophagen und v. a. neutrophile Granulozyten. Bronchiale Provokationstests oder Anstrengung führen nicht zu einer vermehrten Bronchokonstriktion.
Bei diesem Krankheitsbild resultiert daher die Brochialobstruktion in erster Linie aus der übermäßigen Schleimproduktion (MAGNUSSEN et al. 1998; MARTIN 2000; BARNES 2000;
JEFFREY 2000; GILLISSEN 2003; WIRTZ 2002; PAUWELS et al. 2001).
Tabelle 1: Auflistung der charakteristischen Unterschiede zwischen COPD und Asthma, modifiziert nach WIRTZ (2002) und GILLISSEN (2003)
COPD Asthma
Klinisches Bild Reduzierter maximaler Atemfluss, forcierte Entleerung der Lunge, Husten, Auswurf, Belastungs- (später auch Ruhe-) Dyspnoe
3 Komponenten:
1. chronische Bronchitis:
Hypersekretion, Husten und Auswurf, Obstruktion muss nicht sein
2. Chronische Bronchiolitis:
Funktionelle Auswirkung zumindest anfangs nur mit Spezialtests erkennbar 3. Emphysem:
Strukturverlust im Lungenparenchym, ausgeprägte Flussminderung in den kleinen Atemwegen während der Exspiration, erhöht die Beanspruchung der Atemmuskulatur.
Variable Obstruktion, anfallsartiger Charakter, spontane Änderung der Obstruktion oder nach
Inhalation eines ß-Mimetikums Formen:
- extrinsisches (allergisches) Asthma
- intrinsisches Asthma - Belastungsasthma - Analgetika-induziertes
Asthma
Husten
Auswurf
Häufig wenig variierend, meist Auswurf
Voluminös, häufig gefärbt (Exazerba- tionen), nicht sehr zäh
(Mukussekretion ↑↑↑)
Seltener, kaum oder kein Auswurf, in Verbindung mit Obstruktion, gelegentlich einziges Zeichen
Hell, glasig, sehr zäh, schwer abhustbar, wenig
(Mukussekretion ↑)
Dyspnoe Chronisch, wird oft negiert Anfallsartig je nach Auslöser und Zeit (saisonal) divergierend Bronchiale Hy-
perreagibilität Keine oder nur leichte bronchiale
Hyperreagibilität Deutliche bronchiale Hyperreagibilität Reversibilität Gering / keine auf Vagolytika,
ß-adrenerge Substanzen Meist komplett oder teilweise auf ß-adrenerge Substanzen Entzündungs-
zellen Makrophagen ↑↑, neutrophile
Granulozyten Makrophagen ↑, eosinophile
Granulozyten, Mastzellen Steroideffekt Inhalativ: schlechter Effekt in der
Dauertherapie
Systemisch: wirksam in der Exazerbation während der ersten zwei Therapiewochen
Guter Effekt
Krankheits-
verlauf Verschlechterung bei persistierender Noxe
trotz adäquater Therapie Verschlechterung bei unzureichender Therapie
2.2 Chronische Bronchitis beim Pferd
2.2.1 Begriffsklärung
Die Bezeichnung „Chronisch Obstruktive Bronchitis“ (COB) bzw. im englischen Sprachgebrauch auch „Chronic Obstructive Pulmonary Disease“ (COPD), „heaves“, „broken wind“ oder „small airway disease“ (SAD) wurde die letzten Jahrzehnte in der Pferdemedizin für einen Krankheitskomplex verwendet, dessen gemeinsames Kennzeichen eine chronische Lungenerkrankung mit einer Einengung der luftführenden Wege ist, und der sich in z.T.
klinisch sehr unterschiedlichen Krankheitsbildern äußert. Der Gebrauch all dieser unterschiedlichen Bezeichnungen spiegelt ein immer noch lückenhaftes Wissen um die pathogenetischen Mechanismen dieser Erkrankung wider. Hinzu kommt, dass in der Humanmedizin bisher der Begriff COPD ein klar umschriebenes Krankheitsbild langjähriger Raucher kennzeichnete.
KRAFT et al. (1987) definieren die COB über die klinischen Auswirkungen als eine mindestens zwei Monate andauernde Obstruktion der Luftwege mit oder ohne Erweiterung der Alveolen durch Destruktion der Alveolarsepten (alveoläres Emphysem).
DEEGEN (2005) versteht unter der COB eine nicht infektiöse chronische Entzündung der Bronchien und Bronchiolen, die in der klinisch apparenten Phase mit einer unterschiedlich stark ausgeprägten unspezifischen Atemwegsüberempfindlichkeit und einem irreversiblen Umbau des Lungengewebes einhergeht und mit den daraus resultierenden erheblichen Funktionsstörungen endet.
„Recurrent Airway Obstruction“ (RAO, deutsch: wiederkehrende Atemwegsobstruktion) wird im englischen Sprachraum mit dem Begriff „heaves“ gleichgesetzt und soll dort ab sofort für die Erkrankung des älteren Pferdes verwendet werden, die mit einer wiederkehrenden Bronchialobstruktion einhergeht und die durch Haltungsverbesserung bzw.
den Einsatz von Bronchodilatatoren beeinflusst werden kann.
Durch Ausschluss fallen unter den Terminus „Inflammatory Airway Disease“ (IAD, deutsch: entzündliche Atemwegserkrankung) alle anderen Formen einer nicht-infektiösen chronischen Atemwegserkrankung (ROBINSON 2000, 2002). Dieser Begriff soll solange beibehalten werden, bis die Ätiologie und der genauere Sitz dieser Erkrankung geklärt sind, der Ausdruck COPD sollte den Autoren zufolge dagegen nicht mehr verwendet werden.
2.2.2 Häufigkeit
Die chronisch obstruktive Bronchitis gilt als häufigste Ursache für chronisch hustende Pferde in Westeuropa (MCPHERSON u. THOMSON 1983) und tritt weitaus häufiger auf als allgemein angenommen. Nach REITEMEYER (1983) wiesen 83 % der als gesund vorgestellten Pferde einer Auktion Anzeichen einer COB auf, in einer Studie an Schweizer Armeepferden waren 54 % der Pferde erkrankt (BRACHER et al. 1991), und SASSE et al. (1985) fanden in Untersuchungen in Reitställen quer durch die Niederlande bei 5 % der Pferde klinische Anzeichen einer Erkrankung, aber bei 33,3 % der Pferde Sekret in der Trachea. Diese Ergebnisse stehen mit Untersuchungen von WINDER und VON FELLENBERG (1987) in Einklang, wonach 37,4 % aller Schlachtpferde histologisch Anzeichen einer chronischen Bronchiolitis aufwiesen. GERBER et al. (2003) fanden in einer Studie an für gesund gehaltenen Sportpferden, die in Innenboxen auf Stroh gehalten wurden, bei allen untersuchten Pferden Hinweise auf eine subklinische Inflammatory Airway Disease.
2.2.3 Ätiologie
Bis heute ist die Ätiologie der chronisch obstruktiven Bronchitis des Pferdes nicht eindeutig geklärt. Sicher ist nur, dass eine Vielzahl von Faktoren die Genese der Erkrankung beeinflusst und zu vergleichbaren Symptomen führt. Dabei spielt nicht nur die Art des Auslösers, sondern auch die Dauer und Häufigkeit, mit der ein Pferd der Noxe ausgesetzt ist, eine wichtige Rolle (HAMANN 1999). Nach heutiger Vorstellung spielen Infektionen, die hauptsächlich durch Viren ausgelöst werden, ebenso eine Rolle wie Bronchitiden, die durch Inhalation von Allergenen induziert werden.
2.2.3.1 Immunologische oder allergische Genese
Bronchiale Provokationstests mit verschiedenen Allergenen wie Micropolyspora faeni (DERKSEN et al. 1988; MCGORUM et al. 1993a; MCPHERSON et al. 1979a), Aspergillus fumigatus (MCGORUM et al. 1993a; MCPHERSON et al. 1979a) und Heustaub (MCPHERSON et al. 1979a) führen bei prädisponierten Pferden innerhalb von Stunden zu einer Obstruktion der Atemwege, wohingegen gesunde Kontrolltiere keine Reaktion zeigen.
Nach BRUENNLEIN (2001) weisen an COB erkrankte Pferde im funktionellen in-vitro-Test signifikant häufiger eine Sensibilisierung gegen Allergenpräparationen aus Hausstaubmilben (Dermatophagoides farinae bzw. Dermatophagoides pteronyssinus) und Hausstaub auf als gesunde Pferde. Durch die Bestimmung der ätiologischen Fraktion (beschreibt den Einfluss eines Parameters auf das Risiko einer Erkrankung) konnte die Autorin nachweisen, dass Milbenallergene bei den von ihr untersuchten Pferden zu ¾ ursächlich zur Entwicklung der COB beigetragen haben. Dies ist ein Hinweis auf die Beteiligung eines Typ I- Allergiegeschehens im Rahmen der COB.
Zahlreiche Studien (HALLIWELL et al. 1979; MCPHERSON et al. 1979a; ERIKSEN 1985) verzeichnen positive Reaktionen im Intrakutantest auf Schimmelpilz-, Hausstaub- und Futtermilbenallergene bzw. Stallstaub (SASSE et al. 1985). SASSE et al. (1985) konnten bei Untersuchungen in Reitställen einen Zusammenhang zwischen der Staub- und Ammoniakbelastung der Stallluft und dem nach vier Stunden positiven Intrakutantest auf den entsprechenden Stallstaub aufzeigen. Eventuell ist also ein Typ III-Allergiegeschehen als Ursache der COB mitbeteiligt. Die diagnostische Aussagekraft von Schimmelpilz- und Hausstauballergenen im Intrakutantest wird allerdings von MCGORUM et al. (1993a), EVANS
et al. (1992) und von einem internationalen Workshop (ROBINSON 2000) stark angezweifelt (siehe auch 2.3.3).
2.2.3.2 Toxische Genese
Bestimmte Inhaltsstoffe von Futtermitteln stehen im Verdacht, Auslöser für eine COB zu sein. 3-Methylindol ruft nach oraler Aufnahme bei Pferden Symptome hervor, die nicht von denen einer COB zu unterscheiden sind. 3-Methylindol ist das Abbauprodukt der Aminosäure
L-Tryptophan, die häufig in qualitativ schlechtem Heu vorkommt (DERKSEN et al. 1982a).
2.2.3.3 Infektiöse Genese
19,2 % aller COB-Patienten einer retrospektiven Fallstudie von DIXON et al. (1995) zufolge hatten vorberichtlich kurz vor Vorstellung in der Klinik eine Atemwegsinfektion durchgemacht, in einer anderen Studie von MCPHERSON et al. (1978) litten vorberichtlich 65,8 % der COB-Patienten schon einmal an einer fiebrigen Infektion der Atemwege.
THORSEN et al. (1983) zeigten einen Zusammenhang zwischen dem Vorkommen von COB und hohen Antikörperspiegeln im Tracheobronchialsekret gegen equine Influenza-Viren auf, und WOODS et al. (1999) konnten nachweisen, dass Rennpferde mit vorausgegangener EHV 1- oder EHV 4-Infektion fünfmal häufiger an IAD erkranken gegenüber denjenigen, die keine Virusinfektion durchgemacht hatten. Diese Beobachtungen stützen die These, dass vorangegangene akute Atemwegsinfekte zu einer COB führen können. Weiterhin müssen vorangegangene Infektionen mit Reo- oder Rhinoviren als Auslöser einer Erkrankung in Betracht gezogen werden (KRAFT et al. 1987).
Obwohl oft hohe Anteile von neutrophilen Granulozyten im Tracheobronchialsekret gefunden werden, sind Bakterien nicht die primären Verursacher von chronischen Bronchitiden (DIXON
2000).
2.2.3.4 Staubexposition
FREVEL (1997) konnte im Gegensatz zu MCGORUM et al. (1993b) auch bei gesunden Pferden mit der Inhalation eines Schimmelpilz-Milben-Substrates eine obstruktive Lungenerkrankung mit bronchialer Hyperreagibilität induzieren. Nach Inhalation von Futter-Pellet-Staub zeigen gesunde Pferde dagegen lediglich eine Verschlechterung von Lungenfunktionsparametern,
jedoch keine erhöhte bronchiale Reagibilität (FINK 1998). Die Inhalation von Heustaub- Suspensionen führt bei gesunden Pferden dosisabhängig nur zu einer geringgradigen Infiltration der Atemwege mit neutrophilen Granulozyten, ohne die Lungenfunktion zu beeinträchtigen (PIRIE et al. 2002a). Für diese Entzündungsinduktion sind v. a. die partikulären Bestandteile des Heustaubs selbst verantwortlich – sowohl in löslicher Form (Endotoxine und Proteasen) als auch als Suspension (Schimmelpilzsporen) – und nicht lösliche Substanzen auf der Oberfläche der Staubpartikel (PIRIE et al. 2002b).
2.2.3.5 Genetische Disposition
Bereits 1939 wurde eine genetische Prädisposition für die Dämpfigkeit des Pferdes postuliert (SCHAEPER 1939). MARTI et al. (1991) bzw. MARTI (2000) konnten nach Untersuchungen in Gestüten eine genetische Disposition für die COB beweisen: 39 % der Nachkommen an COB erkrankter Hengste litten ebenfalls an COB verglichen mit 12 % der Nachkommen gesunder Hengste. Heritabilitätsangaben konnten sie allerdings nicht machen. Die Autoren sahen in der chronisch obstruktiven Bronchitis eine multifaktorielle Erkrankung, die eine starke genetische Basis besitzt.
2.2.4 Pathogenese
Eine durch Infektionserreger oder Allergene hervorgerufene akute Bronchiolitis kann bei fehlender Ausheilung oder ungünstigen mikroklimatischen Einflüssen in einen chronischen Zustand übergehen (KRAFT et al. 1987); unabhängig von der variablen Ätiologie der COB führt die Erkrankung in eine sich selbst erhaltende Entzündung (DEEGEN et al. 1987). Die weitaus wichtigste pathologische Veränderung ist nach DEEGEN (1992) eine Einengung der kleinen Bronchien und Bronchiolen, die über verschiedene Grade der reversiblen Bronchialobstruktion schließlich in einen irreversiblen Zustand übergeht. Der Autor hält zwei pathogenetische Mechanismen für die zentralen Auslöser dieser Bronchialobstruktion für möglich: einerseits eine Hyperreagibilität der Atemwege, andererseits eine Störung der mukoziliären Clearance. Obwohl einer dieser beiden Mechanismen den Typus der Erkrankung zu bestimmen scheint, sind beide pathogenetisch miteinander verknüpft.
normal Bronchiallumen Obstruktion
Hypoventilation normale Ventilation
Ringmuskel Spasmus
Ödem
Hyperkrinie Dyskrinie Schleimhaut
Schleimfilm
Abbildung 2: Schematische Darstellung der Bronchialobstruktion
(aus Boehringer Ingelheim Vetmedica GmbH: Die obstruktive Bronchitis beim Pferd, 2002)
Die multifaktorielle Verengung der Luftwege behindert wiederum die Selbstreinigungsmechanismen der Lunge. Bei unzureichender Bewegung der Pferde aufgrund der Leistungsdepression bleibt außerdem die Bronchodilatation und positive adrenerge Stimulierung der mukoziliären Clearance durch körperliche Belastung mit Adrenalinausschüttung aus (MÜLLER et al. 1983; DEEGEN et al. 1987). Das produzierte Sekret kann nicht abtransportiert werden und bewirkt selbst Veränderungen der Atemwegsmorphologie. Auf diese Weise entsteht ein sich selbst unterhaltender Prozess, der den chronischen Charakter der COB ausmacht. Ohne richtige Therapie, die die Entfernung des Schleims zum Ziel hat, und ohne die Elimination der auslösenden Noxe verschlechtert sich der Zustand des Patienten ständig zunehmend (SASSE 1995).
2.2.4.1 Hyperreagibilität
Die normale Reagibilität der Atemwege ist ein Abwehrmechanismus, der durch eine Anpassung des Bronchialdurchmessers verhindert, dass Staubpartikel bis in die Alveolen gelangen. Unter dem Begriff Hyperreagibilität versteht man die übermäßige Bereitschaft der Atemwege, auf inhalierte Noxen mit einer starken Verengung des Bronchialdurchmessers zu reagieren (DERKSEN u. ROBINSON 2002).
Die Einengung des Bronchialbaumes geschieht durch einen Bronchospasmus, einer reversiblen Kontraktion der glatten Muskulatur. Sie wird ausgelöst durch die Erregung sog.
„irritant receptors“ (schnell adaptierende Reizrezeptoren) unter dem Epithel, einer von drei Rezeptortypen, die für den Hustenreflex verantwortlich sind und dem Kern des N. vagus ein
„feed back“ über den Tonus der glatten Muskulatur liefern (HAHN 1998). Der Parasympathikus reagiert hierauf mit einer Acetylcholinfreisetzung, die wiederum eine Stimulation der muskarinergen Rezeptoren (Typ III) der Bronchialmuskulatur bewirkt und so zu einer Konstriktion des Bronchialbaumes führt. Inhalierte Noxen wie Staub, Schadgase (u.a.
Ammoniak), Entzündungsmediatoren, Histamin und andere biogene Amine aktivieren dieses System (KLEIN u. DEEGEN 1986b; DERKSEN u. ROBINSON 2002; HAHN 1998; KRAFT et al.
1987). Eine Entzündung der luftführenden Wege mit begleitendem Epithelumbau legt diese
„irritant receptors“ frei und macht diese angreifbar für Entzündungsmediatoren (DEEGEN et al.
1987).
Hinzu kommen eventuell eine allergiebedingte Freisetzung von Mediatoren aus vermehrt auftretenden Mastzellen und die Entwicklung eines Bronchialödems. Lang andauernder Bronchospasmus führt zu Hypertrophie und –plasie der Bronchialmuskulatur und verschlimmert damit die Konstriktion. In diesem Stadium reichen schon kleinste Partikelmengen in der eingeatmeten Luft aus, um eine übermäßige Abwehrreaktion auszulösen (Hyperreagibilität). Durch die Hyper- und Metaplasie des Epithels reicht bereits eine geringe Kontraktion der glatten Muskulatur aus, um eine starke Obstruktion hervorzurufen (DERKSEN u. ROBINSON 2002).
2.2.4.2 Störung der mukoziliären Clearance
Für die Reinigung der Atemwege stehen drei Mechanismen zur Verfügung: der Hustenreflex, die Flimmerepithelaktivität und die Benetzung von Fremdstoffen durch Surfactant im Alveolarbereich (SASSE 1995).
Der dem Flimmerepithel aufliegende Schleim wird von Becherzellen und (zu einem geringeren Anteil) von submukösen Drüsen gebildet und von den Zilien auf der Epitheloberfläche oral abtransportiert. Gesunde Pferde weisen nur wenige schleimproduzierende Zellen in den Bronchien auf (DERKSEN u. ROBINSON 2002) und können abgestorbene Epithelzellen und inhalierte Staubpartikel, die bis in die tieferen Bereiche des Atmungstraktes gelangen, innerhalb einer Stunde wieder eliminieren (DECONTO 1985).
Bei mechanischer Irritation oder durch die entzündungsbedingte Erregung von C-Faserenden erfolgt über die Aktivierung eines parasympathischen Reflexes eine Zunahme der Schleimproduktion (HAHN 1998). Die chronische Inhalation von Staubpartikeln bewirkt eine übermäßige Stimulierung von Makrophagen, die durch eine vermehrte Zytokinproduktion (u. a. Interleukin-8) chemotaktisch auf neutrophile Granulozyten wirken (FRANCHINI et al.
1998). Entzündungsmediatoren wie Elastase und Sauerstoffradikale, v. a. aus neutrophilen Granulozyten (NADEL et al. 1999; NADEL 2000), können ebenfalls die Schleimproduktion und -sekretion anregen und sind für den Umbau des Bronchialepithels verantwortlich. Durch Zunahme der Schleimproduktion (Hyperkrinie, v. a. in der ersten Krankheitsphase), Konsistenzänderung des Schleimes (Dyskrinie) und Abnahme der Clearance durch die erhöhte Viskosität des produzierten Schleimes bzw. Verlust der Zilien sammelt sich Sekret in Trachea und Bronchien an (DERKSEN u. ROBINSON 2002; DEEGEN 1992; DECONTO 1985).
Die Schleimschicht liegt in zwei Phasen über dem Bronchialepithel. Direkt an der Bronchialschleimhaut besteht sie aus einer wässrigen Solphase, in die die Zilien des Epithels hineinragen. Darüber befindet sich eine visköse Gelphase, in der inhaliert Partikel und Zelldedritus festgehalten werden. Mit jedem oral gerichteten Schlag strecken sich die Zilien bis in die Gelphase hinein und transportieren mit der Gelphase Fremdpartikel in Richtung
Kehlkopf (Abbildung 3). Beim Rückschlag ziehen die Zilien sich aus der Gelphase zurück und bewegen sich nur in der Solphase zurück in die Ausgangsposition (Abbildung 4).
Abbildung 3: Schematische Darstellung eines oral gerichteten Zilienschlags des Bronchialepithels (nach SASSE 1995, aus Boehringer Ingelheim Vetmedica GmbH:
Die obstruktive Bronchitis beim Pferd, 2002).
Abbildung 4: Schematische Darstellung des aboralen Rückschlags der Zilien des Bronchialepithels (nach SASSE 1995, aus Boehringer Ingelheim Vetmedica GmbH:
Die obstruktive Bronchitis beim Pferd, 2002).
Die mukoziliäre Clearance sistiert, wenn zu wenig oder überhaupt keine Zilien mehr vorhanden sind, die Gelphase zu zähflüssig wird oder ein freier Rückschlag der Zilien nicht möglich ist, weil die Solphase durch eine Zunahme der Gelphase erdrückt wird (SASSE 1995).
2.2.4.3 Pathomorphologische Veränderungen
Die pathologischen Veränderungen im Epithelbereich beginnen mit einer Degranulation und Abnahme der Clara-Zellen, Vermehrung und Größenzunahme der Becherzellen bis in den Bereich der Bronchiolen hinein und dem Verlust der Zilien. Durch intraepitheliales Einwandern von Mastzellen, Lymphozyten und neutrophilen und eosinophilen Granulozyten weiten sich die Interzellularspalten. In der Nähe peribronchiolärer Infiltrate findet sich meist auch eine Fibrosierung der Alveolarsepten. Die geschilderten Vorgänge treten in ihrem Grad variabel und in den meisten Fällen kombiniert auf. Die morphologischen Veränderungen des Bronchialepithels finden sich vorwiegend in den kleinen Atemwegen (Bronchiolitis), funktionelle Veränderungen können jedoch am ganzen Bronchialepithel auftreten (KAUP et al.
1990a, b; DROMMER et al. 1987; DEEGEN et al. 1987; SCHOON u. DEEGEN 1983; VAN DEN
INGH 1985). Der Grad der pathologischen Veränderungen entspricht nicht dem klinischen Bild (LARSON u. BUSCH 1985).
2.2.4.4 Folgen der Bronchialobstruktion
Hohe exspiratorische Strömungsgeschwindigkeiten (z. B. beim Husten) kollabieren durch ihre Sogwirkung die knorpelfreien Bronchialanteile. Zähes Sekret und ein Mangel an Surfactant (verhindert die Anhaftung von Sekret an die Epitheloberfläche) verkleben die Bronchien.
Distal dieser Verschlüsse im Bronchial- und Alveolarbereich wird Luft eingeschlossen („air trapping“). Werden diese Verschlüsse nicht mehr geöffnet, kommt es zur Resorption des Sauerstoffsanteils, die restliche Luft bleibt eingeschlossen. Die Folgen für die Atemmechanik sind abhängig von der Menge und Lokalisation der eingeschlossenen Luft. In ausgeprägter Form kann die eingefangene Luft die exspiratorische Kompression selbst großer Bronchien bewirken. Dies führt zu einer schweren Beeinträchtigung der Atmung und äußert sich in einer erheblichen Ruhedyspnoe (DEEGEN u. MÜLLER 1983).
Störungen der Atemmechanik und alveoläre Hypoventilation bewirken letztendlich einen Zustand der respiratorischen Insuffizienz. Nach COMROE et al. (1972) kommt es infolge von Hypoxie und Hyperkapnie zu einer reflektorischen Engstellung der Lungenarteriolen (Euler- Liljestrand-Reflex), die erkrankten Lungenareale werden durch Gefäßengstellung weitgehend
aus dem Kreislauf ausgeschaltet. Unterschreitet der paO2 70 mmHg wird das Atemzentrum aktiviert und es erfolgt eine zentrale Atemstimulation (KRAFT et al. 1987). Folgen können neben einem Leistungsabfall pulmonaler Bluthochdruck und Rechts-Herz-Insuffizienz mit Bildung eines Cor pulmonale sein (HAMANN 1999).
2.2.5 Diagnostik
2.2.5.1 Anamnese und klinische Symptomatik
Ein guter Vorbericht ist die Voraussetzung für eine gute Diagnostik. Die Anamnese liefert erste Hinweise auf Art, Dauer, Sitz und Genese der Erkrankung und sollte neben dem Alter auch Auskünfte über die Art der Aufstallung, Fütterung, Nutzung und Leistungsbereitschaft des Pferdes enthalten. Weiterhin sind das Auftreten von Husten oder Atmungsproblemen, v. a. im Zusammenhang mit Fütterungs- oder Haltungswechsel, Bewegung oder Staubexposition von Bedeutung. Die Fragen nach regelmäßigen Impfungen, bekannten Allergien sowie überstandenen Virusinfektionen sollten nicht fehlen (BEECH 1979).
Die klinischen Symptome bei der chronisch obstruktiven Bronchitis reichen von leichtem Leistungsabfall bis zu chronischem Husten, mukösem Nasenausfluss und hochgradiger Ruhedyspnoe (DERKSEN 1993). In retrospektiven Studien fanden DIXON et al. (1995) bzw.
MCPHERSON et al. (1978) folgende vorberichtlichen Symptome bzw. klinischen Befunde einer COB: Leistungsschwäche (51,0 % bzw. nicht aussagefähig, n. a.), Dyspnoe nach Belastung (22,9 % bzw. n. a.), Husten (83,3 % bzw. 91 %), einseitiger (4,7 % bzw. n. a.) bzw.
beidseitiger (54,1 % bzw. n. a.) Nasenausfluss, klinische Dyspnoe (43,1 % bzw. 76,3 %) und auffällige tracheale (63,1 % bzw. n. a.) oder thorakale (46,9 % bzw. 52,6 %) Auskultationsbefunde.
2.2.5.2 Blutgasuntersuchung
Die Hauptfunktion der Lunge ist der Gasaustausch. Durch die alveolo-kapilläre Membran hindurch kommt es zu einer Kohlenstoffdioxidabgabe aus dem Blut in die Alveolarluft und einer Sauerstoffaufnahme aus den Alveolen in das Blut (Arterialisierung).
Die Bestimmung des arteriellen Sauerstoffpartialdruckes (paO2), des arteriellen Kohlenstoffdioxidpartialdruckes (paCO2) und die arterio-alveoläre Sauerstoffdifferenz (AaDO2) sind wertvolle Parameter zur Erkennung und Quantifizierung einer partiellen oder globalen respiratorischen Insuffizienz (MEISTER et al. 1976; KLEIN u. DEEGEN 1986a;
TSCHUDI 1995).
Im Frühstadium einer COB liegen die Partialdrücke aufgrund einer Minderdurchblutung der weniger belüfteten Alveolen (Euler-Liljenstand-Reflex) noch im Normbereich (TSCHUDI
1995). Erst wenn deutliche Störungen des Ventilations-Perfusions-Verhältnisses vorhanden sind, ist der paO2 erniedrigt (Partialinsuffizienz). Da Kohlenstoffdioxid deutlich schneller diffundiert, kommt es erst wesentlich später zur Ausprägung einer Hyperkapnie und man spricht von einer Globalinsuffizienz (KLEIN u. DEEGEN 1986a). Kompensatorisch reagiert der Körper mit einer Hyperventilation (vermehrte CO2-Abgabe) bzw. mit der renalen Rückresorption von HCO3--Ionen aus den Nierentubuli (MEISTER et al. 1976).
Eine genauere Beurteilungsmöglichkeit der jeweiligen Gasaustauschverhältnisse erhält man durch die Berechnung der alveolo-arteriellen Sauerstoffdifferenz (AaDO2). In diesen Wert fließen nicht nur die aktuellen Ventilationsverhältnisse, sondern auch der aktuelle Barometerdruck ein. Daher wird dieser Wert weniger von der Höhenlage und Luftdruckschwankungen beeinflusst (KLEIN u. DEEGEN 1986a).
2.2.5.3 Bronchoskopie und Tracheobronchialsekretanalyse
Die Einführung von flexiblen Lichtleiterendoskopen ermöglichte eine Betrachtung des Atmungstraktes am lebenden Pferd bis in die Hauptbronchien hinein. FISCHER (1980) hat dies ausführlich beschrieben. Es werden Farbe und Feuchtigkeit der Schleimhaut, evtl.
vorhandenes Sekret nach Menge und Viskosität, die Dicke der Carina tracheae als Hinweis
auf ein Schleimhautödem und sonstige Auffälligkeiten beurteilt (DEEGEN 1995). DIECKMANN
etablierte 1987 eine Klassifizierung der Sekretmenge und Viskosität. Zytologische Untersuchungen von Sekretproben können Aufschluss über die Ursache einer vermehrten Sekretion liefern.
DECONTO (1983, 1985) assoziiert das Auftreten von Curshmann-Spiralen, schaumigen Makrophagen (Alveolarmakrophagen) und Riesenzellen vom Fremdkörper-Typ im Tracheobronchialsekret mit einer vorhandenen Bronchialobstruktion und reduzierter mukoziliärer Clearance. Sie stellen somit typische Befunde bei einer COB dar. Nach COSTA
und DEEGEN (1985) nimmt ihr Anteil im Laufe einer antiobstruktiven Therapie noch zu.
Curshmann-Spiralen sind eingedickte Schleimausgüsse der terminalen Bronchien, die durch die Bewegung der Zilien ihre charakteristische spiralförmige Form erhalten. Bei COB- Patienten ohne klinischen Symptome deuten sie auf eine Erkrankung der kleinen Atemwege hin. Makrophagen stammen größtenteils aus dem Alveolarbereich. Bei einer Bronchialobstruktion durch Sekretsammlung und Schleimhautödem werden sie in den Bronchiolen zurückgehalten und phagozytieren Surfactant. Dadurch erscheinen sie schaumig.
Riesenzellen entstehen durch die Fusion mehrerer Makrophagen oder Monozyten. Dies geschieht, wenn inhalierte Partikel zu groß sind, um von einer einzigen Zelle phagozytiert zu werden. Sie sind ebenfalls ein Hinweis auf eine verminderte Clearance und Bronchialobstruktion (DECONTO 1983, 1985).
Der Nachweis von Becherzellen ist kennzeichnend für Bronchitiden und ein morphologisches Korrelat zur Dyskrinie (DIECKMANN u. DEEGEN 1990). Das Auftreten von Basalzellen gilt als Hinweis auf eine Metaplasie der Bronchialschleimhaut. Die Bedeutung der Charcot-Leyden- Kristalle (gebildet beim Zerfall aus den Granula eosinophiler Granulozyten) und ihr eventueller Zusammenhang mit einem Allergiegeschehen ist beim Pferd unklar. DIXON et al.
(1995) finden bei an COB erkrankten Pferden höhere Anteile an neutrophilen Granulozyten als bei gesunden Pferden. Da ihr Anteil aber stark streut, ist es schwer, zwischen gesunden und geringgradig erkrankten Pferden zu unterscheiden. Die Autoren halten generell die Auswertung des Tracheobronchialsekrets für diagnostisch weniger nützlich als die zytologische Differenzierung der bronchoalveolären Lavage.
2.2.5.4 Bronchoalveoläre Lavage
Die bronchoalveoläre Lavage (BAL) wird dann durchgeführt, wenn oben angewendete Untersuchungsmethoden keine eindeutige Diagnosefindung erlauben oder der Untersucher Informationen über den Zustand der tieferen Atemwege erhalten will. Ziel der BAL ist es, Zell- und Flüssigkeitsproben zu sammeln, die von der epithelialen Oberfläche der Alveolen bzw. terminalen Bronchien stammen. Da die Oberfläche im Alveolarbereich ca. 100-mal größer ist als direkt distal der eingekeilten Endoskopspitze, repräsentiert die BAL-Flüssigkeit (BALF) die Verhältnisse im Alveolarbereich sehr gut (REYNOLDS 1987; HEWSON u. VIEL
2002). Die BALF enthält weniger Epithelzellen, dafür mehr Makrophagen und Lymphozyten als Proben aus proximaleren Anteilen des Atmungstraktes und spiegelt daher nach NAYLOR et al. (1992) die beteiligten Entzündungsprozesse besser wider.
Die Normwerte für die Zellzusammensetzung der BAL variieren zwischen verschiedenen Autoren beträchtlich und lassen sich z. T. mit Unterschieden in der BAL-Durchführung erklären (DIXON et al. 1995; HEWSON u. VIEL 2002). Daher gelten die in Tabelle 9 angegebenen Normwerte, wie sie in dieser Arbeit verwendet werden, nur für die in Kapitel 3.2.1.6 beschriebene Untersuchungstechnik.
Viele Autoren (DIXON et al. 1995; NAYLOR et al. 1992; DERKSEN et al. 1985a; LARSON u.
BUSCH 1985) sind sich darin einig, dass ein erhöhter Anteil an neutrophilen Granulozyten Hinweis auf eine Entzündung der Atemwege und typisch für eine COB ist. HOFFMANN et al.
(1998) konnten bei Pferden mit Hyperreagibilität einen erhöhten Anteil von Mastzellen nachweisen. Eosinophile Granulozyten findet man nur in einem kleinen Teil (< 20 %) der COB-Patienten und machen weniger als 5 % der Zellen aus (DIXON et al. 1995).
2.2.5.5 Diagnostik der bronchialen Hyperreagibilität
Bronchiale Provokationstests erfassen die Bereitschaft der Atemwege, auf inhalierte Noxen mit einer Veränderung des Bronchialdurchmessers zu reagieren. Diese Atemwegsreagibilität zeigt sich in der Höhe der Reizschwelle (Sensitivität) und dem Ausmaß der Antwort im Verhältnis zur Konzentration des verwendeten Agens (HOFFMANN 2002).
Reicht ein qualitativer Nachweis auf Hyperreagibilität bei einem Pferd, z. B. für Versuchszwecke aus, kann die Aufstellung des Tieres und Exposition zu qualitativ schlechtem Heu oder Stroh eine bronchiale Hyperreagibilität auslösen (ROBINSON et al. 1985;
MCGORUM et al. 1993b). MCPHERSON u. THOMSON (1983) empfehlen, Pferde mit COB- Verdacht aber wenig ausgeprägter Symptomatik einige Stunden vor der Untersuchung den entsprechenden Allergenen bzw. schimmligem Heu oder Staub auszusetzen, um die klinische Untersuchung zu erleichtern.
Die zur quantitativen Messung der Atemwegsreagibilität angewandten Provokationstests können in zwei Gruppen unterteilt werden: Tests, mit denen die spezifische Reaktion auf ein einzelnes inhaliertes Allergen oder ein ganzes Allergengemisch gemessen wird, und Methoden zur Bestimmung der unspezifischen Hyperreagibilität mit definierten pharmakologisch wirksamen Substanzen.
Inhalations-Provokationstests mit ultraschallvernebelten Schimmelpilz- oder Milbenextrakten (MCPHERSON et al. 1979a; DERKSEN et al. 1988; MCGORUM et al. 1993b; FREVEL 1997), fraktionierten Heustaub-Suspensionen (PIRIE et al. 2002a, b) bzw. Futter-Pellet-Stäuben (FINK
1998) dienen v. a. der Erforschung der an der COB-Auslösung beteiligten Antigenen.
Zur Bestimmung der unspezifischen Hyperreagibilität werden beim Pferd Substanzen wie Histamin (KLEIN 1984; KLEIN u. DEEGEN 1986b; DOUCET et al. 1991), Metacholin (ROBINSON et al. 1985), Ipratropiumbromid (ROBINSON et al. 1993) oder Zitronensäure (ROBINSON et al. 1985) inhaliert oder Histamin intravenös verabreicht (ROBINSON et al. 1985;
DERKSEN et al. 1982b; DERKSEN et al. 1985b).
KLEIN und DEEGEN (1986b) fanden bei gesunden Pferden keine unspezifische Hyperreagibilität, aber bei 25 % aller geringgradig und bei 100 % aller schwer erkrankten Patienten. ROBINSON et al. (1985) können in symptomfreien Phasen von an COB erkrankten Pferden mit oben erwähnten Methoden keine Hyperreagibilität nachweisen.
