Behandlung der Pneumonie beim Fohlen:
Vergleich der Wirksamkeit von Azithromycin/Doxycyclin und
Azithromycin/Rifampicin
INAUGURAL – DISSERTATION zur Erlangung des Grades einer
Doktorin der Veterinärmedizin - Doctor medicinae veterinariae -
(Dr. med. vet.)
vorgelegt von Maria Wetzig Großröhrsdorf
Hannover 2018
Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover
1. Gutachterin: PD, Dr. M. Venner, PhD, Dipl. ECEIM Klinik für Pferde
Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover
2. Gutachter: Prof. Dr. M. Ganter
Klinik für kleine Klauentiere
Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover
Tag der mündlichen Prüfung: 16.11.2018
I
1 EINLEITUNG 1
2 LITERATURÜBERSICHT 3
2.1 Das Rhodococcus equi – Bakterium 3
2.1.1 Taxonomie und mikrobiologische Merkmale 3
2.1.2 Vorkommen und Bedeutung von R. equi für die Pferdezucht 4 2.1.3 Epidemiologie, Ätiologie und Transmission von R. equi 5
2.2 Klinische Manifestation der equinen Rhodokokkose 7
2.2.1 Pulmonale Form 7
2.2.2 Extrapulmonale Krankheitsform 8
2.3 Diagnostik der R. equi-Pneumonie 9
2.3.1 Diagnostische Besonderheiten 9
2.3.2 Direkter Erregernachweis 11
2.3.2.1 Empfehlung des American College of Veterinary Internal Medicine 11 2.3.2.2 Zytologischer und kultureller Erregernachweis 11
2.3.2.3 Molekularbiologischer Nachweis 12
2.3.3 Screening-Untersuchungen 13
2.4 Antimikrobielle Therapie 14
2.4.1 Allgemeines zur Behandlung der R. equi-bedingten Pneumonie 14
2.4.2 Rifampicin und die wichtigsten Makrolide 15
2.4.2.1 Rifampicin 15
2.4.2.2 Makrolide 17
2.4.2.3 Behandlungsregime 19
2.4.3 Problematik der Resistenzentwicklung 22
II
2.4.4.2 Doxycyclin bei R. equi-Erkrankungen 25
2.5 Fokus und Hypothese 26
3 MATERIAL UND METHODEN 28
3.1 Material 28
3.1.1 Probanden 28
3.1.1.1 Aufzucht-, Haltungs- und Fütterungsbedingungen der Fohlen 28 3.1.1.2 Hygienemanagement (Impfung und Entwurmung) 29 3.1.2 Aufnahmekriterien der Fohlen in die Studie 29
3.2 Methode 30
3.2.1 Klinische Untersuchung 30
3.2.2 Blutuntersuchung 32
3.2.3 Ultrasonografische Untersuchung der Lunge 33
3.2.4 Klinische Studie 34
3.2.4.1 Einschlusskriterien 34
3.2.4.2 Aufnahme in die Studie 35
3.2.4.3 Durchführung der Behandlung 36
3.2.4.4 Behandlungsgruppen und Kontrollgruppe 37
3.2.4.5 Untersuchungen im Verlauf der Studie 38
3.2.4.6 Therapieende 39
3.2.4.7 Mindestbehandlungsdauer 39
3.2.4.8 Ausschlusskriterien 40
3.2.4.9 Anzahl der Probanden 41
3.2.5 Blutchemische Parameter 42
III
3.2.6.2 Statistische Methoden 43
4 ERGEBNISSE 47
4.1 Vergleich der Parameter zum Diagnosezeitpunkt 47
4.1.1 Geschlecht, Erkrankungsalter und Gewicht der Fohlen 48
4.1.1.1 Geschlechterverteilung 48
4.1.1.2 Altersverteilung 49
4.1.1.3 Gewichtsverteilung 49
4.1.2 Schweregrad der Erkrankung der Fohlen 49
4.1.2.1 Klinischer Score 49
4.1.2.2 Innere Körpertemperatur (IKT) 50
4.1.2.3 Blutleukozytenanzahl 50
4.1.2.4 Abszess-Anzahl und Abszess-Score 51
4.2 Nebenbefunde und unerwünschte Arzneimittelwirkungen 51 4.3 Effektivität der Behandlungsprotokolle 53
4.3.1 Anzahl der genesenen Fohlen und der nicht genesenen Fohlen 53 4.3.1.1 Anteil genesener Fohlen ohne Therapieverlängerung 53 4.3.1.2 Anteil der genesenen Fohlen mit Therapieverlängerung 54
4.3.1.3 Anteil der nicht-genesenen Fohlen 55
4.3.1.4 Therapiedauer 55
4.3.2 Wirksamkeitsnachweis der Behandlungsprotokolle 56
4.4 Ergebnisse der Analyse der blutchemischen Parameter aus den
Serumproben 60
4.4.1 Harnstoff 60
IV
4.4.4 γ-Glutamyltransferase (GGT) 65
5 DISKUSSION 67
5.1 Endemisches Vorkommen der abszedierenden R. equi-Pneumonie
innerhalb der Fohlenpopulation 67
5.2 Datenmanagement 68
5.3 Homogenität der Untersuchungspopulation 69 5.4 Grundlegende Erläuterungen zu den verwendeten Antibiotika und
zum Studienaufbau 69
5.4.1 Rifampicin in Kombination mit Azithromycin 69
5.4.2 Doxycyclin als Alternative 70
5.4.3 Bemerkungen zum Studienaufbau 71
5.5 Vergleich der Antibiotika-Kombinationen Azithromycin/Rifampicin
und Azithromycin/Doxycyclin 73
5.5.1 Wirksamkeit der Azithromycin/Rifampicin-Kombination zur Behandlung der
R. equi-Pneumonie beim Fohlen 73
5.5.2 Wirksamkeit der Azithromycin/Doxycyclin-Kombination zur Behandlung
der R. equi-Pneumonie beim Fohlen 74
5.6 Nebenbefunde und unerwünschte Azneimittelwirkungen 75
5.7 Schlussfolgerung 76
6 ZUSAMMENFASSUNG 78
7 SUMMARY 80
8 LITERATURVERZEICHNIS 82
V
10 ABBILDUNGSVERZEICHNIS 192
11 TABELLENVERZEICHNIS 193
12 DANKSAGUNG 201
VI
% Prozent
< kleiner (weniger) als die nachfolgende Zahl
= gleich
> größer (mehr) als die nachfolgende Zahl
≤ kleiner (weniger) gleich als die nachfolgende Zahl
≥ größer (mehr) gleich als die nachfolgende Zahl
°C Grad Celsius
µl Mikroliter
A bzw. Abs. Abszess ACC Acetylcystein
ACVIM American College of Veterinary Internal Medicine ANOVA engl. analysis of variance bzw. Varianzanalyse
AZM Azithromycin
b.i.d. latein. bis in die bzw. zweimal täglich BALC Bronchoalveoläre Lavage-Zellen bzw. beziehungsweise
ca. circa
Da Dalton
dl Deziliter
DNA engl. deoxyribonucleic acid bzw. Desoxyribonukleinsäure
DOX Doxycyclin
EDTA Ethylendiamintetraacetat
VII
g Gramm
ggr. geringgradig
GGT γ („Gamma")‑Glutamyltransferase GLDH Glutamatdehydrogenase
h Stunde
hgr. hochgradig
i. m. intramuskulär i. v. intravenös ICR Intercostalraum IgG Immunglobulin G
IKT Innere Körpertemperatur
IRR engl. Incidence Rate Ratio bzw. Inzidenzraten-Verhältnis
Kap. Kapitel
kb Kilo-Basenpaar
kg Kilogramm
KGW Körpergewicht
LALLF M-V Landesamt für Landwirtschaft, Lebensmittelsicherheit und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern
M. Mycobacterium
m2 Quadratmeter
Mb Mega-Basenpaar
mg Milligramm
mgr. mittelgradig
MHK Minimale Hemm-Konzentration
VIII
MHz Megahertz
ml Milliliter
mm Millimeter
n Stichprobenumfang
o. b. B. ohne besonderen Befund p. o. per os bzw. peroral
PCR Polymerase-Kettenreaktion
PELF engl. Pulmonary epithelial lining fluid
Pn Pneumonie/ pneumonisch verändertes Lungenareal p-Wert Signifikanzwert
R. equi Rhodococcus equi
RIF Rifampicin
RNA engl. ribonucleic acid bzw. Ribonukleinsäure
rpm engl. revolutions per minute für „Umdrehungen pro Minute“
s.i.d. latein. semel in die bzw. einmal täglich
sog. sogenannt
ssp. Subspezies oder Unterart TBS Tracheobronchialsekret TMR Total-Misch-Ration U engl. Unit bzw. Einheit
u. und
u. a. unter anderem/unter anderen Vap A virulenz-assoziertes Protein A
IX z. B. zum Beispiel
α „Alpha“, Signifikanzniveau
β „Beta", Wahrscheinlichkeit für einen Fehler 2. Art
X
1
1 EINLEITUNG
Die Rhodococcus equi (R. equi) -Infektion wurde 1923 erstmals bei einem Fohlen beschrieben (MAGNUSSON 1923). Heutzutage gilt sie als weltweit verbreitet und ist als wichtige Erkrankungsursache des Respirationstraktes von Fohlen im Alter von drei Wochen bis zu sechs Monaten bekannt (ELISSALDE et al. 1980).
R. equi ist ein grampositives, pleomorphes, unbewegliches, nicht sporenbildendes Bakterium, welches ubiquitär vorkommt und als saprophytäres Bodenbakterium gilt.
Es besitzt eine hohe Tenazität und hat geringe Wachstums- und Nährstoffansprüche.
R. equi wird von herbivoren Weidetieren, besonders von Pferden, in der Umwelt via orofäkalem Zyklus verbreitet. Außerdem konnte der Erreger auch bei einer Vielzahl von anderen Tierarten, wie zum Beispiel Schweinen, Ziegen, Rindern, Kameliden, Katzen, Hunden, Krokodilen und diversen heimischen Wildtieren, isoliert werden. Bei immunsupprimierten Menschen wurden ebenfalls Rhodokokken nachgewiesen und sie gelten somit auch als Zoonoseerreger. R. equi löst allerdings, mit Ausnahme vom Fohlen, bei immunkompetenten Lebewesen selten eine klinische Erkrankung aus (BARTON u. HUGHES 1984; PRESCOTT 1991; TAKAI 1997).
Der fakultativ intrazelluläre Erreger, der durch Phagozytose von Makrophagen (z. B.
den Alveolarmakrophagen) und neutrophilen Granulozyten aufgenommen wird, verursacht bei Fohlen eine pyogranulomatöse Bronchopneumonie als hauptsächliche klinische Manifestationsform (ZINK et al. 1987; HONDALUS 1997). Extrapulmonale Krankheitsbilder, wie beispielsweise Durchfall, ulzerative Typhlocolitis, eitrige Lymphadenitis, Synovitis, Osteomyelitis oder Uveitis, können ebenfalls auftreten (ZINK et al. 1986; REUSS et al. 2009).
Eine R. equi-bedingte abszedierende Pneumonie der Fohlen führt unbehandelt zu schweren Krankheitsbildern bis hin zum Tod und hat signifikante ökonomische Verluste auf endemisch betroffenen Zuchtbetrieben zur Folge (ELISSALDE et al.
1980). Aufgrund des subklinisch-beginnenden Krankheitsverlaufes, der unspezi- fischen ersten klinischen Symptome und der oftmals wenig sensitiven Nachweis- verfahren, ist eine eindeutige Erregerdiagnose erschwert. Je später eine
2
R. equi-Erkrankung diagnostiziert wird, umso weiter fortgeschritten sind die pathologischen Veränderungen der eitrig-abszedierenden Lungenentzündung der Fohlen und desto geringer ist der Behandlungserfolg (GIGUÈRE et al. 2011b).
Als Goldstandardtherapie zur Rhodokokkosebehandlung hat sich in den letzten Jahren die Kombination aus dem Makrolid-Antibiotikum Azithromycin und dem zur Gruppe der makrozyklischen Laktame gehörendem Rifampicin bewährt (GIGUÈRE et al. 2011b).
Besonders die weltweite Zunahme von resistenten R. equi-Stämmen führte jedoch zur Suche nach geeigneten Alternativen (GIGUÈRE 2017). Das Breitspektrum- Antibiotikum Doxycyclin, für welches in vitro-Studien eine gute antimikrobielle Aktivität und in Kombination mit Makroliden auch eine synergistische Effektivität gegen virulente R. equi belegten (NORDMAM u. RONCO 1992; GIGUÈRE et al. 2012;
RIESENBERG et al. 2014), soll in der vorliegenden Studie auf in vivo-Wirksamkeit getestet werden.
Die Ziele der vorliegenden Studie waren die klinische Effektivität und Sicherheit von der Antibiotika-Kombination Azithromycin und Doxycyclin im Vergleich zur Goldstandard-Therapie mit der Kombination Azithromycin und Rifampicin zur Behandlung der R. equi-Pneumonie der Fohlen zu bestimmen.
3
2 LITERATURÜBERSICHT
2.1 Das Rhodococcus equi – Bakterium
2.1.1 Taxonomie und mikrobiologische Merkmale
Rhodococcus equi (R. equi), damals bekannt als Corynebakterium equi, wurde erstmals 1923 in Schweden von Magnusson (MAGNUSSON 1923) aus einer pyogranulomatös veränderten Fohlenlunge isoliert. Durch GOODFELLOW und ALDERSON (1977) erfolgte eine Reklassifizierung des Bakteriums zur Gattung Rhodococcus als R. equi.
Die Gattung Rhodococcus gehört zusammen mit der Gattung Nocardia zur Familie der Nocardiaceae. Diese Familie zählt innerhalb der Klasse der Actinobacteria zur Ordnung der Actinomycetales (GOODFELLOW 1987). Rhodococcus ssp. sind grampositive, pleomorphe Bakterien mit einer Polysaccharidkapsel. Sie können kokkoide Formen oder Kurzstäbchen ausbilden und temporär Filamente und hyphenartige Gebilde mit Verzweigungen entwickeln. R. equi ist aerob wachsend, unbeweglich und nicht sporenbildend (FINNERTY 1992; FUHRMANN et al. 1997). Als wesentliche Zellwandkomponenten besitzen Rhodokokken Mykolsäuren. Aufgrund dieser hochmolekularen Fettsäuren und ihrer phylogenetischen und pathogenetischen Verwandtschaft werden die Rhodokokken zusammen mit Mycobacterium tuberculosis, einem wichtigen Tuberkuloseerreger bei Menschen und Tieren, zur supragenerischen Gruppe der Mycolata zugeordnet (PRESCOTT 1991; FINNERTY 1992; MEIJER u.
PRESCOTT 2004; SUTCLIFFE et al. 2010).
R. equi gilt als partiell säurefest, zeigt sich gegenüber sauren und alkalischen Desinfektionsmitteln als äußerst widerstandsfähig und hat geringe Wachstums- und Nährstoffansprüche (BARTON u. HUGHES 1980; HUGHES u. SULAIMAN 1987).
Es existieren zahlreiche Erregerstämme von R. equi, die in Abhängigkeit ihrer Virulenz in avirulente, schwach-virulente und virulente Varianten untergliedert werden (TAKAI et al. 1991b; HONDALUS 1997). Virulente Stämme des fakultativ intrazellulären Pathogens R. equi besitzen die Fähigkeit innerhalb eines mononuklearen Phagozyten,
4
wie den Alveolarmakrophagen einer infizierten Fohlenlunge, zu überleben und sich in modifizierten phagozytären Vakuolen, den sog. „R. equi containing vacuoles“, zu replizieren (BARTON u. HUGHES 1984; FINNERTY 1992). Nach der Phagozytose durch den Makrophagen wird die endosomale Reifung verhindert, indem die Ansäuerung des Phagosoms supprimiert und damit die Umwandlung in ein Phagolysosom inhibiert wird (FERNANDEZ-MORA et al. 2005; TOYOOKA 2005).
Das Genom eines pathogenen R. equi-Stammes (103S) besteht aus einem ungefähr 5,0 Mb großen, zirkulären Chromosom und einem zirkulären Virulenzplasmid (LETEK et al. 2010). Das extrachromosomale Virulenzplasmid (80 – 90 kb groß) beinhaltet die sog. Pathogenitätsinsel. Diese setzt sich aus mehreren Genen zusammen, die für das intrazelluläre Überleben und die Replikation benötigt werden, und kodiert wichtige Virulenzproteine, auch bezeichnet als virulenz-assozierte Proteine (Vap) (TAKAI et al.
1991a; TAKAI et al. 1991c; TAKAI et al. 1996; MUSCATELLO 2012a). Virulente R. equi-Stämme exprimieren das Oberflächenantigen Vap A (virulenz-assoziertes Protein A), welches für die Inhibierung der Phagosomen-Lysosomen-Fusion verantwortlich ist. Durch die intrazelluläre Modulation und Erregervermehrung kommt es zum nekrotischen Zelltod des Makrophagen. Die ausgeschütteten proinflammatorischen Signale und Entzündungsmediatoren bewirken eine Gewebszerstörung des angrenzenden Lungenparenchyms und führen von einer granulomatösen Entzündung zu einer verkäsenden Abszessbildung (TAKAI et al.
1991a; HAITES et al. 1997; JAIN et al. 2003; LÜHRMANN et al. 2004; FERNANDEZ- MORA et al. 2005; TOYOOKA 2005; WEIMAR 2006; ROFE et al. 2017).
2.1.2 Vorkommen und Bedeutung von R. equi für die Pferdezucht
R. equi ist ein weltweit, außer in der Antarktis, ubiquitär vorkommendes saprophytäres Bodenbakterium und kann aufgrund seiner hohen Widerstandskraft und Tenazität in der Umwelt, auch bei Trockenheit und Hitze, überleben (ELLENBERGER u.
GENETZKY 1986; HUGHES u. SULAIMAN 1987). Der Erreger wird vor allem von Herbivoren aber auch von Omnivoren via orofäkalem Zyklus nach transienter Besiedlung des Gastrointestinaltraktes verbreitet (BARTON u. HUGHES 1984).
Aufgrund der Widerstandskraft und der Fähigkeit den Kot der Tiere als Wachstums-
5
substrat zu nutzen und sich zu vermehren, gelingt es dem Bakterium im kotangereicherten Boden zu verbleiben. Dementsprechend wird die fäkale Ausscheidung von R. equi durch Tiere als bedeutsame Kontaminationsquelle für die Umwelt und demzufolge für die Pferdebetriebe erachtet (BARTON u. HUGHES 1984;
ELLENBERGER u. GENETZKY 1986; TAKAI et al. 1986; HUGHES u. SULAIMAN 1987; PRESCOTT 1987; TAKAI et al. 1987; TAKAI 1997). R. equi kommt infolgedessen auf allen Flächen mit Pferdehaltung vor und sowohl juvenile und als auch adulte Tiere sind mit dem Krankheitserreger allgegenwärtig in Kontakt. Deshalb sind seit vielen Jahren die Rhodokokken für die Pferdezucht weltweit von besonderer Bedeutung (COHEN 1994).
Insbesondere Fohlen sind empfänglich für die Infektion mit den virulenten Stämmen von R. equi. Sie erkranken meist im Alter von drei Wochen bis sechs Monaten an einer chronisch-abszedierenden Bronchopneumonie, die aufgrund einer variablen subklinischen Phase mit unspezifischen Symptomen (siehe Kap. 2.2.1) recht spät erkannt wird (GIGUÈRE u. PRESCOTT 1997). Sie kann sich unbehandelt in eine hochgradige, mitunter lebendsbedrohliche, respiratorische Erkrankung mit schlechter Prognose entwickeln (GIGUÈRE u. PRESCOTT 1997; COHEN et al. 2002). Ebenso kommen extrapulmonale Krankheitsbilder (siehe Kap. 2.2.2) vor (REUSS et al. 2009).
Aufgrund der hohen Morbiditätsraten (5 – 17 %) und der hohen Mortalitätsraten (40 – 80 %) von unbehandelten Fohlen auf endemisch betroffenen Betrieben, verursacht die R. equi-Pneumonie erhebliche Verluste in der Pferdezucht (ELISSALDE et al. 1980; PRESCOTT u. HOFFMAN 1993). Die unter Umständen kostenintensive Behandlung, der Wert- oder der Totalverlust der Fohlen stellen eine wirtschaftliche Belastung für die Betriebe dar (ELISSALDE et al. 1980; LAVOIE et al.
1994; AINSWORTH 1999). Somit gehört R. equi zu den wichtigsten bakteriellen Pathogenen und damit Hauptursachen für respiratorische Erkrankungen beim Fohlen (GIGUÈRE u. PRESCOTT 1997).
2.1.3 Epidemiologie, Ätiologie und Transmission von R. equi
In umfassenden epidemiologischen Untersuchungen konnte R. equi weltweit aus verschiedensten Gewebe-, Kot- und Umweltproben bei zahlreichen Tierarten und beim
6
Menschen isoliert werden. Neben dem Nachweis beim Fohlen, gelang die Identifizierung des Erregers bei sowohl gesunden als auch kranken Schweinen, Rindern, kleinen Wiederkäuern, Kameliden, Katzen, Hunden, Geflügel und Wildtieren (BARTON u. HUGHES 1980; WOOLCOCK u. MUTIMER 1980; BARTON u. HUGHES 1984; PRESCOTT 1991; TAKAI 1997; TAKAI et al. 2003; KOMIJN et al. 2007;
WITKOWSKI et al. 2015). R. equi ist folglich ein “multihost pathogen“ (engl. Erreger mit breitem Wirtsspektrum), der bei vielen Tierarten und ebenso beim Menschen die Fähigkeit besitzt, eine pyogranulomatöse Infektion der Lunge und anderer Organe mit Abszessbildung und Lymphadenitis zu verursachen. Eine Erkrankung ist bei immunkompetenten Lebewesen, mit Ausnahme vom Fohlen, äußerst selten (PRESCOTT 1991; VÁZQUEZ-BOLAND et al. 2013).
Der Zeitpunkt der natürlichen Infektion eines Fohlens und die Dauer der Inkubationsperiode wurden wissenschaftlich noch nicht eindeutig nachgewiesen.
Jedoch haben diverse Untersuchungen gezeigt, dass die Infektion mit R. equi wahrscheinlich recht frühzeitig innerhalb der ersten zwei Lebenswochen oder möglicherweise schon während der ersten Lebenstage eintritt (HOROWITZ et al.
2001; CHAFFIN et al. 2008; COHEN et al. 2013). Es wurde angenommen, dass die Transmission des Erregers aus der kontaminierten Umwelt auf das Fohlen durch aerogene und auch durch orale Infektion erfolgt (JOHNSON et al. 1983a; JOHNSON et al. 1983b). Heutzutage wird die aerogene Infektion des Respirationstraktes mit virulenten R. equi durch die Inhalation von bakterienhaltigem Staub als Hauptinfektionsroute der Rhodokokkose beim Fohlen gesehen (PRESCOTT 1987;
TAKAI 1997; COHEN 2014). Bei Fohlen, die innerhalb der ersten beiden Lebenswochen aerolisierten, virulenten R. equi ausgesetzt waren, konnte ein direkter Zusammenhang mit der Entstehung einer R. equi-Pneumonie hergestellt werden (MUSCATELLO et al. 2006; KUSKIE et al. 2011; COHEN et al. 2012; MUSCATELLO 2012a; COHEN et al. 2013). Die orale Aufnahme der Rhodokokken, beispielsweise durch Koprophagie, oder duch Abschlucken von infiziertem Sputum nach oronasaler Infektion mit virulenten R. equi, kann beim Fohlen zur Kolonisation und Vermehrung des Erregers im Darm führen und dient der Erregerverbreitung in der Umwelt (CIMPRICH u. ROONEY 1977; ELISSALDE et al. 1980; PRESCOTT et al. 1980).
7
Der vollständige bakterielle Lebenszyklus, der Übertragungsweg, der Infektionszeitpunkt oder die Wirtsfaktoren, welche die Prädisposition oder die Empfänglichkeit eines Fohlens beeinflussen, sind bis heute nicht restlos verstanden.
Weitere Forschungsarbeit und neue Erkenntnisse auf diesem Gebiet sind zur Bestätigung oder Widerlegung verschiedener Hypothesen erforderlich.
2.2 Klinische Manifestation der equinen Rhodokokkose
2.2.1 Pulmonale Form
Nach der Infektion des Respirationstraktes mit aerolisierten virulenten R. equi, der Phagozytose der Bakterien durch Alveolarmakrophagen und deren intrazellulärer Replikation, tritt nur in sehr seltenen Fällen eine subakute Verlaufsform der Erkrankung auf. Betroffene Fohlen zeigen wenige oder keine prodromalen Befunde und werden plötzlich auffällig durch hochgradige Atemnot, die progressiv fortschreitet und in weniger als 48 Stunden zum Tod führen kann (MARTENS et al. 1982; GIGUÈRE u.
PRESCOTT 1997). Klassischerweise äußert sich die R. equi-Pneumonie in einer chronischen, multifokalen, eitrig-abszedierenden bzw. pyogranulomatösen Broncho- pneumonie, die mit Abszessbildung und angrenzender eitriger Lymphadenitis einher- gehen kann (ZINK et al. 1986; GIGUÈRE u. PRESCOTT 1997; WEIMAR 2006). Die Fohlen zeigen meist die ersten klinischen Symptome frühestens im Alter von einem bis drei Monaten, da die Infektion gewöhnlich zunächst subklinisch verläuft.
Gelegentlich fallen die Fohlen bei körperlicher Aktivität oder in Stresssituation durch unspezifische Symptome auf. Sie zeigen allenfalls mildes Fieber, gelegentlich Husten oder eine geringfügig erhöhte Atemfrequenz. Dementsprechend ist in den frühen Erkrankungsstadien die klinische Diagnose der R. equi-Pneumonie aufgrund der geringen Spezifität der Symptome und der daher zahlreichen Differentialdiagnosen häufig uneindeutig. Beim Fortschreiten der Erkrankung von der subklinischen in die akute-chronische Form werden die klinischen Befunde einer Infektion des unteren Respirationstraktes deutlicher: Fieber, Lethargie, Tachykardie, Husten, Nasenausfluss (ein - oder beidseitig, mukös bis purulent), (Ruhe-) Dyspnoe mit Tachypnoe, ver- stärkter Atemanstrengung und abdominal-betonte Atmung und/oder pathologische
8
Atmungsgeräusche, Rassel- oder Nebengeräusche (z. B. Giemen). Weiterhin sind Inappetenz, Abmagerung und ein struppiges Haarkleid beschriebene klinische Symptome. Die Symptome bleiben jedoch variabel und sind vom Stadium und Schweregrad der Lungenveränderungen abhängig (GIGUÈRE u. PRESCOTT 1997;
CHAFFIN et al. 2011; GIGUÈRE et al. 2011a).
2.2.2 Extrapulmonale Krankheitsform
In selteneren Fällen kann die R. equi-Infektion auch andere Körpersysteme betreffen, was als extrapulmonale Erkrankungen bezeichnet wird (PRESCOTT 1991). Diese treten meist gleichzeitig mit einer Pneumonie auf, können aber auch unabhängig von der Atemwegserkrankung vorkommen. Eine retrospektive Fallstudie von REUSS et al.
(2009) zeigte, dass 74 % der Fohlen mit R. equi-Infektion (111/150) mindestens eine extrapulmonale Erkrankung aufwiesen. Dies verdeutlicht deren hohe Prävalenz (REUSS et al. 2009). Die Autoren gehen außerdem von einer hohen Prävalenzrate von subklinischen extrapulmonalen Erkrankungen, die unter Umständen erst bei der pathologischen Untersuchung festgestellt werden, aus (ZINK et al. 1986; REUSS et al. 2009). Durchfall trat bei 33 % der Fohlen (50/150) auf und war damit die häufigste extrapulmonale Form (REUSS et al. 2009). Im Allgemeinen kommen Durchfall- erkrankungen allerdings bei mehr als 50 % der Fohlen innerhalb der ersten sechs Lebensmonate aufgrund unterschiedlichster infektiöser und nicht-infektiöser Ursachen vor. Deshalb ist die Ätiologie einer Diarrhoe, als häufig auftretende extrapulmonale Erkrankung, nicht zwangsläufig R. equi- oder medikamenten-assoziert, sondern kann auch andere Ursachen haben (OLIVER-ESPINOSA 2018). Weitere extrapulmonale Erkrankungen sind unter anderem (u. a.) ulzerative Enterotyphlocolitis, eitrige Lymphadenitis, multifokale Abszesse, Peritonitis, pyogranulomatöse Hepatitis, Poly- synovitis, Osteomyelitis oder Uveitis (ZINK et al. 1986; REUSS et al. 2009; COHEN 2014).
9
2.3 Diagnostik der R. equi-Pneumonie
2.3.1 Diagnostische Besonderheiten
Die Fähigkeit, die R. equi-Pneumonie früh und verlässlich zu diagnostizieren, ist für die rechtzeitige Behandlung der Fohlen ausschlaggebend. Eine Früherkennung und gezielte Behandlung der Erkrankung verbessert die Prognose deutlich. Die klinischen Symptome der R. equi-Pneumonie bei Fohlen sind allerdings nicht pathognomonisch und bei vielen bakteriellen und viralen Erregern ähnlich und wenig spezifisch. Oftmals ist eine R. equi-bedingte Erkrankung von einer durch ein anderes Pathogen verursachten Pneumonie schwierig zu differenzieren (GIGUÈRE u. PRESCOTT 1997). Derzeit existiert keine Nachweismethode, die sowohl eine hohe Spezifität als auch eine ausreichende Sensitivität für die gesicherte Diagnose der R. equi- Pneumonie aufweist (MUSCATELLO 2012b). Bei Verdacht auf eine Erkrankung des Fohlens durch R. equi, der aufgrund der klinischen Symptomatik und der Anamnese entsteht, sollten weiterführende Untersuchungen erfolgen:
Als hämatologische Indizien gelten eine neutrophile Leukozytose mit Werten von über 13.000 - 15.000 Zellen/μl Blut und eine Hyperfibrinogenaemie (> 400 mg/dl) im Plasma (FALCON et al. 1985; GIGUÈRE et al. 2003a; LECLERE et al. 2011;
GIGUÈRE et al. 2011b; CHAFFIN et al. 2012a).
Zum indirekten Nachweis existieren diverse serologische Tests. Diese konnten allerdings nicht zuverlässig zwischen gesunden und erkrankten Fohlen unterscheiden und werden daher nicht empfohlen (PRESCOTT et al. 1996; GIGUÈRE u. PRESCOTT 1997; SELLON et al. 2001; MARTENS et al. 2002; GIGUÈRE et al. 2003a; GIGUÈRE et al. 2003b).
Neben den R. equi-bedingten multifokalen nodulären Verdichtungen in der Lunge können mittels bildgebender Verfahren auch Pleuraergüsse oder Vergrößerungen der mediastinalen Lymphknoten visualisiert werden. Gebräuchliche Verfahren sind die radiologische Untersuchung des Thorax oder die Ultrasonografie der Lunge. Mit beiden Methoden ist es möglich, den Schweregrad und das Ausmaß der pathologischen Veränderungen festzustellen. Dementsprechend dienen sie neben der Beurteilung des aktuellen Lungenbefundes, auch der Überwachung des weiteren
10
Krankheitsverlaufes und können Auskunft darüber geben, ob ein Fohlen auf die Therapie anspricht (FALCON et al. 1985; GIGUÈRE u. PRESCOTT 1997; GIGUÈRE et al. 2011b; GIGUÈRE u. ROBERTS 2012). In diversen klinischen Studien wurde die Ultraschalluntersuchung erfolgreich eingesetzt, um Behandlungsprotokolle zu evaluieren (VENNER et al. 2013a; VENNER et al. 2013b; HILDEBRAND et al. 2015b;
RUTENBERG et al. 2017).
Die radiologische Untersuchung hat im Gegensatz zur Ultrasonografie den Vorteil, dass das gesamte Lungengewebe und die angrenzenden thorakalen Strukturen dargestellt werden. Jedoch haben die Größe (Körperparameter) und die Mobilität (z. B.
Bewegungsartefakte, aufgrund der Atmung oder bei mangelder Kooperations- bereitschaft) des Fohlens entscheidenden Einfluss auf die Bildqualität und Bildgüte und können somit limitierende Faktoren sein. Die Beurteilung von Thoraxaufnahmen kann außerdem zwischen verschiedenen Begutachtern divergieren und erfordet Expertise (FARROW 1981; VENNER et al. 2014). Weiterhin sind der erhebliche Aufwand und die Kosten zur Anfertigung der Röntgenaufnahmen und die gesundheitsschädliche Strahlenbelastung für das Personal von Bedeutung (FALCON et al. 1985; VENNER et al. 1995; GIGUÈRE u. PRESCOTT 1997; RAMIREZ et al.
2004; VENNER et al. 2014).
Die Ultrasonografie hingegen gilt unter Praxisbedingungen aufgrund der einfachen Handhabung der tragbaren Ultraschallgeräte als sehr praktikabel und hat eine höhere Sensitivität als die Röntgenuntersuchung: Bei VENNER et al. (2014) wurden, im Gegensatz zur Studie von RAMIREZ et al. (2004), pulmonale Abszesse mit der Sonografie zuverlässiger erkannt als mit der röntgenologischen Untersuchung.
Außerdem ist eine Zuordnung der Abszesse zu einer Thoraxseite möglich und durch regelmäßige Ultraschallkontrollen kann die Kinetik des Wachstums und der Resolution von pleuranahen Abszessen dokumentiert werden. Dies ermöglicht die Beurteilung des Krankheitsverlaufes und der Effektivität einer Therapie. Deshalb kann die Ultrasonografie als Routineuntersuchungsverfahren zur Früherkennung und zur kontinuierlichen Evaluation der Pneumonie eines Fohlens eingesetzt werden (GIGUÈRE u. PRESCOTT 1997; RAMIREZ et al. 2004; BAIN 2012; MUSCATELLO 2012b; VENNER et al. 2014). Werden tiefer-liegende Abszesse oder eitrig-veränderte
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Lymphknoten vermutet, empfiehlt sich im Anschluss an die Ultrasonografie, noch eine radiologische Untersuchung oder gegebenenfalls eine Computertomografie durchzu- führen (GIGUÈRE u. PRESCOTT 1997; WION et al. 2001; VENNER et al. 2014)
2.3.2 Direkter Erregernachweis
2.3.2.1 Empfehlung des American College of Veterinary Internal Medicine
Eine 2011 verfasste Richtlinie vom American College of Veterinary Internal Medicine (ACVIM) gibt an, dass die gesicherte Diagnose der R. equi-bedingten Pneumonie beim Fohlen auf dem Erregernachweis im Tracheobronchialsekret (TBS), welches mittels transtrachealer oder endoskopisch geführter Aspiration gewonnen wurde, basieren soll (GIGUÈRE et al. 2011b). Sobald ein Fohlen klinische Anzeichen einer Erkrankung des unteren Respirationstraktes, zytologische Hinweise einer septischen Entzündung der Atemwege oder radiologische bzw. ultrasonografische Befunde einer Broncho- pneumonie zeigt, sollte eine Erregerbestimmung durchgeführt werden. Diese sollte entweder mittels mikrobiologischer Kultur (siehe Kap. 2.3.2.2) oder mittels PCR (Polymerase-Kettenreaktion; siehe Kap. 2.3.2.3) erfolgen (GIGUÈRE et al. 2011b).
2.3.2.2 Zytologischer und kultureller Erregernachweis
Die mikrobiologische Kultur und anschließende phänotypische Analyse der Isolate durch eine klassische morphologische oder biochemische Untersuchung gilt seit langem als „Goldstandard“ für die Diagnose einer Rhodokokkose (PRESCOTT 1991;
GIGUÈRE u. PRESCOTT 1997; VENNER et al. 2007a; LECLERE et al. 2011). Die Diagnose einer R. equi-bedingten Erkrankung kann durch den Nachweis von intrazellulären, grampositiven, pleomorphen Stäbchen bei der zytologischen Unter- suchung einer TBS-Probe unterstützt werden (SWEENEY et al. 1987; ANZAI et al.
1997).
Der kulturelle Nachweis aus dem TBS gilt als labordiagnostische Methode der Wahl, obwohl er diverse negative Aspekte (z. B. Dauer der Anzucht, Empfindlichkeit gegen- über einer mikrobiellen Probenverunreinigung/Kontamination, Überwucherung durch schnellwachsenden Begleitflora, etc.) aufweist (FALCON et al. 1985; SWEENEY et al.
1987; GIGUÈRE u. PRESCOTT 1997; LECLERE et al. 2011). In verschiedenen
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Studien konnten beim kulturellen Erregernachweis auch mehrere lungenpathogene Keime aus einer TBS-Probe isoliert werden, wobei R. equi am häufigsten zusammen mit Streptococcus ssp. vorkam (FALCON et al. 1985; SWEENEY et al. 1987;
PRESCOTT 1991; LAVOIE et al. 1994; SELLON et al. 2001; LECLERE et al. 2011).
Im Anschluss an die kulturelle Anzucht kann, durch die stets empfohlene Anfertigung eines Antibiogramms, die Resistenzlage der Bakterien bzw. deren antimikrobielle Empfindlichkeit evaluiert werden (PRESCOTT 1991; LECLERE et al. 2011).
Der Erregernachweis gelingt allerdings nicht immer zuverlässig. Mikrobiologische Untersuchungen erkrankter Fohlen erzielten in 54 % (VENNER et al. 2007a), 57,1 % (SELLON et al. 2001), 64 % (HILLIDGE 1987), aber auch in 100 % (MULLER u.
MADIGAN 1992; LAVOIE et al. 1994) der Fälle die positive Isolierung von R. equi. Die exakte Sensitivität und Spezifität des kulturellen Erregernachweises aus TBS-Sekreten ist daher bis heute unbekannt (GIGUÈRE et al. 2003a; LECLERE et al.
2011; GIGUÈRE et al. 2011b).
2.3.2.3 Molekularbiologischer Nachweis
Mit Hilfe der Labordiagnostik wird durch diverse molekularbiologische Methoden versucht, die Frage der Virulenz von R. equi zu klären. Seit Anfang der 90iger Jahre wird insbesondere die PCR-Methode eingesetzt zur in vitro-Vervielfältigung von bestimmten Abschnitten der chromosomalen oder extrachromosomalen DNA.
Virulente R. equi-Stämme exprimieren das plasmidkodierte Oberflächenprotein Vap A (siehe Kap. 2.1.1). Daher ist die Differenzierung zwischen einem virulenten Stamm (Plasmid-positiv) und einem avirulenten Stamm (Plasmid-frei) durch den Nachweis des Vap A-Gens mittels PCR möglich (TAKAI et al. 1991a; TKACHUK-SAAD u.
PRESCOTT 1991; TAKAI et al. 1991c; TAKAI et al. 1993; HONDALUS u. MOSSER 1994; TAKAI et al. 1996; GIGUÈRE et al. 1999). Untersuchungen, welche die Diagnostikgenauigkeit verschiedener PCR-Verfahren analysierten, lieferten divergente Angaben: Während bei ANZAI et al. (1997) nur 51 % der Proben PCR-positiv waren und der Vergleich von vier PCR-Methoden gegenüber des kulturellen Nachweises bei VENNER et al. (2007a) ebenfalls eine geringe Sensitivität von 27 % bis 70 % (und Spezifität von 98 % bis 100 %) erzielten, konnte in einer australischen Studie gezeigt werden, dass die Isolate von 154 klinisch an
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R. equi-bedingter Pneumonie erkrankten Fohlen in 98 % das Vap A-Gen aufwiesen (HAITES et al. 1997). Ebenso geben SELLON et al. (2001) eine gute diagnostische Sensitivität von 100 % und Spezifität von 90,6 % für die PCR des Vap A aus TBS-Proben an. Die Studie von HAGIST (2016) hatte auch eine hohe Nachweisrate von 95,8 % (23/24) Vap A-positiver deutscher R. equi-Isolate. Diese Resultate verdeutlichen, dass das PCR-Verfahren eine spezifische Methode ist den Keim zu identifizieren, aber eine noch zu verbessernde analytische Sensitivität besitzt (GIGUÈRE u. PRESCOTT 1997; TAKAI et al. 1998; SELLON et al. 2001; VENNER et al. 2007a). Ein positiver Aspekt ist, dass die Zeitdauer bis zum Vorliegen der Ergebnisse wesentlich kürzer ist als beim kulturellen Erregernachweis. Der molekularbiologische PCR-Nachweis des Erregers sollte, aufgrund möglicher falsch- positiver Ergebnisse (z. B. durch Kontamination oder durch den Nachweis von nicht- vermehrungsfähigen Mirkoorganismen), allerdings nicht allein als diagnostischer Nachweis der Erkrankung dienen (SELLON et al. 2001). Bis heute empfehlen etliche Autoren, dass die Untersuchungsergebnisse von mikrobiologischer Kultur und molekularbiologischem PCR-Nachweis bestenfalls im Kontext des gesamten Krankheitsfalls inklusive der klinischen Befunde, der Laboranalyse und der bildgebenden Diagnostik zu interpretieren sind (ANZAI et al. 1997; TAKAI et al. 1998;
GIGUÈRE et al. 2011b; MUSCATELLO 2012b; COHEN 2014).
2.3.3 Screening-Untersuchungen
Aufgrund der anfangs häufig subklinischen Verlaufsform der R. equi-Pneumonie, die dann gegebenenfalls plötzlich progressiv fortschreitet und mit schweren klinischen Symptomen einhergeht, kann es für die Fohlen lebenswichtig sein die Erkrankung in einem frühen Stadium zu erkennen. Es wurden weltweit verschiedene Früherken- nungsprogramme für R. equi-Pneumonien bzw. Screening-Untersuchungen (engl.
screening, Anglizismus für Reihenuntersuchung) auf endemisch betroffenen Betrieben evaluiert. Diese basierten auf dem Grundgedanken, dass die frühzeitige Identifizierung und Isolierung der erkrankten Fohlen des Bestandes eine zeitige und effektive Behandlung ermöglichen und folglich zu einem wahrscheinlicheren Therapieerfolg und einer kürzeren Therapiedauer führen würden. Mittels der Früherkennung soll somit die
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Mortalitätsrate reduziert werden (PRESCOTT et al. 1989; VON BARGEN u. HAAS 2009; GIGUÈRE et al. 2011b; MUSCATELLO 2012b).
Laut SCHMITZ et al. (2013) gibt es keine geeignete Vakzine oder andere effektive Methoden zur Prävention der Erkrankung. Auch in einer weiteren Veröffentlichung von MUSCATELLO (2012b) wurde hinsichtlich der Krankheitskontrolle und -vorbeugung hauptsächlich auf Managementstrategien (z. B. zu den Themen Staubpartikel- vermeidung, Herdengröße, Betriebsbewirtschaftung oder Verminderung der Umwelt- kontamination mit R. equi) hingewiesen. Die Einführung eines engmaschigen Monitorings der Fohlen durch regelmäßige klinische, hämatologische und besonders durch ultrasonografische Screening-Untersuchungen wurde für endemisch betroffene Bestände empfohlen (RAMIREZ et al. 2004; SLOVIS et al. 2005; MCCRACKEN u.
SLOVIS 2009; GIGUÈRE et al. 2011b; CHAFFIN et al. 2012a; CHAFFIN et al. 2012b;
MUSCATELLO 2012b; CHAFFIN et al. 2013).
2.4 Antimikrobielle Therapie
2.4.1 Allgemeines zur Behandlung der R. equi-bedingten Pneumonie
Aufgrund des dualen Lebenszyklus als saprophytäres bodenbewohnendes Bakterium und als intrazellulärer Parasit, waren Anpassungen von R. equi an verschiedene Umweltreservoire bzw. an die Wirtsorganismen nötig. Das Genom des Bakteriums weist daher neben dem extrachromosomalen Virulenzplasmid zusätzlich chromosomale Resistenzfaktoren auf. Durch diese genomischen Besonderheiten besitzt R. equi die Fähigkeit, der Wirkung von natürlich vorkommenden Antimikrobiotika zu widerstehen (LETEK et al. 2010; VÁZQUEZ-BOLAND et al. 2013).
Des Weiteren haben einige antibiotische Substanzen, die zwar eine Wirksamkeit in vitro zeigen, wie z. B. die Chemotherapeutika Penicillin und Gentamicin, nur eine geringe Effektivität in vivo, da sie nur in geringem Maße fettlöslich sind. Dies resultiert in einer limitierten zellulären Aufnahme und beschränkten Gewebsinfiltration bzw. - penetration in die teils massiv pyogranulomatös-veränderten Krankheitsherde (SWEENEY et al. 1987; JACKS et al. 2003; GIGUÈRE et al. 2011a).
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Zusätzlich trägt die Mykolsäure-haltige Zellwand von R. equi (siehe Kap. 2.1.1) möglicherweise zu einer intrinsischen Resistenz gegen bestimmte Wirkstoffen bei (VÁZQUEZ-BOLAND et al. 2013).
Aus diesen Gründen ist die Auswahl an effektiven und verfügbaren Antibiotika zur Behandlung der R. equi-Pneumonie des Fohlens begrenzt.
Die Lokalisation einer Erkrankung beeinflusst wesentlich den therapeutischen Effekt eines Antibiotikums (DRUSANO 2005). Diverse Studien zeigen, dass besonders lipidlösliche antibiotische Substanzen hervorragend geeignet sind, um in die erkrankten Lungenbereiche inklusive den nekrotisch-verkästen Abszessen vorzu- dringen und dort einen genügend hohen intrazellulären Wirkspielgel erzielen. Sie haben eine rapide und gute pulmonale Verteilung und können somit in ausreichend hoher Konzentration in den Alveolarmakrophagen akkumulieren, um die innerhalb der Zellkompartimente persistierenden Erreger zu erreichen und abzutöten (BAGGOT u.
PRESCOTT 1987; HILLIDGE 1987; HOF 1998; JACKS et al. 2003).
Seit den 1980iger Jahren werden in der Veterinärmedizin Makrolide in Kombination mit Rifampicin vermehrt verwendet und auch bei der Rhodokokkose der Fohlen eingesetzt, was zu besseren Überlebensraten der behandelten Fohlen von 20 % auf 90 % führte (HILLIDGE 1987; GIGUÈRE et al. 2004; VENNER et al. 2007b; CHAFFIN et al. 2008; VENNER et al. 2009; GIGUÈRE et al. 2011b; HILDEBRAND et al. 2015b;
RUTENBERG et al. 2017).
2.4.2 Rifampicin und die wichtigsten Makrolide
2.4.2.1 Rifampicin
Rifampicin, international auch Rifampin genannt, besitzt strukturell einen aromatischen Kern mit aliphatischer Brücke (FARR u. MANDELL 1982; STAHLMANN et al. 2017) und gilt seit den 1960iger Jahren als wichtiges Antibiotikum gegen Mycobacterium tuberculosis (M. tuberculosis), dem bedeutendsten Tuberkulose-Erreger in der Humanmedizin (NEWMAN et al. 1971). Rifampicin hat die stärkste antimykobakterielle Aktivität unter den Antituberkulotika (Tuberkulostatika) und wirkt selbst auf fast ruhende Erreger tief im verkästen Abszessmaterial (Tuberkulome) bakterizid
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(FURESZ 1970). Auch ist es gegen weitere Mykobakterien (z. B. M. leprae) und gegen zahlreiche grampositive Bakterien (z. B. Staphylococcus aureus, Enterokokken) wirksam, während es nur bei manchen gramnegativen Erregern (z. B. Meningokokken, Legionella pneumophila) oder fakultativ anaeroben Organismen effektiv ist (FARR u.
MANDELL 1982; WILSON et al. 1988). Aufgrund des guten Diffusionsvermögens wird es gegen diese Erregergruppen bei schwer-sanierbaren Entzündungsherden eingesetzt. Prinzipiell sollte es ausschließlich bei mykobakteriellen Erkrankungen und wenn möglich als Kombinationstherapie verwendet werden, da bereits Rifampicin- resistenzen in der Humanmedizin vorkommen (NORDMANN et al. 1992; TELENTI et al. 1993; COTTAREL u. WIERZBOWSKI 2007; GUMBO et al. 2007; FISCHBACH 2011; NAHID et al. 2016; KAYIGIRE et al. 2017).
Rifampicin ist ein Breitspektrum-Antibiotikum aus der Gruppe der Ansamycine (Rifamycine). Es ist ein halbsynthetisches Derivat aus Rifamycin B, welches aus Amycolatopsis rifamycinica isoliert wurde (FARR u. MANDELL 1982; BALA 2004;
STAHLMANN et al. 2017). Pharmakologisch wird durch Hemmung der β-Untereinheit der DNA-abhängigen RNA-Polymerase die bakterielle RNA- und Protein-Synthese inhibiert (HARTMANN et al. 1967; FURESZ 1970; CAMPBELL et al. 2001). In Abhängigkeit von der Dosierung, der erreichten intrazellulären Konzentration und der Lokalisation der Erreger wirkt das Antibiotikum hemmend auf das bakterielle Wachstum (bakteriostatisch) und/oder abtötend (bakterizid) auf die fakultativ intrazellulären Rhodokokken (WILSON et al. 1988).
Rifampicin ist stark lipidlöslich, weist ein hohes Verteilungsvolumen im Gewebe auf, kann die Zellwand von Phagozyten penetrieren und vermag daher intrazelluläre Bakterien abzutöten, weshalb der Wirkstoff zur Behandlung von verkästen Veränderungen effektiv ist (FURESZ 1970; MANDELL 1973; WILSON et al. 1988;
SCHWAB u. MANDELL 1989).
Nach peroraler Verabreichung ist die gastrointestinale Absorption schnell, die orale Bioverfügbarkeit beim Pferd moderat (40 – 53 %) und die maximale Konzentration im Plasma wird nach 2 bis 4 Stunden gemessen (BURROWS et al. 1985; CASTRO et al.
1986; WILSON et al. 1988; KOHN et al. 1993). Die Metabolisierung durch Desacetylierung und Hydrolysierung von Rifampicin zum Hauptmetaboliten
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25-O-Desacetylrifampicin, das ebenfalls antimikrobielle Wirksamkeit aufweist, und zu weiteren Derivaten, findet in der Leber statt. In Abhängigkeit von der Transformationsrate wird Rifampicin, in geringen Mengen als Muttersubstanz und hauptsächlich in Form seiner Metabolite, sowohl über die Galle und somit mit dem Kot, als auch zum geringen Anteil über den Urin ausgeschieden (FURESZ 1970;
ACOCELLA 1983; KOHN et al. 1993).
Die Möglichkeit, dem Fohlen das Medikament oral zu verabreichen, macht es besonders für die Behandlung bei Rhodokokkose praktikabel (BURROWS et al. 1985;
CASTRO et al. 1986; WILSON et al. 1988; BURROWS et al. 1992; KOHN et al. 1993).
Die in vitro-Wirksamkeit von Rifampicin gegen R. equi wurde durch die Bestimmung der minimalen Hemm-Konzentration (MHK) getestet. In einer Studie von RIESENBERG et al. (2014) wurde beispielsweise eine MHK von Rifampicin gegen R. equi zwischen ≤ 0,008 – 0,25 mg/l ermittelt. Weitere in vitro-Untersuchungen mit pferdepathogenen Keimen zeigten, dass z. B. Streptococcus equi ssp. equi und ssp. zooepidemicus und Staphylococcus aureus ebenfalls äußerst sensibel gegen Rifampicin sind (PRESCOTT u. NICHOLSON 1984; WILSON et al. 1988; NORDMAM u. RONCO 1992; KOHN et al. 1993; JACKS et al. 2003; RIESENBERG et al. 2014).
Bereits die ersten bakteriologischen Untersuchungen und klinischen Studien der 1980iger Jahre haben gezeigt, dass die Kombination von Erythromycin (siehe Kap.
2.4.2.2) und Rifampicin synergistische Effekte in vitro und eine gute Wirksamkeit zur Behandlung der R. equi-Erkrankung aufweisen (PRESCOTT u. NICHOLSON 1984;
HILLIDGE 1986; BAGGOT u. PRESCOTT 1987; HILLIDGE 1987; SWEENEY et al.
1987). Die Kombinationstherapie ist begründet mit der raschen Entwicklung von Resistenzen bei Monotherapie (NORDMAM u. RONCO 1992; ANDERSEN et al. 1997;
TAKAI et al. 1997; FINES et al. 2001; ASOH et al. 2003).
2.4.2.2 Makrolide
Erythromycin, das erste antimikrobiell verwendete Makrolid, wurde 1952 aus Stoff- wechselprodukten von Streptomyces erythreus isoliert und auch als erstes Makrolid zur Behandlung einer R. equi-Pneumonie beim Fohlen erfolgreich eingesetzt (KNIGHT et al. 1980; HILLIDGE 1987).
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Strukturell besteht Erythromycin aus einem 14-gliedrigen Lactonring, einer Ketogruppe und zwei glykosidisch gebundenen Zuckern (Clandinose und Desosamin), die verantwortlich für die basische Eigenschaft sind. Bei sauren pH-Werten (pH < 6,0) ist die freie Base des Erythromycins, welche die antibiotische Aktivität besitzt, allerdings instabil (STAHLMANN et al. 2017). Durch den niedrigen pH-Wert im Magen und besonders in Kombination mit Futteraufnahme ist die orale Bioverfügbarkeit von Erythromycin schlecht (LAKRITZ et al. 2000a; LAKRITZ et al. 2000b). Neuere, synthetische Makrolide als Derivate des Erythromycins sind chemisch strukturell modifiziert, um die Stabilität des Moleküls im sauren Milieu zu erhöhen. Beispielsweise wird im sauren Milieu die Ketalbildung bei Azithromycin durch ein zusätzliches Stickstoffmolekül im Laktonring verhindert. Aufgrund der molekularen Veränderung wird Azithromycin auch als Azalid-Antibiotikum bezeichnet. Die chemisch modifizierten Derivate des Erythromycins sind somit säurestabiler und weisen eine bessere Bioverfügbarkeit auf (PETERS et al. 1992; STAHLMANN et al. 2017).
Das Wirkungsspektrum von Makroliden umfasst hauptsächlich grampositive Aerobier, einige gramnegative und vor allem auch intrazelluläre Keime (ALVAREZ-ELCORO u.
ENZLER 1999). Sie haben durch die Blockade der 50S-Untereinheit der bakteriellen 70S-Ribosomen eine überwiegend bakteriostatische Wirkung. Es wird die Translokation während der Elongationsphase blockiert und somit die Proteinbiosynthese gehemmt (ANADÓN u. REEVE-JOHNSON 1999; ZHANEL et al.
2001; STAHLMANN et al. 2017).
Nach peroraler Verabreichung ist die gastrointestinale Resorption und biologische Verfügbarkeit der Makrolide akzeptabel bis gut und sie weisen ein besonders hohes Verteilungsvolumen auf (WILLIAMS u. SEFTON 1993; ZHANEL et al. 2001).
Makrolide sind sehr lipophile Antibiotika, haben bei plasmatischem pH-Wert einen hohen Dissoziationsgrad sowie einen geringen Ionisationsgrad und können aufgrund ihres kleinen Molekulargewichtes (<1000 Da) gut in Zellen gelangen. Durch Ionisation der schwachbasischen Makrolide im sauren Milieu akkumulieren sie in den intrazellulären Zellkompartimenten („Ionenfalle“), bevorzugt in denen von Makrophagen (MCDONALD u. PRUUL 1991; TULKENS 1991; HOF 1998; VILLARINO u. MARTÍN-JIMÉNEZ 2013). Es wird eine höhere Konzentration im Lungengewebe als
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im Blutspiegel erreicht und dadurch die antimikrobielle Aktivität am Krankheitsherd gesteigert. Die intrazelluläre Akkumulation ist besonders bei Azithromycin aufgrund der höheren Basizität äußerst stark (WHITMAN u. TUNKEL 1992; WILLIAMS u.
SEFTON 1993; HOF 1998; ANADÓN u. REEVE-JOHNSON 1999; ZHANEL et al.
2001; VAN BAMBEKE et al. 2006; SUAREZ-MIER et al. 2007; STAHLMANN et al.
2017).
Auch bei Fohlen wurde gezeigt, dass Makrolide generell eine besonders schnelle und ausgedehnte Verteilung sowie eine lange Persistenz in der Pulmonary Epithelial Lining Fluid (PELF) und in den Zellen der bronchoalveolären Lavage (BALC) haben und somit in hoher Konzentration in den Lungenkompartimenten vorkommen (PRESCOTT et al. 1983; JACKS et al. 2001; DAVIS et al. 2002; JACKS et al. 2002; WOMBLE et al.
2006; SCHEUCH et al. 2007; SUAREZ-MIER et al. 2007; JAVSICAS et al. 2010;
VENNER et al. 2010; BERGHAUS et al. 2012).
Die Makrolide unterliegen einem enterohepatischen Kreislauf, werden in der Leber metabolisiert und zum Teil hydrolytisch und enzymatisch in aktive Derivate umgewandelt. Die Elimination der Makrolide erfolgt hauptsächlich über die Galle, aber auch teilweise über den Urin und die Fäzes (WILLIAMS u. SEFTON 1993; ZHANEL et al. 2001).
2.4.2.3 Behandlungsregime
Aufgrund ihrer synergistischen Aktivität galt in den 1980iger Jahren die Kombination aus den beiden Wirkstoffen Erythromycin und Rifampicin als Behandlungsmittel der Wahl bei Rhodokokkose. Sie führten zu einer starken Reduktion der Mortalitätsrate der Fohlen (HILLIDGE 1987; SWEENEY et al. 1987). Allerdings existieren keine kontrollierten Studien, welche die Effektivität der Kombination Erythromycin/Rifampicin im direkten Vergleich zu anderen antibiotischen Wirkstoffen untersuchen. Obendrein war das Behandlungsregime zum Teil mit lebensbedrohlichen Nebenwirkungen verbunden (KENNEY et al. 1994; LAKRITZ et al. 1999; STRATTON-PHELPS et al.
2000; LAKRITZ et al. 2000b). Die häufigste Nebenwirkung bei der Behandlung mit Erythromycin und Rifampicin war Durchfall bei den Fohlen (STRATTON-PHELPS et al. 2000). Außerdem wurden bei den Mutterstuten der behandelten Fohlen ebenfalls lebendsbedrohliche Enterocolitiden beschrieben. Vermutet wurde ein Zusammenhang
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zwischen der Aufnahme von aktiven Rest-Erythromycin aus dem Fohlenkot, welches dort in hohen Konzentrationen nachgewiesenen werden konnte, und einer Dysbakterie der Darmflora, die zu einer Clostridium difficile-Infektion der Mutterstuten führt (GUSTAFSSON et al. 1997; BÅVERUD et al. 1998; STRATTON-PHELPS et al. 2000).
Aus diesen Gründen bestand die Notwendigkeit, andere effektive und potentiell sicherere antibiotische Substanzen zur Behandlung der durch R. equi verursachten Erkrankung bei Fohlen zu finden (GIGUÈRE et al. 2004). Neuere halbsynthetische und synthetische Vertreter der Makrolide wurden aufgrund ihrer verbesserten pharmako- kinetischen Eigenschaften (siehe Kap. 2.4.2.2) und geringeren Nebenwirkungen daraufhin vermehrt zur Behandlung der Rhodokokkose eingesetzt (VILLARINO u.
MARTÍN-JIMÉNEZ 2013; GIGUÈRE 2017).
Azithromycin, Clarithromycin, Tulathromycin oder Gamithromycin, alles Makrolide der neueren Generation, wurden als alternative Behandlungsmittel zum Erythromycin vorgeschlagen. Chemisch sind sie im Vergleich deutlich stabiler und weisen eine bessere Bioverfügbarkeit auf. Weiterhin haben sie ein höheres Verteilungsvolumen sowie eine längere Plasmahalbwertszeit und erreichen außerdem eine höhere Konzentration in den phagozytären Zellen und im Gewebe (GIGUÈRE et al. 2004;
SUAREZ-MIER et al. 2007; VILLARINO u. MARTÍN-JIMÉNEZ 2013). Die synergistische Aktivität der Kombination aus einem Makrolid der neuen Generation mit Rifampicin wurde in in vitro-Untersuchungen geprüft und bestätigt (PRESCOTT u.
NICHOLSON 1984; GIGUÈRE et al. 2012). Eine retrospektive Studie zur Therapie der R. equi-Pneumonie des Fohlen von GIGUÈRE et al. (2004) zeigte, dass die Antibiotika-Kombination Clarithromycin/Rifampicin, im Vergleich zu den anderen beiden getesteten Therapiekombinationen Erythromycin/Rifampicin bzw.
Azithromycin/Rifampicin, überlegen ist (GIGUÈRE et al. 2004). Spätere Untersuchungen zur pharmakokinetischen Interaktion von Clarithromycin und Rifampicin bewiesen allerdings, dass die Konzentration von Clarithromycin in Plasma, PELF und BALC bei gemeinsamer längerfristiger Gabe der Medikamente deutlich erniedrigt ist. Durch die Hemmung eines intestinalen Aufnahme-Transportproteins und die Induktion von metabolisierenden Leberenzymen werden die orale Absorption und die Bioverfügbarkeit von Clarithromycin stark herabgesetzt (OSWALD et al. 2011;
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PETERS et al. 2011; PETERS et al. 2012; BERLIN et al. 2016). Des Weiteren greift Clarithromycin in den Cytochrom-P450-Stoffwechsel der Leber ein. Dies tut Azithromycin nicht, weshalb Interaktionen mit anderen Medikamenten oder unerwünschte Wechselwirkungen bei Azithromycin daher kaum auftreten (PERITI et al. 1992; ANADÓN u. REEVE-JOHNSON 1999). In diversen Studien wurde bewiesen, dass die orale Verabreichung von Azithromycin nur geringe Nebenwirkungen beim Fohlen verursacht: milder, selbstlimitierender Durchfall und kurzfristige Hyperthermie (JACKS et al. 2001; DAVIS et al. 2002; GIGUÈRE et al. 2004; CHAFFIN et al. 2008;
VENNER et al. 2013b).
Die Behandlungsdauer einer R. equi-Pneumonie ist lang und liegt zwischen drei bis zwölf Wochen in Abhängigkeit vom Schweregrad der Erkrankung und dem Ansprechen auf die Therapie (GIGUÈRE et al. 2011b; GIGUÈRE 2017). Der Einsatz der neuen Makrolide hat sich für die Langzeitbehandlung der Fohlen mit Rhodokokkose im Vergleich zur traditionellen Therapie mit Erythromycin/Rifampicin als vorteilhaft erwiesen. Die perorale (p. o.), intramuskuläre (i. m.) oder intravenöse (i. v.) Verabreichung je nach Wirkstoff ist sehr praktikabel. Zudem sind nur geringere Dosierungen der antibiotischen Medikamente notwendig und die erforderlichen Dosierungsintervalle sind länger (VÁZQUEZ-BOLAND et al. 2013; GIGUÈRE 2017).
Die Dosierungsempfehlung für Azithromycin liegt bei 10 mg/kg Körpergewicht (KGW) als perorale Dosis alle 24 – 48 Stunden. Azithromycin wird in Kombination mit Rifampicin häufig als orale Standardtherapie auf endemisch betroffenen Betrieben für ungefähr sechs Wochen verwendet und hat sich als Behandlungsprotokoll etabliert (GIGUÈRE et al. 2004; SUAREZ-MIER et al. 2007; CHAFFIN et al. 2008; RÖDIGER 2011; GIGUÈRE 2017; RUTENBERG et al. 2017).
Die empfohlene Rifampicindosierung wurde erst kürzlich durch KIRSCHBAUM (2015) geprüft und liegt bei 10 mg/kg KGW peroral alle 24 Stunden. Tulathromycin, ein semisynthetische Makrolid, und Gamithromycin, ein relativ neues Azalid-Antibiotikum, haben besonders lange Dosierungsintervalle. Sie werden nur einmal wöchentlich intramuskulär oder intravenös appliziert (SCHEUCH et al. 2007; VENNER et al. 2007b;
HILDEBRAND et al. 2015a; BERLIN et al. 2017; RUTENBERG et al. 2017; BERLIN et al. 2018).
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Die Kombination von Azithromycin/Rifampicin wurde in der 2011 vom ACVIM- verfassten Richtlinie als Standardtherapie gegen Rhodokokkose empfohlen (GIGUÈRE et al. 2011b). Sie hat sich in den letzten Jahrzehnten weltweit durchgesetzt und wurde häufig zum Effektivitätsvergleich für andere Behandlungsprotokolle herangezogen. Aufgrund der dabei gewonnen klinischen Erfahrungen wird Azithromycin als ziemlich sicher für die Anwendung beim Fohlen angesehen (JACKS et al. 2001; DAVIS et al. 2002; VENNER et al. 2007b; CHAFFIN et al. 2008; VENNER et al. 2012; VENNER et al. 2013b; GIGUÈRE 2017).
Der Fokus der Tierärzte sollte auf einer möglichst genauen Diagnostik und gezieltem Behandlungsregime liegen, um die zunehmende Ausbreitung von resistenten R. equi zu verhindern.
2.4.3 Problematik der Resistenzentwicklung
Im veterinärmedizinischen Bereich berichteten KENNEY et al. (1994) und TAKAI et al.
(1997) als Erste von resistenten R. equi-Stämmen bei Fohlen.
In vitro-Studien analysierten die Empfindlichkeiten von R. equi-Isolaten gegenüber den unterschiedlichen Wirkstoffen, den Synergismus bzw. Antagonismus und die Interaktion von verschiedenen Antibiotika (PRESCOTT u. NICHOLSON 1984;
PRESCOTT 1991; JACKS et al. 2003; GIGUÈRE et al. 2012; BERGHAUS et al. 2013;
RIESENBERG et al. 2014; GIGUÈRE et al. 2015). Zwar war die überwiegende Mehrheit der überprüften R. equi-Isolate noch suszeptibel gegenüber Makroliden und Rifampicin, aber es wurde die progressive Zunahme von toleranten und resistenten Erregerstämmen gegen eine oder beide Antibiotikaklassen nachgewiesen (KENNEY et al. 1994; TAKAI et al. 1997; FINES et al. 2001; GIGUÈRE et al. 2010; BERGHAUS et al. 2013; BURTON et al. 2013; LIU et al. 2014; GIGUÈRE et al. 2015; GIGUÈRE 2017).
Derzeit existieren für Fohlen kaum geprüfte Alternative zur erprobten Rifampicin/Makrolid-Kombination zur Behandlung der R. equi-Pneumonie, die bei Makrolid- und/oder Rifampicin-Resistenzen oder bei unerwünschten Arzneimittel- reaktionen (z. B. hochgradigem Durchfall), eingesetzt werden können (GIGUÈRE 2017). Auf der Suche nach alternativen Medikamenten wurden diverse antibiotische
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Substanzen und neue Therapieansätze, wie beispielsweise das antimikrobiell wirkende Halbmetall Gallium (CHAFFIN et al. 2011; COHEN et al. 2015) oder das synthetisch hergestellte liposomale Gentamicin (BURTON et al. 2015; COHEN et al.
2016), auf ihre Wirksamkeit untersucht, aber bisher ohne Erfolg.
Demzufolge ist, aus Mangel an geeigneten Alternativen, die Empfehlung des ACVIM eine antibiotische Kombinationstherapie als Therapie der Wahl bei R. equi-Pneumonie bzw. bei multiresistenten Keimen zu verwenden, auch heutzutage noch aktuell (GIGUÈRE et al. 2011b; WORTHINGTON u. MELANDER 2013). Nachdem die bisherige Goldstandardbehandlung mit Azithromycin/Rifampicin aus oben genannten Gründen besonders für die Verwendung von Rifampicin in Frage gestellt werden kann, wird im Folgenden Doxycyclin als mögliche Alternative zum Rifampicin betrachtet.
2.4.4 Doxycyclin
2.4.4.1 Allgemeines
Doxycyclin ist ein Antibiotikum aus der Gruppe der Tetracycline, die in den 1950iger Jahren aus Stoffwechselprodukten von Streptomyces-Arten hergestellt wurden.
Aufgrund der verbesserten pharmakokinetischen Eigenschaften wurde Doxycyclin, ein halbsynthetisches Derivat des Oxytetracyclins, sowohl in der Human- als auch in der Veterinärmedizin in großen Mengen angewandt (CUNHA et al. 2000; STAHLMANN et al. 2017).
Doxycyclin wirkt durch die Hemmung der bakteriellen Proteinsynthese bakteriostatisch gegen viele Erreger. Es blockiert die Anlagerung der Aminoacyl-t-RNA-Moleküle an die ribosomale Bindungsstelle (30S-Untereinheit) reversibel und unterbricht dadurch die Elongation der Peptidkette. Das Wirkspektrum umfasst grampositive und gramnegative Bakterien, Chlamydien, Mykoplasmen, Rickettsien und einige Protozoen. Beim Menschen wird Doxycyclin aufgrund seines weitgefächerten Wirkspektrums zur Behandlung u. a. von Atemwegserkrankungen, Infektionen des Gastrointestinaltraktes oder des Urogenitalsystems genutzt (RIOND u. RIVIERE 1988;
CHOPRA u. ROBERTS 2001).
Im Allgemeinen zeigt Doxycyclin im Vergleich zu den anderen älteren Tetracyclinen eine höhere Lipidlöslichkeit und eine verbesserte Absorption nach oraler Verab-
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reichung. Dies ermöglicht eine Dosisreduktion, wodurch die unerwünschten Nebenwirkungen der Tetracycline (z. B. gastrointestinale Irritation und Suprainfektion) minimiert werden können. Weiterhin hat Doxycyclin ein hohes Verteilungsvolumen und ein exzellentes Eindringvermögen in die verschiedenen Körpergewebe. Aufgrund der guten Bindung an Plasmaproteine und der renalen und gastrointestinalen Reabsorption, weist Doxycyclin eine lange Eliminationszeit auf (RIOND u. RIVIERE 1988; RIOND u. RIVIERE 1990a).
Beim Pferd wurden Oxytetracycline und Tetracycline schon in den 1970iger Jahren eingesetzt und dabei starke Nebenwirkungen wie hochgradiger Durchfall und fatale Kolitis beobachtet (COOK 1973). Doxycyclin weist im Vergleich zu den anderen Tetracyclinen beim Menschen und bei diversen Tierarten deutlich verbesserte pharmakologische Eigenschaften auf, ist klinisch effektiv, zeigt eine bessere Verträglichkeit und die Toxizität bei therapeutischen Dosierungen ist gering, weshalb die Anwendung beim Pferd empfohlen wird (ARONSON 1980; RIOND u. RIVIERE 1988; RIOND et al. 1990; RIOND u. RIVIERE 1990a; RIOND u. RIVIERE 1990b).
Es ist allerdings zu beachten, dass bei intravenöser Verabreichung von Doxycyclin plötzliche Todesfälle bei Pferden und Ponys, beschrieben sind. Die Tiere zeigten supraventrikuläre Tachykardie, systemische arterielle Hypertension und klinische Anzeichen des Unbehagens bis hin zum Kollaps. Deshalb wird von der intravenösen Anwendung beim Pferd abgeraten (RIOND et al. 1992).
Die perorale Verwendung des Wirkstoffes war hingegen deutlich sicherer und wurde damals praktiziert, obwohl kaum Daten bzw. Publikationen vorhanden waren (BRYANT et al. 2010). Bei der oralen Verabreichung verursacht Doxycyclin beim Pferd nur geringe unerwünschte Nebenwirkungen und die pharmakokinetischen Eigenschaften sind günstig. Anhand der erreichten Konzentrationen und der in vitro-bestimmten MHK-Werte, raten die Autoren zu einer Dosierung von 10 mg/kg KGW per oral alle zwölf Stunden zur Behandlung von Erkrankungen durch grampositive Bakterien (BRYANT et al. 2010).
Doxycyclin wurde beim Pferd experimentell bei bakteriellen Infektionen des Respirations- und des Gastrointestinaltraktes, bei Kornealulzeration oder leptospiral-verursachter Uveitis des Auges, bei Ehrlichiose und Borreliose, aber auch
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bei degenerativen Gelenkserkrankungen eingesetzt. Die potentiellen Anwendungs- gebiete beim Pferd sind demzufolge breit gefächert, obwohl es generell nur wenige Studien und klinisch fundierte Nachweise der Wirkung gibt (DAVIS et al. 2006; BAKER et al. 2008; SCHNABEL et al. 2010; WINTHER et al. 2011; ZOZAYA et al. 2013).
Derzeit existiert kein auf das Pferd zugelassenes Tierarzneimittel bzw. Präparat, weshalb eine Umwidmung vom einem bei der Pute zugelassenen Präparat erforderlich ist (http://www.pharmnet-bund.de; https://portal.dimdi.de; Zugriff:15.01.2018).
2.4.4.2 Doxycyclin bei R. equi-Erkrankungen
Der Nachweis, dass Doxycyclin auch gegen den fakultativ intrazellulären Erreger R. equi effektiv ist, wurde durch einige in vitro-Studien erbracht und die bakteriostatische Wirkung bzw. die Empfindlichkeit der Bakterien durch die Bestimmung der MHK untersucht (NORDMAM u. RONCO 1992; JACKS et al. 2003;
RIESENBERG et al. 2014; GIGUÈRE et al. 2015). Zudem wurde eine synergistische Aktivität von Doxycyclin mit Makroliden und mit Rifampicin festgestellt (GIGUÈRE et al. 2012). Die Behandlung einer R. equi-Erkrankung mit Doxycyclin wurde beim Menschen bereits in den 1990iger Jahren erprobt (HARVEY u. SUNSTRUM 1991).
Beim Fohlen war die Grundlage für den Einsatz von Doxycyclin die pharmako- kinetische Studie von WOMBLE et al. (2007). Die orale Verabreichung von 10 mg/kg KGW Doxycyclin alle zwölf Stunden führte zu einer ausreichend hohen Konzentration (oberhalb der MHK90 für R. equi über den Dosierungszeitraum) in Serum, PELF und BALC (WOMBLE et al. 2007). Bis heute existieren allerdings nur wenige klinische Studien zum Einsatz von Doxycyclin in Kombination mit anderen Antibiotika. Laut GIGUÈRE et al. (2011b) wurde per oral verabreichtes Doxycyclin in Kombination mit Rifampicin „anekdotenhaft“ erfolgreich zur Behandlung der R. equi-Pneumonie beim Fohlen eingesetzt. Bei VENNER et al. (2013a) führte diese Kombination hingegen zu mitunter lebensbedrohlichen Nebenwirkungen. Vier Fohlen der klinischen Studie entwickelten einige Tage bis Wochen nach Therapiebeginn mit Doxycyclin/Rifampicin (jeweils 10 mg/kg KGW; p. o.; alle 12 Stunden) klinische Anzeichen einer hämolytischen Anämie mit Ikterus. Außerdem wurden erhöhte Enzymaktivitäten der Leber festgestellt. Doxycyclin per oral erwies sich allerdings in Monotherapie als ebenso effektiv wie die „Goldstandardbehandlung“ mit der
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Kombination Azithromycin/Rifampicin zur Behandlung der R. equi-Pneumonie von Fohlen (VENNER et al. 2013a).
2.5 Fokus und Hypothese
Die bisherige antimikrobielle Therapie mit dem Goldstandard Azithromycin/Rifampicin zur Behandlung der R. equi-Pneumonie des Fohlens zeigte, wie oben beschrieben, generell eine überzeugende klinische Effektivität.
Dennoch sind limitierende Faktoren aufzuzählen:
Einerseits wird weltweit eine Zunahme von Makrolid- und Rifampicin-resistenten R. equi-Stämmen beobachtet und andererseits sollte der Einsatz von Rifampicin, als eines der wichtigsten antimykobakteriellen Medikamente, exklusiver dem human- medizinischen Bereich vorbehalten sein.
In der vorliegenden Studie soll die Wirksamkeit der Kombination Doxycyclin/Makrolid evaluiert werden.
Die in vitro-Studien von GIGUÈRE et al. (2012) zeigen bereits, dass die Makrolide Erythromycin, Clarithromycin und besonders auch Azithromycin eine synergistische Wirkung mit Doxycyclin gegen virulente R. equi-Isolate aufweisen.
Bis heute existiert jedoch keine klinische Studie an Fohlen, um die Kombination von einem Makrolid und Doxycyclin auf in vivo-Wirksamkeit zur Behandlung der Rhodokokkose zu untersuchen. Das Makrolid der neueren Generation Azithromycin, konnte sich im Vergleich zu Erythromycin und Clarithromycin, in Kombination mit Rifampicin als Mittel der Wahl, wie oben erläutert, durchsetzen. Daher wurde es auch für diese Studie als Kombinationspartner ausgewählt.
Die Kombination aus Azithromycin und Doxycyclin als Alternative zur Behandlung der R. equi-Pneumonie des Fohlens gilt es auf in vivo-Wirksamkeit zu überprüfen. In der Anwendung dieses neuen Behandlungsregimes besteht durchaus das Potential die Behandlungserfolge zu maximieren, die Kosten zu reduzieren sowie die Prognose für die kranken Fohlen zu verbessern.
Das Ziel dieser Studie liegt dementsprechend darin, die klinische Effektivität bzw.
in vivo-Wirksamkeit und Sicherheit der Kombination Azithromycin und Doxycyclin im Vergleich zur Goldstandardtherapie Azithromycin und Rifampicin im Rahmen einer
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Nicht-Unterlegenheitsstudie zur Behandlung der Rhodokokkose bei Fohlen zu untersuchen. Außerdem werden die zwei Behandlungsregime mit einer unbehandelten Kontrollgruppe verglichen. Als Durchführungsort der Untersuchungen dient ein großes Warmblutgestüt in Deutschland mit über tausend Abfohlungen pro Saison. Der Betrieb hat ein endemisches Auftreten der R. equi-bedingten Bronchopneumonie bei Fohlen. Der Erregernachweis (vgl. Kap. 2.3.2) wurde sowohl auf kultureller Basis, als auch auf Grundlage molekularbiologischer Verfahren mittels PCR-Nachweis des Vap A mehrfach über viele Jahre erbracht (WEIMAR 2006;
VENNER et al. 2007a; VENNER et al. 2007c; KILIAN 2008; LÄMMER 2010; HAGIST 2016).
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3 MATERIAL UND METHODEN
3.1 Material
3.1.1 Probanden
Die Untersuchung fand im Zeitraum von Anfang August 2016 bis Oktober 2017 auf einem deutschen Warmblutgestüt statt. Auf dem Gestüt kommt die R. equi-bedingte Pneumonie bei Fohlen endemisch vor. Die allgemeinen Bedingungen (Haltung und Fütterung, Impfung und Entwurmung, medizinische Betreuung, etc.) waren für alle Tiere annähernd identisch.
Bei der Studie handelte es sich um einen genehmigungspflichtigen Tierversuch, der vom Landesamt für Landwirtschaft, Lebensmittelsicherheit und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern (LALLF M-V: Aktenzeichen 7221.3-1-059/16) bewilligt wurde.
3.1.1.1 Aufzucht-, Haltungs- und Fütterungsbedingungen der Fohlen
Die Warmblutfohlen wurden in einem gesonderten Stalltrakt (Abfohlstall) in Einzelboxen (ca. 12 – 16 m2) mit Stroheinstreu unter der Aufsicht von geschultem Personal geboren und in der ersten Lebenswoche durch das Stallpersonal und die Tierärzte betreut.
Diese Betreuung im Abfohlstall wurde für alle neugeborenen Fohlen nach einem festgelegten Protokoll, in dem u. a. die Pflege des Nabels, die Überprüfung der Immunglobulin G (IgG)-Konzentration im Stutenkolostrum und später im Fohlenblut vorgesehen sind, durchgeführt. In den Folgetagen wurde der Gesundheitsstatus täglich in einer klinischen Allgemeinuntersuchung überprüft und auftretende krankhafte Prozesse, wie beispielsweise eine Entzündung des Nabels, eine Lungeninfektion oder Durchfall, frühzeitig diagnostiziert und behandelt.
Ab einem Alter von ungefähr ein bis zwei Wochen wurden die Fohlen in Laufställe in Gruppen (8 – 14 Stuten/Fohlen-Paare je nach Größe) mit frei zugänglichen, betonierten Außenpaddocks umgestallt. Die Laufställe, die vor jedem neuen Belegungszyklus gereinigt und desinfiziert wurden, waren mit Stroh eingestreut und
