Tierärztliche Hochschule Hannover
Validierung eines ELISAs zur Unterscheidung von Infektionsantikörpern und Impfantikörpern gegen
Mycoplasma hyopneumoniae beim Schwein
INAUGURAL – DISSERTATION zur Erlangung des Grades einer
Doktorin der Veterinärmedizin - Doctor medicinae veterinariae -
( Dr. med. vet. )
vorgelegt von Tanja Fleischer
Berlin
Hannover 2014
Wissenschaftliche Betreuung: Prof. Dr. Michael Wendt
Klinik für kleine Klauentiere und Forensische Medizin und
Ambulatorische Klinik
1. Gutachter: Prof. Dr. Michael Wendt
2. Gutachter: Apl. Prof. Dr. Elisabeth große Beilage
Tag der mündlichen Prüfung: 20.05.2014
Diese Arbeit wurde unterstützt durch Mittel der IVD GmbH, Hannover, der BHZP GmbH, Ellringen, der Firma Elanco Animal Health, Bad Homburg und der Firma Boehringer Ingelheim, Ingelheim. Für die Förderung dieses Versuchsvorhabens möchte ich mich bedanken. Die eigenen Untersuchungen im Labor und die fachliche Aufsicht fanden im Institut für Mikrobiologie der Tierärztlichen Hochschule Hannover statt. Vielen Dank dafür.
Meiner Familie
Inhalt
1 Einleitung... 1
2 Schrifttum ... 3
2.1 Ätiologie ... 3
2.2 Epidemiologie und Bedeutung ... 4
2.3 Pathogenese ... 7
2.4 Klinik und Pathologie ... 9
2.4.1 Monoinfektion mit M. hyopneumoniae ... 9
2.4.2 Bakterielle Erregerinteraktionen ... 10
2.4.3 Virale Erregerinteraktionen ... 11
2.4.4 PRDC ... 12
2.5 Immunantwort ... 12
2.6 Diagnose ... 14
2.6.1 Direkter Erregernachweis ... 15
2.6.2 Indirekter Erregernachweis ... 21
2.7 Therapie ... 23
2.8 Prophylaxe ... 25
2.8.1 Haltungs- und Managementoptimierungen ... 25
2.8.2 Vakzination ... 26
2.9 Mhp366 ELISA... 29
3 Material und Methoden ... 31
3.1 Impfversuche ... 31
3.1.1 Betrieb A ... 31
3.1.2 Betrieb B ... 32
3.2 Berechnung eines „Cut-off“-Wertes für den Mhp366 ELISA ... 33
3.2.1 Bestimmung mittels Standardabweichung ... 33
3.2.2 Berechnung mittels Perzentil ... 33
3.2.3 Berechnung mittels Receiver Operating Characteristic (ROC) –
Kurve ... 34
3.3 Überprüfung der Spezifität und Sensitivität des HerdChek® ELISA Mhyo, Idexx Laboratories ... 35
3.4 Ausgewählte Proben für die Bestimmung des Cut-offs für den Mhp366 ELISA und der Spezifität und Sensitivität des HerdChek® ELISA Mhyo, Idexx ... 35
3.5 Vergleich der Ergebnisse des HerdChek® ELISA Mhyo, Idexx Laboratories, und des Mhp366 ELISA im Feldversuch ... 37
3.6 Probengewinnung ... 37
3.6.1 Blutentnahme: ... 37
3.6.2 Bronchioalveoläre Lavage ... 38
3.7 Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) ... 38
3.7.1 Allgemeine Beschreibung der Funktion des Peptid-ELISA Mhp366 ... 38
3.7.2 Genaue Durchführung des Mhp366 basierten ELISA ... 39
3.7.3 Qualitätskontrolle für den Mhp366 ELISA ... 43
3.7.4 Reproduzierbarkeit für den Mhp366 ELISA ... 43
3.8 Statistik ... 44
3.9 Software ... 45
4 Ergebnisse ... 46
4.1 Reproduzierbarkeit für den Mhp366 ELISA ... 46
4.1.1 Ergebnisse zur Berechnung der Intra-Assay-Variation ... 46
4.1.2 Ergebnisse zur Berechnung der Inter-Assay-Variation ... 46
4.2 Ergebnisse des Impfversuches in Betrieb A ... 48
4.3 Ergebnisse des Impfversuches in Betrieb B ... 53
4.4 Zusammenfassung der Ergebnisse der Impfversuche ... 58
4.5 Ermittlung eines geeigneten Cut-offs für den Mhp366 ELISA ... 59
4.5.1 Bestimmung mittels Standardabweichung ... 59
4.5.2 Berechnung mittels Perzentil ... 60
4.5.3 Ermittlung des Cut-off-Wertes mittels Receiver Operating
Characteristic (ROC) –Kurve ... 60
4.5.4 Bestimmung eines Cut-off-Wertes ... 62
4.6 Spezifität und Sensitivität des HerdChek® ELISA Mhyo, Idexx ... 62
4.7 Ergebnisse aus dem Vergleich von IDEXX-ELISA und Mhp366 ELISA im Feldversuch ... 63
4.8 Statistische Auswertung zur Stärke der Übereinstimmung ... 84
4.9 Einfluss der Innerherden-Prävalenz auf die Vorhersagewerte des Mhp366-ELISA ... 85
5 Diskussion ... 88
6 Zusammenfassung ... 102
7 Summary ... 104
8 Literaturverzeichnis ... 106
9 Anhang ... 134
9.1 Puffer und Lösungen ... 134
9.2 Enzyme und Chemikalien ... 135
9.3 Impfversuch in Betrieb A ... 136
9.3.1 Ergebnisse der serologischen Untersuchungen vor der Impfung... 136
9.3.2 Ergebnisse der serologischen Untersuchungen nach der Impfung ... 139
9.4 Impfversuch in Betrieb B ... 142
9.4.1 Ergebnisse der serologischen Untersuchung bis zur zwölften Lebenswoche in Betrieb B, Gruppe 1 ... 142
9.4.2 Ergebnisse der serologischen Untersuchung bis zur zwölften Lebenswoche in Betrieb B, Gruppe 2 ... 143
9.5 Einzelergebnisse zu den Feldversuchen ... 144
9.6 Abbildungsverzeichnis ... 166
9.7 Tabellenverzeichnis ... 174
Abkürzungsverzeichnis
°C Grad Celsius µ mikro (x10-6) Abb. Abbildung
BAL Bronchoalveoläre Lavage
BALT Bronchus-assoziierten lymphatischen Gewebes
ca. zirka
d.h. das heißt
DNS Desoxyribonukleinsäure
ELISA Enzyme-Linked Immunosorbent Assay EU Elisa-Einheiten
Fa. Firma
g Gramm
IFT Immunfluoreszenz-Test IPT Immunperoxidase-Test kDa Kilodalton
kg Kilogramm
l Liter
lat. lateinisch
m Meter
M. Mycoplasma
mhp Mycoplasma hyopneumoniae
min Minute
ml Milliliter mm Millimeter
nm Nanometer
OD Optische Dichte P. Pasteurella
PCM-Virus porzines Zytomegalievirus PCR Polymerase-Kettenreaktion
PRC-Virus Porcine Respiratory Corona Virus
PRRS- Virus
Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus
qPCR Quantitative Polymerase-Kettenreaktion ROC Receiver Operating Characteristic rRNA ribosomale Ribonukleinsäure
s Sekunde
SD Standardabweichung SDS Natriumdodecylsulfat SPF Specific Pathogen Free Tab. Tabelle
u. und
1 Einleitung
Mycoplasma hyopneumoniae wurde bereits 1965 als primärer Erreger der Enzootischen Pneumonie der Schweine identifiziert (GOODWIN et al. 1965; MARE u. SWITZER 1965). Doch auch noch 48 Jahre später sind Forschergruppen weltweit dabei, mehr über diesen Erreger in Erfahrung zu bringen. Diese internationale Aufmerksamkeit wird ihm durch seine wirtschaftliche Bedeutung zuteil. So zählen die respiratorischen Erkrankungen beim Schwein noch immer zu den häufigsten Gründen von Produktionsverlusten in der Schweineindustrie (OPRIESSNIG et al.
2011). Neben der Bekämpfung und Vakzination wäre auch in der Diagnostik eine Verbesserung wünschenswert. Da weder die antimikrobielle Behandlung noch die Impfung zu einer Eradikation des Erregers führen (HUHN 1971b; MAES et al. 1998;
MEYNS et al. 2006), ist es umso wichtiger infizierte Tiere frühzeitig und sicher zu erkennen, denn das größte Risiko einer Erregereinschleppung in einen Betrieb stellt der Zukauf von Tieren dar (GOODWIN 1985). Mit der hierzulande flächendeckenden Impfpraxis kommt die Schwierigkeit hinzu, eine Infektion mit Mycoplasma hyopneumoniae in einem geimpften Betrieb serologisch nachzuweisen. In einer Verlaufsuntersuchung ermittelte GROßE BEILAGE et al. (2005) den Serostatus von geimpften und später erkrankten Schweinen mit dem Ergebnis, dass mit den aktuell zur Verfügung stehenden serologischen Methoden keine Unterscheidung zwischen Impfantikörpern und Infektionsantikörpern möglich ist. Auch ob ein Ferkel bereits geimpft wurde oder nicht, was beim Zukauf von Absetzferkeln, Mast- oder Zuchtläufer wichtig sein kann, konnte bisher nicht überprüft werden.
Mit der Identifizierung eines einzelnen Epitops aus dem Mhp366 Proteins vom Mycoplasma-hyopneumoniae-Stamm 232 durch MEENS et al. (2010), welches deutlich durch Schweinekonvaleszenz-Serum erkannt wird, aber nicht mit Serum von vakzinierten Schweinen, könnte es möglich sein schon bald eine Unterscheidung zwischen Impfantikörpern und Infektionsantikörpern zu gewährleisten. Die synthetischen Peptide der vier verschiedenen Aminosäuresequenzen des Epitops wurden von MEENS et al. (2010) als Coating-Antigen für einen neuen ELISA eingesetzt. Die diagnostische Sicherheit dieses neuen ELISA sollte in der
vorliegenden Arbeit geprüft und seine Fähigkeit, zwischen Infektions- und Impfantikörpern unterscheiden zu können, bestätigt werden. Dazu sollten im Einzelnen folgende Untersuchungen angestellt werden:
1.) Durchführung von Impfversuchen mit drei unterschiedlichen Vakzinen in Mykoplasma-hyopneumoniae-freien Beständen, um zu überprüfen, welche der Impfstoffe mit einem konventionellen ELISA nachweisbare Antikörper erzeugen und ob diese Antikörper mit dem neuen Mhp366 ELISA ebenfalls detektiert werden oder nicht.
2.) Ermittlung eines Cut-off-Wertes für den Mhp366 ELISA und Berechnung seiner Gütekriterien an 100 Serumproben mit infektionsbedingten Antikörpern.
3.) Bewertung der praktischen Beurteilung von 629 Feldproben auf Bestandsebene aus 37 verschiedenen Betrieben im Vergleich mit einem üblichen ELISA HerdChek®
Mhyo Antibody Test Kit (Idexx Laboratories, Westbrook, Maine).
2 Schrifttum
2.1 Ätiologie
Die Gattung Mycoplasma
Die Gattung Mycoplasma gehört zur Ordnung der Mycoplasmatales aus der Klasse der Mollicutes (lat. mollis = „weich“, cutis = „Haut“) (EDWARD u. FREUNDT 1967).
Es handelt sich um gramnegative Prokaryoten, die aber keine Zellwand besitzen, sondern nur von einer Plasmamembran umgeben sind. Ihre Form variiert von sphärisch, leicht ovoid oder birnenförmig mit einem Durchmesser von 0,3-0,8 µm bis zu schlanken verzweigten Filamenten, die meist sehr kurz sind, bis hin zu einer Länge von 150 µm (RAZIN u. FREUNDT 1984). Mit ihrer Genomgröße von 5 x 108 Dalton gehören sie zu den kleinsten noch vermehrungsfähigen Prokaryoten (MOROWITZ u. WALLACE 1973). RAZIN (1978) beschrieb, dass die Mykoplasmen mit ihrer kleinen Genomgröße ihre Enzymausstattung und Stoffwechselkapazität soweit reduziert haben, dass sie nur durch eine parasitäre, saprophytäre oder kommensale Lebensweise mit sehr engem Kontakt zu ihren Wirten existieren können. Bei Mensch und Tier kolonisieren sie vor allem die Epithelzellen des Respirations- und Urogenitaltraktes.
Mykoplasmen bei Schweinen
Beim Schwein sind sowohl apathogene als auch pathogene Mykoplasma-Arten bekannt. Als zurzeit apathogen eingestufte und auf Schweine spezialisierte Mykoplasmen sind Mycoplasma sualvi, ein Besiedler des Verdauungs- und Urogenitaltraktes der Schweine (GOURLAY 1978), Mycoplasma hyopharyngis, ein Kommensale des oberen Respirationstraktes (ERICKSON 1986) und Mycoplasma flocculare, Besiedler der Nasenhöhlen, veränderter Schweinelungen und manchmal auch der Konjunktiven (MEYLING u. FRIIS 1972), zu nennen. Mycoplasma hyosynoviae wurde zuerst von ROSS und KARMON (1970) beschrieben und zählt zu den pathogenen Mykoplasmen der Schweine, verantwortlich für polyarthritische Erkrankungen (ROSS 1973). Mycoplasma suis, Auslöser ikteroanämischer
Erkrankungen beim Schwein, wurde 1950 von SPLITTER (1950a, b) entdeckt und zunächst als Eperythrozoon suis bezeichnet. Erst 2002 erfolgte die Reklassifizierung in das Genus Mykoplasma (NOTIFICATION OF THE IJSEM 2002; NEIMARK et al.
2002). Mycoplasma hyorhinis (SWITZER 1955), ein weit verbreiteter obligat pathogener Erreger, besiedelt die Nasenhöhlen von gesunden und kranken Schweinen (GOIS et al. 1969). Die Bedeutung als pathogener Erreger bei pneumatischen Erkrankungen und seine Mitwirkung bei Polyserositiden und arthritischen Erkrankungen ist noch nicht ganz geklärt. So konnte allein durch M.
hyorhinis nur in experimentellen Versuchen mit zusätzlich belastenden Umwelteinflüssen eine katarrhalisch-purulente Bronchopneumonie erzeugt werden (KINNE et al. 1991). In anderen Infektionsversuchen kam es zu serofibrinösen Polyserositiden und schweren arthritischen Erkrankungen (ROBERTS et al. 1963;
BARDEN u. DECKER 1971)
Mycoplasma hyopneumoniae
Die Entdeckung von Mycoplasma (M.) hyopneumoniae als primärem Erreger der Enzootischen Pneumonie der Schweine erfolgte unabhängig und ungefähr zeitgleich durch GOODWIN et al. (1965) und MARE und SWITZER (1965). M.- hyopneumoniae-Zellen sind ausgesprochen pleomorph, werden aber meist in kokkoider oder Ringform beobachtet. Kolonien auf festem Nährmedium sind sehr klein (nach sieben bis zehn Tagen bis zu 0,5 mm im Durchmesser). Eine für Mykoplasmen typische „Spiegeleiform“ kommt dabei nicht vor. Stamm J gilt bis heute als Typstamm (GOODWIN et al. 1967; RAZIN u. FREUNDT 1984).
2.2 Epidemiologie und Bedeutung
Mycoplasma hyopneumoniae ist weltweit verbreitet und als Primärerreger der Enzootischen Pneumonie in Ländern mit intensiver Schweinehaltung von besonders großer Bedeutung. In Belgien wird eine Seroprävalenz von 88 % beschrieben (MAES et al. 2000), in den USA von 47,4 bis 54,4 % (ERLANDSON et al. 2002), in Japan von 79 % (YAGIHASHI et al. 1993) und in Russland von 60 % (KUKUSHKIN u.
Herdenprävalenzen zwischen 63 und 100 % beschrieben (PFÜTZNER u. BLAHA 1995; HORST et al. 1997; HILTERMANN-LINDEN 2004; NATHUES et al. 2012b).
Der wirtschaftliche Schaden ist weniger durch Tierverluste gekennzeichnet, sondern wird vielmehr durch reduzierte Tageszunahmen, schlechte Futterverwertung und erhöhte Medikamentenkosten ausgelöst (NOYES et al. 1990; HILL et al. 1992).
Möglichkeiten des Erregereintrags in einen Bestand
Die Einschleppung von Mycoplasma hyopneumoniae in bisher nicht infizierte Herden ist auf verschiedenen Wegen möglich. Als einer der größten Risikofaktoren gilt immer noch der Zukauf von infizierten Tieren. Dabei sind Betriebe, die ihre Tiere von verschiedenen Quelle beziehen, stärker betroffen als Betriebe, die ihre Tiere nur von ein und demselben Betrieb beziehen (STÄRK). Eine zweite Möglichkeit stellt der Eintrag des Erregers über die Luft dar. Ausführliche Untersuchungen diesbezüglich wurden 1985 in Großbritannien durch GOODWIN et al. durchgeführt. So ist vor allem bei feuchtem, kühlem Wetter der Erreger 48 Stunden lang infektiös und eine Übertragung über eine Distanz von 3,2 km wurde nachgewiesen. Neuausbrüche wurden dabei vor allem im Herbst und Winter beobachtet.
Neuere Studien aus Nordamerika zeigen, dass Mycoplasma hyopneumoniae sogar noch 4,7 km entfernt von der Ursprungspopulation nachgewiesen werden kann (DEE et al. 2009). Bei einem weiteren Versuch konnte der Erreger in einer Distanz von 9,2 km isoliert und seine noch vorhandene Infektiosität nachgewiesen werden (OTAKE et al. 2010). Als Infektionsquellen kommen also Nachbarbetriebe infrage, aber auch Schlachthäuser, Transportfahrzeuge oder auch Parkplätze für Transportfahrzeuge (HEGE et al. 2002). Auch das Vorkommen der Enzootischen Pneumonie in Wildschweinbeständen sollte einige Aufmerksamkeit bekommen. So wurde in den Jahren 2004 bis 2006 das Vorkommen von respiratorischen Krankheitserregern beim Wildschwein in Deutschland untersucht mit dem Ergebnis, dass die mittlere Prävalenz für diesen Zeitraum bei 44,0 % lag. In den Bundesländern Thüringen, Nordrhein-Westfalen und Schleswig-Holstein lag die Prävalenz mit >70 % weit über dem Durchschnitt. Weit geringere Nachweisraten findet man im Saarland, in
Rheinland-Pfalz, in Sachsen-Anhalt und in Mecklenburg-Vorpommern (FRESEN 2009).
Verbreitung innerhalb der Herde
Die Ausbreitung des Erregers innerhalb eines Bestandes verläuft eher langsam (MAES et al. 1996). Wie zwischen Herden ist die aerogene Übertragung natürlich auch innerhalb einer Herde möglich. Die aber vermutlich weitaus bedeutendere Verbreitung geschieht über den direkten Kontakt der Tiere, wie diverse Quellen berichten (GOODWIN 1985; MORRIS et al. 1995; GROßE BEILAGE 1999). 2004 wurde in Dänemark im Speziellen die Übertragung von M. hyopneumoniae in der Aufzucht (vierte bis sechste Lebenswoche) untersucht - mit dem Resultat, dass ein infiziertes Ferkel im Durchschnitt ein weiteres Ferkel während der Aufzucht in seiner Bucht anstecken wird (MEYNS et al. 2004). Vor allem aber besteht die Gefahr der Übertragung des Erregers von älteren Trägertieren auf jüngere nicht infizierte Tiere und damit die Erhaltung einer Infektionskette (CLARK et al. 1991). In einer Untersuchung zur Reinfektion von Betrieben in der Schweiz zeigte sich, dass bei 75 Mastbetrieben 26,7 % der reinfizierten Betriebe nach dem Rein-Raus-Verfahren bewirtschaftet wurden und 73,3 % kontinuierlich nachgestallt hatten (HEGE et al.
2002). Mittlerweile wurde nachgewiesen, dass in einer isolierten und nicht behandelten Tiergruppe der Erreger noch 214 bis 254 Tagen nach experimenteller Infektion aus einzelnen Tieren isoliert werden kann. Die Schweine waren in diesem Langzeitversuch noch bis zum zweihundertsten Tag nach Infektion in der Lage weitere empfängliche Artgenossen anzustecken (PIETERS et al. 2009).
Eine weitere und viel diskutierte Möglichkeit der direkten Übertragung stellt der Kontakt zwischen Sau und Ferkel während der Säugezeit dar. Nachdem eine intrauterine oder laktogene Übertragung ausgeschlossen werden kann (PRIKAZSKY 1988), bleibt die Möglichkeit der frühen Übertragung von positiven Muttertieren auf ihre neugeborenen Ferkel als in seiner Bedeutung noch nicht eindeutig geklärt bestehen. So ist dieser Weg der Infektion nachgewiesen (CLARK et al. 1991), aber bisher in seiner Bedeutung als Verbreitungsweg von Mycoplasma hyopneumoniae in einem Bestand als relativ niedrig eingestuft. Für diese Einschätzung spricht die
relativ niedrige Prävalenz von M. hyopneumoniae bei Saugferkeln. Dabei schwanken die Zahlen je nach Untersuchung. Einer der jüngsten Studien in Deutschland mit einer repräsentativen Stichprobenzahl von 1122 Tieren aus verschiedenen Betrieben einer schweinedichten Region zeigte bei der Untersuchung des Lungengewebes mittels PCR eine Prävalenz von 2 % bei Saugferkeln und 9,3 % bei Absetzferkeln (NATHUES et al. 2010).
Das Risiko einer indirekten Übertragung durch Gegenstände oder Personen scheint ebenfalls sehr gering zu sein, soweit man die allgemeinen Hygienestandards, wie das Wechseln von Arbeitskleidung und das Duschen vor dem Betreten eines negativen Betriebes, vor allem nach einem Besuch eines potentiell positiven Betriebes, einhält (GOODWIN 1985; BATISTA et al. 2004).
2.3 Pathogenese
Die Inkubationszeit der Enzootischen Pneumonie kann sehr unterschiedlich ausfallen. In den meisten Fällen wird aber ein Zeitraum von 10 bis 16 Tagen beobachtet (MAES et al. 1996; DEE et al. 2009; PIETERS et al. 2009). Die Schwankungen sind neben Umweltfaktoren und der infektiösen Dosis vor allem von der Virulenz der einzelnen Mykoplasmenstämme abhängig (VICCA et al. 2003).
Der Erreger gelangt über die Einatmungsluft in das respiratorische System des Wirtes und dort im Speziellen zu den Epithelzellen der Trachea und des Bronchialsystems (ZIELINSKI u. ROSS 1993). Hier angekommen bindet er sich vor allem an die apikalen Bereiche der Flimmerhärchen, wo man ihn in Mikrokolonien antrifft. Man findet den Erreger auch im Interziliarraum, aber niemals intrazellulär (JACQUES et al. 1992; KWON et al. 2002). Schon kurze Zeit nach dieser erfolgreichen Kolonisation können die ersten Schäden beobachtet werden. Es kommt zur Ziliostase sowie zu Verklumpungen und zum teilweisen Verlust der Flimmerhärchen und damit zur Reduktion ihrer mechanischen Abwehrfunktion (LIVINGSTON et al. 1972; BLANCHARD et al. 1992). Des Weiteren beschreiben LIVINGSTON et al. (1972) bei fortschreitendem Verlauf kleine lymphoide Knötchen in der Submukosa des Bronchialepithels mit immer größer werdenden Läsionen. Später
Die enge Bindung zwischen Erreger und Wirtszelle wird als initiales Ereignis der Pathogenese angesehen. Verhindert man zum Beispiel die direkte Bindung der Mykoplasmen an die Wirtszelle experimentell durch eine Membrane mit einer Porengröße von 0,1 µm, findet keine weitere Störung der Zellen mehr statt (DEBEY u. ROSS 1994). Über die Art dieser Bindung wurde lange Zeit diskutiert, da spezielle Organellen zur Anheftung, wie sie bei einigen Mykoplasmenarten zu finden sind, bei M. hyopneumoniae elektronenmikroskopisch nicht nachgewiesen werden konnten.
Einzig eine flaumhafte Struktur wird im Anheftungsbereich zwischen Erreger und Wirtszelle sichtbar, die an der Bindung beteiligt zu sein scheint, da sie nur in pathogenen, zur Anheftung fähigen Stämmen zu beobachten ist (TAJIMA u.
YAGIHASHI 1982; BLANCHARD et al. 1992). Im weiteren Verlauf wurde schnell klar, dass es sich bei der Verbindung um eine spezifische Rezeptor-Liganden-Bindung handeln muss, wobei der Erreger in vivo nur in der Lage zu sein scheint, an Zilien tragendes Epithel zu binden (MEBUS u. UNDERDAHL 1977; ZIELINSKI u. ROSS 1993). 1994 entdeckten ZHANG et al. (1994b) dass vor allem Glykolipide auf der Zilienmembran als Rezeptor für M. hyopneumoniae eine Rolle spielen. Wenig später identifizierte die Gruppe mithilfe von monoklonalen Antikörpern das P97-Protein, ein 97 kDa Oberflächenprotein, als ein Adhäsionsprotein von M. hyopneumoniae (ZHANG et al. 1994a; ZHANG et al. 1994b; ZHANG et al. 1995). Das Gen von P97 (mhp183) bildet zusammen mit mhp182 ein Zwei-Gen-Operon, dabei kodiert mhp182 ein weiteres für die Adhäsion wichtiges Protein, das Protein P102 (HSU u. MINION 1998; ADAMS et al. 2005; SEYMOUR et al. 2012). Im Genom von M.
hyopneumoniae gibt es zu P97 und P102 jeweils sechs paraloge Gene (MINION et al. 2004; ADAMS et al. 2005). Die direkte oder indirekte Funktion bei der Adhäsion wurde für die Mehrzahl der Genprodukte nachgewiesen. Neben der Zilienbindung konnte festgestellt werden, dass sie in der Lage sind, Glykosaminoglykane, Plasminogene und Fibronektin der Wirtszelle zu binden (JENKINS et al. 2006;
WILTON et al. 2009; DEUTSCHER et al. 2010; SEYMOUR et al. 2010; BOGEMA et al. 2011). Ihre tatsächliche Expression in vivo wurde, bis auf mhp280, mittels reverse transcriptase PCR bestätigt (ADAMS et al. 2005). Neben der P97/P102-Paralog- Familie ist noch ein weiteres Protein, das P159, nachweislich an der Adhäsion
beteiligt (BURNETT et al. 2006). Einen Überblick bietet Tabelle 1. Die zytopathologischen Mechanismen, die durch die Bindung ausgelöst werden, bleiben dagegen weiterhin im Unklaren.
Tabelle 1: Die P97-/P102-Paralog-Familie, sowie das P159 sind am multifunktionalen Adhäsionsprozess beteiligt. Die fehlenden Namen in der Spalte der Proteine weisen darauf hin, dass keine eindeutigen Bezeichnungen vorhanden sind oder Proteine, wie im Fall von mhp 280, nicht exprimiert werden.
Protein Gen Charakterisierung durch:
P97 mhp 183 (ZHANG et al. 1995) P102 mhp 184 (SEYMOUR et al. 2012)
- mhp 107 (SEYMOUR et al. 2011) P116 mhp 108 (SEYMOUR et al. 2010)
- mhp 271 (DEUTSCHER et al. 2010)
- mhp 272 (MINION et al. 2004; ADAMS et al. 2005) - mhp 274 (MINION et al. 2004; ADAMS et al. 2005) - mhp 275 (MINION et al. 2004; ADAMS et al. 2005) - mhp 280 (MINION et al. 2004; ADAMS et al. 2005) - mhp 384 (DEUTSCHER et al. 2012)
- mhp 385 (DEUTSCHER et al. 2012) P216 mhp 493 (WILTON et al. 2009) P135 mhp 683 (BOGEMA et al. 2011) P146 mhp 684 (BOGEMA et al. 2012) P159 mhp 494 (BURNETT et al. 2006)
2.4 Klinik und Pathologie
2.4.1 Monoinfektion mit M. hyopneumoniae
Eine Monoinfektion kommt im Grunde nur unter experimentellen Bedingungen vor und wurde an gezielt infizierten Gnotobiotenferkeln oder SPF-Tieren untersucht. In der Regel tritt bei den Tieren nach spätestens zwei Wochen post infectionem der für M. hyopneumoniae typische trockene und nicht produktive Husten auf (KOBISCH et al. 1993; SØRENSEN et al. 1997). Teilweise kann man auch leichtes Fieber und Anorexie beobachten (MAES et al. 1996). UNDERDAHL et al. (1980) dagegen konnte bei 16 nachweislich infizierten Gnotobiotenferkeln im gesamten
Untersuchungszeitraum von 16 Wochen keinerlei klinische Symptome feststellen.
Aber trotz subklinischen Verlaufs kam es auch hier zu Läsionen an der Lunge in Form von dunkelroten Verfestigungen. Diese makroskopisch sichtbaren Läsionen sind bereits nach ein bis zwei Wochen sichtbar, anfänglich in den ventralen Bereichen des Lobus cranialis der rechten und linken Lunge, sowie im kranioventralen Bereich des Lobus medius, im späteren Verlauf auch am Lobus accessorius und im kranialen Bereich der Lobi caudales. Die Ausbreitung der Läsionen scheint also den Lufttransportwegen zu folgen. Zusätzlich kommt es zur Vergrößerung der Bronchial- und Mediastinallymphknoten (HODGES et al. 1969;
UNDERDAHL et al. 1980; FEENSTRA et al. 1994; KWON et al. 2002).
Histopathologisch ist nach ca. 14 Tagen eine katarrhalische Bronchitis und Bronchiolitis vorherrschend, die mit der Zeit in einen chronischen Zustand übergeht.
Es entwickelt sich eine perivaskuläre und peribronchioläre lymphoide Hyperplasie mit Ansammlungen von mononukleären Zellen, meist Makrophagen (BLANCHARD et al.
1992). Nach einigen Wochen ist ein Heilungsprozess zu beobachten, der auch die makroskopischen Veränderungen mit einbezieht. Zurück bleiben gelegentlich Fissuren und Narben, die noch auf eine vorausgegangene Pneumonie hinweisen (SØRENSEN et al. 1997).
2.4.2 Bakterielle Erregerinteraktionen
Das Krankheitsbild der Enzootischen Pneumonie der Schweine wird durch M.
hyopneumoniae ausgelöst, entwickelt sich im weiteren Verlauf aber zumeist zu einer Mischinfektion mit einem oder auch mehreren Sekundärerregern (MAES et al. 1996).
Durch die Zerstörung der Flimmerhärchen und die Veränderung im Immunsystem des Wirtes wird eine Besiedlung für andere, zum Teil fakultativ-pathogene Bakterien erleichtert (THACKER 2004). Die Besiedlung der geschädigten Lunge durch Pasteurella multocida gilt als eine der häufigsten Erregerinteraktionen im Verlauf der Enzootischen Pneumonie (AMASS et al. 1994; CIPRIAN et al. 1994). Pasteurella (P.) multocida findet man in Lungen erkrankter, wie auch in denen gesunder Schweine (PALZER et al. 2008), doch führt eine Besiedlung nach einer Mykoplasmeninfektion
werden größer und eine Beteiligung von neutrophilen Granulozyten mit Eiterbildung verschlimmert das klinische Bild (SMITH et al. 1973; SØRENSEN et al. 1997).
Ähnliche Verläufe treten auch durch die Sekundärinfektion mit einer Reihe von weiteren Bakterien auf, wie zum Beispiel Bordetella bronchiseptica, Streptokokken, Staphylokokken, Trueperella (Arcanobacterium) pyogenes, Haemophilus parasuis oder Actinobacillus pleuropneumoniae, die unter Umständen auch die Mortalität drastisch erhöhen können (BASKERVILLE 1981; KIELSTEIN u. LEIRER 1990;
MAES et al. 1996). Weiterhin wird auch ein Zusammenspiel von M. hyopneumoniae und M. hyorhinis vermutet (PALZER et al. 2008).
2.4.3 Virale Erregerinteraktionen
Zu den viralen respiratorischen Mischinfektionen zählt vor allem die Interaktion von M. hyopneumoniae und dem Porcine Reproductive and Respiratory Syndrom (PRRS) Virus (THACKER et al. 1999). Das PRRS-Virus kann als Monoinfektion rasch zu Anorexie, hohem Fieber und Dyspnoe führen (HALBUR et al. 1996). Bei einer vorausgegangenen M.-hyopneumoniae-Infektion ist nicht nur eine Summierung der Symptome und eine verzögerte Heilung zu beobachten, sondern eine solche Doppelinfektion führt zur regelrechten Potenzierung der Symptome auf klinischer, makroskopischer und mikroskopischer Ebene (THACKER et al. 1999;
THANAWONGNUWECH et al. 2004).
Bei einer Sekundärinfektion mit der klassischen Schweineinfluenza werden die typischen Symptome, wie Apathie, Inappetenz, stark erhöhte Körpertemperatur, trockener Husten und Dyspnoe, die sich durch verstärkte Flankenatmung bemerkbar macht (SHOPE 1931), bei mit M. hyopneumoniae infizierten Schweinen vor allem in der Anfangszeit verstärkt (THACKER et al. 2001). Der Grad der Verschlechterung im weiteren Verlauf scheint aber vom Zeitpunkt der Sekundärinfektion und von den beteiligten Influenza-Subtypen abhängig zu sein. So konnten DEBLANC et al. (2012) bei einer Sekundärinfektion mit dem klassischen H1N1-Subtypen 21 Tage nach M.- hyopneumoniae-Inokulation eine deutliche Verschlimmerung der klinischen Symptome sowie Vergrößerungen der Lungenläsionen feststellen. Bei einer
der beiden Erreger ausgemacht, die zu einer Eliminierung von M. hyopneumoniae in den Lobi caudales führte.
Eine Infektion mit dem Porzinen Circovirus Typ 2 (PCV2) kann zu verschiedenen Krankheitsbildern führen und eine Koinfektion mit M. hyopneumoniae wurde als Ursache für das Auftreten des Postweaning Multisystemic Wasting Syndroms (PMWS) verantwortlich gemacht. PMWS gilt als PCV2-assozierte Krankheit, die nach dem Absetzen auftritt und sich klinisch durch Kümmern, reduzierte Gewichtszunahme, vergrößerte Lymphknoten und Dyspnoe auszeichnet. PCV2 gilt als Hauptverursacher, aber die volle Entfaltung des Krankheitsbildes ist abhängig von gewissen Kofaktoren (MADEC et al. 2008). Es wurde festgestellt, dass eine Vorerkrankung mit M. hyopneumoniae als Kofaktor ausreicht, um PMWS auszulösen und die Vermehrung von PCV2 im lymphoiden Gewebe und in der Lunge zu erhöhen (OPRIESSNIG et al. 2004).
2.4.4 PRDC
„Porcine Respiratory Disease Complex“ (PRDC) ist ein generalisierter Begriff, der sich vor 10-15 Jahren etablierte und ein multifaktorielles Krankheitsgeschehen beschreibt, welches meist erst in der Mast auftritt und eine Vielzahl von Symptomen wie reduzierte Wachstumsrate, reduzierte Futterverwertung, Lethargie, Anorexie, Fieber, Husten und Dyspnoe beinhalten kann (HALBUR 1998). Die Ursachen reichen von verschiedenen Umweltfaktoren bis hin zu bakteriellen und viralen Mischinfektionen (OPRIESSNIG et al. 2011). M. hyopneumoniae zählt dabei zu den am häufigsten isolierten Erregern in diesem Zusammenhang, oft in Kombination mit dem PRRS-Virus oder P. multocida, wie oben bereits beschrieben (THACKER et al.
1999; PALZER et al. 2008; HANSEN et al. 2010).
2.5 Immunantwort
Ursprünglich stufte man M. hyopneumoniae als eher schwach immunogen ein, doch mit der Verbesserung diagnostischer Methoden kann man heute eine Vielzahl immunologischer Reaktionen nachweisen (ROSS u. YOUNG 1993). Schon frühe
Studien zeigten, dass auf eine Kolonisierung von M. hyopneumoniae recht schnell eine Infiltration von Lymphozyten und Makrophagen sowie eine Hyperplasie des Bronchus-assoziierten lymphatischen Gewebes (BALT) folgten (LIVINGSTON et al.
1972; BLANCHARD et al. 1992). Die Mechanismen dieser Immunantwort werden noch diskutiert. Die Ausschüttung von Zytokinen, eine unspezifische mitogene Aktivität der Mykoplasmen oder eine Reihe immunogener Mykoplasmenproteine könnten dafür verantwortlich sein (MESSIER et al. 1990; STRASSER et al. 1992;
SARRADELL et al. 2003). Zelluläre Immunmechanismen spielen eine große Rolle bei der Entstehung typischer Lungenläsionen, wobei Makrophagen mit ihrer zytotoxischen Aktivität einen großen Teil ausmachen (FERNALD 1979; ASAI et al.
1994). Auch die Ausschüttung bestimmter Zytokine wird mit der Entstehung der Läsionen in Verbindung gebracht (ASAI et al. 1994; CHOI et al. 1999;
THANAWONGNUWECH et al. 2001).
In Vergleichsstudien wurde in mit M. hyopneumoniae infizierten Schweinen eine erhöhte Konzentration an bestimmten Zytokinen festgestellt. So sind sieben Tage nach der Infektion IL-1a, IL-1b, IL-2, IL-8, IL-10, TNF-α und INF-ɣ stark erhöht, diese Erhöhung bleibt bis zum 35. Tag nach der Infektion messbar (ASAI et al. 1993;
REDONDO et al. 2009). Die Produktion von IL-10 und INF-ɣ wird eng mit der Eliminierung des Erregers aus dem Respirationstrakt in Verbindung gebracht (THANAWONGNUWECH et al. 2001). Diese genannten Zytokine können jedoch sowohl eine Th1-, wie auch eine Th2-Antwort hervorrufen und somit ist noch immer nicht geklärt, in welchem Maße eine humorale oder eine zelluläre Immunität bei der Eliminierung der Erreger im Vordergrund stehen (THANAWONGNUWECH u.
THACKER 2003). Einigkeit herrscht aber über die große Bedeutung der lokalen humoralen Abwehr bei der Genesung als auch bei der nachfolgenden Immunität. So kann IgA eine bakterielle Anheftung an das respiratorische Epithel hemmen und IgG kann die Phagozytose fördern; beide Immunglobuline werden in außerordentlichen Mengen während des Krankheitsgeschehens vorgefunden (SHELDRAKE 1990;
SHELDRAKE et al. 1993; SARRADELL et al. 2003).
Die systemischen Antikörper sind erstmals zwei bis drei Wochen nach einer Infektion im Blut messbar und können auch noch über ein Jahr hinaus nachweisbar bleiben (BEREITER et al. 1990; STRASSER et al. 1992; SØRENSEN et al. 1997).
Neugeborene Ferkel können in den ersten sechs Stunden eine passive Immunität über das Kolostrum der Sau bekommen, die dann hauptsächlich IgG-vermittelt ist (KLOBASA et al. 1987). Vier Wochen vor der Geburt kommt es bei der Sau zu einem stetigen Absinken des Antikörpertiters gegen M. hyopneumoniae im Blut, gleichzeitig steigt der Antikörpertiter im Kolostrum. Die Nachweisdauer der maternalen Antikörper im Serum der Ferkel variiert stark und ist vor allem abhängig von der Antikörpermenge im Kolostrum und vom Volumen des aufgenommenen Kolostrums durch die Ferkel (WALLGREN et al. 1998). Insgesamt sind maternale M.- hyopneumoniae-Antikörper im Ferkel über 30 bis 63 Tage nachweisbar, dabei beträgt die mittlere Halbwertszeit der maternalen Antikörper gegen M.
hyopneumoniae 15,8 Tage (MORRIS et al. 1994).
2.6 Diagnose
Durch die Beobachtung der klinischen Symptome lässt sich lediglich eine Verdachtsdiagnose bezüglich der Beteiligung von M. hyopneumoniae erheben (PFÜTZNER u. BLAHA 1995; NATHUES et al. 2012b). Ein nachfolgender Schlachthofcheck kann einen guten Überblick über die Lungengesundheit in einem Betrieb geben und den Verdacht weiter erhärten, aber eine eindeutige Diagnose lässt sich noch nicht formulieren (NOYES et al. 1990; HURNIK et al. 1993; DAVIES et al. 1995). Die makroskopischen pathologischen Befunde sind typisch, aber nicht pathognomonisch für eine M.-hyopneumoniae-Infektion (WHITTLESTONE 1979;
ARMSTRONG et al. 1984). Um ein Mitwirken des Erregers zu bestätigen, müssen also genauere diagnostische Schritte eingeleitet werden. Besonders schwierig gestaltet sich dabei die Bestätigung eines negativen Herdenstatus (THACKER 2004).
2.6.1 Direkter Erregernachweis Kultureller Nachweis
Die Anzucht des Erregers wird noch immer als Goldstandard bewertet (THACKER 2004), obwohl sie seit jeher als ein schwieriges, langwieriges und auch teures Verfahren gilt (GOODWIN et al. 1968; L'ECUYER u. BOULANGER 1970; SIBILA et al. 2009). Die Anzucht ist nur auf speziellen Nährmedien möglich, wobei das vorrangig genutzte Medium für die Kultivierung von M. hyopneumoniae das Friis- Medium ist (FRIIS 1975; FRIIS 1979; FRIIS et al. 1991). Die Primärkultur erfolgt dabei in der Regel in einem flüssigen Nährmedium (WHITTLESTONE 1979;
ARMSTRONG 1994). Das Wachstum ist im Vergleich zu anderen Mykoplasmen sehr langsam und daher kann die endgültige Identifizierung durchaus vier bis acht Wochen in Anspruch nehmen (FRIIS 1975). Meist kann man aber schon nach 4 bis 15 Tagen eine leichte Trübung und einen pH-bedingten Farbumschlag des Mediums feststellen (KOBISCH u. FRIIS 1996). Auf festem Nährboden wachsen Kolonien von ca. 0,5 mm Durchmesser ohne die typische Spiegeleiform, die bei den meisten anderen Mykoplasmen auftritt (RAZIN u. FREUNDT 1984). Leider ist die Anzucht und Isolierung des Erregers nicht immer erfolgreich und daher ist die Rate der falsch- negativen Ergebnisse, selbst bei experimentell infizierten Schweinen, sehr hoch (GOODWIN et al. 1968; L'ECUYER u. BOULANGER 1970). Gründe für den Misserfolg sind neben der Labilität des Erregers seine anspruchsvollen Wachstumsbedingungen, vor allem aber das Vorkommen von M. hyorhinis in mehr als der Hälfte der mit M. hyopneumoniae infizierten Schweine. M. hyorhinis passt sich weitaus schneller an das künstliche Nährmedium an und führt in den meisten Fällen zu einer Überwucherung von M. hyopneumoniae (L'ECUYER 1969;
L'ECUYER u. BOULANGER 1970). Durch den Zusatz von Cycloserin und Antiserum gegen M. hyorhinis kann eventuell Abhilfe geschaffen werden (GOIS et al. 1975;
ARMSTRONG 1994). SØRENSEN et al. (1997) empfehlen die kulturelle Anzucht des Erregers vor allem im chronischen Stadium der Enzootischen Pneumonie, da hier die Bakteriologie in ihrer Sensitivität anderen Nachweismethoden signifikant überlegen ist. Als Probe für die Anzucht kommt sauber entnommenes Lungenmaterial von
1 cm3 großes Gewebestück im Grenzbereich vom veränderten zum gesunden Lungengewebe zu entnehmen und bei makroskopisch unveränderten Lungen die ventralen Bereiche der vorderen Lungenlappen zu beproben (ARMSTRONG 1994).
Bronchioalveoläre Lavage-Flüssigkeit eignet sich ebenfalls zur Anzucht (OTAGIRI et al. 2005; MAROIS et al. 2007), wobei einige Autoren auch von Schwierigkeiten berichten (MATTSSON et al. 1995; BAUMEISTER et al. 1998). Nasentupfer dagegen führen nur selten zum Erfolg (SØRENSEN et al. 1997).
Immunfluoreszenz-Test (IFT)
Um M. hyopneumoniae im Lungengewebe mittels fluoreszierender Antikörper sichtbar zu machen, ist die Herstellung von Lungengefrierschnitten von möglichst frisch verendeten oder geschlachteten Tieren nötig, was die Anwendung in der Praxis sichtlich erschwert (PFÜTZNER u. BLAHA 1995; THACKER 2004). Der IFT eignet sich vor allem in der akuten Phase der Infektion. Ist die Erkrankung chronisch, sinkt die Sensitivität, was wahrscheinlich mit der Abnahme des Erregers, wie auch mit der Zunahme von lokalen Antikörpern zu tun haben wird (FEENSTRA et al.
1994). Im akuten Geschehen ergeben sich keine signifikanten Unterschiede in der Sensitivität zu anderen bewährten Methoden (SØRENSEN et al. 1997), Kreuzreaktionen sind aber möglich (KOBISCH u. FRIIS 1996). Probenmaterial sollte aus dem Lobus medius entnommen werden oder aus dem Übergangsbereich von gesundem zu erkrankten Gewebe (MAES et al. 1996). Eine Erregermenge von 104 - 105 Mykoplasmen pro g Gewebe gilt als unerlässliche Menge für ein positives Ergebnis (WHITTLESTONE 1990).
Immunperoxidase-Test (IPT)
Der Immunperoxidase-Test ist im Grunde genommen eine Weiterentwicklung des Immunfluoreszenz-Tests. Er ist praktikabler, da das zu untersuchende Gewebe vorher in Formalin fixiert und später in Paraffinwachs eingebettet wird, was die Probe auch für spätere Untersuchungen haltbar macht. Des Weiteren reicht für die folgende Untersuchung ein Lichtmikroskop im Gegensatz zu dem eher teuren Fluoreszenz- Mikroskop für den IFT. Hinzu kommt die Tatsache, dass bei der Herstellung der
Gefrierschnitte für den IFT eine Zerstörung der Mikrostrukturen unumgänglich ist, was eine weitere Untersuchung der histopathologischen Läsionen unmöglich macht, genauso wie das eventuelle Auftreten von unspezifischer Hintergrundfluoreszenz.
Bei der schonenden Probenvorbereitung für den IPT ist gleichzeitig auch die histologische Beurteilung des Gewebes möglich (LINNOILA u. PETRUSZ 1984;
CHEIKH SAAD et al. 2003). Vergleicht man die Ergebnisse der beiden Methoden, so zeigt der IPT eine höhere Sensitivität als der IFT (DOSTER u. LIN 1988). Um eine möglichst hohe Spezifität zu erreichen, werden heutzutage in der Regel monoklonale Antikörper verwendet (THACKER 2004).
Polymerase-Kettenreaktion (PCR)
Die Polymerase-Kettenreaktion ist ein Verfahren zur Vervielfachung von DNS. Kurz zusammengefasst besteht sie aus sich immer wiederholenden Zyklen, die jeweils drei Schritte umfassen. Der erste Schritt, die Denaturierung, führt zur Trennung der DNS-Doppelstränge. Im zweiten Schritt, der Hybridisierung, lagern sich die entsprechenden Primer mit dem komplementären DNS-Abschnitt zusammen. Im letzten Schritt, der Verlängerung, vervollständigt die Polymerase die DNS-Abschnitte wieder zu Doppelsträngen. So wird unter idealen Bedingungen mit jedem Zyklus die Anzahl der DNS-Moleküle verdoppelt. Das Amplifikat kann im Anschluss zum Beispiel mittels Gelelektrophorese nachgewiesen werden (MULLIS et al. 1986).
In der M.-hyopneumoniae-Diagnostik wurde 1991 die erste PCR von HARASAWA et al. entwickelt. Die Spezifität des Tests wurde durch die DNS von M. flocculare, M.
hyorhinis, M. hyosynoviae und Schweinemuskelzellen bestätigt. Mittlerweile ist die Entwicklung verschiedenster PCRs weit fortgeschritten. Es wird unterschieden zwischen der Einzel- oder one-step PCR (ARTIUSHIN et al. 1993; SØRENSEN et al.
1994; STEMKE et al. 1994; MATTSSON et al. 1995; BLANCHARD et al. 1996;
STEMKE 1997; BAUMEISTER et al. 1998; CARON et al. 2000) und der Multiplex- PCR, die mehr als nur einen Erreger nachweisen kann. So gibt es die Möglichkeit verschiedene Mykoplasmen in einer Probe gleichzeitig nachzuweisen (CARON et al.
2000; STAKENBORG et al. 2006) oder auch gleichzeitig auf sämtliche PRDC- assoziierte Erreger, wie M. hyorhinis, M. hyopneumoniae, Influenza A Virus, Porcines
Cytomegalievirus (PCMV), Porcines Circovirus 2 (PCV2), Porcines Respiratorisches Coronavirus (PRCV) und Porcines Respiratorisches und Reproduktives Syndromvirus (PRRSV) zu untersuchen (HARDER u. HUEBERT 2004). Des Weiteren wurden eine Reihe von nested PCRs entwickelt (STEMKE 1997; STÄRK et al. 1998a; CALSAMIGLIA et al. 1999; VERDIN et al. 2000; KURTH et al. 2002;
FABLET et al. 2010). Durch den sukzessiven Einsatz von zwei Primerpaaren in der nested PCR konnte die analytische Sensitivität enorm verbessert werden. Wenn in der Einzel-PCR schon Mengen von 400-1000 Organismen ausreichten (STEMKE et al. 1994; VERDIN et al. 2000), reicht mittlerweile in einer nested PCR ein einziger Organismus aus, um ein positives Ergebnis zu erhalten (VERDIN et al. 2000;
KURTH et al. 2002). Genau diese hohe Sensitivität kann aber auch leicht zu falsch- positiven Ergebnissen führen. So muss schon bei der Probenentnahme sehr sorgfältig gearbeitet werden, um eine Kontamination zu vermeiden (STÄRK et al.
1998a; ADAMS et al. 2005), da M. hyopneumoniae bereits in der Luft eines belegten Stalls nachweisbar ist (KURTH et al. 2002). Auch im Labor muss sehr sauber gearbeitet werden. So stellten CAI und Mitarbeiter (2007) bei Laborarbeiten regelmäßig Kreuzkontaminationen über die Nutzung eines mechanischen Gewebehomogenisierers fest. Daher wird empfohlen bei adäquatem Probenmaterial die one-step PCR vorzuziehen, wohingegen bei Schweinen, die in eine M.- hyopneumoniae-freie Herde verbracht werden sollen, vorher die Erregerfreiheit mittels nested PCR bestätigt werden sollte (KURTH et al. 2002; CAI et al. 2007). In den letzten zehn Jahren kamen einige real-time PCRs als weitere wertvolle Möglichkeiten in der Mykoplasmen-Diagnostik hinzu (DUBOSSON et al. 2004;
STRAIT et al. 2008; MAROIS et al. 2010). Durch den Zusatz eines Fluoreszenzfarbstoffes, der bei der Amplifikation aktiviert wird, ist es möglich die Ansammlung der DNS sichtbar zu machen (HIGUCHI et al. 1992; HIGUCHI et al.
1993). Real-time PCRs werden häufig auch als quantitative PCRs bezeichnet, da sie dazu verwendet werden können, die Anfangskonzentration an DNS in einer Probe zu bestimmen (VALASEK u. REPA 2005). Diese Eigenschaft könnte bei der sinnvollen Untersuchung von Nasentupfern helfen, die in der Praxis sehr häufig als Probenmaterial für den Nachweis von M. hyopneumoniae verwendet werden
(FABLET et al. 2010). Über die Nutzung von Nasentupfern gibt es kontroverse Ansichten (KURTH et al. 2002; SIBILA et al. 2004; OTAGIRI et al. 2005; FABLET et al. 2010). MAROIS et al. (2010) untersuchten verschiedene Probenmaterialien von experimentell infizierten Schweinen mit einer real-time PCR auf ihre Erregerkonzertrationen. Sie fanden die höchsten Erregerkonzentrationen in den Lungenläsionen (108-1010 Genomäquivalente/ml) und den Trachealtupfern (1010 Genomäquivalente/ml). In den Tonsillartupferproben fanden sie 108 und in den Nasentupferproben nur noch 107 Genomäquivalente/ml. Lungengewebe als Probenmaterial wird auch von SØRENSEN et al. (1997) empfohlen, aber von KURTH et al. (2002) abgelehnt. BAUMEISTER et al. (1998) begründet diese Abweichungen mit eventuellen Kontaminationen durch Blut, die inhibierend auf die Amplifikation wirken könnten. BAL-Flüssigkeit wird als mögliches Probenmaterial angegeben (BAUMEISTER et al. 1998; KURTH et al. 2002), wobei die Sensitivität in der frühen Infektionsphase als gut bewertet wird, aber im chronischen Verlauf nachlassen kann (MOORKAMP et al. 2008). Mit der Bronchialtupfermethode (Tracheobronchialabstrichprobe) ergibt sich eine weitere Möglichkeit an nicht narkotisierten Tieren Proben zu entnehmen (FABLET et al. 2010; PAUSENBERGER et al. 2012). Post mortem hat sich die tracheale oder auch tracheobronchiale Waschung mit Pufferlösung als effektiv bewährt (KURTH et al. 2002; MAROIS et al.
2007). Zusammengefasst scheint sich die Nachweiswahrscheinlichkeit mit der Ursprungstiefe des Probenmaterials aus dem Respirationstrakt zu erhöhen (KURTH et al. 2002; MAROIS et al. 2007; FABLET et al. 2010).
In den letzten Jahren wurde den genetischen Variationen der verschiedenen M.- hyopneumoniae-Stämme immer mehr Aufmerksamkeit geschenkt (VICCA et al.
2003; MADSEN et al. 2007; STRAIT et al. 2008). STRAIT et al. (2008) untersuchten die Spezifität der entwickelten PCRs auf das Erkennen verschiedener M.- hyopneumoniae-Isolate. Fünf PCRs, basierend auf den 16S rRNA Genen und den mhp 165 und mhp 183 Genen (SØRENSEN et al. 1994; STEMKE et al. 1994;
CALSAMIGLIA et al. 1999; STAKENBORG et al. 2006; STRAIT et al. 2008) waren in der Lage alle Isolate zu erkennen (Tabelle 2). Fünf weitere PCRs erkannten nicht
immer alle Isolate (STÄRK et al. 1998a; VERDIN et al. 2000a; KURTH et al. 2002;
DUBOSSON et al. 2004) (siehe Tabelle 3).
Zusammengefasst kann man aber sagen, dass sich mit der Entwicklung der PCR- Verfahren die Präzision der M.-hyopneumoniae-Diagnostik deutlich gesteigert hat (ARTIUSHIN et al. 1993). Man ist nun in der Lage schnell verlässliche Ergebnisse zu erhalten und das, bedingt durch die unterschiedlichen Beprobungsmöglichkeiten, auch schon vom lebenden Tier (BAUMEISTER et al. 1998). Die Spezifität und Sensitivität liegen je nach Autor und PCR-Verfahren zwischen 90 und 100 % und sind damit den meisten anderen diagnostischen Testsystemen (IFT, IPT, ELISA) weit überlegen (SØRENSEN et al. 1997; KURTH et al. 2002; STRAIT et al. 2008). Durch die Möglichkeit, bereits sehr kleine Mengen des Erregers nachzuweisen, kann man schon in der Anfangsphase der Infektion oder bei subklinischen Erkrankungen die richtigen therapeutischen Entscheidungen treffen (BAUMEISTER et al. 1998). Zu bedenken ist aber, dass eine PCR nicht zwischen lebenden und toten Erregern unterscheiden kann (NATHUES et al. 2012c).
Tabelle 2: PCR Methoden zum Nachweis aller von STRAIT (2008) getesteten M.- hyopneumoniae-Isolate
Quelle Zielsequenz Art der PCR
CALSAMIGLIA et al., 1999 16S rRNA nested PCR SØRENSEN et al., 1994 mhp 165 one step PCR
STEMKE et al., 1994 16S rRNA one step PCR
STAKENBORG et al., 2006 16S rRNA Multiplex PCR STRAIT et al., 2008 mhp 165
mhp 183 Multiplex real-time PCR
Tabelle 3: PCR-Methoden, mit denen nicht alle von STRAIT (2008) getesteten M.- hyopneumoniae-Isolate nachgewiesen werden konnten
Quelle Zielsequenz Art der PCR
DUBOSSON et al., 2004 ABC Transporter real-time PCR repeated element (REP) real-time PCR VERDIN et al., 2000 repeated element (REP) nested PCR STÄRK et al., 1998 repeated element (REP) nested PCR KURTH et al., 2002 mhp 023
mhp 024 nested PCR
In-situ-Hybridisierung
Bei der In-situ-Hybridisierung handelt es sich um ein Verfahren, welches die Position der nachgewiesenen DNS im Gewebe sichtbar macht und damit vor allem beim Verständnis der Pathogenese ein hilfreiches Instrument darstellen kann. So ist es KWON und CHAE (1999) gelungen, mit einer nichtradioaktiven Digoxigenin- markierten DNS-Sonde in formalinfixierten Paraffinschnitten aus der Lunge natürlich infizierter Schweine, M.-hyopneumoniae-DNS nachzuweisen. Wenig später war dies auch mit einer Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung möglich, die über die 16S rDNA zwischen den verschiedenen Schweinemykoplasmen unterscheiden konnte (BOYE et al. 2001).
2.6.2 Indirekter Erregernachweis
In der Anfangsphase der porzinen Mykoplasmenforschung wurden Antikörper auch mittels Komplementbindungsreaktion (ROBERTS u. LITTLE 1970; SLAVIK 1971) und indirektem Hämagglutinationshemmungstest (LAM u. SWITZER 1971a; LAM u. SWITZER 1971b) nachgewiesen. Mit der Entwicklung der Enzyme-linked Immunosorbent Assays (ELISA) wurden die anderen beiden Verfahren in der M.- hyopneumoniae-Serologie abgelöst, da es häufig zu Kreuzreaktionen mit M.
hyorhinis und M. flocculare kam (ROBERTS u. LITTLE 1970; FREEMAN et al. 1984).
Außerdem war der ELISA ihnen auch in der Sensitivität, vor allem in der Spätphase der Infektion, überlegen (ARMSTRONG et al. 1983).
Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA)
Der ELISA ist eine schnelle, kostengünstige und leicht zu automatisierende Methode, um die Anwesenheit von maternalen sowie infektionsbedingten Antikörpern zu überprüfen (SIBILA et al. 2009). Allerdings wird die Interpretation von serologischen Ergebnissen in einer natürlich mit M. hyopneumoniae infizierten Herde als extrem frustrierend bezeichnet (MAES et al. 1999a). Da der Erreger sich an die Flimmerhärchen bindet, aber nicht invasiv ist, kann die Antikörper-Antwort im Blut
u. ROSS 1987; ERLANDSON et al. 2005). Auch eine gleichzeitige PRRS-Infektion kann zu schwankenden M.-hyopneumoniae-spezifischen Antikörperkonzentrationen führen (THACKER et al. 2000b). Erschwerend kommt hinzu, dass bis jetzt kein ELISA zwischen Impfantikörpern und Infektionsantikörpern unterscheiden kann (SIBILA et al. 2009).
Der erste ELISA in der M.-hyopneumoniae-Diagnostik wurde 1977 vorgestellt (BRUGGMANN et al. 1977). Es kam allerdings häufiger zu nicht erklärbaren falsch- positiven Ergebnissen. Erst durch eine vorherige Behandlung mit dem nichtionischen Tensid Tween 20 bei der Präparation des M.-hyopneumoniae-Antigens anstelle von Natriumdodecylsulfat (SDS) konnte eine enorme Verbesserung in der Spezifität erreicht werden (NICOLET et al. 1980). Auf dieser Basis wurden weitere ELISAs entwickelt mit dem Ziel die Sensitivität und Spezifität weiter zu verbessern, da vor allem Kreuzreaktionen mit M. flocculare zu falsch-positiven Ergebnissen führen können (BOMMELI u. NICOLET 1983; ARMSTRONG et al. 1987; NICOLET et al.
1990; BEREITER et al. 1990).
In Deutschland stehen zurzeit zwei ELISAs für die serologische Untersuchung auf M.
hyopneumoniae spezifische Antikörper zur Verfügung. Ein monoklonaler kompetitiver ELISA (M. hyopneumoniae ELISA, Oxoid Limited, Hampshire,UK; FELD et al. 1992) und ein indirekter Ganz-Zell-ELISA (ELISA HerdChek® Mhyo Antibody Test Kit, Idexx Laboratories, Westbrook, Maine). Verschiedene Vergleichsstudien der beiden ELISAs weisen auf eine sehr hohe Spezifität von 99 - 100 % hin (SØRENSEN et al.
1994; CHITTICK et al. 2002; ERLANDSON et al. 2002; AMERI-MAHABADI et al.
2005; ERLANDSON et al. 2005; FANO et al. 2012). So wurden ausgewählte negative Proben in den allermeisten Fällen als solche von beiden Testverfahren erkannt. Bei der Bestimmung der Sensitivität gibt es unterschiedliche Meinungen. In den meisten Fällen erlangte der monoklonale kompetitive ELISA von der Fa. Oxoid (Oxoid-ELISA) eine höhere Sensitivität als der indirekte ELISA von der Fa. Idexx Laboratories (IDEXX-ELISA) (AMERI-MAHABADI et al. 2005; ERLANDSON et al.
2005). Nur bei den Studien von CHITTICK et al. (2002) erwies sich der IDEXX-ELISA als sensitiver. Die Sensitivität der beiden ELISAs lag meist in Bereichen von 90 – 100
% (SØRENSEN et al. 1994; CHITTICK et al. 2002; AMERI-MAHABADI et al. 2005;
FANO et al. 2012). Stark abweichend dazu sind die Untersuchungen von ERLANDSON et al. (2005), die die Sensitivität der ELISAs als weitaus geringer einstuft. So kommt er beim IDEXX-ELISA auf eine mittlere Sensitivität von 37 % und beim Oxoid-ELISA von 49 %. Den Grund für die abweichend niedrige Sensitivität vermutet er in der starken Variabilität der Immunreaktionen auf den Erreger.
Außerdem weist er darauf hin, dass der Oxoid-ELISA zum Zeitpunkt der Untersuchung in den USA eine etwas abweichende Zusammensetzung als in anderen Ländern hatte. Um die Sensitivität zu erhöhen, wird zum Teil empfohlen, die beiden ELISAs in der Diagnostik ergänzend zu nutzen (CHITTICK et al. 2002;
ERLANDSON et al. 2005). Zu bedenken bleibt noch der Verdacht, dass es auch bei den ELISAs zu unterschiedlichen Ergebnissen durch verschiedene Feldstämme kommen kann (STRAIT et al. 2004).
Neben der Blutserologie gibt es auch die Möglichkeit M.-hyopneumoniae-spezifische Antikörper im Kolostrum der Sau mittels ELISA zu untersuchen (NICOLET et al.
1990; SØRENSEN et al. 1992; LEVONEN 1994). Bei einer ausreichend großen Anzahl an Kolostrumproben sollte es so möglich sein eine Erregerfreiheit im Betrieb darzustellen (LEVONEN 1994).
Trotz zahlreicher Nachweismethoden zeigt sich somit, dass eine aussagekräftige M.- hyopneumoniae-Diagnostik weiterhin nicht einfach ist (THACKER et al. 2004). Um die bestmöglichsten Ergebnisse zu erzielen, wird daher empfohlen, die einzelnen Methoden zu kombinieren (NATHUES et al. 2012b). So wird bei den meisten Monitoringprogrammen auf die Untersuchungen mit ELISA (indirekter Erregernachweis), PCR (direkter Erregernachweis) und Schlachthofscheck (Pathologie) zurückgegriffen (SIBILA et al. 2009). THACKER et al. (2004) empfiehlt ebenfalls die klinischen Symptome zusammen mit den Ergebnissen der Serologie und der PCR als Gesamtbild zu betrachten.
2.7 Therapie
Wie bei zellwandlosen Bakterien zu erwarten, liegt bei allen Mykoplasmen eine
Amoxicillin und Cephalosporinen, vor (RAZIN u. FREUNDT 1984). Die Möglichkeit einer erfolgreichen Bekämpfung der Enzootischen Pneumonie mit Chlortetrazyklinen wurde dagegen schon sehr früh erkannt (BETTS u. CAMPBELL 1956; HUHN 1971b). Eine solche Behandlung kann bei frühem Einsatz eine Entstehung oder Ausbreitung der Lungenläsionen verhindern, aber weder eine Übertragung des Erregers noch seine Eradikation im Wirt bewirken (HUHN 1971a). Es gibt mittlerweile eine große Zahl von Veröffentlichungen, die sich mit dem Einsatz von Antibiotika zur Behandlung der Enzootischen Pneumonie beschäftigen. So sind neben weiteren Versuchen mit Tetrazyklinen (GANTER et al. 1995; BOUSQUET et al. 1998; ICE et al. 1999) der Einsatz von Makroliden (KUNESH 1981; HANNAN et al. 1982;
MATEUSEN et al. 2001), Fluorchinolonen (FRANK 1989), Lincosamiden (MATEUSEN et al. 2002) und Pleuromutilin (BURCH 1984; STIPKOVITS et al. 2003) untersucht worden. In den meisten Fällen konnte eine Verringerung der klinischen Symptome sowie Verbesserungen der Tageszunahmen und der Futterverwertung nachgewiesen werden. Mittlerweile wurden erste erworbene Resistenzen gegen Chlortetracyclin, Lincomycin, Tilmicosin, Tylosin, Flumequin und Enrofloxacin nachgewiesen, was in Zukunft weiter verfolgt werden sollte (INAMOTO et al. 1994;
VICCA et al. 2004). Trotzdem sind Tetrazykline zusammen mit Makroliden weiterhin die am häufigsten eingesetzten Antibiotika bei Atemwegserkrankungen beim Schwein (MAES et al. 2008). Neben der Wirksamkeit gegen M. hyopneumoniae sollte auch ein breiter Schutz gegen mögliche Sekundärerreger gewährleistet sein (HUHN 1971a). Von den wirksamen Antibiotika haben nur die Fluorchinolone und Aminoglykoside eine bakterizide Wirkung auf Mykoplasmen (HANNAN et al. 1989).
Die Behandlung erfolgt in den meisten Fällen oral über die Fütterung oder das Wasser. Dabei sind metaphylaktische Behandlungen in Form von kontinuierlicher Medikation sowie das „pulse dosing“ beschrieben (BURCH 1990; WALTER et al.
2000), welche aber laut Antibiotikaleitlinien in Deutschland in dieser Form nicht zulässig sind.
2.8 Prophylaxe
2.8.1 Haltungs- und Managementoptimierungen
Zahlreiche Möglichkeiten, eine M.-hyopneumoniae-Infektion zu verhindern oder einzudämmen, ergeben sich im Bereich der Betriebsführung und der Haltungsbedingungen. Sie sollten vor allen anderen Präventivmaßnahmen in Erwägung gezogen werden (MAES et al. 2008). Einer der entscheidenden Faktoren für die Krankheitsübertragungen und den Erregerdruck ist das Produktionssystem.
So ist das Einstallen nach dem Rein-Raus-Verfahren der kontinuierlichen Aufstallung vorzuziehen, um mögliche Infektionsketten zu unterbrechen (CLARK et al. 1991;
STÄRK et al. 1998b; CLEVELAND-NIELSEN et al. 2002). Als weiterer Faktor ist die Belegdichte zu nennen. Neben dem engen Nasenkontakt und der Erregerdichte ist vor allem der Stress der Tiere, der das Immunsystem negativ beeinflusst, der Grund für den Ausbruch respiratorischer Erkrankungen (LINDQVIST 1974; BACKSTROM u.
BREMER 1978; JENSEN u. BLAHA 1997). Weitere Risikofaktoren, wie Herdengröße, Zukaufstrategien, Biosecurity, Stallklima und Lüftung wurden ebenfalls im Zusammenhang mit der Enzootischen Pneumonie und anderen respiratorischen Erkrankungen genannt (LINDQVIST 1974; AALUND et al. 1976; BACKSTROM u.
BREMER 1978; JENSEN u. BLAHA 1997). In einer kürzlich veröffentlichten Langzeitstudie in einer schweinedichten Region Deutschlands zu Risikofaktoren, die die Enzootische Pneumonie begünstigen (NATHUES et al. 2012a), wurden die in der Literatur beschriebenen Faktoren weitestgehend bestätigt. Neu festgestellt wurde der Einfluss der Säugezeit auf das Vorkommen der klinisch ausgeprägten Enzootischen Pneumonie in der Mast. Es wird vermutet, dass bei längerer Säugezeit - durch den längeren Kontakt zwischen Sau und Ferkel - die vertikale Übertragung gefördert werden könnte. Auch bei der Eingliederungspraxis von neuen Tieren konnten Zusammenhänge festgestellt werden. Kommt ein Tier in der Quarantäne nicht mit lebenden Tieren sondern nur mit Materialien wie Fäzes oder Nachgeburtsmaterial in Kontakt, durch die M. hyoponeumoniae nicht übertragen wird, steigt das Risiko, dass solche Tiere nach Eingliederung klinisch erkranken. Ein weiterer interessanter Faktor konnte bei der Reproduktionsleistung des Betriebes erkannt werden. So konnte bei
der Aufzucht von einem Ferkel mehr pro Sau und Jahr eine signifikante Verbesserung des Gesundheitsstatus einer Herde bezüglich der Enzootischen Pneumonie festgestellt werden. Ein möglicher Zusammenhang wird hier in dem im Allgemeinen besseren Hygienemanagement und der besseren Tierversorgung in einem leistungsstärkeren Betrieb gesehen.
2.8.2 Vakzination
Neben der antimikrobiellen Behandlung sowie den Verbesserungen der Haltungsbedingungen und des Managements ist die Impfung eines der wichtigsten Mittel zur Kontrolle der Enzootischen Pneumonie (MAES et al. 2008). Die Impfdichte von ca. 85 % aller Ferkel in Deutschland (LEHNERT 2003) gibt einen Hinweis auf die Bedeutung dieser Maßnahme hierzulande. Zurzeit haben in Deutschland zwölf verschiedene Impfstoffe, beruhend auf inaktivierte M.-hyopneumoniae-Ganzzell- Präparate, eine gültige Zulassung zur Bekämpfung der Enzootischen Pneumonie (Paul-Ehrlich-Institut, Stand: 08.02.2013). Sie sind in Tabelle 4 zusammengefasst.
Tabelle 4: Präparate mit gültiger Zulassung in Deutschland (Stand des Paul-Ehrlich-Institutes vom 08.02.2013). Die Verfügbarkeit auf dem Markt ist dabei nicht berücksichtigt.
Zu den klassischen two-shot-Vakzinen kamen 2002 erstmals auch sogenannte one- shot-Vakzinen hinzu, die bereits nach einmaliger Anwendung einen zuverlässigen und langanhaltenden Schutz gegen M. hyopneumoniae gewährleisten sollen (ROOF et al. 2001). Mittlerweile hat sich die Anwendung der one-shot-Vakzine etabliert und weitere Studien haben ihre Wirksamkeit bestätigen können (DAWSON et al. 2002;
DÍAZ et al. 2004; PABST u. GROßE BEILAGE 2004; THACKER et al. 2004;
WILSON et al. 2012). Unter den zugelassenen Impfstoffen ist seit kurzer Zeit auch eine intradermal zu verabreichende Vakzine zu finden, deren Wirksamkeit in einer jüngst veröffentlichten Studie bewiesen wurde (TASSIS et al. 2012).
Handelsname Inhaber der Zulassung Dosis Art der Anwendung
Hyoresp® MERIAL GmbH 2ml
2 Injektionen im Abstand von 3-4 Wochen ab einem Alter von 5 Tagen.
M+PAC®
Laboratorios HIPRA S.A.,
Spanien 1ml
2 Injektionen im Abstand von 2-4 Wochen ab einem Alter von 7 Tagen MYPRAVAC SUIS®
Laboratorios HIPRA S.A.,
Spanien 2ml
2 Injektionen im Abstand von 3 Wochen.
1. Impfung: zwischen 7.-10. Lebenstag Porcilis M hyo® Intervet Deutschland GmbH 2ml
2 Injektionen im Abstan von 3 Wochen ab einem Alter von 7 Tagen
Stellamune Mykoplasma® Lilly Deutschland GmbH 2ml
1. Impfung: ab dem 3. Lebenstag 2. Impfung: 3. bis 5. Lebenswoche
Suvaxyn M. hyo® Pfizer GmbH 2ml
2 Injektionen im Abstand von 2-3 Wochen ab dem 3. Lebenstag Suvaxyn M. hyo - Parasuis® Pfizer GmbH 2ml
2 Injektionen im Abstand von 2.3 Wochen ab einem Alter von 7 Tagen
Handelsname Inhaber der Zulassung Dosis Art der Anwendung
Hyoresp® MERIAL GmbH 2ml Ab einem Alter von 10 Wochen
Ingelvac M. hyo®
Boehringer Ingelheim
Vetmedica GmbH 2ml In einem Alter von 3 bis 10 Wochen Ingelvac MycoFLEX®
Boehringer Ingelheim
Vetmedica GmbH 1ml Ab einem Alter von 3 Wochen M+PAC®
Laboratorios HIPRA S.A.,
Spanien 2ml In einem Alter von 21 Tagen
Porcilis M Hyo ID ONCE® Intervet Deutschland GmbH 0,2ml Ab einem Lebensalter von 2 Wochen Stellamune One® Lilly Deutschland GmbH 2ml ab einem Alter von 7 Tagen
Suvaxyn MH-One® Intervet Deutschland GmbH 2ml ab einem Mindestalter von 7 Tagen Zugelassene Two-shot-Vakzine
Zugelassene One-Shot-Vakzine
Die Wirksamkeit der Impfstoffe im Allgemeinen beruht auf der Reduktion der klinischen Symptome (MAES et al. 1999b; JENSEN et al. 2002), einem deutlichen Rückgang der Lungenläsionen, einer signifikanten Verbesserung der Tageszunahmen und Futterverwertung, insbesondere in der Mittel- und Endmast (MAES et al. 1998b; THACKER et al. 2000a; PABST u. GROßE BEILAGE 2004;
WILSON et al. 2012) und verringerten Medikamentenkosten (MAES et al. 1999b) im Vergleich zu nicht geimpften und infizierten Schweinen. Sollte es zu einem Antikörperanstieg durch die Impfung kommen, ist dies meist nach ca. vier Wochen festzustellen (GROßE BEILAGE et al. 2005; GROßE BEILAGE u. SCHREIBER 2005). Oft ist aber auch gar kein Antikörperanstieg nach Impfung messbar. Doch verschiedene Studien haben gezeigt, dass die Serumantikörper nach einer Impfung nicht in direkter Korrelation zu einem Schutz gegen den Erreger stehen (MAES et al.
1998; THACKER et al. 2000a). Neben den beschriebenen positiven Effekten, die für die Wirksamkeit einer Impfung sprechen, konnte auch beobachtet werden, dass geimpfte Tiere im Falle einer Infektion mit einer schnelleren und deutlicheren Serokonversion reagieren als ungeimpfte (PABST 2004; GROßE BEILAGE et al.
2005). Des Weiteren konnte THACKER (2000a) nach der Impfung auch eine lokale humorale und zelluläre Immunantwort im Respirationstrakt nachweisen. Allerdings sind die verfügbaren Impfstoffe nicht in der Lage eine Infektion oder die Übertragung des Pathogens zu verhindern (MAES et al. 1998; MEYNS et al. 2006; VILLARREAL et al. 2011). Auch konnte die Schlachtkörperqualität nicht signifikant verbessert werden (MAES et al. 1998; MAES et al. 1999b). THACKER (2004) konnte aber mittels qPCR nachweisen, dass es durch eine Impfung zu einer signifikanten Reduzierung des Erregers im Atemtrakt kommen kann. Außerdem ergab eine 4- jährige Langzeitstudie zum Kosten-Nutzen-Verhältnis einer Impfung gegen M.
hyopneumoniae, dass die Impfung bei normalen Marktbedingungen schon bei geringem Erregerdruck ökonomisch vorteilhaft ist.
Verschiedene Impfschemata stehen für die Kontrolle der Enzootischen Pneumonie zur Verfügung und können je nach Betriebsform und Infektionsmuster angewendet werden (HAESEBROUCK et al. 2004). In Europa ist die Impfung der Saugferkel nach der ersten Lebenswoche mit einer Boosterimpfung in der dritten oder vierten
