Möglichkeiten der serologischen Diagnostikvon Parasitosen

im Rahmen der Tierseuchenüberwachung(exkl. Neospora)

K. Pfister, S. Koch, H. Tenhumberg

Institut für VergleichendeTropenmedizin und Parasitologie

Tiergesundheitsdienst – Grub

Inhalt/Ziel der Präsentation

• Überblick über serologisch diagnostizierbare Parasitosen:RindSchaf/ZiegeSchwein

• Fasciola hepatica: ProblematikELISA/KoproskopieStudie in Bayern

• Perspektiven/Grenzen• Schlussfolgerungen

Wichtige verfügbare, z. T. kommerzialisierte,parasitologische Sero-Tests

Rind: FascioloseHypodermoseSarcoptes bovis (Räude)Dictyocaulus viviparus (Lu-wurm)Ostertagia spp. (MD-Strongyliden)Pepsinogen (MD-Strongyliden)Babesia divergens

Neosporose ���� Vortrag Hr. Schares

Wichtige verfügbare, z. T.kommerzialisierte, parasitologische

Sero-Tests

Schaf/Ziege: Psoroptes ovis (Räude)Oestrus ovis (N - Rachendasseln)Toxoplasma gondii (Abort)

Schwein: Räude (Sarcoptes suis)

Parasiten – SerologieGründe für „serolog. Entwicklungsrückstand“

• Parasitosen keine (meldepflichtigen) Tierseuchen i. ü. S.(Ausnahmen!)

• Parasitosen ≠ Parasitosen: lokale Immunantwort, Gewebe / g-intestinal, Protozoen – Helminthen, Zoonosen, etc.

• Parasiten-Elimination n. Therapie ���� selten 100%– Ag – Stimulation bleibt erhalten– Ak – Titer nicht zwingend aussagekräftig verändert (kurzfristig)– Kontinuierliche Reinfektionen (z. B. Weide) ≠ z. B. Virusinfektion,

���� Parasiten gehören zum System– Parasitenfreiheit nicht zwingend angestrebt (je nach

Parasitenspezies)• Parasitosen häufig saisonal

– d.h. Untersuchung nicht ganzjährig repräsentativ

Parasiten – SerologieGründe für „serolog. Entwicklungsrückstand“

• Ag sehr komplex– z. T. Parasiten-Stadium – abhängig– Mehrfachinfektionen innerhalb Gattung/Familie (z. B. MD-

Strongyliden, Eimeria spp., Pferdestrongyliden, Räude, etc.)häufig

– z. T. variierende Oberflächenantigene (F. hepatica, u. a.)– z. T. Gattungs- anstatt spezies-spezifische Ag (z. B.

Trichostrongyliden)� Ag – Aufbereitung schwierig, Probleme der Sensitivität, bzw.

Spezifität

Parasiten – SerologieGründe für „serolog. Entwicklungsrückstand“

• Ag sehr komplex– z. T. Parasiten-Stadium – abhängig– Mehrfachinfektionen innerhalb Gattung/Familie (z. B. MD-

Strongyliden, Eimeria spp., Pferdestrongyliden, Räude, etc.)häufig

– z. T. variierende Oberflächenantigene (F. hepatica, u. a.)– z. T. Gattungs- anstatt spezies-spezifische Ag (z. B.

Trichostrongyliden)� Ag – Aufbereitung schwierig, Probleme der Sensitivität, bzw.

Spezifität

Fasciolose

⇒ Vorwiegend chronische Verlaufsform (Rind)⇒ Zerstörung Lebergewebe (Migration)⇒ Fruchtbarkeitsstörungen⇒ verringerte Milchleistung / Gewichtszunahmen⇒ Lange Präpatenz – Periode

• Rind: ca. 10 – 12 Wochen• Schaf: ca. 8 – 10 Wochen

Höheres Alter / Reinfektion / Immunitätsreaktion des Wirtes können diePräpatenz verlängern

⇒ Koprolog. Diagnostik: geringe Sensitivität (ca. 50%, nur bei chron. F.)

⇒ Serologische Diagnostik erwünscht

Lebenszyklus von F. hepatica

Untersuchung zur Verbreitung von F. hepatica(Studie S. Koch – TGD Bayern)

• Tank - Milchproben: BHV1 - Untersuchungsprogramm Bayern• Untersuchung von 80 Landkreisen (ganz Bayern)• 80-100 Stichproben / Landkreis nach dem statist. Zufallsprinzip

(Prof. Osterkorn, Tierärztl. Fakultät - LMU München)• Total ca. 7 - 8000 Proben untersucht• 2 Probenentnahmeperioden:

– März – Mai 2003– November 2003 - März 2004

entsprechend Lebens-Zyklus von Lymnea truncatula

F.hepatica – Seroprävalenzstudie in Bayernmittels ELISA

• ELISA - Testkit (Institut Pourquier – Montpellier/FR)• „f2“ – Antigen � F. hepatica – spezifisches Protein, gereinigt• Bestandteil des Teguments, kein ES - Ag• Keine Kreuzreaktion mit Paramphistomum / Dicrocoelium• Kalibriert auf Basis Hämagglutination (Capron et al. 1964)• Hohe Sensitivität und Spezifizität• Ak - Nachweis in Serum-/Milchproben

ab ca. 2. Wo p. inf.,• � Infektion ca. 8 Wochen früher detektierbar als koprologisch

Untersuchte Landkreise in Bayern

UntersuchungsergebnisLandkreis Bad Reichenhall

49%

13%8%

25%

5%

neg.

positiv

Probe fehlt

schw.pos.

stark positiv

UntersuchungsergebnisLandkreis Rosenheim

61%9%

5%

21%4%

neg.positivProbe fehltschw.pos.stark positiv

UntersuchungsergebnisLandkreis Sonthofen

45%

9%9%

31%

6%

neg.positivProbe fehltschw.positivstark positiv

Untersuchungen zur Spezifität & Sensitivität

Verteilung der Proben/pos. Proben - Quotientenvon negativen vs positiven Seren

Parasiten – SerologieHandlungsbedarf für

• Ak – Nachweis– Spezies-spezifische Ag

���� Rekombinante Ag

• Ag – Nachweis– Monoklonale Antikörper– Adäquate Testsysteme (z. B. capture – ELISA‘s, etc.)

Problem:���� Finanziell / wirtschaftlich tragbar ??

– Arbeits- & Testaufwand vs Behandlungskosten !!– Schnelltests stark zunehmend (Kleintiersektor)

Parasiten – SerologieHandlungsbedarf für

• Neue Wertung (!) für wichtige Nutztierparasitosen���� z. B. Einstufung als Tierseuchen– wirtschaftlich unbestritten wichtig!

• Neue Zieldefinition für die Bekämpfung:– nicht primär (ausschließlich) Tilgung, sondern vielmehr / ebenso

� Überwachung von (Minimal) – Infektionen,d. h.: nicht Serokonversion ja/nein, sondern:

– Ak – Dynamik (Herdenebene) bestimmen, bzw.– Ak / Ag – Threshold suchen

� Indiz f. manifeste Infektion = kontinuierl. Ag-Stimulation (z. B. MDS)

� Zukunft: (hoffentlich) realisierbar im Rahmen der IntegriertenTierärztlichen Bestandsbetreuung (ITBB)

0,010,020,0

30,040,0

50,060,070,0

80,090,0

1997 1998 1999 2000

PrävalenzBestand

PrävalenzEinzeltier

%

81

9,7

45,8

3,8 10,6

1,8 0,060,02

Entwicklung der Hypodermose-Prävalenz Pays d‘Enhaut/Schweiz

Parasiten – SerologieHypodermose

• Antikörper-Nachweis (Institut Pourquier -Montpellier/FR)

• Blut / Milch – ELISA– hohe Sensitivität/Spezifität

• Tankmilchproben eignen sich bestens!���� Einsatz zur Populations-Überwachung– d. h. nach einer grossflächigen Parasitenbekämpfung– in Kombination mit TS-Überwachung

Parasiten – SerologiePerspektiven (Ag-Nachweis)

Antigen-Nachweis (=Therapeut. Wirksamkeitskontrolle?...)• Koprologie (Kleintier)

– Kryptosporidien; Taenia/Echinokokkus, Giardien, etc.• Blut / Serum (v. a. beim Kleintier)

– Leishmaniose– Babesiose

• Blut / Serum / Milch beim Wiederkäuer– Hypodermose– Räude (Sarcoptes/Chorioptes)– Fasciolose– Dictyocaulose– Ostertagiose

• Pepsinogen ���� Zellfunktionstest ���� Indirekter Nachweis einerMDS - Infektion

• Milch / Tankmilch ?

Nachweis zirkulierender Ag (Hypodermin C) nach(100%-iger) Hypodermose - Therapie

0

5

10

15

20

25

30

0 4 9 15 29 44 57 71 85 99 112

KontrolleEprinomectin

OD

x 1

00

Tage p. therap. (zit. Colwell et al. 2003)

Cut-off

Nachweis von D. viviparus - Larven beiRindern der 1. u. 2. WS (150 Tiere)

Diss. Krebs 1995

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Apr Mai Jun Jul Aug Sept Okt Nov

%pos.Rinder 1.WS%pos.Rinder 2.WS

Parasiten – SerologiePerspektiven (Ag-Nachweis)

Antigen-Nachweis (=Wirksamkeitskontrolle?...)• Koprologie (Kleintier)

– Kryptosporidien; Taenia/Echinokokkus, Giardien, etc.• Blut / Serum (v. a. beim Kleintier)

– Leishmaniose– Babesiose

• Blut / Serum / Milch beim Wiederkäuer– Hypodermose– Räude (Sarcoptes/Chorioptes)– Dictyocaulose– Ostertagiose

• Pepsinogen ���� Zellfunktionstest ���� Indirekter Nachweis einerMDS - Infektion

• Milch / Tankmilch ?

MDS-Eiausscheidung beimRind in der 1. Weideperiode

0

50

100

150

200

250

300

350

April Mai Juni Juli Aug Sept Okt Nov

EpG

Ostertagia spp.(MDS) – Infektionenund Serumpepsinogen - Werte

Parasiten – SerologieZusammenfassende Bemerkungen

• Nutztier-Parasitosen sind keine Tierseuchen���� Serologie derzeit (zu) wenig verfügbar

• Bedarf für Ak – Nachweis-Systeme vorhanden– u.a. Cysticercose, Dictyocaulose, Ostertagiose, Räude, etc.

• Immunologischer Nachweis u.a. biologisch & epidemiologischerschwert (Gruppen-Ag; saisonales Aufkommen, Ag-Variation, etc.

• Einzelne Tests verfügbar– Fasciolose ���� Studie Bayern– Hypodermose ���� Frankreich, GB, Schweiz, Holland, etc.

• Neudefinition der Parasiten – Serologie:– Parasiten – Monitoring (Erfassen von Minimalinfektionen ����

quantitativ ���� Herdenebene)– Parasiten – Surveillance (Erfassen von Neu-Infektionen nach

Sanierung, bzw. bei Import von Tieren)• Entwicklung von Kopro-Ag – Nachweis – Systemen vorantreiben