Tierärztliche Hochschule Hannover...einer passiven Immunität durch Aufnahme von Kolostrum der...

Tierärztliche Hochschule Hannover

Untersuchungen zur Diagnostik und Prävention eines fehlerhaften

passiven Transfers von Immunglobulinen bei neonaten Fohlen

unter Anwendung verschiedener postnataler Betreuungsmethoden

INAUGURAL – DISSERTATION

zur Erlangung des Grades einer

Doktorin der Veterinärmedizin

- Doctor medicinae veterinariae -

( Dr. med. vet. )

vorgelegt von

Lisa Tscheschlok

Freiberg

Hannover 2017

Wissenschaftliche Betreuung: PD, Dr. Monica Venner, PhD, Dipl. ECEIM

Klinik für Pferde, Tierärztliche Hochschule,

Hannover

1. Gutachterin: PD, Dr. Monica Venner, PhD, Dipl. ECEIM

Klinik für Pferde, Tierärztliche Hochschule,

Hannover

2. Gutachterin: Prof. Dr. Martina Hoedemaker, PhD

Klinik für Rinder, Tierärztliche Hochschule,

Hannover

Tag der mündlichen Prüfung: 04.05.2017

In Liebe meinen Eltern

INHALTSVERZEICHNIS SEITE

1 Einleitung ........................................................................................................... 9

2 Wissenschaftliche Publikationen ................................................................... 13

2.1 Publikation 1 ............................................................................................... 13

Summary ................................................................................................... 14

2.2 Publikation 2 ............................................................................................... 16

Summary ................................................................................................... 17

3 Übergreifende Diskussion .............................................................................. 18

3.1 Probanden .................................................................................................. 18

3.2 Studienaufbau ............................................................................................ 19

3.3 Analyseverfahren ....................................................................................... 20

3.4 Vergleich der Analyseverfahren ................................................................. 21

3.5 Vergleich der postnatalen Betreuungsgruppen .......................................... 24

3.6 Perspektiven zur Verbesserung der postnatalen Betreuung ...................... 25

3.7 Verlauf der EGG-Konzentration ................................................................. 26

3.8 Schlussfolgerungen .................................................................................... 27

4 Zusammenfassung .......................................................................................... 28

5 Summary .......................................................................................................... 31

6 Literaturverzeichnis ........................................................................................ 33

7 Anhang: Publikation 1 und 2 in veröffentlichter Form ....................................... 41

8 Darstellung des eigenen Anteils an den wissenschaftlichen Publikationen .

.......................................................................................................................... 55

9 Danksagung ..................................................................................................... 57

Abkürzungsverzeichnis


Abb. Abbildung

ANOVA Varianzanalyse, analysis of variance

AUC Fläche unter der ROC-Kurve, area under the curve

α-Globulin Alphaglobulin, alpha globulin

β-Globulin Betaglobulin, beta globulin

Brix % Brechungsindex, refractive index

°C Grad Celsius, degree Celsius

CI Konfidenzintervall, confidence interval

EDTA Ethylendiamintetraacetat, ethylenediaminetetraacetate

EGG per Elektrophorese bestimmtes Gammaglobulin, electrophoretic gamma

globulin

ELISA enzymgekoppelter Immunadsorptionstest, enzyme-linked

immunosorbent assay

et. al. et alii (lat. „und andere“, „and others“)

F weiblich, female

Fig. Abbildung, figure

FPTI Fehlerhafter passiver Transfer von Immunglobulinen

FTPI failure of transfer of passive immunity

γ-Globulin Gammaglobulin, gamma globulin

g Erdbeschleunigung, gravity

g/L, g/l Gramm pro Liter, grams per litre

h Stunden, hours

IgG Immunglobulin G, immunoglobulin G

IgG-RID per radialer Immundiffusion bestimmtes IgG, immunoglobulin G

measured by radial immunodiffusion

L, l Liter, litre

LR Wahrscheinlichkeitsverhältnis, Likelihood ratio

M männlich, male

Max. Maximum, maximum

http://www.dict.cc/englisch-deutsch/ethylenediaminetetraacetate.html


Min. Minimum, minimum

N, n Anzahl, number

μl Mikroliter, microlitre

ml Milliliter, millilitre

P P-Wert, p-value

RID Radiale Immundiffusion, radial immunodiffusion

ROC receiver operating characteristic

rs Korrelationskoeffizient nach Spearman, spearman´s correlation

coefficient

SD Standardabweichung, standard deviation

Tab. Tabelle, table

TG Gesamtglobulin, total globulin

Einleitung

9

1 Einleitung

In der Fohlenaufzucht wird der intensiven Betreuung neugeborener Fohlen eine

immer größere Bedeutung beigemessen. Auch die damit verbundene Überprüfung

der Konzentration an Immunglobulin G (IgG) im Fohlenblut findet unter Tierärzten

und Züchtern zunehmend Beachtung. Denn eine unzureichende Versorgung mit IgG

wird im Zusammenhang mit einer erhöhten Infektionsgefahr für das heranwachsende

Fohlen gesehen (RAIDAL 1996).

Neugeborene Fohlen sind einer Vielzahl von unbekannten Keimen ausgesetzt, deren

Abwehr das eigene Immunsystem noch nicht bewältigen kann. Aufgrund des

Aufbaus der equinen Plazenta, die nahezu keinen diaplazentaren Transport von

Immunglobulinen an den Fötus ermöglicht, besitzen diese Fohlen direkt nach der

Geburt nur geringste Konzentrationen an maternalen Antikörpern im Blut. Der Aufbau

einer passiven Immunität durch Aufnahme von Kolostrum der Stute, welches hohe

Konzentrationen an protektivem IgG enthält, ist deshalb essentiell für das

neugeborene Fohlen (JEFFCOTT 1972, 1974a, SHEORAN et al. 2000). Angesichts

einer zeitlichen Begrenzung seitens der kolostralen IgG-Konzentration der Stute,

welche fällt, sobald das Fohlen am Euter säuft (VENNER et al. 2008), und seitens

des Fohlens, dessen intestinale Resorptionseigenschaften für IgG ins Blut zeitlich

progressiv sinken (JEFFCOTT 1972, RAIDAL et al. 2005), müssen neugeborene

Fohlen frühzeitig ausreichende Mengen des Kolostrums aufnehmen.

Nach dem ersten Lebenstag sollte eine Konzentration von mindestens 8 g/L IgG im

Fohlenserum vorhanden sein (KOTERBA et al. 1985, RAIDAL 1996). Diese IgG-

Konzentration wird als ausreichend für die Infektionsabwehr betrachtet (LIEPMAN et

al. 2015). Eine unzureichende Konzentration an IgG im Fohlenserum wird als

fehlerhafter passiver Transfer von Immunglobulinen (FPTI) bezeichnet. Eine IgG-

Konzentration zwischen 4 bis 8 g/L gilt dabei als partieller fehlerhafter Transfer, eine

IgG-Konzentration unter 4 g/L als vollständiger fehlerhafter Transfer (TYLER-

MCGOWAN et al. 1997). Der FPTI wurde als die häufigste immunologische

Einleitung

10

Erkrankung des Pferdes beschrieben (PERRYMAN u. MCGUIRE 1980) und

betroffene Fohlen zeigen eine erhöhte Anfälligkeit für behandlungswürdige

Infektionskrankheiten wie Septikämien, Gelenkerkrankungen oder Pneumonien

(MCGUIRE et al. 1977, RAIDAL 1996, LIEPMAN et al. 2015).

Möglichkeiten zur Prävention eines FPTIs verdeutlichen Studien im Bereich der

Kälberaufzucht. Die Menge und Qualität des aufzunehmenden Kolostrums sowie der

Zeitpunkt und die Methode der Kolostrumaufnahme gelten als entscheidende

Größen der postnatalen Betreuung, anhand derer das Vorkommen eines FPTIs in

Kälbern minimiert werden kann (STOTT et al. 1979b, BESSER et al. 1991,

CHIGERWE et al. 2008).

Es konnte gezeigt werden, dass eine niedrigere Rate an FPTI verzeichnet wird, wenn

neugeborene Kälber das erste Kolostrum per Saugflasche oder Sonde eingegeben

bekommen, als wenn sie dieses selbstständig am Euter der Mutter saufen (BESSER

et al. 1991). Darüber hinaus ergaben sich höhere IgG-Konzentrationen im

Kälberserum, wenn diese Kolostrumeingaben innerhalb der ersten Stunden nach der

Geburt erfolgten (STOTT et al. 1979b, CHIGERWE et al. 2008).

In der Fohlenaufzucht sind entsprechende Empfehlungen zur postnatalen Betreuung

durchaus beschrieben, doch kaum validiert. Studien, die bei Fohlen eine frühe

postnatale Betreuung in Form von Kolostrumeingaben per Saugflasche mit einer

selbstständigen Kolostrumaufnahme am Euter hinsichtlich des Einflusses auf die

IgG-Konzentration im Serum vergleichen, sind kaum vorhanden.

Eine Überprüfung der IgG-Konzentration im Fohlenserum ist mit 8 bis 12

Lebensstunden angeraten (MASSEY et al. 1991). Es besteht so frühzeitig die

Möglichkeit einer eventuellen IgG-Unterversorgung mittels oraler Eingabe von

hochwertigem Kolostrum entgegenzuwirken und auf eine invasive Zufuhr von Plasma

zu verzichten, die nach Verstreichen des ersten Lebenstags notwendig wäre

(JEFFCOTT 1974a, CRAWFORD et al. 1977).

Einleitung

11

Die Bestimmung der IgG-Konzentration im Fohlenblut kann mittels verschiedener

spezifischer und unspezifischer IgG-Messverfahren durchgeführt werden. Die radiale

Immundiffusion (RID) nach MANCINI et al. (1965) wird derzeit als Goldstandard der

equinen IgG-Bestimmung angesehen, wobei Fehlerquellen bei dieser spezifischen

Labormethode aufgezeigt werden konnten (DAVIS u. GIGUÈRE 2005). Ein

unspezifisches Laborverfahren repräsentiert die Serumelektrophorese, bei der die

Messung der Konzentration an Gammaglobulin (γ-Globulin) erfolgt (RUMBAUGH et

al. 1979). Eine ausreichende Validierung dieser Methode, welche in Deutschland als

Standardverfahren zur IgG-Bestimmung bei neonaten Fohlen angewandt wird, blieb

bisher aus. Beide genannten Verfahren sind zeitaufwendig und es bedarf

semiquantitativer Schnelltests, die dem Tierarzt im Stall ein zeitnahes Ergebnis

liefern, um einer IgG-Unterversorgung oral entgegenwirken zu können. Der Enzyme-

Linked Immunosorbent Assay (ELISA)-Schnelltest, der SNAP®-Fohlen IgG Test

(IDEXX Laboratories), findet in der Praxis zwar häufig Verwendung, zeigte aber in

Untersuchungen eine geringe Spezifität (METZGER et al. 2006). Da dies eine hohe

Zahl an falsch positiven Ergebnissen zur Folge hat, stellt dieser Test keine

medizinisch zufriedenstellende Alternative zur Einschätzung der IgG-Versorgung dar.

Ein schnelles Nachweisverfahren zur Diagnose eines FPTIs könnte die Bestimmung

der Gesamtglobulin-Konzentration darstellen. Da nicht nur IgG, sondern auch andere

Globuline (wie α- und β-Globuline) gemessen werden, erfolgt eine Abschätzung der

IgG-Versorgung anhand von Grenzwerten für das Gesamtglobulin. Diese Methode

erzielte bislang unterschiedlichste Ergebnisse bezüglich der Sensitivität und

Spezifität bei der FPTI-Erkennung (METZGER et al. 2006, HURCOMBE et al. 2012,

FOUCHE et al. 2014)

Ziel des ersten Abschnitts der vorliegenden Arbeit ist es, Nachweismethoden der

IgG-Konzentration im Fohlenserum zu evaluieren. Hierfür soll die Übereinstimmung

zwischen der IgG-Konzentration, bestimmt per RID (IgG-RID), und der

Gammaglobulin-Konzentration, bestimmt per Serumelektrophorese (EGG), ermittelt

werden. Des Weiteren soll anhand eines Vergleichs mit der IgG-RID- und der EGG-

Einleitung

12

Konzentration überprüft werden, ob die Bestimmung des Gesamtglobulins (TG) zur

Einschätzung eines FPTIs geeignet ist.

Ziel des zweiten Abschnitts dieser Arbeit ist es, die IgG-Konzentrationen am ersten

Lebenstag bei neonaten Fohlen zu untersuchen, die nach zwei verschiedenen

postnatalen Betreuungsmethoden versorgt wurden. Hierbei wurde die

elektrophoretisch bestimmte Gammaglobulin-Konzentration (EGG) zur Einschätzung

der IgG-Konzentration gewählt.

Publikation 1

13

2 Wissenschaftliche Publikationen

2.1 Publikation 1

“Comparison of IgG concentrations by radial immunodiffusion, electrophoretic

gamma globulin concentrations and total globulins in neonatal foals”

Published in Equine Veterinary Journal (2016), DOI: 10.1111/evj.12575. (siehe

Anhang)

L. Tscheschlok1, M. Venner1, J. Howard2

1Equine Veterinary Clinic Destedt, Germany

2Clinical Diagnostic Laboratory, Department of Clinical Veterinary Medicine,

Vetsuisse Faculty, University of Bern, Switzerland

Corresponding author:

PD, Dr. Monica Venner, PhD, Dipl. ECEIM

Equine Veterinary Clinic, Trift 4, 38162 Destedt, Germany

Correspondence email: [email protected]

mailto:[email protected]

Publikation 1

14

Summary

Reasons for performing study: Failure of transfer of passive immunity (FTPI) in

foals is associated with a risk of infection and death. The current diagnostic gold

standard is quantification of immunoglobulins using radial immunodiffusion (IgG-

RID). Routine diagnosis is often performed using semi-quantitative tests.

Concentrations of serum electrophoretic gamma globulins (EGG) and total globulins

may be useful to assess FTPI, but few studies have investigated their use.

Objectives: To assess agreement between IgG-RID and EGG and evaluate the

accuracy of total globulin concentration to diagnose FTPI based on both IgG-RID and

EGG.

Study design: Prospective study.

Methods: A total of 360 serum samples were harvested at 6–24 h post natum from

60 German Warmblood foals. Concentrations of EGG, IgG-RID and total globulin

(calculated from total proteins and albumin) were measured. Agreement between

EGG and IgG-RID was assessed using Bland-Altman plots and Passing-Bablok

regression. The accuracy of total globulin concentration was assessed using rank

correlation and ROC curve analysis.

Results: Good agreement was found with slightly lower EGG than IgG-RID

concentrations (Bland-Altman systemic bias -1.9 g/l) which was more pronounced at

higher concentrations (regression equation: IgG-RID = -0.78 + 1.28 x EGG).

Correlations between total globulin concentration and EGG and total globulin

concentration and IgG-RID were 0.93 and 0.79, respectively. The area under the

curve was 0.982 and 0.952 for EGG <4 and <8 g/l, and 0.953 and 0.899 for IgG-RID

<4 and <8 g/l. Sensitivities and specificities of total globulin concentration in the

diagnosis of FTPI were comparable to those of commonly used screening tests, but

cut-offs could be selected to achieve sensitivities of >95% with 71.2% (IgG-RID) and

90.5% (EGG) specificity for <4 g/l and >90% with 66.0% (IgG-RID) and 87.9% (EGG)

specificity for <8 g/l.

Conclusions: There is good agreement between EGG and IgG-RID, with slightly

more conservative estimates of immunoglobulins obtained using EGG. Total

Publikation 1

15

globulins may be a useful and economic quantitative screening test with cut-offs

achieving high sensitivities, but analyzer-specific cut-offs may be necessary.

Publikation 2

16

2.2 Publikation 2

“Effect of different postnatal care practices on serum gamma globulin

concentrations in neonatal foals”

Published in Pferdeheilkunde 32 (2016) 6 (November/Dezember) 616-622. (siehe

Anhang)

Lisa Tscheschlok1, Judith Howard2, Monica Venner1

1Equine Veterinary Clinic Destedt, Germany

2Clinical Diagnostic Laboratory, Department of Clinical Veterinary Medicine,

Vetsuisse Faculty, University of Bern, Switzerland

Corresponding author:

PD, Dr. Monica Venner, PhD, Dipl. ECEIM

Equine Veterinary Clinic, Trift 4, 38162 Destedt, Germany

Correspondence email: [email protected]

Publikation 2

17

Summary

The aim of the present study was to evaluate failure of transfer of passive immunity

(FTPI), estimated using electrophoretic gamma globulin concentrations (EGG),

during the first 24 hours of life in neonatal foals given either intensive postnatal

assistance to nurse or no assistance for the first twelve hours postnatum.

Sixty warmblood foals from the same breeding farm were included in this prospective

study. Of these, 40 foals (Group 1) were assisted to stand after one hour and nurse

after two hours postnatum. They received colostrum by bottle hourly from two hours

postnatum until they nursed unaided, as well as by bottle or nasogastric tube after

eight hours postnatum if their general condition declined. A further 20 foals (Group 2)

received no initial assistance but were given colostrum by bottle or nasogastric tube

twelve hours postnatum if they had not nursed or if their general condition declined. A

serum protein electrophoresis was performed from samples collected 6, 8, 10, 12, 18

and 24 hours after birth in each foal.

In Group 1, 16/40 foals nursed unaided within two hours postnatum, 16/40 foals were

assisted to the dam´s udder, and 8/40 foals received colostrum by bottle. The median

time from birth to the first unassisted intake of colostrum was 149 minutes and 141

minutes in Groups 1 and 2, respectively. The median EGG concentration was lowest

at 6 hours postnatum in both groups. At 10 hours postnatum, both groups achieved a

median EGG above 8 g/L. The highest median EGG concentration was reached at

12 hours in both groups, after which no significant change in EGG concentrations

was observed. No significant difference in EGG concentrations was found between

the groups. Moreover, no difference in the proportion of foals with FTPI (defined as

EGG <8 g/L at 24 hours postnatum) was found between the groups.

Findings of the present study suggest that EGG concentrations and FTPI are not

significantly affected by the postnatal care practices used in this breeding farm.

Further investigations are required to evaluate methods of postnatal care that may

considerably impact FTPI in neonatal foals.

Übergreifende Diskussion

18

3 Übergreifende Diskussion

Ziel der vorliegenden Arbeit war es, weitere Erkenntnisse in der Fohlenaufzucht

bezüglich der Diagnostik und Prävention eines fehlerhaften passiven Transfers von

Immunglobulinen zu erlangen. Dafür wurden in einem ersten Abschnitt

(TSCHESCHLOK et al. 2016b, Publikation 1) zwei Standardverfahren zur

Bestimmung der IgG-Konzentration im Blut von neonaten Fohlen hinsichtlich ihrer

Übereinstimmung verglichen und ein Schnellverfahren bezüglich des Nutzens für die

FPTI-Diagnostik, durch die Gegenüberstellung mit beiden Standardverfahren,

evaluiert. In einem zweiten Abschnitt (TSCHESCHLOK et al. 2016a, Publikation 2)

wurde die IgG-Konzentration neugeborener Fohlen am ersten Lebenstag, unter

Anwendung zwei verschiedener postnataler Betreuungsmethoden, untersucht.

3.1 Probanden

Die in die Studie einbezogene Fohlenpopulation von 60 Fohlen wurde auf demselben

Warmblutgestüt unter gleichen Abfohl- und Haltungsbedingungen in separaten

Boxen geboren. Unmittelbar nach der Geburt wurden die Fohlen klinisch untersucht.

Dabei wurde insbesondere die Vitalität der Fohlen eingeschätzt (MADIGAN 1990).

Lebensschwache Fohlen und Fohlen mit lebensbedrohenden Erkrankungen oder

Fehlstellungen wurden von der Studie per se ausgeschlossen. Das sollte eine

Verzögerung des Saufens und eine Gefährdung der Fohlen, die anfangs auf sich

gestellt waren (Gruppe 2), reduzieren (JEFFCOTT 1974a, GERHARD 1986).

Entsprechend der Empfehlung von LEBLANC et al. (1986), welche einen

Mindestgehalt von 30 g/L IgG im Kolostrum beschrieben, wurden nur Stuten mit einer

Kolostrumqualität von über 29 g/L IgG einbezogen, um so ein Mindestmaß an

humoraler Immunabwehr für alle Fohlen sicherzustellen.

Die 24 Hengst- und 16 Stutfohlen der Probandengruppe 1 (Fohlen mit intensiver

Betreuung) sowie die 13 Hengst- und 7 Stutfohlen der Probandengruppe 2 (Fohlen

ohne Betreuung in den ersten zwölf Stunden) repräsentierten ein vergleichbares

Geschlechterverhältnis. Eine in den Gruppen identische Trächtigkeitsdauer, die mit


19

338 Tagen die pränatale Kolostrumproduktion gewährleistete (JEFFCOTT 1974a),

und eine vergleichbare, mediane Kolostrumqualität der Mutterstuten post partum

(Gruppe 1: 70,5 g/L IgG; Gruppe 2: 60,6 g/L) boten ebenfalls gute Voraussetzungen

für eine Gegenüberstellung.

3.2 Studienaufbau

Die Einteilung der Probanden in die beiden Betreuungsgruppen erfolgte anhand

einer vor dem Studienbeginn festgelegten, sich wiederholenden Reihenfolge, bei der

die ersten beiden neugeborenen Fohlen der Gruppe 1 und jedes dritte neugeborene

Fohlen der Gruppe 2 zugeordnet wurden. Dadurch sollte eine subjektiv beeinflusste

Einteilung ausgeschlossen werden. Der Aufbau der Studie richtete sich nach den

derzeitigen Empfehlungen der Fohlenaufzucht. Wenn keine ausreichenden

Erkenntnisse an Fohlen vorlagen, wurde auf Ergebnisse im Kälberbereich zurück

gegriffen.

Für neugeborene Fohlen wird eine zeitnahe Aufnahme von Kolostrum bis zwei

Stunden nach der Geburt empfohlen (MASSEY et al. 1991). Angesichts dessen,

wurde eine Probandengruppe (Gruppe 1) nach dieser Vorgabe betreut. Bei Kälbern

ergaben sich außerdem höhere IgG-Konzentrationen, wenn eine Hilfestellung beim

Aufsuchen des Euters erfolgte (EDWARDS et al. 1982). Daher erhielten die Fohlen

der Gruppe 1 Hilfe beim Aufstehen nach einer Stunde post natum und Hilfe beim

Saufen nach zwei Stunden post natum (PIERCE 2003), wenn sie bis zum jeweiligen

Zeitpunkt nicht selbst dazu in der Lage waren. Eine erste Kolostrumeingabe per

Saugflasche oder Sonde war bei neugeborenen Kälbern mit einem niedrigeren

Vorkommen von FPTI verbunden als das selbstständige Saufen am Euter der Mutter

(BESSER et al. 1991, BEAM et al. 2009). Um die Stuten-Fohlen-Bindung nicht

nachteilig zu beeinflussen, erfolgten in der vorliegenden Studie jedoch Eingaben von

Kolostrum erst nach zwei Stunden post natum und nur wenn trotz Hilfestellung kein

Saufen der Fohlen beobachtet wurde. Die Fohlen bekamen dann stündlich

mindestens 200 ml Kolostrum der Mutterstute per Saugflasche verabreicht


20

(JEFFCOTT 1974a, RUMBAUGH et al. 1979, MASSEY et al. 1991) bis sie imstande

waren, eigenständig am Euter zu saufen.

Als Kontrolle diente eine weitere Probandengruppe (Gruppe 2) ohne direkte

postnatale Betreuung hinsichtlich des Aufstehens und Saufens. Wenn Fohlen der

Gruppe 2 allerdings nach zwölf Lebensstunden kein Kolostrum am Euter

aufgenommen hatten, erfolgte eine Verabreichung von mindestens 200 ml

hochwertigem Kolostrum anderer Mutterstuten (JEFFCOTT 1974a, RUMBAUGH et

al. 1979). Dieses Vorgehen basierte auf der Beobachtung, dass Fohlen mit

Kolostrumentzug ein auffallend hohes Vorkommen an Septikämien zeigten

(ROBINSON et al. 1993) und Kälber, die erst nach zwölf Lebensstunden erstmals

Kolostrum tranken, eine erhöhte Mortalität aufwiesen (STOTT et al. 1979a). Zeigten

Fohlen beider Gruppen eine klinische Verschlechterung, wurden mindestens 200 ml

von hochwertigem Kolostrum anderer Mutterstuten eingegeben, um das Leben der

Fohlen angesichts einer mangelhaften Kolostrum- und Energieaufnahme nicht zu

gefährden (JEFFCOTT 1974a, RUMBAUGH et al. 1979, OUSEY 1997). Eingaben

per Nasenschlundsonde erfolgten nur dann, wenn Fohlen die Flasche verweigerten.

In der vorliegenden Studie wurde von allen Fohlen nach 6, 8, 10, 12, 18 und 24

Lebensstunden eine Serumprobe gewonnen. Diese zeitlich eng gestaffelten

Blutentnahmen ermöglichten einerseits eine realistische Darstellung des Verlaufs

der IgG-Konzentration am ersten Lebenstag (MASSEY et al. 1991, WARKO u.

BOSTEDT 1993) und andererseits, dass eine breite Spanne an unterschiedlichsten

IgG-Konzentrationen für den Vergleich der Analyseverfahren RID,

Serumelektrophorese und Gesamtglobulin-Bestimmung heran gezogen werden

konnte.

3.3 Analyseverfahren

Für die Einschätzung der IgG-Versorgung eines neonaten Fohlens und zur

Entscheidung, ob eine therapeutische Intervention notwendig ist, bedarf es genauen

und aussagekräftigen IgG-Messmethoden, deren Ergebnisse schnell ersichtlich sind.

Das in dieser Studie zur Probenanalyse angewandte Messverfahren der radialen


21

Immundiffusion wurde bisher als das genauste Verfahren und Goldstandard der IgG-

Bestimmung beim Fohlen beschrieben (CLABOUGH et al. 1989, DAVIS et al. 2005).

Bei diesem Verfahren reagieren gegen IgG gerichtete Antikörper in einem Gel mit

den in der Probe enthaltenen IgG und bilden dabei einen Präzipitationsring. Anhand

des Durchmessers des Präzipitationsrings und dessen Vergleich mit

Standardlösungen, kann die IgG-Konzentration der Probe sehr genau errechnet

werden (DAVIS et al. 2005). Kritische Bewertungen verwiesen jedoch auf zahlreiche

mögliche technische Fehler, Messvariationen zwischen RID-Testkits

unterschiedlicher Hersteller und die lange Dauer bis zur Auswertung der Ergebnisse

(DAVIS et al. 2005, DAVIS u. GIGUÈRE 2005).

Die Serumelektrophorese, welche ebenfalls standardmäßig bei der FPTI-Diagnostik

zur Anwendung kommt, benötigt hingegen keinerlei Standardkurven und liefert

Ergebnisse innerhalb weniger Stunden (RUMBAUGH et al. 1979). Nach einer

Auftrennung der Serumproteine im elektrischen Feld kann die Konzentration der

Gammaglobuline mittels photometrischer Auswertung ermittelt werden (RIOND et al.

2009). Die Gammaglobuline beinhalten den größten Anteil an IgG und es wurde eine

gute Korrelation zu den mittels RID bestimmten IgG-Werten aufgezeigt (MAKIMURA

et al. 1975, RUMBAUGH et al. 1979).

Die Bestimmung des Gesamtglobulins erfolgt aus der Differenz von Gesamteiweiß

und Albumin. Das Gesamtglobulin enthält neben den Gammaglobulinen auch die

anderen Globulin-Fraktionen (MAKIMURA et al. 1975). Dieses Verfahren ermöglicht,

dank der Auswertung mittels eines trockenchemischen Analysegeräts, eine schnelle

Verfügbarkeit der Daten (FOUCHE et al. 2014). In bisherigen Arbeiten ergaben sich

jedoch große Unterschiede hinsichtlich der Genauigkeit dieses Schnellverfahrens zur

Diagnose eines FPTIs bei Fohlen (METZGER et al. 2006, HURCOMBE et al. 2012,

FOUCHE et al. 2014).

3.4 Vergleich der Analyseverfahren

Die vorliegende Arbeit zeigte im Ganzen eine gute Übereinstimmung der

Konzentrationen an IgG, bestimmt per RID (IgG-RID), und der Konzentrationen an


22

Gammaglobulin, bestimmt per Serumelektrophorese (EGG). Im Mittel ergab die

Messung des IgGs geringfügig höhere Konzentrationen als die des EGGs

(systematischer Fehler: -1,9 g/L). Da Konzentrationen von einem spezifischen (IgG-

RID) und einem unspezifischen Messverfahren (EGG) miteinander verglichen

wurden, war eine genaue Übereinstimmung derer nicht zu erwarten. Zudem

beinhalten die β2-Globuline ebenfalls einen geringen Anteil an IgG (MAKIMURA et

al. 1975), welche bei der EGG-Bestimmung nicht erfasst werden. Bei höheren

Konzentrationen wurde eine zunehmende Abweichung der Messwerte beider

Verfahren ermittelt (Regressionsgleichung: IgG-RID= 0,78+1,28xEGG). Diese

Abweichung entsprach jedoch nicht der Größenordnung, die zwischen

verschiedenen RID-Kits bei hohen Konzentrationen festgestellt wurde (DAVIS u.

GIGUÈRE 2005).

Es ergab sich eine gute Übereinstimmung zwischen IgG-RID und EGG hinsichtlich

einer FPTI-Klassifizierung (<4 g/L, 4-8 g/L und ≥8 g/L). Eine perfekte

Übereinstimmung konnte jedoch nicht gezeigt werden. Unter Umständen bedarf es

geringfügig abweichenden Grenzwerten bei der FPTI-Diagnostik in Anbetracht der

technischen Unterschiede beider Messverfahren. Des Weiteren kann eine

Ungenauigkeit von einer der beiden Methoden anhand der vorliegenden Ergebnisse

nicht ausgeschlossen werden.

Es wurde eine gute Korrelation der Konzentrationen an Gesamtglobulin (TG) zu den

Konzentrationen an IgG-RID (rs=0,79) sowie EGG (rs=0,93) aufgezeigt. Dass eine

größere Abweichung zwischen TG und IgG-RID sichtbar wurde, könnte in einer

Schwankung bei der Messung der Gesamteiweiße begründet sein, welche nur die

Konzentrationen von TG und EGG beeinflusst. Ebenso kann diese Beobachtung auf

eine generell höhere Variabilität bei der Messung des IgGs per RID, im Vergleich zur

Messung von TG und EGG, beruhen. Die Dauer der Probenaufbewahrung bis zur

Auswertung (EGG bis zu 6 Monate, IgG-RID bis zu 8 Monate und TG bis zu 12

Monate nach Probengewinnung) könnte ebenfalls die IgG-Konzentration im Serum

beeinflusst haben (DAVIS et al. 2005).

Um einzuschätzen, inwieweit die Bestimmung des TGs für die FPTI-Diagnostik

geeignet scheint, bedarf es einer Betrachtung der Test-Genauigkeit. Ein Verfahren


23

zur FPTI-Erkennung sollte eine hohe Sensitivität aufweisen, um die Anzahl der

Fohlen mit einer unzureichenden IgG-Versorgung, welche nicht als solche erkannt

werden, gering zu halten. Idealerweise sollte ein solches Verfahren sogar eine hohe

Sensitivität und Spezifität garantieren (MCCLURE et al. 2003). In der vorliegenden

Studie konnte, bei einer weitaus größeren Probenzahl als in vorangegangenen

Arbeiten (METZGER et al. 2006, HURCOMBE et al. 2012, FOUCHE et al. 2014),

eine hohe Genauigkeit der TG-Bestimmung sowohl im Zusammenhang mit IgG-RID

als auch mit EGG festgestellt und klinisch nutzbare Sensitivitäten und Spezifitäten

von über 80% für Konzentrationen von <4 g/L und <8 g/L IgG-RID beziehungsweise

EGG verzeichnet werden. Der Grenzwert von 23 g/L TG ergab zur Erkennung von

Konzentrationen <4 g/L eine Sensitivität von 88,6% für IgG-RID und 97,7% für EGG.

Die entsprechenden Spezifitäten lagen bei 89,6% für IgG-RID und 90,5% für EGG.

Der Grenzwert von 27 g/L TG ergab zur Erkennung von Konzentrationen <8 g/L eine

Sensitivität von 87,5% für IgG-RID und 90,4% für EGG. Die entsprechenden

Spezifitäten betrugen 80,2% für IgG-RID und 87,9% für EGG. Die Auswahl anderer

Grenzwerte an TG hätte sogar eine Erhöhung der Sensitivität auf über 95% bei

<4 g/L IgG-RID beziehungsweise EGG und auf über 90% bei <8 g/L IgG-RID

beziehungsweise EGG bewirkt, jedoch eine gewisse Reduktion der Spezifität zur

Folge gehabt. Die vorliegenden Daten bestätigen somit die Angaben von FOUCHE

et al. (2014) hinsichtlich der Genauigkeit der TG-Bestimmung zur Einschätzung der

EGG-Konzentration mit einer Sensitivität von >90% und einer Spezifität >70%. Des

Weiteren entkräften die vorliegenden Ergebnisse die Untersuchung von METZGER

et al. (2006), die beliebige Grenzwerte zur Einschätzung der IgG-RID-Konzentration

auswählten und hohe Sensitivitäten von >90% nur bei geringen Spezifitäten von

<50% erzielten. Letztlich zeigen jedoch alle drei Studien, dass Grenzwerte mit einer

hohen Sensitivität gefunden werden können, welche die grundsätzliche Eignung der

TG-Bestimmung zur Diagnose eines FPTIs bei Fohlen belegen. Es gilt jedoch zu

beachten, dass Grenzwerte stets spezifisch für das Analysegerät und die

Reagenzien gelten und hier daher keine allgemein gültigen Grenzwerte definiert

werden können (FOUCHE et al. 2014). Gegebenenfalls bedarf es weiterer Studien,


24

die überprüfen, ob durch eine kombinierte Anwendung mehrerer Schnellverfahren

eine noch höhere Genauigkeit in der FPTI-Diagnostik erzielt werden kann.

3.5 Vergleich der postnatalen Betreuungsgruppen

In der vorliegenden Studie wurde bei Fohlen der intensiv betreuten Gruppe 1 eine

erste Kolostrumaufnahme unter zwei Stunden post natum verzeichnet (Median: 117

Minuten). Dennoch zeigte die frühe postnatale Betreuung keinen Einfluss auf die

Dauer von der Geburt bis zur ersten selbständigen Kolostrumaufnahme am

Stuteneuter. Sowohl die Fohlen der Gruppe 1 als auch die Fohlen der Gruppe 2,

welche bis 12 Stunden nach der Geburt auf sich gestellt waren, tranken mit etwa

zweieinhalb Lebensstunden selbstständig (Gruppe 1, Median: 149 Minuten; Gruppe

2, Median: 141 Minuten). Damit stimmten die vorliegenden Ergebnisse mit den

generellen Angaben anderen Autoren überein, dass klinisch unauffällige Fohlen

innerhalb von 1 bis 3 Stunden am Euter saufen (JEFFCOTT 1974b, CHAVATTE et

al. 1998, LEBLANC 2001).

Zwischen den untersuchten Betreuungsgruppen wurde zu keinem Zeitpunkt ein

signifikanter Unterschied der EGG-Konzentration im Fohlenserum gemessen.

Darüber hinaus ergab sich zwischen den Gruppen auch kein Unterschied am Anteil

der Fohlen, bei denen ein FPTI diagnostiziert wurde. Ein FPTI, definiert als eine

EGG-Konzentration von <8 g/L nach 24 Stunden (FOUCHE et al. 2014), lag bei 11

von 40 Fohlen der Gruppe 1 und 6 von 20 Fohlen der Gruppe 2 vor. Diese

Ergebnisse deuten darauf hin, dass die EGG-Konzentration im Fohlenserum und das

Vorkommen eines FPTIs nicht durch die hier angewandte frühe postnatale

Betreuungsmethode (Gruppe 1) beeinflusst werden konnte. Möglicherweise wurden

die größten Risikofaktoren für einen unzureichenden passiven Transfer von IgG,

durch die Vorselektion hinsichtlich Fohlenvitalität und Kolostrumqualität der

Mutterstuten (CRAWFORD et al. 1977, GERHARD 1986, LEBLANC et al. 1986,

THEIN u. ESSICH 1993), von Anfang an soweit minimiert, dass ein Großteil der

Fohlen beider Gruppen frühzeitig ausreichende Mengen an Kolostrum selbstständig


25

aufnahm. Es sind weitere Studien an einer großen Zahl von Fohlen erforderlich,

bevor generelle Empfehlungen diesbezüglich gegeben werden können.

3.6 Perspektiven zur Verbesserung der postnatalen Betreuung

Bei den neonaten Fohlen der vorliegenden Studie konnte durch eine frühzeitige

postnatale Betreuung keine bessere IgG-Versorgung erzielt werden. Angesichts

zahlreicher Studien im Kälberbereich, welche die Effektivität einer intensiven

postnatalen Betreuung bestätigen (BESSER et al. 1991, CHIGERWE et al. 2008,

BEAM et al. 2009, GODDEN et al. 2009), könnten andere Strategien der Betreuung

dazu beitragen, einem FPTI in Fohlen wirksam entgegenzuwirken. Dafür gilt es die

etablierten Faktoren wie Menge und Qualität des Kolostrums sowie Zeitpunkt und

Methode der Kolostrumaufnahme erneut zu betrachten.

Mehrere Studien an Kälbern verglichen verschiedene Volumina bei der ersten

Kolostrumaufnahme und zeigten, dass eine größere Menge an aufgenommenem

Kolostrum eine höhere Serum-Konzentration an IgG bewirkt (CHIGERWE et al.

2008, GODDEN et al. 2009). Die Fohlen der vorliegenden Studie tranken aus der

Saugflasche kaum mehr als 250 ml Kolostrum pro stündlichem Fütterungsintervall.

Möglicherweise könnte jedoch eine höhere Frequenz der Saugflascheneingaben in

der frühen postnatalen Phase dazu beitragen, eine größere Menge an Kolostrum

aufzunehmen. Dies bleibt zu untersuchen.

Derzeit wird die Aufnahme von 1 L Kolostrum mit einer IgG-Konzentration von 30 g/L

und einem spezifischem Gewicht von ≥1060 als notwendig erachtet, um im

Fohlenserum eine IgG-Konzentration von ≥4 g/L zu erzielen (LEBLANC et al. 1986).

In der vorliegenden Arbeit wurde die empfohlene Kolostrumqualität als

Voraussetzung zur Aufnahme in die Studie angewandt. MASSEY et al. (1991)

postulierten eine kolostrale IgG-Konzentration von mindestens 1 g/kg des

Körpergewichts, entsprechend 50 g/L IgG im Kolostrum bei einem 50 kg Fohlen, um

im Fohlenserum eine IgG-Konzentrationen von >8 g/L zu erreichen. Folglich bedarf

es Studien, die frühe Kolostrumeingaben mit einer höheren Kolostrumqualität, als in

dieser Arbeit festgelegt, an einer großen Zahl von Fohlen untersuchen.


26

Bei Kälbern wurde der Einfluss erster Kolostrumeingaben zu unterschiedlichen

Zeitpunkten geprüft. Dabei wurde beobachtet, dass Eingaben unmittelbar nach der

Geburt eine höhere IgG-Konzentration im Kälberserum bewirken, als Eingaben zu

späteren Zeitpunkten mit 4, 8, 12, 16, 20 und 24 Stunden post natum (STOTT et al.

1979b). Neugeborene Fohlen zeigen bereits nach 30 Minuten einen ersten

Saugreflex (CURCIO u. NOGUEIRA 2012). Daher bleibt es weiteren

Untersuchungen vorbehalten, ob eine dementsprechend frühe Eingabe von

Kolostrum die IgG-Konzentration beeinflussen und das Vorkommen eines FPTIs in

Fohlen verringern kann.

3.7 Verlauf der EGG-Konzentration

Angesichts der guten Übereinstimmung von EGG und IgG-RID (TSCHESCHLOK et

al. 2016b, Publikation 1) und um Fehler durch Abweichungen verschiedener RID-Kits

zu minimieren (DAVIS u. GIGUÈRE 2005), wurde hier die EGG-Konzentration zur

Einschätzung des IgGs am ersten Lebenstag genutzt. Obwohl sich die EGG-

Konzentration zu keinem Zeitpunkt zwischen den Betreuungsgruppen unterschied,

ergaben sich Unterschiede der EGG-Konzentration zwischen den einzelnen

Zeitpunkten post natum. Die EGG-Gehalte im Serum stiegen von der 6. bis zur 12.

Lebensstunde stetig an und zeigten anschließend keine signifikante Veränderung bis

zur 24. Lebensstunde. Die Untersuchungen von MASSEY et al. (1991) an 17 Fohlen

decken sich mit den vorliegenden Ergebnissen. Die Autoren beobachten ebenfalls

einen anfänglichen IgG-Anstieg bis zum Erreichen eines Maximalwertes mit 12

Stunden post natum. Da ein Großteil der von MASSEY et al. (1991) untersuchten

Fohlen schon nach 8 Stunden post natum einen IgG-Wert über 8 g/L IgG im Serum

aufwies, wurde eine generelle IgG-Überprüfung zwischen 8 bis 12 Stunden nach der

Geburt empfohlen. In der vorliegenden Arbeit verzeichneten insbesondere Fohlen

der Gruppe 2 erst mit 10 Stunden nach der Geburt einen EGG-Wert von ≥8 g/L.

Demnach scheint eine Überprüfung der IgG-Konzentration zur Diagnose eines FPTIs

zwischen 10 bis 12 Lebensstunden für die hier angewandten, postnatalen

Betreuungsmethoden besser geeignet.


27

3.8 Schlussfolgerungen

In der vorliegenden Arbeit wurden drei Nachweisverfahren zur Diagnose eines

fehlerhaften passiven Transfers von Immunglobulinen (FPTI) bei Fohlen betrachtet.

Bei dem Vergleich der zwei standardmäßig angewandten Messverfahren, RID und

Serumelektrophorese, wurde eine gute Übereinstimmung der Konzentrationen an

IgG, bestimmt mittels radialer Immundiffusion (IgG-RID), und von Konzentrationen an

Gammaglobulin, bestimmt mittels Serumelektrophorese (EGG), festgestellt. Die

Konzentrationen an EGG waren im Mittel geringfügig niedriger als die Werte des

IgG-RIDs.

Die Bestimmung des Gesamtglobulins (TG) ergab gegenüber dem IgG-RID und dem

EGG eine hohe Genauigkeit zur Einschätzung der Immunglobulin-Versorgung von

neonaten Fohlen und kann für Tierärzte sowie Züchter ein geeignetes

Schnellverfahren zur Diagnose eines FPTIs darstellen. Es bedarf jedoch der

Feststellung von Grenzwerten, die spezifisch für den jeweiligen Analysator gelten.

Zudem sollte in nachfolgenden Studien geprüft werden, ob die Genauigkeit des Tests

durch eine kombinierte Anwendung mehrerer Schnellverfahren noch verbessert

werden kann.

In der vorliegenden Arbeit wurden neugeborene Fohlen nach zwei verschiedenen

postnatalen Betreuungsmethoden versorgt und deren EGG-Konzentration zu

unterschiedlichen Zeitpunkten am ersten Lebenstag verglichen. Es wurde kein

Zusammenhang zwischen der angewandten postnatalen Betreuung und der EGG-

Konzentration im Fohlenserum gezeigt. Es sind weitere Studien notwendig, die

prüfen, ob andere Betreuungsmethoden den passiven Transfer von Immunglobulinen

in neugeborenen Fohlen verbessern. Infolgedessen könnte einem FPTI vorgebeugt

und die Infektionsgefahr in der Fohlenaufzucht minimiert werden.

Zusammenfassung

28

4 Zusammenfassung

Lisa Tscheschlok Untersuchungen zur Diagnostik und Prävention eines

fehlerhaften passiven Transfers von Immunglobulinen bei

neonaten Fohlen unter Anwendung verschiedener

postnataler Betreuungsmethoden.

Ziel der vorliegenden Arbeit war es, Nachweismethoden eines fehlerhaften passiven

Transfers von Immunglobulinen (FPTI) bei neugeborenen Fohlen zu evaluieren und

den Effekt verschiedener postnataler Betreuungsmethoden auf das Vorkommen

eines FPTIs zu untersuchen.

In einem ersten prospektiven Abschnitt wurden drei Nachweisverfahren zur Globulin-

Bestimmung in 360 Serumproben von 60 neonaten Warmblutfohlen evaluiert. Es

wurde die Übereinstimmung zwischen Konzentrationen an IgG, ermittelt per radialer

Immundiffusion (IgG-RID), und Konzentrationen an Gammaglobulin, ermittelt per

Elektrophorese (EGG), untersucht. Zudem wurde die Eignung der Gesamtglobulin-

Konzentration (TG = Gesamteiweiß-Albumin) zur Einschätzung der IgG-RID- und

EGG-Konzentration betrachtet.

In der vorliegenden Studie konnte eine gute Übereinstimmung der Konzentrationen

von IgG-RID und EGG verzeichnet werden, obgleich die Bestimmung des EGGs

durchschnittlich niedrigere Werte als die Bestimmung des IgG-RIDs ergab (Bland-

Altman, systematischer Fehler: -1,9 g/L) und eine zunehmende Abweichung bei

höheren Konzentrationen beobachtet wurde (Regressionsgleichung: IgG-RID =

0,78+1,28*EGG). Eine gute Korrelation von TG konnte sowohl zum IgG-RID

(rs=0,79) als auch zum EGG (rs=0,93) erfasst werden. Bei einem Grenzwert von

23 g/L erzielte das TG eine hohe Genauigkeit zur Erkennung von Konzentrationen

<4 g/L mit einer Sensitivität von 88,6% für IgG-RID und 97,7% für EGG. Die

entsprechenden Spezifitäten lagen bei 89,6% und 90,5%. Bei einem Grenzwert von

27 g/L erreichte das TG, zur Erkennung von Konzentrationen <8 g/L, eine Sensitivität

Zusammenfassung

29

von 87,5% für IgG-RID und 90,4% für EGG sowie eine entsprechende Spezifität von

80,2% und 87,9%.

Die Bestimmung der Gesamtglobulin-Konzentration (TG) ermöglicht folglich eine

gute Einschätzung der IgG-Versorgung neonater Fohlen und scheint als

Schnellverfahren zur Diagnose eines FPTIs geeignet. Es bedarf jedoch

entsprechenden Grenzwerten an TG, die spezifisch für den jeweiligen Analysator

gelten.

In einem zweiten prospektiven Abschnitt der Arbeit wurde die EGG-Konzentration

am ersten Lebenstag bei 60 Warmblutfohlen untersucht, die nach einer von zwei

unterschiedlichen postnatalen Betreuungsmethoden versorgt wurden. Es erhielten

40 Fohlen (Gruppe 1) Unterstützung beim Aufstehen nach einer Stunde post natum

und Unterstützung beim Saufen nach zwei Stunden post natum. Wenn keine

Kolostrumaufnahme am Euter beobachtet werden konnte, erfolgten stündliche

Eingaben per Saugflasche mit Kolostrum der Mutter bis zum selbständigen Saufen.

Zeigte sich eine klinische Verschlechterung der Fohlen, wurde ab acht Stunden post

natum Kolostrum per Saugflasche oder Nasenschlundsonde verabreicht. Weitere 20

Fohlen (Gruppe 2) erfuhren zunächst keine Betreuung bei der Kolostrumaufnahme.

In dieser Gruppe wurde eine Kolostrumeingabe per Saugflasche oder

Nasenschlundsonde nur dann durchgeführt, wenn die Fohlen nach zwölf Stunden

post natum nicht selbstständig am Euter tranken oder sich deren klinischer Zustand

verschlechterte. Bei allen Fohlen wurde nach 6, 8, 10, 12, 18 und 24 Lebensstunden

die EGG-Konzentration im Serum bestimmt.

In Gruppe 1 nahmen die Fohlen im Median nach 117 Minuten post natum (Min.-Max.:

45-155 Minuten) erstmals Kolostrum auf. Selbständig tranken Fohlen der Gruppe 1

jedoch im Median erstmals nach 149 Minuten post natum (Min.-Max.: 45-484

Minuten). Die Fohlen der Gruppe 2 saugten im Median nach 141 Minuten post natum

(Min.-Max.: 84-465 Minuten) erstmals selbstständig.

In beiden Gruppen stieg die EGG-Konzentration von 6 Stunden post natum an und

erreichte mit 10 Stunden post natum einen medianen Wert von >8 g/L. Die höchste

mediane EGG Konzentration wurde nach 12 Stunden post natum beobachtet und

Zusammenfassung

30

veränderte sich anschließend nicht mehr signifikant. Zu keiner Zeit unterschied sich

die EGG-Konzentration zwischen den beiden Fohlengruppen. Auch der Anteil an

Fohlen mit einem FPTI, definiert als eine EGG-Konzentration <8 g/L nach dem ersten

Lebenstag, unterschied sich nicht zwischen den Gruppen (Gruppe 1: 11/40 Fohlen;

Gruppe 2: 6/20 Fohlen).

In der vorliegenden Studie konnte somit keine Beeinflussung der EGG-Konzentration

durch die gewählten postnatalen Betreuungsmethoden bei den neugeborenen

Fohlen aufgezeigt werden. Weitere Studien sind erforderlich, die untersuchen, ob

andere Strategien der postnatalen Betreuung dazu beitragen können, einem FPTI

vorzubeugen.

Summary

31

5 Summary

Lisa Tscheschlok Investigation on diagnostic tests for failure of transfer of

passive immunity in neonatal foals and the effects of

different postnatal care practices on prevention.

The purpose of the present study was to evaluate diagnostic tests to assess failure of

transfer of passive immunity (FTPI) in newborn foals and the effect of different

postnatal care practice schemes on the incidence of FTPI.

In a first prospective part of the study, three diagnostic methods for the measurement

of serum globulins were evaluated in 360 serum samples from 60 neonatal

Warmblood foals. The agreement between concentrations of IgG using radial

immunodiffusion (IgG-RID) and electrophoretic gamma globulin concentrations

(EGG) was investigated. In addition, the usefulness of total globulin concentrations

(TG = total protein-albumin) to estimate IgG-RID and EGG was assessed.

Results of the present study revealed good agreement between IgG-RID and EGG.

However, EGG concentrations yielded more conservative estimates of

immunoglobulins compared to IgG-RID (Bland-Altman systemic bias: -1.9 g/L) and

increasing differences were apparent at higher concentrations (regression equation:

IgG-RID = -0.78+1.28*EGG). A strong positive correlation was found between TG

and both IgG-RID (rs = 0.79) and EGG (rs = 0.93). Using a cut-off of 23 g/L, TG

achieved high accuracy to detect concentrations of <4 g/L with sensitivities of 88.6%

and 97.7% and specificities of 89.6% and 90.5% for IgG-RID and EGG, respectively.

Likewise, using a cut-off of 27 g/L to detect concentrations of <8 g/L, TG achieved

sensitivities of 87.5% and 90.4% and specificities of 80.2% and 87.9% for IgG-RID

and EGG, respectively.

In conclusion, measurement of total globulin (TG) allows reliable estimates of IgG in

neonatal foals and may be a useful screening test to diagnose FTPI, although

analyzer-specific cut-offs for TG should be established.

Summary

32

In a second prospective part of the study, serum EGG concentrations during the first

day of life were investigated in 60 Warmblood foals, subjected to one of two different

types of postnatal care practice. Of these, 40 foals (Group 1) were assisted to stand

after one hour and assisted to nurse after two hours postnatum. If foals failed to

nurse from the udder, mother´s colostrum was administered by bottle hourly until

they nursed unaided. If foals showed clinical decline, colostrum were given by bottle

or nasogastric tube after eight hours postnatum. A further 20 foals (Group 2) received

no initial assistance for colostrum intake. In this group, supplementation with

colostrum by bottle or nasogastric tube was given only after twelve hours postnatum

if they failed to nurse or if their general condition declined. Serum EGG

concentrations were determined in all foals at 6, 8, 10, 12, 18 and 24 hours after

birth.

In Group 1, the first intake of colostrum was observed at a median of 117 minutes

postnatum (range: 45–155 minutes). However, the median time from birth to the first

unaided intake of colostrum was 149 minutes (range: 45–484 minutes). Foals in

Group 2 nursed unaided after a median of 141 minutes (range: 84–465 minutes).

In both groups, EGG concentration increased from 6 hours postnatum and achieved

a median concentration >8 g/L at 10 hours postnatum. The highest median

concentration was observed at 12 hours postnatum and did not significantly change

thereafter. No significant difference in EGG concentrations was found between the

two groups at any time point. Furthermore, the proportion of foals with FTPI, defined

as EGG <8 g/L at 24 hours after birth, did not differ between the groups (Group 1:

11/40 foals; Group 2: 6/20 foals).

In the present study, EGG concentrations were not significantly affected by the type

of postnatal care practice. Further studies are required to investigate other postnatal

care strategies that may contribute to prevent FTPI in foals.

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33

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7 Anhang

Publikation 1

Anhang

42

Anhang

43

Anhang

44

Anhang

45

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Publikation 2

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Darstellung des eigenen Anteils an den wissenschaftlichen Publikationen

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8 Darstellung des eigenen Anteils an den

wissenschaftlichen Publikationen

Publikation 1

TSCHESCHLOK, L., M. VENNER u. J. HOWARD (2016):

Comparison of IgG concentrations by radial immunodiffusion, electrophoretic gamma

globulin concentrations and total globulins in neonatal foals.

Equine Vet. J. 2016, DOI: 10.1111/evj.12575

Der Studienaufbau wurde von Dr. Monica Venner geplant und war vorgeben. Die

Studiendurchführung wurde von mir vorgenommen. Hilfspersonal fixierte für mich die

Fohlen bei der Blutprobenentnahme. Die Probenanalyse erfolgte durch das

Laboratoire Frank Duncombe, Caen, Frankreich für die Bestimmung der

Konzentrationen an IgG-RID und von der Vet Med Labor GmbH, IDEXX

Laboratories, Ludwigsburg, Deutschland für die Bestimmung der Konzentrationen an

EGG. Die Probenanalyse zur Bestimmung der Konzentrationen an TG wurde von mir

durchgeführt. An der Datenanalyse und Datenauswertung waren Dr. Monica Venner

und Dr. Judith Howard beteiligt. Das Manuskript für diese Publikation wurde von mir

persönlich erstellt und oblag der Korrektur durch Dr. Monica Venner und Dr. Judith

Howard.

Publikation 2

TSCHESCHLOK, L., J. HOWARD u. M. VENNER (2016):

Effect of different postnatal care practices on serum gamma globulin concentrations

in neonatal foals.


Den Studienaufbau entwarf Dr. Monica Venner und war vorgegeben. Die Studie

wurde von mir durchgeführt. Bei der Überwachung der Fohlen und für eine Fixation

Darstellung des eigenen Anteils an den wissenschaftlichen Publikationen

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der Fohlen bei den Blutprobenentnahmen standen mir Hilfspersonen zur Seite. Die

Vet Med Labor GmbH, IDEXX Laboratories, Ludwigsburg, Deutschland übernahm

die Probenanalyse hinsichtlich der Bestimmung der EGG-Konzentrationen. Die

Datenanalyse und Datenauswertung erfolgte unter Beteiligung von Dr. Monica

Venner und Dr. Judith Howard. Das Manuskript für diese Publikation wurde von mir

persönlich angefertigt und von Dr. Monica Venner und Dr. Judith Howard korrigiert.

Danksagung

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9 Danksagung

Frau Dr. Monica Venner danke ich für die Überlassung dieses hochinteressanten und

klinisch relevanten Dissertationsthemas. Ich danke ihr für die ausführliche Planung

der Studie, den fortwährenden fachlichen Rat, die intensive Korrekturarbeit und die

stetige Unterstützung während der gesamten Zeit des Dissertationsvorhabens. Sie

hat mir ermöglicht, den schönsten Bereich der Pferdemedizin und meine

Begeisterung für Fohlen zu entdecken!

Herrn Paul Schockemöhle danke ich vielmals für das Ermöglichen dieser Studie, für

das entgegengebrachte Vertrauen bezüglich der Durchführung und für die finanzielle

Unterstützung.

Frau Dr. Judith Howard möchte ich vielmals für die große Hilfe bei der statistischen

Datenauswertung und bei der Korrekturarbeit danken.

Der Firma Idexx Laboratories, Ludwigsburg und der Firma Laboratoire Frank

Duncombe, Caen danke ich für die Analyse meiner Proben.

Bei den Mitarbeitern der Nachtwache und des Abfohlstalls bedanke ich mich

herzlichst für die unermüdliche und tatkräftige Hilfe bei der Probennahme. Ihr alle

habt nie gezögert die Fohlen für die zahlreichen Blutabnahmen festzuhalten. Ich

entschuldige mich vielmals für den Muskelkater und die vielen blauen Flecken, die ihr

aufgrund dessen erleiden musstet. Ohne euch wäre diese Studie nicht möglich

gewesen und dank eurer Erfahrung konnte ich unglaublich viel über Fohlen lernen.

Vielen Dank!

Ich danke Lena Spieckermann, die für mich innerhalb und außerhalb des Abfohlstalls

eine tatkräftige, kritische und freundschaftliche Hilfe war.

Danksagung

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Mein Dank gilt außerdem Ina Dreher und Eva Hebel. Trotz des großen

Arbeitspensums der Fohlenrunde haben sie mir stets ermöglicht meine Proben zu

nehmen und mich auf diese Weise unterstützt.

Ich danke Hanna Woydack, Katrin Astheimer, Kristina Dröge und Susanne Finze für

ihre wunderbare Freundschaft und für die einmalige Zeit auf dem Gestüt Lewitz. Mit

euch zusammen macht Lachen noch mehr Freude!

Franzi, an dich geht mein besonderer Dank! Du hast die Zeit auf dem Gestüt für mich

wunderschön, aufregend, lustig, unvergesslich und einzigartig gemacht! Vielen Dank

für alles, was wir im Abfohlstall, in KDA, auf der Weide, im Büro, mit den Fohlen und

zusammen erlebt haben! Ich bin wahnsinnig glücklich eine so unglaublich tolle

Freundin gefunden zu haben!

Michi, tausend Dank für deine jahrelange Freundschaft und für deine Liebe. Danke

für deine unaufhörliche Aufmunterung während der langen Phase des Schreibens,

für dein Verständnis und deine Unterstützung bei allen meinen Vorhaben. Du hast

mir geholfen, nicht den Mut zu verlieren! Danke, dass du der großartigste Freund

bist, den ich mir vorstellen kann.

Ich danke meinen Eltern von ganzem Herzen! Danke, dass ihr das aufwendige

Studium der Veterinärmedizin, die Zeit auf dem Gestüt und diese Dissertation

ermöglicht habt. Ich weiß, dass viele aufmunternde Worte und Unterstützung

notwendig waren, um all dies verwirklichen zu können. Vielen Dank, dass ihr immer

und in jeder Lebenslage für mich da seid und immer an mich glaubt!

Unendlicher Dank!

Tierärztliche Hochschule Hannover...einer passiven Immunität durch Aufnahme von Kolostrum der...

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