Zugl.: Giessen, Univ., Diss., 2005

Universiẗat, Diss., 2005--Giessen.

Zugl.: Leipzig, Univ., Diss., 2009

In der Veterinärmedizin verursachen Rotaviren als Jungtiererkrankung vor allem in der Nutztierpraxis hohe ökonomische Verluste. Über die Prävalenz von Rotavirusinfektionen bei Hunden und Katzen ist sehr wenig bekannt, obwohl von den in der Literatur als wechselseitig zwischen Mensch und Tier übertragbaren Viren ein nicht zu unterschätzendes Risiko ausgehen kann. Zunächst wurden retrospektiv Prävalenzdaten über den Nachweis von Rotaviren bei Hunden und Katzen mit Durchfall im Vergleich zu Coronaviren und Parvoviren erhoben. Dazu wurden Kotproben von 2055 Hunden und 1481 Katzen quantitativ auf das Vorhandensein von Rota-, Corona- und Parvovirus untersucht. Desweiteren wurden Aspekte der geographischen Verteilung, der Altersverteilung, mögliche Rasseprädispositionen und das Auftreten saisonaler Erkrankungsgipfel untersucht und ausgewertet. Für Rotavirusinfektionen beträgt die statistische Prävalenz 7% bei Hunden und 8% bei Katzen. Bei Hunden und Katzen konnten signifikant häufiger Dreifachinfektionen nachgewiesen werden. Bei einer Infektion mit Rota- und Coronavirus liegt beim Hund zu 100% auch eine Infektion mit Parvovirus vor. Zweifachinfektionen kamen weniger häufig vor als Monoinfektionen. Alle drei Virusinfektionen kamen bei Hunden statistisch signifikant häufiger in der Altersgruppe ≤ 1 Jahr vor. Ein statistisch signifikant häufiger Rotavirusnachweis konnte bei der Katzenrasse Siam nachgewiesen werden, während keine Hunderasse besonders hervortrat. Im Postleitzahlengebiet 3 konnten im Beobachtungszeitraum von 2000 bis 2006 statistisch signifikant häufiger Rotavirusinfektionen bei Hunden nachvollzogen werden. Es konnte sowohl für Hunde, als auch für Katzen der Trend belegt werden, dass bei steigenden Lufttemperaturen, die Anzahl der Rotavirusinfektionen sinkt. Es kann somit von einer bedingten Saisonalität ausgegangen werden. Im zweiten Teil der Arbeit wurde die Empfänglichkeit von Rotaviren gegenüber kommerziell erhältlichem Typ I Interferon (rFeIFN-ω) in vitro getestet. Zunächst wurde zum Nachweis der Aktivität der Typ I Interferone (rFeIFN-ω, rBoIFN-α, rHuIFN-α) die Expression des Mx Proteins auf Zelllinien felinen, caninen, bovinen und humanen Ursprungs, sowie auf Affenzelllinien untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass rBoIFN-α ausschließlich auf Zellen bovinen Ursprungs eine konzentrationsabhängige Expression des Mx Proteins induziert. Das rFeIFN-ω induziert auf Zellen felinen und bei höheren Konzentrationen auch auf Zellen caninen Ursprungs die Expression des Mx Proteins. Das rHuIFN-α zeigt eine konzentrationsabhängige Induktion des Mx Proteins in Zellen humanen, caninen, felinen und bovinen Ursprunges, sowie in Affenzelllinien. Somit konnte in vitro eine Kreuz-Speziesspezifität für rekombinantes humanes Interferon nachgewiesen werden. Zum Nachweis einer immunmodulatorischen Wirkung wurde die Expression der MHC I Oberflächenrezeptoren nach Behandlung mit rFeIFN-ω und rHuIFN-α untersucht. Die Behandlung mit rFeIFN-ω führte ausschließlich in felinen Zellen zu einer konzentrationsabhängigen signifikanten Erhöhung der Rezeptordichte. Die Behandlung mit rHuIFN-α führte zu einer konzentrationsabhängigen signifikanten Erhöhung der Rezeptordichte auf felinen Zellen und in der Affenzelllinie MA104. Die Empfänglichkeit von Rotaviren gegenüber rFeIFN-ω wurde auf der embryonalen felinen Fibroblastenzelllinie (KE-R) und auf der embryonalen felinen Gehirnzelllinine (KG-R) unter steigender Interferonkonzentration (101-104 Einheiten/ml) untersucht. Beide Zelllinien zeigten eine deutliche Reduktion der infizierten Zellen bei steigender Interferonkonzentration. Die antivirale Wirkung war in KE-R Zellen deutlicher ausgeprägt. Dort konnten bereits bei einer Interferonkonzentration von 103 Einheiten/ml keine sichtbar infizierten Zellen mehr nachgewiesen werden, während KG-R Zellen erst bei einer Konzentration von 104 Einheiten/ml keine sichtbar infizierten Zellen mehr nachzuweisen waren. Abschließend wird deutlich, dass Infektionen mit Rotaviren ein vielmals vernachlässigtes Problem in der Veterinärmedizin darstellt, vor allem, wenn man von einer Vergesellschaftung mit den für Hund und Katze pathogenen Viren Corona- und Parvovirus ausgeht. Mit dem rFeIFN-ω steht in vitro eine wirksame antivirale Substanz gegen Rotavirusinfektionen zur Verfügung.

Ziel dieser Arbeit war es, die porzine Salmonelleninfektion unter Berücksichtigung der drei beim Schwein am häufigsten vorkommenden Salmonella-Serovaren anhand des klinischen Bildes, der quantitativen und qualitativen Erregerausscheidung, des Kolonisationsverhaltens, der Serokonversion bezüglich der unterschiedlichen Immunglobulin-Isotypen IgA, IgG und IgM sowie durch die Labordiagnostik näher zu charakterisieren. Bisherige Studien an Schweinen wurden überwiegend mit S. Typhimurium durchgeführt, weitere Serovare sind bisher nur unzureichend erforscht worden, obwohl sie ebenfalls zoonotisches Potential besitzen, aber vergleichsweise nur als gering virulent und kaum invasiv gelten. Die Durchführung dieser Studie erfolgte mit 6 Wochen alten Absatzferkeln, welche nach einem bereits etablierten Modell mit den jeweiligen Salmonella-Serovaren infiziert wurden. Nach dem Challenge wurden die Tiere täglich klinisch untersucht und es wurden Kotproben zur qualitativen und quantitativen Erregerausscheidung entnommen. Parallel dazu wurden im Abstand von zwei bzw. drei Tagen Blutproben für ein Differentialblutbild, Blutchemie sowie für die serologische Untersuchung gewonnen. Nach einer Woche wurden die Tiere getötet und es wurden insgesamt 13 sterile Organproben gewonnen, um eine Aussage über das Kolonisationsverhalten treffen zu können. Die Infektionsversuche zeigten, dass nach oraler Verabreichung von 1x1010 KbE die Tiere der mit S. Infantis infizierten Gruppe, entgegen den Erwartungen, die stärksten klinischen Symptome einer Salmonellose mit Diarrhoe, Fieber, Anorexie sowie reduziertem Allgemeinbefinden zeigten. Nach dem Challenge schieden alle Tiere der drei Infektionsgruppen den jeweiligen Challengestamm zu allen Zeitpunkten des Experimentes aus. Dabei war die quantitative Erregerausscheidung bei der S. Infantis-Infektionsgruppe stets am höchsten, bei der S. Derby-Gruppe stets am geringsten. Die Kolonisationsrate in den untersuchten Organproben war bei der S. Derby-Gruppe mit insgesamt 80,7 % am höchsten, gefolgt von der S. Typhimurium DT104-Gruppe mit 80,3 %. S. Infantis wurde mit einer Kolonisationsrate von 73,6 % am seltensten isoliert. Bei der quantitativen bakteriologischen Untersuchung der Organproben wurden bei der S. Typhimurium DT104-Gruppe die meisten Salmonellen vorwiegend aus den lymphatischen Organen isoliert, während bei der S. Infantis-Gruppe die Salmonellenbelastung in den essbaren Organen am höchsten war. Die serologische Untersuchung mittels isotypspezifischen ELISA offenbarte für IgG einzig bei der S. Typhimurium DT104-Gruppe einen deutlichen Anstieg der spezifischen Antikörperaktivität, während für IgM die höchste Aktivität bei der S. Derby-Gruppe gemessen wurde. Für IgA fand bei allen Tieren der drei Infektionsgruppen keine Serokonversion statt. Im Differentialblutbild stellten sich bei allen Tieren der drei Infektionsgruppen nach dem Challenge mit einer Leukozytose, einer Linksverschiebung und einer Monozytose typische Anzeichen einer bakteriellen Infektion ein. Die blutchemische Untersuchung offenbarte besonders bei der S. Typhimurium DT104-Gruppe und der S. Infantis-Gruppe größere Verluste von Natrium und Chlorid nach dem Challenge, während es bei der S. Derby-Gruppe zu keinen Elektrolytverschiebungen im Plasma kam. Im Rahmen dieser Arbeit wurde deutlich, dass S. Infantis auch beim Schwein schwere klinische Verläufe verursachen kann und auch in essbaren Organen kolonisiert. Diese invasiven Isolate stellen neben den wirtschaftlichen Verlusten ein großes Verbraucher- schutzproblem dar. Obwohl die Prävalenz von S. Infantis beim Schwein nicht so hoch wie die von S. Typhimurium ist, so sollte diese Serovar in Zukunft besonders beobachtet werden. Für S. Derby wurde trotz schwacher Virulenz die höchste Kolonisationsrate nachgewiesen, was deren Potential, klinisch inapparente Salmonelleninfektionen auszulösen, deutlich macht. Somit belegt diese Arbeit, dass S. Infantis und S. Derby für den Menschen sehr bedeutsam sein können und daher ein entsprechendes Monitoring erfordern.

Ziel dieser Arbeit war es, die porzine Salmonelleninfektion unter Berücksichtigung der drei beim Schwein am häufigsten vorkommenden Salmonella-Serovaren anhand des klinischen Bildes, der quantitativen und qualitativen Erregerausscheidung, des Kolonisationsverhaltens, der Serokonversion bezüglich der unterschiedlichen Immunglobulin-Isotypen IgA, IgG und IgM sowie durch die Labordiagnostik näher zu charakterisieren. Bisherige Studien an Schweinen wurden überwiegend mit S. Typhimurium durchgeführt, weitere Serovare sind bisher nur unzureichend erforscht worden, obwohl sie ebenfalls zoonotisches Potential besitzen, aber vergleichsweise nur als gering virulent und kaum invasiv gelten. Die Durchführung dieser Studie erfolgte mit 6 Wochen alten Absatzferkeln, welche nach einem bereits etablierten Modell mit den jeweiligen Salmonella-Serovaren infiziert wurden. Nach dem Challenge wurden die Tiere täglich klinisch untersucht und es wurden Kotproben zur qualitativen und quantitativen Erregerausscheidung entnommen. Parallel dazu wurden im Abstand von zwei bzw. drei Tagen Blutproben für ein Differentialblutbild, Blutchemie sowie für die serologische Untersuchung gewonnen. Nach einer Woche wurden die Tiere getötet und es wurden insgesamt 13 sterile Organproben gewonnen, um eine Aussage über das Kolonisationsverhalten treffen zu können. Die Infektionsversuche zeigten, dass nach oraler Verabreichung von 1x1010 KbE die Tiere der mit S. Infantis infizierten Gruppe, entgegen den Erwartungen, die stärksten klinischen Symptome einer Salmonellose mit Diarrhoe, Fieber, Anorexie sowie reduziertem Allgemeinbefinden zeigten. Nach dem Challenge schieden alle Tiere der drei Infektionsgruppen den jeweiligen Challengestamm zu allen Zeitpunkten des Experimentes aus. Dabei war die quantitative Erregerausscheidung bei der S. Infantis-Infektionsgruppe stets am höchsten, bei der S. Derby-Gruppe stets am geringsten. Die Kolonisationsrate in den untersuchten Organproben war bei der S. Derby-Gruppe mit insgesamt 80,7 % am höchsten, gefolgt von der S. Typhimurium DT104-Gruppe mit 80,3 %. S. Infantis wurde mit einer Kolonisationsrate von 73,6 % am seltensten isoliert. Bei der quantitativen bakteriologischen Untersuchung der Organproben wurden bei der S. Typhimurium DT104-Gruppe die meisten Salmonellen vorwiegend aus den lymphatischen Organen isoliert, während bei der S. Infantis-Gruppe die Salmonellenbelastung in den essbaren Organen am höchsten war. Die serologische Untersuchung mittels isotypspezifischen ELISA offenbarte für IgG einzig bei der S. Typhimurium DT104-Gruppe einen deutlichen Anstieg der spezifischen Antikörperaktivität, während für IgM die höchste Aktivität bei der S. Derby-Gruppe gemessen wurde. Für IgA fand bei allen Tieren der drei Infektionsgruppen keine Serokonversion statt. Im Differentialblutbild stellten sich bei allen Tieren der drei Infektionsgruppen nach dem Challenge mit einer Leukozytose, einer Linksverschiebung und einer Monozytose typische Anzeichen einer bakteriellen Infektion ein. Die blutchemische Untersuchung offenbarte besonders bei der S. Typhimurium DT104-Gruppe und der S. Infantis-Gruppe größere Verluste von Natrium und Chlorid nach dem Challenge, während es bei der S. Derby-Gruppe zu keinen Elektrolytverschiebungen im Plasma kam. Im Rahmen dieser Arbeit wurde deutlich, dass S. Infantis auch beim Schwein schwere klinische Verläufe verursachen kann und auch in essbaren Organen kolonisiert. Diese invasiven Isolate stellen neben den wirtschaftlichen Verlusten ein großes Verbraucher- schutzproblem dar. Obwohl die Prävalenz von S. Infantis beim Schwein nicht so hoch wie die von S. Typhimurium ist, so sollte diese Serovar in Zukunft besonders beobachtet werden. Für S. Derby wurde trotz schwacher Virulenz die höchste Kolonisationsrate nachgewiesen, was deren Potential, klinisch inapparente Salmonelleninfektionen auszulösen, deutlich macht. Somit belegt diese Arbeit, dass S. Infantis und S. Derby für den Menschen sehr bedeutsam sein können und daher ein entsprechendes Monitoring erfordern.

In der Veterinärmedizin verursachen Rotaviren als Jungtiererkrankung vor allem in der Nutztierpraxis hohe ökonomische Verluste. Über die Prävalenz von Rotavirusinfektionen bei Hunden und Katzen ist sehr wenig bekannt, obwohl von den in der Literatur als wechselseitig zwischen Mensch und Tier übertragbaren Viren ein nicht zu unterschätzendes Risiko ausgehen kann. Zunächst wurden retrospektiv Prävalenzdaten über den Nachweis von Rotaviren bei Hunden und Katzen mit Durchfall im Vergleich zu Coronaviren und Parvoviren erhoben. Dazu wurden Kotproben von 2055 Hunden und 1481 Katzen quantitativ auf das Vorhandensein von Rota-, Corona- und Parvovirus untersucht. Desweiteren wurden Aspekte der geographischen Verteilung, der Altersverteilung, mögliche Rasseprädispositionen und das Auftreten saisonaler Erkrankungsgipfel untersucht und ausgewertet. Für Rotavirusinfektionen beträgt die statistische Prävalenz 7% bei Hunden und 8% bei Katzen. Bei Hunden und Katzen konnten signifikant häufiger Dreifachinfektionen nachgewiesen werden. Bei einer Infektion mit Rota- und Coronavirus liegt beim Hund zu 100% auch eine Infektion mit Parvovirus vor. Zweifachinfektionen kamen weniger häufig vor als Monoinfektionen. Alle drei Virusinfektionen kamen bei Hunden statistisch signifikant häufiger in der Altersgruppe ≤ 1 Jahr vor. Ein statistisch signifikant häufiger Rotavirusnachweis konnte bei der Katzenrasse Siam nachgewiesen werden, während keine Hunderasse besonders hervortrat. Im Postleitzahlengebiet 3 konnten im Beobachtungszeitraum von 2000 bis 2006 statistisch signifikant häufiger Rotavirusinfektionen bei Hunden nachvollzogen werden. Es konnte sowohl für Hunde, als auch für Katzen der Trend belegt werden, dass bei steigenden Lufttemperaturen, die Anzahl der Rotavirusinfektionen sinkt. Es kann somit von einer bedingten Saisonalität ausgegangen werden. Im zweiten Teil der Arbeit wurde die Empfänglichkeit von Rotaviren gegenüber kommerziell erhältlichem Typ I Interferon (rFeIFN-ω) in vitro getestet. Zunächst wurde zum Nachweis der Aktivität der Typ I Interferone (rFeIFN-ω, rBoIFN-α, rHuIFN-α) die Expression des Mx Proteins auf Zelllinien felinen, caninen, bovinen und humanen Ursprungs, sowie auf Affenzelllinien untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass rBoIFN-α ausschließlich auf Zellen bovinen Ursprungs eine konzentrationsabhängige Expression des Mx Proteins induziert. Das rFeIFN-ω induziert auf Zellen felinen und bei höheren Konzentrationen auch auf Zellen caninen Ursprungs die Expression des Mx Proteins. Das rHuIFN-α zeigt eine konzentrationsabhängige Induktion des Mx Proteins in Zellen humanen, caninen, felinen und bovinen Ursprunges, sowie in Affenzelllinien. Somit konnte in vitro eine Kreuz-Speziesspezifität für rekombinantes humanes Interferon nachgewiesen werden. Zum Nachweis einer immunmodulatorischen Wirkung wurde die Expression der MHC I Oberflächenrezeptoren nach Behandlung mit rFeIFN-ω und rHuIFN-α untersucht. Die Behandlung mit rFeIFN-ω führte ausschließlich in felinen Zellen zu einer konzentrationsabhängigen signifikanten Erhöhung der Rezeptordichte. Die Behandlung mit rHuIFN-α führte zu einer konzentrationsabhängigen signifikanten Erhöhung der Rezeptordichte auf felinen Zellen und in der Affenzelllinie MA104. Die Empfänglichkeit von Rotaviren gegenüber rFeIFN-ω wurde auf der embryonalen felinen Fibroblastenzelllinie (KE-R) und auf der embryonalen felinen Gehirnzelllinine (KG-R) unter steigender Interferonkonzentration (101-104 Einheiten/ml) untersucht. Beide Zelllinien zeigten eine deutliche Reduktion der infizierten Zellen bei steigender Interferonkonzentration. Die antivirale Wirkung war in KE-R Zellen deutlicher ausgeprägt. Dort konnten bereits bei einer Interferonkonzentration von 103 Einheiten/ml keine sichtbar infizierten Zellen mehr nachgewiesen werden, während KG-R Zellen erst bei einer Konzentration von 104 Einheiten/ml keine sichtbar infizierten Zellen mehr nachzuweisen waren. Abschließend wird deutlich, dass Infektionen mit Rotaviren ein vielmals vernachlässigtes Problem in der Veterinärmedizin darstellt, vor allem, wenn man von einer Vergesellschaftung mit den für Hund und Katze pathogenen Viren Corona- und Parvovirus ausgeht. Mit dem rFeIFN-ω steht in vitro eine wirksame antivirale Substanz gegen Rotavirusinfektionen zur Verfügung.