Leptospiren als Fruchtbarkeitsproblem?

Fruchtbarkeitsprobleme im Sauenbestand

Auch an Leptospiren denken!

 

Es gibt eine Reihe verschiedener Stämme und Serogruppen von Leptospiren, die sich sehr unterschiedlich verhalten. Unterschieden werden über 250 verschiedene Serovare, von denen ca. 200 als krankmachend für Mensch oder Tier eingestuft werden. Viele wurden bei Schweinen bisher noch nicht nachgewiesen, scheinen keine Bedeutung für die Erkrankung zu spielen oder wurden nur bei Wildtieren gefunden.

 

Auch Menschen können sich infizieren (sog. Schweinehüterkrankheit) und lebensbedrohlich an einer fieberhaften Allgemeinerkrankung mit Leber- und Nierenversagen erkranken.

 

In Sauenherden werden Leptospiren als mögliche Ursache für Aborte, Umrauschen, Geburt toter oder lebensschwacher Ferkel und kleiner Würfe betrachtet. Das Wissen über Häufigkeit von Infektionen und ökonomische Folgen ist allerdings begrenzt.

 

Leptospiren beim Schwein

 

Das Schwein gilt als Reservoirwirt für die Serovare Pomona, Bratislava und München. Pomona ist das bei Schweinen am besten erforschte Serovar und gilt als Infektionsmodell. Die Serovare Bratislava und München sind aber die mittlerweile am häufigsten bei Schweinen gefundenen Serovare mit verschiedenen Stämmen und Auswirkungen.

 

In einer Studie in Deutschland (2003 - 2004) waren von über 9.000 Proben ca. 50 % positiv auf Leptospiren, fast die Hälfe der positiven Befunde entfiel auf den Nachweis von L. bratislava. Bemerkenswert ist dabei, dass nur etwa 3 % der Proben von verdächtigen Tieren stammten.

 

Die Erkrankung (Leptospirose) beim Mensch, Schwein und Schaf ist meldepflichtig. Wegen geringer oder häufig fehlender Symptome ist die Diagnose aber sehr problematisch. Die Anzüchtung von Bakterien aus Probenmaterial ist extrem schwierig und zeitaufwendig, weshalb man sich auf den serologischen Nachweis von Antikörpern stützt. Eine Infektion bedeutet aber nicht  automatisch auch Erkrankung. Der fehlende Nachweis „weiterer Verdächtiger“ ist nicht beweisend für die Ursächlichkeit von Leptospiren.

 

Es sei erwähnt, dass Fruchtbarkeitsprobleme in weniger als 50 % aller Klärungsversuche geklärt werden.

 

Infektionsverlauf

 

Am Anfang eines Infektionsgeschehens in einem bisher freien Bestand treten Erkrankungen in allen Altersstufen auf. Später setzt sich der Erreger im Bestand fest, so dass meist nur bei Neuzugängen aus freien Herden oder zu Zeiten schwankender Immunitätslage Erkrankungen auftreten. Hier können Stressfaktoren jeglicher Art eine Rolle spielen (z. B. Fütterungsfehler, weitere belastende Infektionen, schlechte Haltungsbedingungen).

 

Es gibt grundsätzlich drei mögliche Infektionswege:

 

Neuzugänge (Jungsauen und Eber) infizierte Umgebung (z. B. Ausläufe, Sulen, Tränken) andere Vektoren (z. B. infizierte Tiere wie Mäuse, Hunde, Katzen)

 

Der Erreger dringt über Schleimhäute in den Körper (z. B. Augen, Mund, Nase, Genitalbereich). Bereits nach 1-2 Tagen nach der Infektion kommt es zur  Verbreitung im ganzen Körper über das Blut (Bakteriämie), so dass zu diesem Zeitpunkt Befunde in nahezu allen Organen möglich sind. Üblicher Weise sind bereits 5-10 Tage nach Infektion die ersten Antikörper nachweisbar und der Erreger zieht sich zur Überdauerung und Vermehrung in die Nieren zurück. Die Ausscheidung über Urin kann in der Dauer und Erregermenge variieren und ist über Jahre möglich. Auch Antikörper können im Einzelfall und je nach Erregerstamm über Jahre nachweisbar sein

 

Erregernachweise sind gelungen in der Gebärmutter tragender Sauen und auch in Abortmaterial. Kleine Würfe, Totgeburten und lebensschwache Saugferkel werden als Folge von Infektionen in der Gebärmutter (intrauterin) in der zweiten Hälfte der Trächtigkeit angenommen. Auch scheint eine Übertragung über die Muttermilch auf das Saugferkel in Einzelfällen möglich, im Zusammenhang mit einer eher milden Gesäugeentzündung (Mastitis).

 

Bei den meisten Erkrankungen  (z.B. Influenza) besteht ein enger zeitlicher Zusammenhang mit dem Infektionszeitpunkt. Erreger sind sofort nachweisbar, aber  Antikörper erst Wochen nach den Krankheitssymptomen. Diese Abfolge ist bei Leptospiren anders.

 

Aborte und Totgeburten durch Leptospiren sind allgemein erst 1-4 Wochen nach Infektion zu beobachten. Zu diesem Zeitpunkt sind Antikörper meistens messbar.

 

Leptospira pomona

 

Pomona wird verantwortlich gemacht für verbreitete klinische Erkrankungen bei Schweinen in Nord- und Südamerika, Australien, Neuseeland, Teilen von Asien, Ost und Zentraleuropa. Im westeuropäischen Bereich scheint es dagegen eher nicht vorzukommen.

 

In Neuseeland wurden Infektionen ab der 12. LW nachgewiesen mit einem Anstieg auf bis zu 90 % bis zur Schlachtung. Ferkel sind bis ca. 12. LW offenbar durch maternale Antikörper geschützt.

 

Wenn Serovar pomona im Bestand ist, muss mit hohen Nachweisraten gerechnet werden, da bereits eine niedrige Infektionsdosis (z. B. über Wasserpfützen in den Ausläufen) für eine erfolgreiche Infektion reicht.

 

Ausscheidung über Urin ist 3-4 Wochen nach der Infektion am höchsten.

 

Leptospira Bratislava

 

L. bratislava  ist weltweit verbreitet.

 

Schädigungen durch Bratislava treten nur auf, wenn die Tiere zum ersten Mal Kontakt haben oder im Zusammenhang mit anderen die Erkrankung begünstigenden Faktoren (z. B. geschwächtes Immunsystem, andere Erkrankungen oder Infektionserreger). Welche Faktoren bei einer möglichen Erkrankung eine Rolle spielen ist noch weitgehend unklar.

 

L. bratislava und L. muenchen werden neuerdings in Verbindung mit Umrauschen diskutiert, gelegentlichen Aborten und Totgeburten. Lokale Infektionen im Genitalbereich werden vermutet, ohne weitere Verbreitung über den Blutkreislauf. Dadurch ließe sich das Auftreten von Erkrankungen ohne Antikörperbildung erklären. Auf der anderen Seite lassen sich Titer in Sauenbeständen feststellen, ohne Symptome. Daher werden beide Serotypen als eher wenig krankmachend eingestuft.

 

Erstmals isoliert wurde L. bratislava in den 70igern in den Niederlanden. Erkenntnisse über die Bedingungen der Ausbreitung sind kaum vorhanden. Es gibt Stämme dieses Typs die stark an das Schwein angepasst sind (nur dort gefunden werden), andere die häufig bei Schweinen, Hunden und Pferden gefunden werden. Weitere werden nur bei Wildtieren nachgewiesen.

 

Bei Stallhaltung (Indoor) von Schweinen werden Infektionen weniger häufig gefunden, mit meist niedrigen Titern (wenige über 1:100). Es wird angenommen, dass dies die Folge vor allem geschlechtlicher Übertragung auf die Sauen ist, d.h. über den Deckakt bzw. die Besamung. Die geschlechtliche Übertragung scheint eine große Bedeutung bei der Verbreitung zu besitzen.

 

Bei Outdoor-Haltung wurde dagegen bei mehr als 50 % der untersuchten Sauen serologisch Titer von über 1:100 gefunden. Dafür verantwortlich macht man die wiederholte Infektion über Urin infizierter Nagetiere (v.a. Ratte), wodurch das Immunsystem häufiger stimuliert und so die Titer in die Höhe getrieben werden.

 

Die Ausscheidung über den Harn ist eher gering im Vergleich zu Pomona und daher auch der Nachweis im Harn nicht effizient.

 

Bei L. bratislava wurde eine weitere Besonderheit festgestellt. Wie auch bei Circoviren (PCV2) wird angenommen, dass L. bratislava sich im Eierstock und Uterus nichttragender Sauen und im Genitaltrakt von Ebern festsetzen kann. Die Infektion über Sperma ist möglich.

 

Diagnose

 

Eine Diagnose allein über Symptome der Erkrankung ist nicht möglich.

 

Die serologische Untersuchung ist für eine Verdachtsdiagnose unentbehrlich und kann unmittelbar zum Zeitpunkt der Erkrankung erfolgen. Die Reaktion mit Antikörpern ist nachweislich je nach Serovar sehr unterschiedlich. Eine Nachuntersuchung im Abstand von 2-3 Wochen („Gepaarte Blutproben“) ist zweckmäßig zur individuellen  Abschätzung des Infektionszeitpunktes und auch zur Untersuchung auf andere infektiöse Erreger mit anderen serologischen Verläufen.

 

Wenn Früchte bereits immunkompetent sind (letztes Drittel der Trächtigkeit) können sie selber mit der Bildung von Antikörpern reagieren. Für einen erfolgreichen Nachweis sind mehrere Ferkel eines Wurfes per Blutprobe zu untersuchen. Wichtig ist dabei, dass sie noch kein Kolostrum und somit maternale Antikörper aufgenommen haben, die aus vorhergehenden Infektionen stammen könnten.

 

Der Nachweis von Leptospiren in Gewebe akut infizierter Tiere ist eindeutig, gelingt aber nur in den wenigsten Fällen, da Symptome erst mit zeitlicher Verzögerung nach der Infektion auftreten. Die Anzüchtung im Speziallabor dauert nicht unter 16 Wochen (besser 25 Wochen) und ist sehr schwierig.

 

Der alleinige Nachweis im Genitaltrakt oder Niere bzw. Urin deutet für eine chronische Infektion, die in der Regel ohne Krankheitsanzeichen verläuft. Der fehlende Nachweis im Urin spricht aber nicht gegen eine Trägerfunktion (Carrier) des untersuchten Tieres. Auch Antikörperfreiheit ist kein Beweis für eine Erregerfreiheit.

 

Vorbeugende Maßnahmen

 

Es ist umstritten, ob die Sanierung von Ausscheidern durch Antibiose möglich ist. Standard ist der Einsatz von Tetracyclinen als Bestandsbehandlung. Gute Erfahrungen werden mit Doxycyclin berichtet, wobei die Sauen über 14 Tage behandelt worden sind. Ohne weitere Bestandsbehandlungen fielen die Antikörper innerhalb der nächsten Monate deutlich ab, d. h. die Tiere hatten keinen erneuten Kontakt mit dem Erreger.

 

In den USA werden z. T.  zwei Behandlungsperioden über jeweils 4 Wochen für den ganzen Bestand durchgeführt, bevorzugt im Frühjahr und Herbst.

 

Impfstoffe sind in der EU nicht verfügbar. Ein Problem für einen Handelsimpfstoff sind die verschiedenen möglichen Stämme bei ungenügend übergreifender Schutzwirkung. Aus dem gleichen Grund lässt auch die Entwicklung eines Handelsimpfstoffes gegen Streptokokken auf sich warten. Außerdem ist die Zulassung eines solchen Impfstoffes in der EU eher nicht wahrscheinlich, da dieses Bakterium auch für Menschen gefährlich sein kann (Zoonose).

 

Für bestandspezifische Impfstoffe besteht das Problem der Anzüchtung des Erregers in ausreichender Menge. Bakterien wie E. coli oder Streptokokken sind dagegen leicht vermehrbar und können entsprechend zu einem Impfstoff verarbeitet werden.

 

Optimierung von Management, d.h. möglichst kein Kontakt zu frei lebenden Überträgern (z.B. Mäuse, Ratten), Reinigung und Desinfektion, wobei der Erreger sehr empfindlich ist und nicht lange in der Umgebung überlebt. Unter feucht-warmen Bedingungen sind Überlebenszeiten von einer Woche nachgewiesen, d.h. die Umgebung, vor allem der Liegebereich ist entsprechenden regelmäßig zu reinigen und sollte vor allem trocken sein. Hier ist der Einsatz von hygroskopischen (wasseranziehenden) Produkten (z. B. Stallosan ^®) sinnvoll.

 

Eine Sanierung ist im Zusammenhang mit einem Bestandsaustausch der Tiere möglich. Problematisch können hier aber Nager werden, die Dauerausscheider sind und über den Urin die neuen Tierbestand wieder infizieren bzw. aus der Nachbarschaft erneut eintragen. Die Freiheit der Jungsauen sollte man sich dann vertraglich zusichern lassen, wobei die Untersuchung von Jungsauen auf Leptospiren nicht zu den Standarduntersuchungen in Vermehrungsbetrieben gehört.

 

Künstliche Besamung ist vorteilhaft, da aufgrund der Empfindlichkeit von Leptospiren eine Übertragung nahezu ausgeschlossen werden kann, im Gegensatz zum Natursprung.

 

 

Zusammenfassung

 

Auch bei den schon lange bekannten Leptospiren ist das Wissen noch lückenhaft. Sie werden unter anderem für Reproduktionsprobleme verantwortlich gemacht. Probleme treten vor allem beim ersten Erregerkontakt auf.

 

Eindeutige Nachweise für den zeitlichen Zusammenhang zwischen Erkrankung und dem Auftreten von Leptospiren sind nur bedingt möglich und sehr aufwendig. Antikörpernachweise können eine Verdachtsdiagnose unterstreichen.

 

Sind Leptospiren erst im Bestand, geht es darum, den Erregerdruck zu reduzieren und mit dem Bakterium zu leben. Entscheidend sind Maßnahmen zur Reduzierung der Umgebungsbelastung, vor allem regelmäßige Nagerbekämpfung und trockene Umgebung.

 

 

 

 

 

Weitere Informationen / Quellen:

 

Rolle/Mayer

 

Epidemiologisch wichtige Eigenschaft ist anhaltende Nierenbesiedlung.

 

Häufig mehr Leptospiren im Sommer und Herbst.

 

Verursachen eine Allgemeininfektion:

-          toxische Schädigung der Erythrozyten mit Anämie, Ikterus und Hämoglobinurie (Braunfärbung des Urin) als Folge. Durch Endotoxine werden ZNS, Blutgefäße und andere Organe geschädigt.

-          Fetotrophe Erreger

o       Absterben der Früchte tritt auf

o       Nach Bildung der Antikörper werden die Bakterien aus dem Blutkreiskauf und den meisten Organen beseitigt.

 

Mensch

-          lebensbedrohende, fieberhafte Allgemeinerkrankung mit Leber- und Nierenversagen können auftreten

-          Infektion durch

o       Über durch Tiere kontaminierte Umgebung (sog. Schlamm-, Reis- oder Feldfieber)

o       durch direkten Tierkontakt (bes. gefährdet sind Tierärzte, Landwirte und Fleischer)

o       sog. Schweinehüterkrankheit durch L. ponoma

 

 

 

 

(evtl. in Kasten setzen)

 

Weitere Serovare

 

Über die Bedeutung verschiedener Serovare ist nicht sehr viel bekannt, allerdings könnte das auch an fehlenden Untersuchungen weltweit liegen.

 

So ist z.B. über die Bedeutung von  L. canicola kaum etwas bekannt. Es wurde auch nur in wenigen Ländern bei Schweinen nachgewiesen. Die Übertragung erfolgt anscheinend über den Hund als Hauptüberträger, aber auch über Wildtiere. Der Erreger ist offensichtlich zwischen verschiedenen Spezies übertragbar. Bei Schweinen konnte eine Ausscheidung über 90 Tage nachgewiesen werden und die Überlebensdauer im Schweineurin beträgt 6 Tage.

 

Leptospira icterohaemorrhagiae ist dagegen kaum isoliert worden, aber  serologische Befunde sind aus vielen Ländern bekannt. Hauptüberträger scheint die Ratte zu sein. Feldstudien lassen vermuten, dass die Übertragung zwischen Schweinen weniger erfolgreich  ist. Die Ausscheidung über den Urin erfolgt über  weniger als 35 Tage.

 

L. Gripphotyphosa wird hauptsächlich bei Wildtieren gefunden. Schweine reagieren nach Infektion kaum mit der Bildung messbarer Antikörper.

 

 

Strutzberg-Minder: Leptospireninfektion beim Schwein. In: BMTW 124, 345-359, (2011):

 

Schweine gelten als Resvervoirwirte für L. Pomona, Bratislava und Tarassovi. Infektionen mit anderen Serovaren sind eher zufällig und regional sehr unterschiedlich.

 

 

Die bisherigen Erkenntnisse wurden vor allem in den 70iger und 80iger Jahren gewonnen.

 

Die Pathogenese ist noch immer weitgehend unbekannt.

 

Studien zur Verbreitung in den letzten 25 Jahren sehr unterschiedlich.

 

Gewöhnlich waren bis zu 3 % der Proben positiv.

 

L. Bratislava mit über 40 % Anteil wie auch in den vergangen 20 Jahren am häufigsten. L. Pomona und Tarassovi wurden mit bis über 15 % Anteil an positiven Befunden nachgewiesen.

 

Verlauf der Krankheit bei Reservoirwirten eher asymptomatisch, mild oder chronisch.

 

Forderung im internationalen Handel von Schweinen und Samen auf Untersuchung durch MAT bzw. Beimischung einen gegen Mycoplasmen und Leptospiren wirksamen Antibiotikums.

 

Feucht-warme Umgebung begünstigt das Überleben des Erregers.

 

Beim ersten Versuch der Isolierung dauert die Anzüchtung nicht unter 16 Wochen (besser 25 Wochen), bevor die Proben verworfen werden können.

 

Kreuzreaktionen beim MAT sind möglich. Reaktionen ursächlicher Serovar sind jedoch höher, so dass zumindest Hinweise auf das infizierende Serovar gegeben werden.  Antikörper können über lange Zeit persistieren, daher sind gepaarte Proben zum Nachweis akuter Infektionen sinnvoll (Anstieg der Titer).

 

Ein Titer von 400 oder höher kann nur zu einer Verdachtsdiagnose führen. Eine Infektion ist noch kein Nachweis für die Ursächlichkeit bei der Erkrankung.

 

Die Reaktion mit Antikörpern ist nachweislich je nach Serovar sehr unterschiedlich. So gilt u.a. auch L. Bratislava als wenig immunogen.

 

Im Vergleich zu Pomona ist die Ausscheidung über den Urin bei Bratislava eher gering, somit eine Übertragung in der Mast nicht effizient. Allerdings persistiert Bratislava im oberen Genitaltrakt von Sauen und Ebern und kann über Sperma übertragen werden.

 

Infertilität durch Bratislava ist charakteristisch. Die Klinik im Vergleich zwischen verschiedenen Serovar unterschiedlich. Daher soll kurz auf verschiedene Serovar eingegangen werden.

 

Pomona

 

Weltweit am häufigsten nachgewiesen und untersucht. Gelten als Modell. Offensichtliche Unterschiede zwischen verschiedenen Stämmen in unterschiedlichen Ländern.

 

Es war die Ursache für weitverbreitete Erkrankungen.

 

Alle Stämme haben Nagetiere als Wirte, sind aber unterschiedlich an das Schwein adaptiert.

 

 

USA und Kanada

 

In einer Fall-Kontroll-Studie konnte ein hochsignifikanter Zusammenhang zwischen Pomona-Titern und kulturellen Nachweisen in der  Niere festgestellt werden. Dieses konnte für L. Bratislava nicht bestätigt werden.

 

In einer Studie in Iowa reagierten über 40 % serologisch positiv auf Bratislava-Test-Antigen. In dieser Studie wurde kein Unterschied festgestellt in Abferkelrate und Reproduktionsstörungen zwischen geimpften und ungeimpften Beständen bzw. Beständen mit vielen serologisch positven Tieren (bis über 40 %) und Beständen mit weniger positiven Tieren.

 

In Betrieben mit Bratislava-Titern wurde signifikate Tendenz zu mehr Infertilitäten festgestellt, als bei Pomona.

 

Wissenschaftlicher Stand

 

Die Verbreitung ist sehr heterogen, aufgrund regionaler Unterschiede, unterschiedlicher Testantigene im MAT, Studienpopulationen, Verdünnungsreihen.

 

Es kann nicht von der Höhe der Titer auf mögliche Probleme bei der Fruchtbarkeit geschlossen werden. Einige Autoren vertreten die Meinung, dass Titer über 400 auf aktive Infektionen schließen lassen, jedoch unter 100 nur für einen Kontakt. Aufgrund unterschiedlicher Virulenz und Immunogenität scheint das so nicht haltbar.

 

Es ergibt sich daraus ein Problem der Bewertung der Diagnostik.

 

Wie für endemischte Krankheitserreger typisch, treten Krankheitshäufungen selten auf.

 

Bratislava ist schein besonders gut an das Schwein angepasst, ohne es wesentlich zu schädigen, weshalb es wohl auch zu der starken Ausbreitung unter den  Schweinebeständen gekommen ist. Es scheint sich in vielen Ländern ein Gleichgewicht eingestellt zu haben zwischen Erreger und Wirt. Einmal infiziert bleibt das Tier ein Leben lang Träger und eine Eradikation scheint allein chemotherapeutisch nicht möglich, vor allem bei Bratislava.

 

Schädigungen durch Bratislava treten nur auf, wenn die Tiere zum ersten Mal Kontakt haben oder im Zusammenhang mit anderen die Erkrankung begünstigenden Faktoren (z. B. geschwächtes Immunsystem, andere Erkrankungen/Infektionserreger). Wie und welche äußeren Faktoren oder Virulenzunterschiede eine Rolle spielen bei der Erkrankung ist allerdings weitgehend unklar.