Studie zur Pathogenese der Bovinen Spongiformen Enzephalopathie der Ziege

Zur Untersuchung der Bovinen Spongiformen Enzephalopathie (BSE) der Ziege wurde 2007 eine mehrjährige Pathogenesestudie begonnen. Ziegen, die drei natürlich vorkommende Prion-Protein(PrP)-Genotypen, IRQ/IRQ (Wildtyp, n = 15), IQQ/IRQ (n = 11) und IRK/IRQ (n = 11) trugen, wurden oral jeweils mit 1,0 g caprinem BSE-positivem Gehirnmaterial inokuliert. Durch Nachzuchten und unter Einbeziehung von Kontrolltieren sollten mögliche Wege einer maternalen und horizontalen BSE-Übertragung untersucht werden. Nach zeitlichen Vorgaben und dem Auftreten klinischer Symptome wurden die Ziegen euthanasiert und umfänglich beprobt. Darüber hinaus wurden neben einer regelmäßigen klinischen Überwachung von den Tieren auch Biopsien aus den Tonsillen und dem Rektum zu definierten Zeitpunkten entnommen, um deren Eignung für die präklinische In-vivo-Diagnostik einer BSE-Infektion zu ermitteln. Ziel der Studie war es, Empfänglichkeit, klinische Symptomatik, Pathogenese und Erregerverteilung der caprinen BSE in Verbindung mit dem PrP-Genotyp zu untersuchen. Die erhaltenen Gewebeproben wurden histopathologisch auf spongiforme Veränderungen und mittels proteinbiochemischer und immunhistochemischer Methoden auf das pathologische Prion-Protein (PrPSc) untersucht und partiell in transgenen Maus-Bioassays auf das Vorhandensein von infektiösen BSE-Erregern getestet. Zur Abgrenzung der BSE- von einer Scrapie-Infektion wurde der sogenannte FLI-Test herangezogen. Vier der 15 inokulierten Ziegen des Genotyps IRQ/IRQ zeigten nach 23 Monaten post inoculationem (p. i.) erste BSE-assoziierte Symptome und drei der 11 inokulierten Ziegen des IQQ/IRQ-Genotyps nach 29 Monaten. Keine der 11 inokulierten Ziegen des Genotyps IRK/IRQ, der drei Kontrolltiere und der sieben Nachkommen erkrankte an BSE. Die an BSE erkrankten Ziegen zeigten ein breites Symptomspektrum, wie Konditionsverlust, Sensibilitätsstörungen, Ataxien und als Juckreiz zu interpretierendes Scheuern. Die Inkubationszeit betrug 723 bis 904 Tage, die Krankheitsdauer zwischen acht Tagen und sieben Monaten. Erste PrPSc-Ablagerungen wurden immunhistochemisch 12 Monate p. i. bei zwei klinisch un-auffälligen Ziegen (IRQ/IRQ- und IQQ/IRQ-Genotyp) detektiert. Ab 24 Monaten p. i. fanden sich bei den BSE erkrankten Tieren im Zentralen Nervensystem (ZNS) zum Teil ausgedehnte spongiforme Veränderungen und PrPSc-Ablagerungen. PrPSc wurde immunhistochemisch auch in Geweben des Peripheren Nervensystems und des Gastrointestinaltrakts dieser Tiere nachgewiesen. In Gewebeproben aus dem lymphatischen System gelang der PrPSc-Nachweis einzig im darmassoziierten lymphatischen Gewebe. Der Maus-Bioassay zeigte einen positiven Erregernachweis in der Muskulatur, der Zunge, dem Euter, der Milz und dem Plexus brachialis eines schwer BSE-erkrankten Tieres (IRQ/IRQ-Genotyp). Alle Tonsillen- und Rektumbioptate, auch die von klinisch erkrankten Ziegen stammten, waren PrPSc-negativ. Der FLI-Test bestätigte das Vorliegen der BSE-Infektionen bei den Ziegen. Aus den Ergebnissen dieser Studie kann geschlossen werden, dass eine orale Infektion von Ziegen mit dem BSE-Erreger möglich ist. Ziegen des IRQ/IRQ-Genotyps zeigten mit kurzer Inkubationszeit höhere Empfänglichkeit als Ziegen des IQQ/IRQ-Genotyps, die später erkrankten. Ziegen des Genotyps IRK/IRQ erkrankten nicht und weisen somit eine gewisse Resistenz gegenüber dem BSE-Erreger auf und könnten sich daher in Zukunft für Zuchtprogramme BSE resistenter Ziegen eignen. Nach dem Auftreten der ersten klinischen Symptome schreitet die Erkrankung vergleichsweise rasch voran. Die im Rahmen dieser Studie festgestellte klinische Symptomatik kann im Verdachtsfall für die Diagnostik genutzt werden. Nach ein bis drei Jahren p. i. kommt es zur nachweisbaren Erregerausbreitung vom Verdauungstrakt über das Periphere Nervensystem bis ins Gehirn. Das lymphatische System ist nur in geringerem Maße betroffen, so dass auch Tonsillen- und Rektumbiopsien für die präklinische Diagnostik capriner BSE nicht geeignet sind. Erste Maus-Bioassay-Ergebnisse deuten im Spätstadium der Erkrankung auf eine zentrifugale Erregerausbreitung ausgehend vom ZNS in die Peripherie hin. Eine horizontale und maternale BSE-Übertragung wurde nicht festgestellt. Die Ergebnisse dieser Studie belegen die unterschiedliche BSE-Empfänglichkeit von Ziegen verschiedener PrP-Genotypen unter experimentellen Bedingungen, ohne nachweisbaren Einfluss auf das klinische Bild, die Pathogenese und die Erregerverteilung.