Investigations on the distribution and transmission of Schmallenberg virus in sheep and goat flocks

Das Schmallenberg-Virus (SBV) trat 2011 als neue virale Erkrankung von Wiederkäuern  erstmals in Deutschland und weiten Teilen Europas auf. Das klinische wie auch das pathologische Bild ist geprägt von missgebildeten und meist tot geborenen Lämmern und Kälbern, welches durch eine intrauterine Virusübertragung vom Muttertier auf den Embryo bzw. Fetus verursacht wird. Das SBV gehört zu den Bunyaviridae, Genus Orthobunyavirus und wird vornehmlich durch Gnitzen übertragen. Kleine Wiederkäuer waren klinisch sehr viel stärker von SBV-Infektionen betroffen als Rinder, was sich teilweise in sehr hohen wirtschaftlichen Verlusten der betroffenen Schaf- und Ziegenherden niederschlug. Missgebildete und meist tot geborene Lämmer, aber auch durch unüberwindbare Geburtsprobleme verendete oder euthanasierte Muttertiere, waren Hauptgründe für diese teils massiven Verluste. Ziel dieser Arbeit war es, Daten über die Epidemiologie und Verbreitungswege dieser neu aufgetretenen Viruserkrankung zu erhalten. Durch einen SBV-spezifischen Fragebogen wurden Daten zum klinischen Bild der SBV-Infektion erhoben und Betriebsdaten erfragt, die mit einer Erkrankung der Herde in Zusammenhang stehen könnten. Im ersten Teil der Arbeit (vgl. Manuskript Ι) konnten Erkenntnisse über die Verbreitung des neuen Virus innerhalb von Ziegenherden in den bis dato (2011/2012) am stärksten betroffenen deutschen Bundesländer (Hessen, Mecklenburg-Vorpommern, Niedersachsen, Nordrhein-Westfalen, Sachsen-Anhalt und Schleswig-Holstein) anhand von serologischen Untersuchungen auf Antikörper gegen SBV gewonnen werden. Dazu wurden von Januar bis Mai 2012 40 zufällig ausgesuchte Ziegenherden in den sechs besagten Bundesländern mit einem SBV-spezifischen Fragebogen zu SBV-Infektionen in ihrem Bestand und Betriebsdaten befragt und insgesamt 1065 Serumblutproben von weiblichen Ziegen im Alter von über einem Jahr gewonnen. Diese wurden anschließend serologisch mittels eines ELISA auf Antikörper gegen das SBV getestet, um herauszufinden, wie weit sich das neue Virus bereits ausgebreitet hat und wie hoch die Intra-Herden-Prävalenz innerhalb einer Herde ist. Die serologischen Untersuchungen ergaben eine mediane Intra-Herden-Prävalenz der 40 beprobten Ziegenherden von 36.7% (Min-Max: 0 - 93,3%). 95% der beprobten Ziegenherden wiesen Antikörper gegen das SBV auf. Nur zwei Betriebe waren serologisch negativ. Somit sind Ziegenherden in Deutschland deutlich weniger von SBV-Infektionen betroffen als Schaf- und auch Rinderherden, für welche die mediane Intra-Herden-Prävalent mit 60% (Schaf) bzw. 80-90% (Rind) veranschlagt wird. Mittels statistischer Analysen konnte ein signifikanter Unterschied zwischen Ziegenherden, die in ganzjähriger Stallhaltung gehalten werden und Ziegenherden, die ganzjährig draußen gehalten werden, festgestellt werden (P-Wert: 0,0001). Dieser Unterschied lässt sich dadurch erklären, dass die Ziegen in ganzjähriger Stallhaltung gegen die Überträger des SBV, vornehmlich Culicoides spp., geschützt sind. Gnitzen zeigen in ihrer Aktivität saisonale Verteilungen mit Aktivitätsmaxima von März bis November. Des Weiteren sind die meisten Gnitzen dämmerungs- und nachtaktiv. Anders als die meisten Rinder in Deutschland werden Ziegen in Stallhaltung vornehmlich auf Tiefstreu gehalten. Schaf- und auch Ziegendung ist sehr fest und trocken und bietet Gnitzenlarven, welche sich aquatisch entwickeln, kaum Entfaltungsraum. Rinder hingegen, vor allem intensiv gehaltenen Milchkühe und Mastbullen, werden zum größten Teil auf Vollspaltenboden mit untergelagertem Güllekeller gehalten. Rindergülle ist sehr flüssig und nährstoffreich. Die Lagerung der flüssigen Gülle bietet Gnitzenlarven somit optimale Fortpflanzungs- und Entwicklungsbedingungen. Auch ist in diversen Studien beschrieben, dass Culicoides spp. Rinder als Blutmahlzeitenquelle kleinen Wiederkäuern gegenüber bevorzugen, was die Unterschiede in der Intra-Herden-Prävalenz erklären könnte. Im zweiten Teil der Arbeit (vgl. Manuskript II) wurden von Januar bis Mai 2012 81 (64 Schaf- und 17 Ziegenherden) zufällig ausgewählte Schaf- und Ziegenherden in Niedersachsen befragt und beprobt. Niedersachsen lag in der 2011/2012 erstmals auftretenden SBV Epidemie im Zentrum des Geschehens. Viele Schaf- und auch Ziegenhalter meldeten teilweise horrende Verluste auf Grund von missgebildeten Lämmern und unüberwindbaren Geburtshindernissen. Von insgesamt 2260 weiblichen Schafen und Ziegen im Alter von über einem Jahr wurden Serumblutproben entnommen und mittels ELISA auf Antikörper gegen das SBV untersucht. Die mediane Intra-Herden-Prävalenz lag für Schafe bei 58,7% (Min‑Max: 6,5 – 100%) und für Ziegen signifikant niedriger (P-Wert: 0,0058) bei 43,8% (Min‑Max: 5,6 – 93,3%). Unterschiede in der Intra-Herden-Prävalenz bezüglich einzelner Schafrassen konnten statistisch nicht gesichert werden. Es war jedoch auffällig, dass Herden von Haarschafen tendenziell geringere Intra-Herden-Prävalenzen aufwiesen als Wollschafrassen. Auch die zweite Studie kommt zu dem Schluss, dass Ziegenherden deutlich weniger von SBV Infektionen betroffen sind als andere domestizierte Wiederkäuer. Erklärungen für diese Ergebnisse liegen möglicherweise in unterschiedlichen Haltungsbedingungen und unterschiedlichen Wirtspräferenzen der Vektoren des Virus zu Grunde. Auch der speziesspezifische Geruch von Ziegen könnte Gnitzen vom Stechen abhalten und dadurch eine wichtige Rolle spielen. Diese Untersuchungen verdeutlichen somit, dass sowohl Schaf- als auch Ziegenherden in Deutschland längst nicht vollständig mit dem SBV durchseucht sind und daher das Risiko von erneuten SBV-Infektionen mit möglicherweise hohen Lämmerverlusten in den nächsten Ablammperioden bestehen bleibt. Diese Umstände könnten dazu beitragen, dass SBV‑Infektionen in Zentral- und Nordeuropa in Zukunft enzooztisch auftreten. Zuverlässigen Schutz gegen erneute Infektionen würde zurzeit nur eine Impfung erzielen. In Deutschland ist derzeit aber noch kein zugelassener Impfstoff verfügbar. Diverse Pharmaunternehmen arbeiten unter Hochdruck an einer zuverlässigen Vakzine. In Großbritannien ist für die Sommermonate 2013 vorläufig ein Impfstoff zum Schutz gegen das SBV zugelassen worden. Weitere Präventionsmaßnahmen, um das Risiko von SBV-Infektionen einzudämmen, sind strikte und kontinuierliche Behandlungen mit Repellents, Stallhaltung während der Deckzeit und der ersten Trächtigkeitsmonate und eine Verlegung der Deckzeit in die kälteren Monate des Jahres. Allerdings bieten alle diese Maßnahmen keinen vollständigen Schutz gegen das SBV, da  kommerziell erhältliche Repellents die stechenden Insekten erst nach einer stattgefundenen Blutmahlzeit töten und das Virus somit schon übertragen worden sein könnte. Sogar in den kältesten Wintermonaten können noch Gnitzen in Stallgebäuden gefunden werden, wenn auch in deutlich reduzierter Anzahl. Des Weiteren wird in beiden Studien deutlich, dass die Erforschung und Überwachung von Culicoides ssp. in den letzten Jahrzehnten völlig vernachlässigt worden ist. Es fehlt an Informationen zur Lebensweise und Biologie der Insekten und auch an Entomologen. Überwachungsprogramme einheimischer aber auch exotischer Insekten sollten nach zwei vektorübertragenen Epidemien, die uns in den letzten Jahren mit BTV und SBV ereilt haben, angeregt und in die Tat umgesetzt werden. Außerdem wäre es sehr sinnvoll, aus Übersee angelieferte Waren und Tiere nicht nur auf pathogene Keime, sondern auch auf mitgebrachte Insekten und Schädlinge zu kontrollieren, da die zunehmende Globalisierung und Klimaerwärmung sicherlich weitere für europäische Verhältnisse untypische Erkrankungen mit sich bringen wird.