Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Untersuchungen zur Sanierung von Staphylococcus aureus-Mastitiden mittels stallspezifischer Vakzinen in Schaf- und Ziegenherden

Jokiel, Julia

Staphylococcus aureus is one of the most important causative organisms in case of mastitis in goats and sheep. In addition to the impairment of the animal and financial losses due to reduced milk yield for the farmer, especially subclinical mastitis goes along with a special relevance for food hygiene. As S. aureus can be shed from clinically healthy udders and thus be present in normal milk, especially raw milk and –products can lead to food-borne infections and intoxications in consumers. Therefore, the main aim of the present study was to investigate the influence of an autogenous bacterin on the prevalence of S. aureus-mastitis as well as on somatic cell counts in two flocks of dairy sheep and goats, and to investigate whether it is possible to eradicate S. aureus from farms with established infections based on autogenous bacterins. The goats (flock A) or goats and ewes (flock B), respectively of two organic dairy farms in the federal state of Lower Saxony received two doses of autogenous bacterin at four week intervals during lactation. Vaccines were administered either subcutaneously or intramammarily via the teat canal. Milk samples were cultured for bacteria, an S. aureus specific PCR was performed on some samples, and somatic cell counts or CMT-scores were determined. Antimicrobial susceptibility testing was performed on isolated S. aureus. The vaccine strains of S. aureus as well as several strains isolated from milk samples after vaccination, were subjected to molecular typing by DNA Microarray. The PCR performed in this study did not prove to be superior to the bacterial culture of milk samples. Molecular typing predominantly revealed the same strain of S. aureus in both flocks and in both sheep and goats. This strain did not demonstrate features of MRSA and was susceptible to almost all antimicrobials tested. Effects of vaccination differed very much depending on the flock. In flock B, where both goats and ewes were vaccinated, the vaccination led to a distinct reduction of S. aureus which lasted until the end of the study. On the contrary, in flock A (only goats vaccinated) the prevalence of S. aureus increased after the onset of the new lactation period. Over the course of lactation, the originally high somatic cell counts in flock A were reduced whereas they remained at constantly low levels in flock B. Intramammary vaccination typically resulted in increased prevalence of S. aureus and increased somatic cell counts as compared to subcutaneous vaccination. Consequently, this route of application for autogenous bacterins cannot be recommended. It can be concluded that an autogenous bacterin can support eradication of S. aureus mastitis from small ruminant dairies if targeted diagnostics and culling of long-term shedders are carried out consequently. Application of an autogenous bacterin alone does not lead to the elimination of S. aureus from a flock. Comparison of the two investigated flocks showed that milking hygiene strongly influences somatic cell counts and the outcome of a sanitation program involving autogenous bacterins.

Staphylococcus aureus ist als einer der wichtigsten Mastitiserreger bei Schafen und Ziegen zu bezeichnen. Neben der Beeinträchtigung des betroffenen Tieres und den wirtschaftlichen Einbußen durch geringere Milchleistung besitzen insbesondere die subklinischen Mastitiden eine besondere lebensmittelhygienische Relevanz, da das Ausscheiden von S. aureus bei klinisch unauffälligem Euterbefund und unverändertem Sekret insbesondere durch Rohmilch und –produkte zu Lebensmittelinfektionen und –intoxikationen beim Verbraucher führen kann. Hauptziel dieser Arbeit war es daher, den Einfluss einer stallspezifischen Vakzine auf das Vorkommen von S. aureus sowie die Gehalte an somatischen Zellen in zwei Milchziegen- bzw. Milchschafbeständen zu untersuchen sowie zu prüfen, ob eine Sanierung von Milchschaf- und Milchziegenbeständen mit bestehender S. aureus-Mastitis-Problematik mit Hilfe stallspezifischer Vakzinen möglich ist. In den Versuch eingebunden waren die Milchziegen (Betrieb A) bzw. Milchschafe und -ziegen (Betrieb B) zweier ökologisch wirtschaftender Betriebe in Niedersachsen. Ihnen wurde während der Laktation zweimal im Abstand von vier Wochen die jeweilige stallspezifische Vakzine entweder subkutan oder intrazisternal verabreicht. Es wurden aseptisch Milchproben entnommen und kulturell bzw. mittels spezifischer PCR auf das Vorhandensein von S. aureus untersucht. Des Weiteren wurde die Milch auf ihren Gehalt an somatischen Zellen bzw. semiquantitativ mittels CMT untersucht sowie Resistenztests mit den isolierten S. aureus durchgeführt. Zusätzlich wurde eine Typisierung der jeweils für die Vakzinen verwendeten sowie einiger weiterer (nach der Vakzination identifizierter) S. aureus-Isolate aus den Betrieben durchgeführt. Die hier durchgeführte S. aureus-spezifische PCR erwies sich im Vergleich mit der kulturellen Untersuchung als dieser nicht überlegen. In der Typisierung der S. aureus-Isolate wurde in beiden Betrieben und im Betrieb B bei beiden Tierarten überwiegend derselbe Stamm nachgewiesen. Es handelte sich nicht um MRSA, denn es wurden keine entsprechenden Gene und im Resistenztest keine Antibiotika-Resistenzen nachgewiesen. Die Effekte der Vakzination waren sehr unterschiedlich. Während im Betrieb B (Milchschafe und –ziegen im Versuch) nach der Vakzination auch in der Folgelaktation eine deutliche Reduktion der S. aureus-Prävalenz erreicht werden konnte, stieg die Prävalenz im Betrieb A (nur Milchziegen im Versuch) nach der Lammung wieder stark an. Während die ursprünglich hohen somatischen Zellgehalte der Milch im Betrieb A im Laufe der Laktation reduziert werden konnten, blieben sie im Betrieb B auf niedrigem Niveau relativ konstant. Die S. aureus-Prävalenz und der somatische Zellgehalt lagen bei den intrazisternal geimpften Tieren beider Betriebe fast immer über denjenigen der subkutan geimpften Tiere. Aufgrund dieser Ergebnisse sowie des höheren Aufwandes und Infektionsrisikos kann die intrazisternale Applikation der stallspezifischen Vakzine nicht empfohlen werden. Insgesamt ist zu erwarten, dass eine stallspezifische Vakzine die Sanierung von Schaf- und Ziegenbeständen mit bestehender S. aureus-Mastitis-Problematik unterstützen kann, sofern gleichzeitig eine gezielte Diagnostik und eine konsequente Eliminierung von Dauerausscheidern erfolgen. Die Applikation einer stallspezifischen Vakzine allein führt allerdings nicht zur Erregerfreiheit. Der Vergleich beider Betriebe zeigt, dass auch melkhygienische Maßnahmen entscheidenden Einfluss auf Zellzahl und Sanierungserfolg haben.

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Jokiel, Julia: Untersuchungen zur Sanierung von Staphylococcus aureus-Mastitiden mittels stallspezifischer Vakzinen in Schaf- und Ziegenherden. Hannover 2009. Tierärztliche Hochschule.

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