Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Die Resistenzlage von Magen-Darm-Strongyliden gegenüber Moxidectin in deutschen Schafherden

Perbix, Claudia

The infection of sheep with parasitic nematodes is one of the biggest problems on pasture management and is accompanied by animal losses and financial penalties every year. Resistances to separate active classes of anthelmintics as well as multiple resistances are commonly described and almost render the upbringing of lambs on pasture land in different regions of the world impossible. In Germany a broad prevalence of resistances to benzimidazoles (BZ) in parasitic nematodes has already been detected by several regionally defined researche. But up to now researche into the situation of resistances to macrocyclic lactones (ML) and to levamisole (LEV) are absent in Germany. In the current study the efficacy of moxidectin (MOX) (Cydectin® oral) against parasitic nematodes in sheep was evaluated in vivo using the faecal egg count reduction test (FECRT). Additionally the efficacy of thiabendazole (TBZ) was investigated using the egg hatch test (EHT) and the efficacy of LEV was investigated using the larval development assay (LDA). The differentiation of larvae was analyzed via real-time PCR. In total the results of the FECRT with MOX on 53 professional sheep farms with at least 300 and average 767 dams from seven federal states were included in this survey. Reduced efficacy or rather resistance was detected, if the egg count reduction was ≤ 95 % and the 95 % lower confidence interval (lCI) was ≤ 90 %. A reduced efficacy of MOX was detected on nine farms. In one on these nine farms the faecal egg excretion of parasitic nematodes has even increased. On the other eight farms with MOX resistance the average egg count reduction was at 83 ± 12 % with a 95 % lCI at 49 ± 29 %. On only 20 farms the performance of the in vitro-assays were possible. The international cut off-value for TBZ in the EHT is set to 0.1 µg/ml. In the EHT a reduced efficacy to TBZ was ascertained on seven farms. A general agreement for the cut-off value for LEV in the LDA is non-existent. Following  own research on using LEV susceptible laboratory isolates and bibliographical references a fictional cut-off value at 4 µM was used for the differentiation between LEV susceptible and LEV resistant nematode larvae. Based on this cut-off value a reduced efficacy was not observed in the LDA with LEV on any farm out of the 20 investigated farms. On none of these farms where results of the in vitro-assays were available, multiple resistances to MOX, TBZ or LEV were detected. A genus specific differentiation of the isolated nematode larvae  through real-time PCR was possible on eight farms, using Haemonchus spp., Trichostrongylus spp., Ostertagia (Teladorsagia) spp. and Cooperia spp.. On seven farms a mixed population was determined. On only one farm the genus Ostertagia spp. was identified. Additionally the influences of deworming scheme, animal husbandry and flock management were investigated using a questionnaire. Due to the relatively homogeneous structures of the investigated farms and insufficiently answered questionaires such connections could thus not be detected. 64 % of the shepherds (34 farms) treated prophylactically, mostly in periodical intervals. Twelve farms (23 %) dewormed only if clinical problems were obtained. On almost half of the farms no parasitological faecal analysis is preformed, while on the other half proceed with regular analysis. Ten farms (19 %) declared to have indications of resistances and therefore did not use the according agent any longer. Hence on seven farms a BZ resistance, on two farms an ivermectin resistance and on one farm a LEV resistance were presumed. Solely on two farms with an assumed BZ resistance this could be approved in the EHT with TBZ. The aim of this thesis was to detect resistances to MOX and possible multiple resistances. Due to the results obtained in the FECRT MOX resistances can be assumed on nine farms (17 %) investigated. Even though no multiple resistances to all three examined classes of anthelmintics were detected, the results indicate an already advancing resistance situation to ML and BZ. It becomes apparent that the strategic (prophylactical) application of anthelmintics as a sole control strategy against nematodes reaches its limit. A good grazing system and flock management as well as specific deworming schemes are necessary to stop a further spread of anthelmintic resistance.

Der Befall der Schafe mit Magen-Darm-Strongyliden (MDS) stellt eines der größten Probleme bei der Weidehaltung dar und führt jedes Jahr zu zahlreichen Tierverlusten und finanziellen Einbußen. Resistenzen gegen einzelne Wirkstoffgruppen der Anthelmintika (AH) wie auch Mehrfachresistenzen sind weltweit beschrieben und machen in verschiedenen Regionen der Welt die Lämmeraufzucht auf der Weide nahezu unmöglich. In Deutschland ist eine weite Verbreitung von Resistenzen der MDS gegen Benzimidazole (BZ) durch mehrere regional begrenzte Untersuchungen bereits nachgewiesen. Es fehlen bislang jedoch Untersuchungen zur Resistenzsituation gegenüber makrozyklischen Laktonen (ML) und gegenüber Levamisol (LEV). Mit der vorliegenden Untersuchung wurde die Wirksamkeit von Moxidectin (MOX) (Cydectin®) gegenüber MDS bei Schafen mittels Eizahlreduktionstest (EZRT) in vivo überprüft. In einem zweiten Schritt wurde in vitro die Wirksamkeit von Thiabendazol (TBZ) gegenüber den isolierten MDS-Eiern aus den Untersuchungsbetrieben im Larvenschlupfhemmtest (LSHT) und die Wirksamkeit von LEV mittels Larvenentwicklungshemmtest (LEHT) untersucht. Die Larvendifferenzierung wurde mittels real-time PCR vorgenommen. Insgesamt wurden von 53 Berufsschäfereien mit mindestens 300 und durchschnittlich 767 Muttertieren aus sieben Bundesländern die Ergebnisse des EZRT mit MOX in die Studie aufgenommen. Es wurde eine verminderte Wirksamkeit bzw. Resistenz angenommen, wenn die EZR ≤ 95 % lag und die untere Grenze des 95 % Konfidenzintervalls (uCI) ≤ 90 %. Bei neun Betrieben wurde eine verminderte Wirksamkeit von MOX festgestellt. Bei einem dieser neun Betriebe stiegen die Eizahlen nach der MOX-Behandlung sogar an. Bei den übrigen acht Betrieben mit MOX-Resistenzen betrug die durchschnittliche EZR 83 ± 12 %, mit einem 95 % uCI von 49 ± 29 %. Die in vitro-Tests waren lediglich bei 20 Betrieben auswertbar. Der internationale cut off-Wert von TBZ im LSHT liegt bei 0,1 µg/ml. Im LSHT wurde bei sieben Betrieben eine verminderte Wirksamkeit gegen TBZ ermittelt. Eine allgemeine Übereinkunft zum cut off-Wert für LEV im LEHT liegt nicht vor. Aufgrund eigener Untersuchungen von LEV-empfindlichen Laborstämmen und aufgrund von Literaturangaben wurde mit einem fiktiven cut off-Wert von 4 µM zur Unterscheidung zwischen LEV sensiblen und LEV resistenten MDS-Larven gearbeitet. Auf der Basis dieses cut off-Wertes wurde bei keinem der untersuchten 20 Betriebe im LEHT mit LEV eine verminderte Wirksamkeit festgestellt. Bei keinem der Betriebe, zu denen Ergebnisse aus den in vitro-Tests vorlagen, wurde eine Mehrfachresistenz gegen MOX, TBZ oder LEV beobachtet. Eine Gattungsdifferenzierung der isolierten MDS mittels real-time PCR war nur bei acht Betrieben möglich. Es wurde auf die Gattungen Haemochus spp., Trichostrongylus spp., Ostertagia (Teladorsagia) spp. und Cooperia spp. untersucht. In sieben Betrieben wurden Mischpopulationen nachgewiesen. In einem Betrieb wurde eine Monoinfektion mit Ostertagia spp. festgestellt. Außerdem sollte mittels eines Fragebogens der Einfluss von Entwurmungssystemen, Haltungsbedingungen und Herdemanagement auf das Auftreten von Resistenzen näher untersucht werden. Aufgrund der ungenauen Angaben und der relativ homogenen Betriebsstrukturen konnten solche Beziehungen jedoch nicht ermittelt werden. Von den 53 untersuchten Betrieben wurden 52 Fragebogen ausgefüllt. Von diesen Betrieben behandelten 64 % der Schäfer (34 Betriebe) prophylaktisch, meist in regelmäßigen Abständen. In 12 Betriebe (23 %) wurde lediglich aufgrund von klinischen Problemen entwurmt. Bei nahezu der Hälfte der Betriebe erfolgten keinerlei parasitologische Kotuntersuchungen, während bei der anderen Hälfte regelmäßige Untersuchungen stattfanden. Zehn Betriebe (19 %) gaben an, Hinweise auf Resistenzen zu haben und deshalb die entsprechenden Wirkstoffe nicht mehr einzusetzen. So wurde bei sieben Betrieben eine BZ-Resistenz, bei zwei Betrieben eine IVM-Resistenz und bei einem Betrieb eine LEV-Resistenz vermutet. Lediglich bei zwei Betrieben mit einer vermuteten BZ-Resistenz konnte diese durch den LSHT mit TBZ bestätigt werden. Ziel dieser Studie war es, mögliche Resistenzen gegen MOX zu ermitteln und Mehrfachresistenzen festzustellen. Aufgrund der Ergebnisse des EZRT ist von MOX-Resistenzen auszugehen. Auch wenn hier keine Multiresistenzen gegenüber allen drei untersuchten Wirkstoffgruppen nachgewiesen wurden, zeigen die Ergebnisse eine bereits weit fortgeschrittene Resistenzsituation gegenüber ML und BZ. Es wird deutlich, dass der strategische (prophylaktische) Einsatz von AH als alleinige Bekämpfungsstrategie gegen MDS an seine Grenzen gelangt ist. Maßnahmen wie ein gutes Weide- und Herdenmanagement sowie zielgerichtete Entwurmungssysteme sind notwendig, um eine weitere Ausbreitung von Resistenzen zu stoppen.

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Perbix, Claudia: Die Resistenzlage von Magen-Darm-Strongyliden gegenüber Moxidectin in deutschen Schafherden. Hannover 2008. Tierärztliche Hochschule.

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