Histologische und immunhistochemische Untersuchungen zur Entwicklung des Schleimhautassoziierten Immunsystems im bovinen Respirationstrakt und zum Vorkommen von dendritischen Zellen im Respirationstrakt von Kälbern mit respiratorischer Mycoplasma bovis-Infektion

Über das Vorkommen und die Entwicklung des Trachea-assoziierten (TALT) und Bronchus-assoziierten lymphatischen Gewebes (BALT) sowie Anzahl und Topographie von Antigen-präsentierenden dendritischen Zellen (DCs) im normalen bovinen Respirationstrakt oder im Respirationstrakt von mit Mycoplasma (M.) bovis infizierten Kälbern und Rindern waren bislang keine publizierten Erkenntnisse verfügbar. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, mittels histologischer und immunhistologischer Methoden die Entwicklung des TALTs und BALTs sowie das Vorkommen und die Anzahl DCs unter Verwendung von monoklonalen Antikörpern gegen MHC Klasse II, CD11c, CD80, CD86 und CD1 bei pathomorphologisch lungengesunden Rindern unterschiedlichen Alters zu untersuchen. Die Ergebnisse sollten mit Befunden bei mit M. bovis infizierten Kälbern verglichen werden. Die infizierten Tiere stammten aus verschiedenen Infektionsversuchen und einem Vakzinationsversuch und waren mit verschiedenen M. bovis-Feldstämmen oder einer klonalen Variante des M. bovis Typ-Stammes PG45 inokuliert worden. Für die Untersuchungen zur Entwicklung des TALTs bzw. BALTs wurde die Trachea bzw. die Lunge von insgesamt 34 pathomorphologisch lungengesunden Kälbern bzw. Rindern unterschiedlicher Herkunft untersucht, die in drei Altersgruppen (neonatale bis 4 Monate alte Kälber, 6 bis 7 Monate alte Rinder, adulte Schlachtrinder) eingeteilt wurden. Das erstmalige Auftreten von lymphatischem Gewebe in der Trachea und Lunge von lungengesunden Rindern konnte bereits in der zweiten Lebenswoche nachgewiesen werden. Eine altersassoziierte Zunahme wurde sowohl für das TALT als auch für das BALT festgestellt. Das MALT lag häufiger in Form von lymphoidzelligen als in Form von lymphfollikelähnlichen Aggregaten vor. In der Lunge von lungengesunden Rindern war das BALT bevorzugt in den Spitzenlappen nachzuweisen. In der vorliegenden Studie konnten MHC Klasse II- und CD11c-positive dendritische Zellen bereits beim neugeborenen lungengesunden Kalb in der Bronchial- und Trachealschleimhaut nachgewiesen werden. Des Weiteren waren CD80-, CD86- und CD1-positive dendritische Zellen in diesen Lokalisationen zu erkennen. Das erstmalige Auftreten von MALT in Trachea und Lunge von zwei Wochen alten Kälbern korrelierte mit einer deutlichen Zunahme von MHC Klasse II-positiven dendritischen Zellen, die mit einem Alter von etwa 4 Monaten ein dichtes, subepithelial ausgeprägtes Netzwerk in der Lamina propria bildeten. In der Trachea wurden zwischen allen Altersgruppen statistisch signifikante Unterschiede bezüglich der Anzahl von dendritischen Zellen festgestellt. Innerhalb der Gruppe der neonatalen bis 4 Monate alten Kälber waren bezüglich der Anzahl von DCs in der Lunge statistisch keine Signifikanzen zu beobachten. Bei 6 bis 7 Monate alten Rindern hatte sich die Zahl der DCs in der Lunge bereits derjenigen bei den adulten Tieren angenähert, so dass ebenfalls keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen diesen beiden Altersgruppen festgestellt werden konnten. Obwohl über die mögliche Funktion dieser DCs nichts bekannt ist, lassen die Ergebnisse vermuten, dass es beim Kalb bereits relativ frühzeitig zu einer Stimulation des angeborenen respiratorischen Immunsystems durch Konfrontation mit Antigenen unterschiedlicher Art kommt. Für die Untersuchungen an mit M. bovis infizierten Kälbern standen paraffineingebettete Lungengewebeproben von mit verschiedenen M. bovis-Feldstämmen infizierten Kälbern (n= 20), von  mit einer klonalen Variante des M. bovis Typ-Stammes PG45 inokulierten Kälbern (n= 8) und von  aus einem Vakzinationsversuch mit dem M. bovis-Stamm 1067 stammenden Kälbern (n= 14) zur Verfügung. Die Proliferation des BALTs bei den mit M. bovis infizierten Tieren war im Vergleich zu gleichaltrigen lungengesunden Tieren wesentlich stärker ausgeprägt, wobei mit zunehmender Infektionsdauer eine Zunahme von BALT und eine vermehrte Lymphfollikelbildung auftrat. Sowohl die infizierten Tiere aus dem Vakzinationsversuch als auch die mit einem französischen M. bovis-Feldstamm infizierten Tiere wiesen statistisch signifikante Unterschiede bezüglich der Anzahl von DCs im Vergleich zu gleichaltrigen lungengesunden Tieren auf. Es ist zu vermuten, dass Erregerstamm, Infektionsdosis und der gewählte Untersuchungszeitpunkt p.i. einen Einfluss auf den Influx bzw. die im Gewebe festgestellte DCs Anzahl haben, da nicht bei allen M. bovis-Infektionsversuchen ein Anstieg der Zellzahl auftrat. In den untersuchten Lungen aller mit M. bovis infizierten Tiere konnte eine starke Infiltration mit CD68-positiven Makrophagen festgestellt werden. Möglicherweise kommt auch Makrophagen eine Rolle als phagozytierenden und Antigen-präsentierenden Zellen im immunologischen Abwehrgeschehen im Rahmen respiratorischer M. bovis Infektionen beim Kalb zu.