Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Klinische und immunologische Untersuchungen zur Ausprägung der chronisch obstruktiven Bronchitis des Pferdes

Traub, Patricia Melanie

The aim of this study was to distinguish between a hyperreactive and a dyscrine form of the equine Chronic Obstructive Pulmonary Disease equivalent to asthma and COPD in human medicine. Additionally, the percentage of horses which showed characteristics of both diseases (“wheezy bronchitis”) were to be determined. A complete clinical examination was performed on 43 horses suffering from equine COPD as well as on eleven sound horses. The examination comprised blood gas analysis, lung function test, and tracheobronchoscopy including collection of tracheal respiratory secretion samples (RS) and bronchoalveolar lavage fluid (BALF). In addition, both basophilic peripheral blood granulocytes and mast cells from the BALF were examined for their sensitization against various allergens such as mould, pollen, house dust, mites and insects in a functional in vitro test (FIT) by means of their released histamine. The method established for basophilic granulocytes had to be adapted for pulmonary mast cells. To distinguish between the two groups of horses mentioned above a score was developed based on clinical, endoscopic, and cytologic findings of both diseases in humans. By none of the parameters tested was it possible to separate the horses suffering from equine COPD into the two different groups seen in humans. Although individual horses displayed preferential characteristics for one or the other type of the two human diseases they did not allow for a statistically significant grouping. Upon exposure to different allergens in vitro basophilic granulocytes of most of the horses tested documented a reliable functional sensitization against one or several of these allergens. As none of these reactivities correlated to the clinical symptoms of COPD in these horses it was unlikely that any of the allergens tested provided a major cause of the disease. This might be supported by the results obtained with BALF-derived mast cells: Although they usually contained plenty of histamine, they reacted poorly, if at all, to the allergens and most likely not via sensitizing antibodies. In the majority of tested horses the basophilic granulocytes released histamine when challenged with different allergens (mould, pollen, house dust, mites and insects). No correlation could be found between the sensitization of the basophilic granulocytes against the used allergens and the clinical symptoms of the COPD. Although it could be shown that BALF-derived mast cells contained enough histamine, only in a few horses there was an activation of pulmonary mast cells possible using allergen preparations. This was most likely the result of an unspecific stimulation of these cells and not due to an allergen-specific sensitization. Thus even by means of extended clinical parameters, it was not possible to group the examined horses into those with an asthma-like disease and others suffering from a human COPD-like disease. The majority of them showed signs of both diseases, equivalent to a “wheezy bronchitis”. Immunological investigations of basophilic peripheral blood granulocytes and pulmonary mast cells by means of a functional in vitro test argued rather against a type I allergy based pathogenesis of the COPD in the horses tested.

Ziel der vorliegenden Untersuchungen war es, zu prüfen, ob die Chronisch Obstruktive Bronchitis (COB) des Pferdes in Anlehnung an die Humanmedizin in eine hyperreagible, dem Asthma des Menschen entsprechende Form, und in eine dyskrinische Variante ähnlich der COPD des chronischen Rauchers zu unterteilen ist. Zusätzlich sollte der Anteil der Pferde bestimmt werden, die Charakteristika beider Erkrankungen zeigten („wheezy bronchitis“ in der Humanmedizin genannt). Dazu wurden neben einer vollständigen klinischen Untersuchung einschließlich Blutgasanalyse, Endoskopie mit Gewinnung von Tracheobronchialsekret (TBS) und bronchoalveolärer Lavage-Flüssigkeit (BALF) und z. T. Lungenfunktionstest die basophilen Granulozyten des peripheren Blutes bzw. die Zellen der BALF im funktionellen in-vitro-Test (FIT) einer Reihe von Allergenen ausgesetzt. Dieser Test erfasst die Reaktionsfähigkeit basophiler Granulozyten, die so mit einer ausreichenden Menge geeigneter Antikörper auf ihrer Oberfläche „sensibilisiert“ sind, dass sie bei Anwesenheit passender Antigene eine Immunreaktion ausführen. Damit sollte geprüft werden, ob beim einzelnen Patienten der COB eine Typ I-allergische Erkrankung zugrunde liegt. Für die in der BALF enthaltenen pulmonalen Mastzellen musste diese Methode zunächst adaptiert werden. Zur Einteilung der Pferde in die zwei oben erwähnten Gruppen wurde ein Punktesystem entwickelt, in das diejenigen klinischen, endoskopischen und zytologischen Befunde eingingen, die auch beim Menschen zur Differenzierung zwischen beiden Erkrankungen herangezogen werden. Weder anhand des Vorberichts zur Hustensymptomatik, Hyperreagibilität oder Leistungsbereitschaft noch mit Hilfe der klinischen, endoskopischen und zytologischen Parameter konnten die Pferde einer der beiden Bronchitis-Formen eindeutig zugeordnet werden. Einzelne Pferde wiesen mehrheitlich Charakteristika einer der beiden Varianten auf. Statistisch ließen sich diese aber nicht aus dem Patientengut isolieren. Die basophilen Granulozyten des Blutes wiesen im FIT bei der Mehrzahl der untersuchten Pferde eine deutliche funktionelle Sensibilisierung gegenüber verschiedenen Allergenen (Schimmelpilze, Pollen, Hausstaub, Milben und Insekten) auf. Da jedoch keine der nachgewiesenen Sensibilisierungen mit der klinischen Ausprägung einer COB korrelierte, dürften zumindest die hier geprüften Allergene kaum für die klinische Symptomatik ursächlich verantwortlich gewesen sein. Dafür könnte auch sprechen, dass die Zellen aus der BALF zwar deutliche Mengen Histamin enthielten, sie jedoch nur bei wenigen Pferden überhaupt – und dann vermutlich ohne Antikörpervermittlung – von den hier eingesetzten Allergenpräparationen zu aktivieren waren. Somit war es in dem hier untersuchten Patientenmaterial selbst mit Hilfe der erweiterten klinischen Diagnostik nicht möglich, eine klare Unterteilung der Pferde im Hinblick auf die beiden Erkrankungskomplexe COPD oder Asthma zu treffen. Ein Großteil der Pferde wies Kennzeichen beider Erkrankungen, entsprechend einer „wheezy bronchitis“, auf. Aufgrund der immunologischen Untersuchungen an den basophilen Granulozyten und den pulmonalen Mastzellen ist es eher fraglich, ob ein Typ I allergisches Geschehen im Rahmen der COB dieser Pferde überhaupt von ursächlicher Bedeutung war.

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Traub, Patricia Melanie: Klinische und immunologische Untersuchungen zur Ausprägung der chronisch obstruktiven Bronchitis des Pferdes. Hannover 2005. Tierärztliche Hochschule.

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