Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Verlauf des Rhodococcus equi-Antikörpertiters beim Fohlen

Paul, Markus

The objective of this study was to monitor the dynamics of antibodies against Rhodococcus equi in foals that either got infusion of hyperimmune sera or remained without any prophylactic treatment. Another purpose was to determine if a certain level of specific antibodies against Rhodococcus equi can protect foals from developing clinical symptoms. 146 foals from a stud farm in Northern Germany were divided into four groups. The foals of all groups, except those belonging to the control group, received an infusion of serum each on day one and day ten after birth. The three sera consisted of a trivalent hyperimmune serum with raised levels of antibodies against Rhodococcus equi, Streptococcus equi ssp. zooepidemicus and Actinobacillus equuli (group A, n= 34), a monovalente hyperimmune serum with raised antibody levels against Rhodococcus equi (group B, n= 33) and a serum with a physiologic level of antibodies (normal serum/ group C, n= 36). Serum samples were taken from each foal directly before and three hours after each infusion. After that serum samples were taken on a weekly basis through to week 17 of life. The samples were stored at a temperature of -20°C. The serum levels of antibodies against Rhodococcus equi were determined by ELISA. The lungs of each foal were examined via ultrasound at least every two weeks. An abscess in the ultrasonographic examination was taken as a positive diagnosis for a Rhodococcus equi-pneumonia. The Rhodococcus equi-antibody levels showed a significant difference in and between all of the groups. A significant peak of antibody concentrations was observed after serum infusions. The increase of antibody concentrations was absolutely higher in the two groups with hyperimmune sera than in the group C (normal serum). In group A (trivalent serum) antibody titers were raised to 134,0 ± 26,5 EU after the first infusion. Group B (anti-Rhodococcus equi-hyperimmune serum) reached a concentration of 213,7 ± 64,8 EU, group C (normal serum) a concentration of 48,2 ± 29,0 EU. The results after the second infusion were quite alike. Group A (trivalent serum) showed antibody titers of 149,1 ± 30,4 EU, group B (anti-Rhodococcus equi-hyperimmune serum) reached 257,0 ± 101,5 EU and group C (normal serum) had a level of 45,7 ± 24,3 EU. All of the groups that had received an infusion showed a significant decrease in antibody titers three weeks after partuition. Group C (normal serum) reached the lowest antibody level being six weeks of age, while group A (trivalent serum) reached a minimum in week nine after partuition. After that the titers increased slightly before they descended to levels of 32,7 ± 34,6 EU in group C (normal serum) and 37,1 ± 33,9 EU in group A (trivalent serum). The antibody titers of group B (anti-Rhodococcus equi-hyperimmune serum) descended continuously to a level of 42,1 ± 19,8 EU. The serum of the foals of the control group, that had received antibodies against Rhodococcus equi only via colostrum, showed a significant decrease in antibody titers from 20,1 ± 15,8 EU down to 12,3 ± 11,0 EU on day ten after parturition. However, from week four on a rise in antibody levels became apparent. It was significant from weeks six on. These findings might indicate an autogenous production of antibodies in foals with an age of six weeks. The comparison of all four groups showed a similar level of antibodies against Rhodococcus equi on day one after partuition and before the first infusion of serum. Nonetheless significant changes could be detected immediately after the first infusion until week eleven. The comparison of the two hyperimmune sera on the one hand and group C and the control group on the other hand showed the most noticeable difference in this period. There were no significant differences apparent between all the groups from week twelve on, while showing great individual variations. The half-life of Rhodococcus equi-antibodies in group A (trivalent serum) is between 18 and 25 days, in group B (anti-Rhodococcus equi-hyperimmune serum) between 25 and 32 days, in group C (normal serum) between 11 and 18 days and in the control group between 10 and 21 days. The antibody titers of healthy foals were compared to those of foals who had fallen ill at the onset of the disease in order to find a protective antibody level. The mean onset of the disease in each group was defined as the „possible onset of the disease“ for all the foals having remained healthy in every group. The statistical analysis of the controlgroup showed a significantly higher possibility to fall ill in spite of higher antibody levels at this time. At this time healthy foals in this group had titers of 22,2 ± 10,2 EU, while ill foals had titers of 39,4 ± 38,6 EU. There was no significant difference between the antibody levels of the foals of the other groups.

Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Verläufe der Antikörper (AK) gegen Rhodococcus equi bei Fohlen mit und ohne Hyperimmunserumgabe zu ermitteln. Zudem sollte eine Antwort auf die Frage gefunden werden, ob es einen schützenden Antikörperspiegel gegen eine Rhodococcus equi-Infektion gibt. Zu diesem Zweck wurden 146 Fohlen auf einem Gestüt in Norddeutschland in vier Gruppen aufgeteilt. Die Fohlen jeder Gruppe, abgesehen von denen der Kontrollgruppe, erhielten am ersten und zehnten Lebenstag eine Seruminfusion. Zum Einsatz kamen ein trivalentes Hyperimmunserum mit gesteigertem AK-Gehalt gegen Rhodococcus equi, Streptococcus equi ssp. zooepidemicus und Actinobacillus equuli (Gruppe A, n = 34), ein monovalentes Hyperimmunserum mit gesteigertem AK-Gehalt gegen Rhodococcus equi (Gruppe B, n = 33) und ein Serum ohne gesteigerten AK-Gehalt (Normalserum / Gruppe C, n = 36). Vor jeder Infusion, drei Stunden danach und weiter wöchentlich wurde den Fohlen bis zur 17. Lebenswoche eine Serumprobe entnommen, tiefgefroren und später im ELISA auf ihren AK-Gehalt gegen Rhodococcus equi untersucht. Des Weiteren erfolgte 14-tägig eine sonographische Untersuchung der Lunge. Sollte bei der Ultraschalluntersuchung des Thorax ein Lungenabszess dargestellt werden, galt dies als Diagnose einer Rhodococcus equi-Pneumonie. Die Rhodococcus equi-Antikörperverläufe zeigten sowohl innerhalb als auch zwischen den Gruppen signifikante Unterschiede. Durch die Seruminfusionen kam es jeweils zu einem signifikanten Anstieg der AK-Titer bei den Fohlen. Dabei war der Anstieg in den Hyperimmunserumgruppen in absoluten Zahlen weit höher als der der Normalserumgruppe. So stiegen die AK-Titer in Gruppe A (trivalentes Serum) nach der ersten Infusion auf 134,0 ± 26,5 EU und in Gruppe B (Anti-Rhodococcus equi-Hyperimmunserum) auf 213,7 ± 64,8 EU, während der Wert in Gruppe C (Normalserum) lediglich auf 48,2 ± 29,0 EU stieg. Nach der zweiten Infusion zeigte sich ein ähnliches Bild. In Gruppe A (trivalentes Serum) lagen die AK-Titer zu diesem Zeitpunkt bei 149,1 ± 30,4 EU, in Gruppe B (Anti-Rhodococcus equi-Hyperimmunserum) bei 257,0 ± 101,5 EU und in Gruppe C (Normalserum) bei 45,7 ± 24,3 EU. In allen drei Infusionsgruppen kam es ab der dritten Woche post natum (p.n.) zu einem signifikanten Abfall der Werte, der bei Gruppe C (Normalserum) bis zur sechsten Woche anhielt, während die AK-Titer der Gruppe A (trivalentes Serum) bis zur neunten Woche p.n. abfielen. Die Werte erfuhren dann eine geringgradige Aufwärtsbewegung, bevor sie zum Ende hin wieder auf 32,7 ± 34,6 EU in Gruppe C (Normalserum) und 37,1 ± 33,9 EU in Gruppe A (trivalentes Serum) abfielen. Der Abfall der Werte in Gruppe B (Anti-Rhodococcus equi-Hyperimmunserum) hielt bis zum Ende auf 42,1 ± 19,8 EU an. In der Kontrollgruppe, in der die Fohlen Rhodococcus equi-Antikörper lediglich durch das Kolostrum aufgenommen hatten, erfolgte schon zum zehnten Tag p.n. hin ein signifikanter Abfall der AK-Titer von 20,1 ± 15,8 EU auf 12,3 ± 11,0 EU. Schon ab der vierten Lebenswoche zeigte sich im Serum der Fohlen ein Anstieg der AK-Konzentration, der ab der sechsten Woche signifikant war. Hier fanden sich also schon bei den Fohlen ab der sechsten Woche p.n. AK-Titer, die über denen kolostral verfügbarer Immunglobuline lagen. Somit kann von einer endogenen Antikörperproduktion bereits vor der sechsten Lebenswoche ausgegangen werden. Im Vergleich der Gruppen untereinander wurde bei allen Fohlen-Gruppen am ersten Lebenstag und vor der Serum-Infusion ein ähnlich hoher Rhodococcus equi-Antikörpertiter gemessen. Es fanden sich erwartungsgemäß schon nach der ersten Infusion signifikante Unterschiede, die bis zur elften Woche anhielten. Insbesondere unterschieden sich in dieser Zeit die AK-Titer der Fohlen der Hyperimmun-serumgruppen von den beiden anderen. Ab der zwölften Woche p.n. fanden sich zwischen den Gruppen keine signifikanten Unterschiede mehr, wobei es zu großen individuellen Schwankungen kam. Die Halbwertszeit der Rhodococcus equi-Antikörper lagen in der Gruppe A (trivalentes Serum) zwischen 18 und 25 Tagen, in der Gruppe B (Anti-Rhodococcus equi-Hyperimmunserum) zwischen 25 und 32 Tagen, in der Gruppe C (Normalserum) zwischen 11 und 18 Tagen und in der Kontrollgruppe zwischen 10 und 21 Tagen. Für die Frage nach einem schützenden Antikörperspiegel wurden am Erkrankungstag in jeder Gruppe die Antikörpertiter gesund gebliebener mit denen erkrankter Fohlen verglichen. Da für die gesund gebliebenen Fohlen kein Erkrankungstag festzusetzten war, wurde bei diesen Tieren das zuvor ermittelte gruppenspezifische mittlere Erkrankungsalter als „potentieller Erkrankungstag“ gesetzt. In der Auswertung konnte bei den Fohlen der Kontrollgruppe zu diesem Zeitpunkt eine signifikant höhere Wahrscheinlichkeit festgestellt werden, bei Vorliegen eines höheren AK-Titers zu erkranken. So lagen die AK-Titer zu diesem Zeitpunkt bei den gesunden Fohlen dieser Gruppe bei 22,2 ± 10,2 EU und bei den erkrankten Fohlen bei 39,4 ± 38,6 EU. In den anderen Gruppen konnten keine signifikanten Unterschiede in den AK-Gehalten gesunder und erkrankter Fohlen festgestellt werden.

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Paul, Markus: Verlauf des Rhodococcus equi-Antikörpertiters beim Fohlen. Hannover 2005. Tierärztliche Hochschule.

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