Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Semiquantitative Bestimmung von Antikörpern gegen Rhodococcus equi in Serum und Kolostrum bei Stuten und Fohlen mittels ELISA und der Vergleich mit Befunden der Lungenuntersuchung

Triskatis, Anna-Linda

For many decades pneumonia in foals caused by Rhodococcus equi has led to substantial economic losses in the equine breeding industry. When the disease is not diagnosed early, before the manifestation of severe clinical symptoms, a mortality of up to 80% has been seen on breeding farms. Passive immunisation through vaccination of pregnant mares does not seem to protect the foals born to these mares, whether it be against experimental or natural infections. The administration of Rhodococcus equi hyperimmune plasma to foals, on the other hand, provides an effective protection for experimentally and for naturally infected foals. This leads to the conclusion that symptoms can be prevented by administering sufficient antibodies over an adequate amount of time. The aim of the present study was to investigate the correlation between the Rhodococcus equi antibodies in the colostrum, as well as in the mares’ and foals’ serum and the clinical manifestation of Rhodococcus equi infection. To accomplish this, 115 parturitions were evaluated from July to November 2003 on a stud farm in which an endemic Rhodococcus equi-Infection is present (morbidity in foals in 2003: 67%). Colostrum and serum samples were taken from the mares immediately after parturition. Serum samples were collected from the foals on the day after birth. To monitor the progression of Rhodococcus equi antibody levels, serum samples were taken once a week from twelve foals over a time period of twelve weeks. All samples were tested for antibodies against Rhodococcus equi with an ELISA, according to the method modified by HIETALA et al. (1985). The optical density was used as the parameter for the antibody titre and for the comparison of the results. All samples were tested twice and the average was taken as the final result. All parturitions took place under hygienic conditions and medical supervision. The foals were examined weekly, at which time the general condition and the respiratory tract were clinically evaluated, and the blood leukocytes counted.  Ultrasonography of the lungs was used as an additional diagnostic tool to facilitate the early diagnosis of pathologic changes in the lung tissue adjacent to the thorax wall. The study showed that the Rhodococcus equi antibody titres of mares and foals correlate highly with one another. Mares with a high antibody titre in their serum will have a high antibody titre in their colostrum. Foals of these mares will also show a high titre in their serum. However, there was no difference in the antibody level between foals that became ill (n = 94 foals of 115) and those that stayed clinically healthy (n = 21 foals of 115) foals. There is also no connection between the age of the foals at which pneumonia was diagnosed and the Rhodococcus equi-antibody titres of either the mares’ or the foals’ serum. Therefore, it would seem that the development of a Rhodococcus equi-pneumonia is not related to the antibody titres of the foals against Rhodococus equi. Moreover, in the foals whose antibody titres were monitored weekly within the first twelve weeks of life, there was no correlation between the progression of these titres and the development of pneumonia or lack thereof. Of these twelve foals, the progression of the antibody titres of the eight diseased foals did not show any significant difference to that of the four healthy ones. This leads to the conclusion that regularly evaluating the antibodies of foals is not a helpful tool in facilitating the early diagnosis of Rhodococcus equi pneumonia. It is probable that the protection shown in the use of the hyperimmune plasma is provided by other immunologically active elements of the plasma, which are not passed to foals through the colostrum of mares. More research is necessary to determine the exact mechanisms involved.

Rhodococcus equi verursacht weltweit seit mehreren Jahrzehnten schwere wirtschaftliche Schäden in der Pferdezucht durch Lungenentzündung der Fohlen. Wird die Erkrankung nicht frühzeitig vor dem Auftreten der massiven klinischen Symptome erkannt, so kann es zu einer Mortalität bis zu 80 % kommen. Die passive Immunisierung der Fohlen durch das Impfen der Mutterstuten während der Trächtigkeit scheint keinen Schutz, weder vor experimenteller Infektion, noch vor natürlicher Infektion, zu bieten. Dagegen garantiert das intravenös verabreichte Rhodococcus equi-Hyperimmunserum dem Fohlen einen effektiven Schutz sowohl vor experimenteller Infektion, als auch vor natürlicher Infektion. So kann vermutet werden, dass eine ausreichende Menge an Antikörpern, die über einen ausreichend langen Zeitraum zur Verfügung stehen, eine Rhodococcus-equi-Erkrankung verhindern könnte. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, einen Zusammenhang zwischen dem Antikörpergehalt aus Stutenserum, Kolostrum und Fohlenserum und der Erkrankung zu erkennen. Dafür wurde auf einem mit Rhodococcus equi endemisch infizierten Gestüt (Morbidität 2003: 67 %) von Juli bis November 2003 bei 115 Geburten Kolostrum und Serum der Stute zum Zeitpunkt der Geburt und Serum des Fohlens am Tag nach der Geburt entnommen. Weiterhin wurde bei 12 Fohlen wöchentlich über Wochen Serum gewonnen. Diese Proben wurden mittels ELISA auf Antikörper gegen Rhodococcus equi untersucht. Zum Vergleich der Ergebnisse wurde die optische Dichte gewählt. Alle Proben wurden zweimal im Doppelansatz untersucht und die Ergebnisse gemittelt. Alle Abfohlungen fanden unter hygienischen Bedingungen und medizinischer Beobachtung statt. Die Fohlen standen durch wöchentliche Allgemeinuntersuchungen, Untersuchungen des Respirationstraktes und Bestimmung der Leukozytenzahl im Blut unter permanenter medizinischer Beobachtung. Als weitere diagnostische Methode wurde die sonographische Lungenuntersuchung eingeführt. Dadurch war eine frühzeitige, sichere Erkennung von pleuranahen Lungenveränderungen und somit von Fohlen mit Rhodococcus-equi-Pneumonie möglich. Die OD-Werte im Stuten- und Fohlenserum sowie im Kolostrum standen in hochsignifikanter Abhängigkeit zueinander. Eine hohe OD im Stutenserum bedingte eine hohe OD im Kolostrum, daraus folgte eine hohe OD im Fohlenserum. Es wurden allerdings keine Unterschiede der Antikörpertiter zwischen erkrankten (n = 94) und nicht erkrankten Fohlen (n = 21) nachgewiesen. Es ist auch kein Zusammenhang zwischen dem Erkrankungsalter und den Rhodococcus-equi-Antikörpern, weder im Stuten- oder Fohlenserum noch im Kolostrum, zu erkennen. Hiermit ist die Annahme erlaubt, dass eine Rhodococcose unabhängig vom Antikörpergehalt gegen Rhodococcus equi bei Fohlen entsteht. Des weiteren war keine Unterscheidung erkrankender und nicht erkrankender Fohlen anhand des Verlaufs der Rhodococcus-equi-Antikörper im Fohlenserum über die ersten zwölf Lebenswochen möglich. Der Antikörperverlauf der acht erkrankenden (von zwölf untersuchten) Fohlen zeigte keine signifikanten Unterschiede zu den vier nicht erkrankten Fohlen. Diese Ergebnisse zeigen, dass eine Früherkennung der Rhodococcose durch eine regelmäßige Antikörperbestimmung im Fohlenserum nicht möglich ist.   Es besteht die Möglichkeit, dass der Schutz der Fohlen durch das Rhodococcus equi-Hyperimmunplasma durch andere immunologisch wirksame Elemente des Plasmas, die nicht über das Kolostrum von Stute zu Fohlen übermittelt werden erfolgt. In diesem Feld besteht weiterer Untersuchungsbedarf.

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Triskatis, Anna-Linda: Semiquantitative Bestimmung von Antikörpern gegen Rhodococcus equi in Serum und Kolostrum bei Stuten und Fohlen mittels ELISA und der Vergleich mit Befunden der Lungenuntersuchung. Hannover 2004. Tierärztliche Hochschule.

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