Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Bestimmung der Virulenz von Virusisolaten der Klassischen Schweinepest

Bunzenthal, Claudia

Classical Swine Fever (CSF) is caused by a Pestivirus (CSFV) within the family Flaviviridae. Since the disease was first recognized 1833 in Ohio, USA, peracute to chronic forms have been described. It has been postulated that the changing clinical picture of CSF may be determined by the virulence of the virus itself, or due to host factors, as are age, breed and immune status of the animals. During the outbreaks of CSF in the last decades it was observed that more and more inapparent or “atypical” courses of the disease occured. This was attributed to the appearance of CSF viruses of moderate to low virulence. Several studies have been performed to categorize the virulence of CSFV strains, but up to date no feasible parameters have been defined. In one of these studies virulence of CSFV strains was determined by using a clinical score system (Mittelholzer et al., Vet. Microbiol., 2000; 74: 293-308). The aim of this work was to test this approach for its applicability. For this, four recent CSFV isolates were selected and each virus was used for infection of five pigs of the same age and breed. Only one isolate (CSF 0634) could be clearly assigned as highly virulent. Pigs infected with the other three isolates (CSF 0650, CSF 0695 and CSF 0277) developed differing clinical courses ranging from mild transient forms to the acute lethal form of CSF. These three CSFV isolates could be classified as moderately virulent by using the average clinical score. In the second part of this work an attempt was made to analyse the influence of the pig breed on the course of CSF. Pigs of the German landrace and crossbred weaners (DL x Pietrain)  were infected with two of the isolates used in the first experiment (CSF 0277 and CSF 0634). In contrast to previously published findings, no differences in the course of the disease were observed, thus indicating that age and immune status of the pigs seem to be more relevant than the breed. In summary, it was found that the determination of the clinical score is suitable for classifying the virulence of CSFV isolates under experimental conditions only. In the field, this is not possible as the time of infection is unknown. In addition, due to the different clinical signs within one group of pigs, a sufficiently high number of animals has to be included. To find whether further parameters are adequate to supplement the clinical score determination scheme, the leucocyte count, the development of neutralising antibodies and the mortality rate were determined and found to be suitable. On the contrary incubation period, viraemia and the pathological score and the level of virus in the serum were not suitable.

Die Klassische Schweinepest wird durch ein Pestivirus (KSPV) aus der Familie der Flaviviridae verursacht. Seit ihrer Erstbeschreibung 1833 in Ohio (USA) wurden perakute bis chronische Verlaufsformen beschrieben. Für die unterschiedlichen  klinischen Bilder der KSP werden neben der Virulenz des Erregers auch Wirtsfaktoren, wie Alter, Rasse und Immunstatus der Tiere postuliert. Bei den Seuchenausbrüchen der letzten Jahrzehnte entstand der Eindruck, dass vermehrt protrahierte und klinisch inapparente oder „atypische“ Krankheitsverläufe auftraten, die durch Infektion mit Virusisolaten von moderater bis schwacher Virulenz erklärt wurden. Es wurden mehrfach Studien durchgeführt, um die Virulenz bestimmter KSPV-Stämme zu quantifizieren, wobei jedoch keine einheitliche Definition gefunden wurde. In einem dieser Ansätze wurde ein Schema erstellt, dass die Virulenz von KSPV-Isolaten über die Bestimmung einer klinischen Punktzahl (Clinical Score, CS) ermittelt (Mittelholzer et al., Vet. Microbiol., 2000; 74: 293-308). Ziel der vorliegenden Arbeit war, die Gültigkeit und Anwendbarkeit dieses Schemas zu überprüfen. Vier KSPV-Feldisolate wurden im Tierversuch daraufhin untersucht, ob sie sich anhand des Bewertungsschemas als hoch, moderat oder schwach virulent einordnen lassen. Dabei wurden je fünf Schweine mit einem Isolat infiziert. Eine eindeutige Zuordnung zu einer Virulenzkategorie war nur bei dem als hoch virulent eingestuften Isolat CSF 0634 möglich. Bei den Isolaten CSF 0650, 0695 und 0277 waren die Krankheitsverläufe bei den einzelnen Tieren einer Gruppe sehr verschieden. Sie reichten von schweren akuten Erkrankungen mit letalem Ausgang bis hin zu milderen transienten Verläufen mit vollständiger Genesung der Tiere und Entwicklung einer effektiven Immunantwort. Diese Virusisolate wurden aufgrund des durchschnittlichen Clinical Score als moderat virulent klassifiziert. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde der Krankheitsverlauf der Klassischen Schweinepest von Hybridschweinen (DL x Pietrain) und Schweinen der Deutschen Landrasse verglichen. Die Tiere wurden mit den Isolaten CSF 0277 bzw. CSF 0634 infiziert. Im Gegensatz zu früheren Beobachtungen konnten keine Unterschiede im Krankheitsverlauf zwischen Kreuzungs- und Reinzuchttieren für die hier verwendeten Isolate festgestellt werden. Möglicherweise spielen Alter und Immunstatus der Tiere eine größere Rolle als die Rasse. Die Versuche zeigten, dass das Untersuchungsschema zur Ermittlung der Virulenz einzelner KSPV-Isolate zumindest im Tierversuch geeignet ist, jedoch mit der Einschränkung, dass eine ausreichende Zahl von Probanden infiziert werden muss, um die stark variierenden Krankheitsverläufe bei Infektion mit moderat virulenten Virusisolaten zu berücksichtigen. Zur Feststellung der Virulenz des KSPV in einem Bestand ist es nicht zu empfehlen, da  hier Infektionszeitpunkt und Krankheitsverlauf nicht bekannt sind. Weitere Parameter wurden auf ihre Eignung für die Charakterisierung der Virulenz des KSPV untersucht. Der Pathological Score, die Inkubationszeit, Beginn und Dauer der Virämie und die Höhe des Virustiters im Serum waren nicht geeignet für die Einteilung der Virulenz. Die Bestimmung der Leukozytenzahl, die Bildung neutralisierender Antikörper und die Mortalität stellen dagegen geeignete ergänzende Parameter dar. Sie wurden in das oben beschriebene Untersuchungsschema einbezogen.

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Bunzenthal, Claudia: Bestimmung der Virulenz von Virusisolaten der Klassischen Schweinepest. Hannover 2003. Tierärztliche Hochschule.

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