Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Zur Entstehung des Warzenmauke-Syndroms der Kaltblutpferde

Geburek, Florian

In the present field study the skin of the feet of 37 heavy draught horses of different breeds was examined clinically. The alterations of the skin were assigned to degrees of severity by means of a score-system. The presence of infections with Chorioptes sp. skin mites was investigated by examining skin scrapings. The history of the previous development of the disease and the feeding were ascertained. Furthermore the housing conditions of the horses were examined on the spot. The findings were correlated with the clinical degree of severity by using the score-system. Verrucose pastern dermatitis is a chronic disease and, according to the present results, can be divided into four different stages. In stage I, the occurrence of scales in the hair coat of the foot region is the predominant sign, stage II is characterized by hyperplastic-hyperkeratotic plaques and stage III is marked by tuber-like elevations of the skin. Only in stage IV warty-like enlargements of the skin with rugged surface occur. It was shown that there was no significant correlation between the disease´s clinical degree of severity on the one hand and the horses´ sex, the breed, the amount of work, the use of stallions for breeding, the grooming condition of the hair, white markings in the foot region and the incidence of infections with Chorioptes sp. on the other hand. There was, however, a positive correlation between the clinical degree of severity and the age of the animals and the cannon´s circumference. The condition of care of the hoofs was worse in animals with a high clinical degree of severity than in horses which showed a lower degree of the disease. Furthermore the study revealed that the clinical degree of severity increased with decreasing hygienic conditions of the stables. Animals which were kept in outside pens on rubber meadows were diseased to a lower extent than those kept on an underground consisting of sand or soil. In a second step an intraindividual comparison between the histomorphology of punch biopsies from the diseased foot skin and healthy neck skin was conducted. In accordance with other authors, the diseased skin was characterized by hyperplasia of the epidermis with formation of irregular rete ridges, hyperkeratosis and vacuolar degeneration of keratinocytes. In numerous slides, superficial bacterial colonies could be found. The dermis was partly characterized by papillomatous hyperplasia. Lymphocytes dominated the inflammatory infiltrate in the upper dermis. The own immunohistochemical investigations revealed that the perivascular infiltrations with lymphocytes in the upper dermis predominantly consisted of CD 3-positive T-lymphocytes (85%). Their number was significantly higher in the foot region than in the neck. CD79a-positive B-lymphocytes and plasma cells were found in small numbers in the upper dermis. There was no significant difference in their number between the skin of the foot and the neck. The number of immunohistochemically detected cells expressing MHC II in the epidermis was significantly lower in diseased feet than in the neck. In the upper dermis of diseased feet however there were significantly more MHC II-positive cells than in the area of the neck. The number of mast cells was generally low and did not significantly differ between the neck and the foot. Eosinophils  occured only in 30% of the biopsies being present in small numbers. From the results of the examination, it can be concluded that an infection with bacteria is probably not the cause of the disease but that secondary bacterial infections on the surface of the skin might influence the disease. The increased number of T-lymphocytes in connection with the increased number of MHC II-positive cells in the upper dermis of the feet suggest a non acute confrontation of the skin of the feet with antigenic material. The  strong hyperplasia of the epidermis and the degeneration of keratinocytes show that apart from the inflammatory process in verrucose pastern dermatitis also the structural integrity of the epidermis is disturbed. By means of the proliferation associated antigen Ki-67 an increased number of mitotically active basal cells, which correlated positively with the clinical degree oft the disease, could be detected in the area of diseased skin. Furthermore, the pattern of expression of the cytokeratins CK 5/6/(4), CK 10 and CK 14 was compared immunohistochemically in heavy draught horses between skin of the neck and diseased skin of the foot. The main difference to unaltered skin consisted in a shift of the region of strongest expression of all examined cytokeratins with increasing hyperplasia of the epidermis towards the surface of the skin, especially towards the stratum granulosum. In contrast to healthy horse skin the cytokeratins CK 5/6/(4) were expressed strongly in suprabasal cell layers in horses with verrucose pastern dermatitis. The altered pattern of expression of the examined cytokeratins suggests that the differentiation of keratinocytes is disturbed. These findings in connection with the insufficient desquamation of keratinocytes and the increased proliferation rate of basal cells, strongly indicate that in heavy draught horses with verrucose pastern dermatitis a disorder of cornification of the epidermis is present. As a possible cause, a tendency for hyperproliferation, which shows its manifestation in strongly developed chestnuts, fetlock tufts and anatomically normal bulges in the pastern region is supposed.  

In der vorliegenden Arbeit wurde im Rahmen einer Feldstudie die Haut der Füße von 37 Kaltblutpferden unterschiedlicher Rassen mit Warzenmauke-Syndrom klinisch untersucht und den Hautveränderungen mittels eines Punktbewertungssystems (Scores) klinische Schweregrade zugewiesen. Das Vorliegen einer Infektion mit Hautmilben der Gattung Chorioptes sp. wurde mit Hilfe eines Hautgeschabsels überprüft. Darüber hinaus erfolgte vor Ort die Untersuchung der Haltungsbedingungen der Pferde. Durch Erhebung eines Vorberichts wurde die bisherige Entwicklung der Erkrankung und die Fütterung in Erfahrung gebracht. Die so gewonnenen Befunde wurden mit Hilfe des Scores in Beziehung zum klinischen Schweregrad der Erkrankung gesetzt. Warzenmauke verläuft chronisch und kann nach den vorliegenden Ergebnissen in vier verschiedene Stadien eingeteilt werden. Im Stadium I steht eine starke Durchsetzung des Haarkleides mit Hautschuppen im Fußbereich im Vordergrund, Stadium II ist durch hyperplastisch-hyperkeratotische Hautauflagerungen gekennzeichnet, und Stadium III zeichnet sich durch höckerartige Hauterhebungen aus. Erst im Stadium IV kommt es zu ausgeprägten warzenartigen Umfangsvermehrungen der Haut mit zerklüfteter Oberfläche. Es zeigte sich, dass keine signifikante Korrelation des klinischen Schweregrades mit dem Geschlecht, der Rassezugehörigkeit, der Arbeitsleistung, dem Deckeinsatz der Hengste, dem Pflegezustand des Haarkleides, mit dem Vorliegen von weißen Abzeichen im Fußbereich und mit der Inzidenz von Infektion mit Chorioptes-Milben vorlag. Hingegen korrelierte der klinische Schweregrad signifikant positiv mit dem Lebensalter der Tiere und mit dem Röhrbeinumfang. Der Pflegezustand der Hufe war bei Tieren mit hohem klinischem Schweregrad schlechter als bei weniger stark erkrankten Pferden. Weiterhin zeigte sich, dass der klinische Schweregrad der Erkrankung mit abnehmendem hygienischem Gesamtzustands des Stalles zunahm und dass Tiere, die im Winterhalbjahr Auslauf auf Gummimatten erhielten, weniger stark erkrankt waren als andere, bei denen der Untergrund des Auslaufs aus Erde oder Sand bestand. In einem zweiten Schritt erfolgte anhand von Hautstanzbioptaten aller untersuchten  Kaltblutpferde ein intraindividueller Vergleich der Histomorphologie erkrankter Fußhaut mit gesunder Haut des Halses. In den histologischen Übersichtspräparaten zeichnete sich erkrankte Fußhaut entsprechend den Literaturangaben durch hochgradige Hyperplasie der Epidermis mit Ausbildung irregulärer Reteleisten, Hyperkeratose und Degeneration von Keratinozyten unter Ausbildung von Vakuolen aus. In zahlreichen Präparaten fanden sich oberflächliche Bakterienrasen. Die Dermis war z.T. von einer papillomatösen Wucherung des Papillarkörpers geprägt. Lymphozyten dominierten das Entzündungsinfiltrat in der oberen Dermis. Die eigenen immunhistologischen Untersuchungen zeigten, dass es sich bei den geringgradigen perivaskulären Infiltraten mit Lymphozyten in der oberen Dermis zum größten Teil um CD 3-positive T-Lymphozyten (85%) handelte. Ihre Anzahl war im Fußbereich signifikant höher als im Halsbereich. Zu einem geringen Teil (15%) lagen in der oberen Dermis CD 79a-positive B-Lymphozyten und Plasmazellen vor. Ihre Anzahl war nicht signifikant zwischen Hals und Fuß verändert. Die Zahl der immunhistochemisch dargestellten MHC II-exprimierenden Zellen war im Bereich der Epidermis in der Haut erkrankter Füße signifikant gegenüber dem Halsbereich verringert. In der oberen Dermis erkrankter Fußhaut hingegen lagen signifikant mehr MHC II-positive Zellen als im Halsbereich vor. Die Zahl der dargestellten Mastzellen war gering und unterschied sich nicht signifikant zwischen Hals und Fuß. Eosinophile Granuloyzten kamen nur in 30% der Präparate des Fußes und zudem in geringer Anzahl vor. Aus den Untersuchungsergebnissen kann gefolgert werden, dass eine Infektion mit Bakterien als Krankheitsursache unwahrscheinlich ist, oberflächliche bakterielle Sekundärinfektionen jedoch die Erkrankung möglicherweise beeinflussen können. Die erhöhte Anzahl von T-Lymphozyten spricht in Verbindung mit der erhöhten Anzahl MHC II-positiver Zellen in der oberen Dermis des Fußes für eine nicht akute Auseinandersetzung der Haut des Fußes mit antigenem Material. Die starke Hyperplasie der Epidermis und die Degeneration von Keratinozyten zeigen, dass neben den entzündlichen Vorgängen bei Warzenmauke auch eine gestörte strukturelle Integrität der Oberhaut vorliegt. Mit Hilfe des proliferationsassoziierten Antikörpers Ki-67 konnte im Bereich erkrankter Haut eine erhöhte Anzahl mitotisch aktiver Basalzellen nachgewiesen werden, die positiv mit dem klinischen Schweregrad der Erkrankung korrelierte. Darüber hinaus wurde bei Kaltblutpferden immunhistochemisch das Expressionsmuster der Zytokeratingruppe CK 5/6/(4) und der Zytokeratine CK 10 und CK 14 gesunder Halshaut mit dem erkrankter Fußhaut verglichen. Der wesentliche Unterschied zur unveränderten Haut bestand in einer mit dem Grad der epidermalen Hyperplasie zunehmenden Verschiebung des Expressionsschwerpunktes aller untersuchten Zytokeratine in Richtung Hautoberfläche, insbesondere in das Stratum granulosum im Bereich erkrankter Haut. Die Zytokeratingruppe CK 5/6/(4) wurde im Gegensatz zu gesunder Pferdehaut des Halses bei Warzenmauke suprabasal stark exprimiert. Das veränderte Expressionsmuster der untersuchten Zytokeratine spricht für eine nicht regelhafte Differenzierung der Keratinozyten. In Verbindung mit der insuffizienten Abschilferung von Keratinozyten und der erhöhten Proliferationsrate der Basalzellen ergeben sich daraus eindeutige Hinweise auf das Vorliegen einer Verhornungsstörung der Oberhaut bei Kaltblutpferden mit Warzenmauke. Als Ursache ist eine Neigung zur Hyperproliferation der Haut zu vermuten, die sich klinisch in der starken Ausprägung von Kastanien, Spornen, Fesselbehängen und Wülsten in der Fesselbeuge zeigt.  

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Geburek, Florian: Zur Entstehung des Warzenmauke-Syndroms der Kaltblutpferde. Hannover 2002. Tierärztliche Hochschule.

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