Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)TiHo eLib

Using minimally invasive diagnostic methods for harbour porpoise (Phocoena phocoena) health status monitoring : blow sample analysis for stress level monitoring and serological detection of lungworm infections

Schweinswale sind kontinuierlich Stressfaktoren ausgesetzt, die sich negativ auf Immunsystem und Gesundheit auswirken können. Da sich die Gesundheitsüberwachung von freilebenden Schweinswalen hauptsächlich auf Totfunde beschränkt, wurden in dieser Studie verschiedene Diagnostiktechniken getestet. Lungenwurmbefall ist die häufigste und meist schwerste parasitäre Infektion von Schweinswalen in deutschen Gewässern, weshalb eine retrospektive Datenanalyse von Strandungen an der schleswig-holsteinischen Nordseeküste zwischen 2006 und 2018 durchgeführt wurde. Diese ergab eine Lungenwurm-Gesamtprävalenz von 45,6% (118/259), mit 85,6 % Koinfektionen von Bronchien und pulmonalen Blutgefäßen. Eine leichte Infektion (22,9 %) wurde am häufigsten bei Jungtieren (74,1 %) festgestellt, während mittelschwere (38,1 %) und schwere Infektionen (39,0 %) bei Jungtieren (51,1 % und 54,3 %) und Adulten (48,9 % und 43,4%) ein ähnliches Verteilungsmuster aufwiesen. Um den Infektionsstatus von lebenden Schweinswalen zu bewerten, wurden ein ELISA und Immunoblot unter Verwendung des rekombinanten Rinderlungenwurm-Hauptspermienproteins (MSP) an archivierten Blutproben als Diagnostikum getestet. Entgegen unseren Erwartungen erwiesen sich beide Tests als ungeeignet und weitere Studien, z.B. mit anderen diagnostischen Antigenen als MSP, sind für den serologischen Nachweis von Lungenwurminfektionen erforderlich. Um ausgestoßenen Atem (Blas) als Matrix für Kortisol Nachweis bei Schweinswalen zu etablieren, wurden drei verschiedene Auffangmethoden getestet und die Proben mittels ELISA analysiert. Proben aller drei Auffangmethoden enthielten genügend organisches Material für den Nachweis von Kortisol, während sich sterile 50 ml Polypropylen Zentrifugenröhrchen in Handling und Probenbearbeitung am besten für zukünftige Studien eignen. Die vorgestellten Ergebnisse bilden somit eine solide Grundlage für die Weiterentwicklung von Blas als Medium für nicht-invasive endokrinologische Untersuchungen.

Harbour porpoises continuously face stressors, which can negatively affect their immune system and overall health. Since health monitoring is mainly limited to post-mortem examinations, this study tested different diagnostic techniques as monitoring tools for live harbour porpoises. Lungworm infection is the most frequent and health relevant parasitosis of harbour porpoises in German waters. Hence, a retrospective analysis of strandings between 2006 – 2018 on the North Sea coast of Schleswig-Holstein was conducted, revealing an overall lungworm prevalence of 45.6% (118/259), with 85.6% coinfections of bronchi and pulmonary blood vessels. A mild infection level (22.9%) was most common in immature individuals (74.1%), while moderate (38.1%) and severe (39.0%) infection levels were similar among immatures (51.1% and 54.3%) and adults (48.9% and 43.4%). To diagnose lungworm exposure of live porpoises, an ELISA and immunoblot using recombinant bovine lungworm major sperm protein (MSP) were trialed on archived blood samples as potential diagnostic tools. However, contrary to our expectations, both serodiagnostic tests proved unsuitable for reliable detection of antibodies against lungworm MSP. Future studies should trial other diagnostic antigens than MSP to develop serological tests for lungworm infection screening. To establish exhaled breath (blow) as a matrix for cortisol measurements in harbour porpoises, three different collection methods were tested and samples analysed via ELISA. Samples collected with all three methods contained a sufficient amount of organic material for cortisol detection, while a sterile 50 mL polypropylene centrifuge tube was deemed the best suited collection device in handling and processing for future studies. These findings form a solid basis for the further development of blow sample analysis as a viable non-invasive health monitoring tool for harbour porpoises.

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