Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)TiHo eLib

Monitoring and health assessment with focus on pharmaceutical contamination of the Eurasian otter (Lutra lutra) population in Schleswig-Holstein, Germany

Detailed post-mortem investigations of Eurasian otters (Lutra lutra) found dead were conducted in this study. Population health investigations included gross-morphology, histology, microbiology and parasitology. All otters were aged based on counting incremental layers (i.e. cementum aging). In addition, toxicological analyses of otter brain samples were an attempt to correlate histopathological findings with hypothesised contamination of otters with certain pharmaceuticals (i.e. Anti-seizure medication).

Wild otters found dead in Schleswig-Holstein (N = 92) originated from years 2015–2020. A control group of five otters that died in a zoo served as control group for the methods of contaminant analysis. Most otters were stored frozen and thawed before necropsy.

A male bias was observed in the study cohort. Further, many otters were only 1-3 years old and in good nutritional status. Finding locations concentrated in the Eastern part of Schleswig-Holstein, times of finding spanned the winter months. Few signs of infectious disease included ectoparasites (i.e. hard ticks), endoparasites (i.e. Isthmiophora melis and Corynosoma spp. in the intestines, Sarcocystis lutrae in musculature, anti-Toxoplasma gondii antibodies in the blood), fungus Adiaspiromyces in the lungs, bacteria Vagococcus lutrae in the skin and streptococci in the lungs, pleuropneumonia and septic spread of undetermined bacteria. Non-infectious disease included nephrolithiasis and gastric erosions and ulcerations. Pneumonia, of infectious or non-infectious cause, was detected frequently. The significance of spermatic duct cysts in males of all age classes could not be finally determined. Main cause of death was poly trauma due to vehicle collision (i.e. roadkill).

In brain samples of 20 wild and five captive otters, contamination with selected ASMs was assessed. This included carbamazepine, phenobarbital and phenytoin as first-generation ASMs and lamotrigine, levetiracetam and valproate as second-generation ASMs. Instrumental analytics comprised of high-performance liquid chromatography and mass spectrometry. None of the selected ASMs was found in any of the brain samples.

Additionally, histological analyses were conducted on the brains of the wild and captive otters. Certain ASMs can adversely impact neurogenesis in mammals, resulting in distinctive neuropathology. No obvious pathology was observed in the investigated otter brains.

In conclusion, the otter population in Schleswig-Holstein is most likely still expanding. Only few signs of disease were noted, but healthy animals were probably overrepresented. Research activities in recent years indicate that the various aspects of the otter population health are still very much dynamic. No contamination with ASMs or associated health impacts were proven in this study. However, various other studies including samples from Schleswig-Holstein could trace various contaminants, including pharmaceuticals, in otters. Consequently, the continuation of detailed post-mortem investigations is of utmost importance. Further, the Eurasian otter is a valuable indicator species for environmental pollutants in aquatic habitats.

Im Rahmen der vorliegenden Studie wurden umfangreiche Totfunduntersuchungen an Eurasischen Fischottern (Lutra lutra) durchgeführt. Die Untersuchungen zur Populationsgesundheit umfassten Morphometrie, Histologie, Mikrobiologie und Parasitologie. Das Alter aller Otter wurde anhand von Zahnwachstumslinien bestimmt (d.h. mittels sogenannter Zahnaltersbestimmung). Zusätzliche toxikologische Analysen anhand von Gehirnproben der Otter dienten als Versuch, histopathologische Resultate mit einer angenommenen Belastung der Fischotter durch bestimmte pharmazeutische Substanzen (d.h. Antiepileptika) nachzuweisen.

Wildlebende Otter (N = 92) wurden in den Jahren 2015–2020 tot in Schleswig-Holstein aufgefunden. Um die Nachweismethodik der Schadstoffanalysen zu validieren, wurde eine Kontrollgruppe aus fünf Ottern etabliert, die in Gehegehaltung verstorben waren. Die Mehrheit der Fischotter wurde vor den Untersuchungen gefroren gelagert und für die Sektionen aufgetaut.

Eine Tendenz zu mehr Männchen unter den untersuchten Ottern wurde festgestellt. Zudem waren die meisten Otter nur ein bis drei Jahre alt und in einem guten Ernährungszustand. Die Fundorte konzentrierten sich im Ostteil Schleswig-Holsteins, die Fundzeiten lagen hauptsächlich in den Wintermonaten. Nur wenige Anzeichen von Infektionskrankheiten wurden festgestellt, unter anderem Ektoparasiten (d.h. Schildzecken), Endoparasiten (d.h. Isthmiophora melis und Corynosoma spp. im Darm, Sarcocystis lutrae in der Muskulatur, anti-Toxoplasma gondii Antikörper im Blut), der Pilz Adiaspiromyces in der Lunge, die bakteriellen Erreger Vagococcus lutrae in der Haut und Streptokokken in der Lunge, Pleuropneumonie und Sepsis mit nicht identifizierten Bakterien. Nicht infektiöse Krankheitsursachen waren Nephrolithiasis und Erosionen, sowie Ulzerationen der Magenschleimhaut. Pneumonien infektiöser und nicht infektiöser Genese wurden häufig diagnostiziert. Die Bedeutung der Samenleiterzysten, die in Männchen aller Altersklassen beobachtet wurden, konnte nicht abschließend geklärt werden. Die Haupttodesursache war ein Polytrauma nach Kollision mit einem Fahrzeug (d.h. Unfallopfer).

Die Kontamination mit ausgewählten Antiepileptika wurde in Gehirnproben von 20 wildlebenden Ottern und fünf Tieren aus Gehegehaltung untersucht. Dies beinhaltete Carbamazepin, Phenobarbital und Phenytoin aus der ersten Generation der Antiepileptika, sowie Lamotrigin, Levetiracetam und Valproat aus der zweiten Generation der Antiepileptika. Die instrumentelle Analytik bestand aus Hochleistungsflüssigkeitschromatographie und Massenspektrometrie. Keines der ausgewählten Antiepileptika konnte in den Gehirnproben nachgewiesen werden.

Darüber hinaus wurden histologische Untersuchungen von einigen Gehirnen der wildlebenden Otter und der Gehegeotter durchgeführt. Bestimmte Antiepileptika können nachweislich die Neurogenese von Säugetieren negativ beeinflussen, was sich in bestimmten neuropathologischen Veränderungen ausdrückt. Histologischen ließen sich keine Hinweise auf offensichtliche pathologische Veränderungen in den Ottergehirnen nachweisen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich die Fischotterpopulation in Schleswig-Holstein aller Vermutung nach noch in der Ausbreitung befindet. Es ergaben sich nur wenige Hinweise auf Erkrankungen, wobei gesunde Tiere wahrscheinlich überrepräsentiert waren. Forschungstätigkeiten der letzten Jahre deuten darauf hin, dass die verschiedenen Aspekte der Populationsgesundheit der Fischotter noch einer gewissen Dynamik unterliegen. Weder eine Belastung der Otter mit Antiepileptika, noch assoziierte Beeinträchtigungen der Gesundheit konnten im Rahmen dieser Studie nachgewiesen werden. Nichtsdestotrotz konnten verschiedene andere Studien, die Probenmaterial aus Schleswig-Holstein nutzten, zahlreiche Schadstoffe, inklusive pharmazeutischer Substanzen, in Fischottern nachweisen. Folglich ist die Fortführung der umfangreichen Totfunduntersuchungen von zentraler Bedeutung. Weiterhin stellt der Eurasische Fischotter eine wertvolle Indikatorart für Umweltgifte im aquatischen Lebensraum dar.

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