Actinobacillus pleuropneumoniae: Gefährlich durch Toxine



Der Erreger auf einer Petrischale



 Actinobacillus pleuropneumoniae ist ein gramnegatives Stäbchenbakterium, welches spezielle zellschädigende Substanzen (Zytotoxine) produziert und ausscheidet. Sie werden deshalb als Apx - Exotoxine (10, 11) bezeichnet, die zur Zerstörung von Lungenmakrophagen (Abwehrzellen der Lunge) und roten Blutkörperchen führen können. Ein Erreger kann verschiedene Exotoxine gleichzeitig ausscheiden (7, 12).

Erstmals nachgewiesen wurde der Erreger Actinobacillus pleuropneumoniae 1957 in Großbritannien als Verursacher der kontagiösen Pleuropneumonie beim Schwein (1). Die APP wurde bisher in allen europäischen Ländern, den USA, Kanada, Mexiko, Japan Taiwan und Australien nachgewiesen (4). Der Erreger ist streng wirtsspezifisch und kann aus Nasenhöhlen, Tonsillen und Lungen infizierter Schweine isoliert werden (5).

Actinobacillus pleuropneumoniae unterteilt sich in zwei Biotypen (Biovare) und 15 verschiedene Serotypen, die regional unterschiedlich vorkommen. Einige dieser Serotypen können sehr stark krankmachend sein, obwohl davon ausgegangen werden kann, dass alle das Potential dazu besitzen. Man unterscheidet bei Actinobacillus pleuropneumoniae aufgrund der Kapsel- und LPS-Antigene 15 Serotypen, die auch ein charakteristisches Apx-Toxinmuster aufweisen. Alle Serotypen produzieren das Apx-Toxin IV. Dieses wird nur in vivo induziert. Das apx IV-Gen ist bei allen und gleichzeitig ausschließlich bei Actinobacillus pleuropneumoniae-Stämmen vorhanden und kann somit als Artbestimmung dienen. Die Serotypen 1, 5, 9 und 11 produzieren die Toxine Apx I und II, die Serotypen 2, 4, 6, 8 und 15 die Toxine Apx II und III, der Serotyp 3 nur das Toxin III, der Serotyp 10 das Toxin Apx I und die Serotypen 7 und 12 das Toxin Apx II. Stämme des Biovars (Biotyps) II bilden kein Apx III. Stämme mit Apx I und II gelten als besonders virulent. Stämme mit Apx II und III scheinen etwas weniger virulent zu sein, und Stämme mit einem einzigen Apx-Toxin gelten als kaum virulent. Die Gesamtvirulenz des speziellen Erregers hängt weniger von der biologischen Aktivität der einzelnen Toxine ab, sondern viel mehr von ihrer Kombination (7, 13 - 19). In einem Bestand können gleichzeitig Erreger mit verschiedenen Apx - Toxinmustern vorkommen.

Entscheidend für den Krankheitsausbruch sind Virulenzfaktoren und Infektionsdosis; es sind deutliche Virulenzunterschiede zwischen den verschiedenen Serotypen bekannt:

  • Serotyp 1: hochvirulent in den meisten Herden
  • Serotypen 2,5, 9, 10 und 11: mittlere Virulenz
  • Serotypen 3, 6, 7, und 12 schwächer virulent


    • Auftreten und Virulenz der verschiedenen Serotypen sind unterschiedlich in einzelnen Staaten (Belgien: Serotypen 2,3, und 9 höchste Prävalenz; USA: Serotypen 1,5 und 7). Innerhalb einer Herde oder eines Tieres können verschiedene Serovare nachgewiesen werden. Actinobacillus pleuropneumoniae ist sowohl primärer als auch sekundärer Krankheitserreger. Auch innerhalb der Serotypen bestehen Virulenzunterschiede zwischen einzelnen Stämmen.

    Der erster Schritt der Pathogenese ist die Anheftung an Tonsillen und Alveolarepithelien. Krankheitssymptome entstehen durch die während des aktiven Wachstums produzierten Zytotoxine. Erste Symptome nach Infektion treten bereits nach 1 - 5 Tagen auf. Die Heftigkeit des Verlaufs hängt vom infizierenden Serotyp, vom Immunstatus des Wirtstieres und von der Erregerzahl ab (6). Ebenso spielen anderer Erreger wie PRRS - und Influenzaviren, Pasteurellen und Mykoplasmen eine Rolle.

    Literatur:

    (1) Pattison, I. H., D. G. Howell u. J. Elliot (1957):
    A haemophilus-like organism isolated from pig lung and the associated pneumonic lesions.
    J. Comp Pathol. 67, 320-330

    (4) Nicolet, J. (1992):
    Actinobacillus pleuropneumoniae.
    in: Leman, A.D. and B. Straw: Diseases of Swine, 7th ed., Iowa State University press, Ames, Iowa, USA, 215-225

    (5) Dom, P., F. Haesenbrouck, R. Ducatelle and G. Charlier (1994):
    In vivo association of Actinobacillus pleuropneumoniae serotype 2 with the respiratory epithelium of pigs.
    Infect Immun 62, 1262-1267

    (6) Rogers, R. J., L. E. Eaves, P. J. Blackall and. K. F. Trumann (1990):
    The comparative pathogenicity of four serovars of Actinobacillus (Haemophilus) pleuropneumoniae.
    Aust. Vet. J. 67, 9-12

    (7) Schaller, A., Nivollet, S., Dreyfus, A., Frey, J., Schalch, L. (2003):
    Seradiagnosis of Swine Pleuropneumonia with an Indirect ELISA Based on the Specific RTX Toxin ApxIV of Actinobacillus pleuropneumoniae.
    The 11th International Symposium of the World Association of Veterinary Laboratory Diagnosticians and OIE Seminar on Biotechnology. Bankok, Thailand, November 9-13, 2003.

    (8) Cruijsen, T., L. A. M. Lengoed van, E. M. Kamp, A. Bartelse, A. Korevaar and J. H. M. Verheijden, (1995):
    Susceptibility to Actinobacillus pleuropneumoniae infection in pigs from an endemically infected herd is related to the presence of toxin neutralizing antibodies.
    Vet. Microbiol. 47, 219-228.

    (9) Loeffen, W., (1996):
    Een inventarisatie van infectieuze agentia, voorkomend bij acute longenproblemen bij vleesvarkens.
    Gezondheidsdienst voor Dieren, Boxtel, Proefnummer 701.909.
    (10) E. M. Kamp, T. M. Vermeulen, M. A. Smits, and J. Haagsma
    Production of Apx toxins by field strains of Actinobacillus pleuropneumoniae and Actinobacillus suis.
    Infect Immun. 1994 September; 62(9): 4063-4065.

    (11) C. Choi, D. Kwon, K. Min, and C. Chae
    Detection and Localization of ApxI, -II, and -III Genes of Actinobacillus pleuropneumoniae in Natural Porcine Pleuropneumonia by In Situ Hybridization
    Vet. Pathol., July 1, 2001; 38(4): 390 - 395.

    (12) K. Min and C. Chae
    Serotype and apx genotype profiles of Actinobacillus pleuropneumoniae field isolates in Korea
    The Veterinary Record, 1999, Vol 145, Issue 9, 251-254

    (13) Nicolet J.
    Actinobacillus pleuropneumoniae.
    Disease of Swine; 7th Ed.; p. 401-408, 1992

    (14) Dreyfus, Anou (2003):
    Use of recombinant ApxIV in serodiagnosis of Actinobacillus pleuropneumoniae infections; development and prevalidation of the ApxIV ELISA.
    Inaugural-Dissertation der Veterinär-Medizinischen Fakultät der Universität Bern.

    (15) Dreyfus, A.; Schaller, A.; Nivollet, S.; Segers, R.P.A.M.; Kobisch, M.; Mieli, L.; Soerensen, V.; Hüssy, D.; Miserez, R.; Zimmermann, W.; Inderbitzin, F.; and Frey, J., (2004):
    Use of recombinant ApxIV in serodiagnosis of Actinobacillus pleuropneumoniae infections, development and prevalidation of the ApxIV ELISA.
    Vet. Microbiol. 99, 227-238.

    (16) Dreyfus, A., Miserez, R., Hüssy, D., Schlatter, Y., and Frey, J. (2003):
    Use of recombinant N'-terminal ApxIV in serodiagnosis of Actinobacillus pleuropneumoniae infections.
    Swiss Medical Weekly 133, Suppl. 134: 25.

    (17) Dreyfus, A., Kuhnert, P., and Frey, J. (2003):
    Use of recombinant ApxIV in serodiagnosis of Actinobacillus pleuropneumoniae infections and development of an ApxIV ELISA.
    5th International Symposium on the Epidemiology and Control of Foodborne Pathogens in Pork (SAFEPORK), Crete, Greece, October 1-4, 2003

    (18) Dreyfus, A., Kuhnert, P., Frey, J. (2003):
    Use of recombinant ApxIV in seradiagnosis of Actinobacillus pleuropneumoniae infections and development of an ApxIV ELISA.
    5th International Symposium on the Epidemiology and Control of Foodboorne Pathogens in Pork (SAFEPORK), Crete, Greece, October 1-4, 2003.

    (19) Kuhnert, P., Frey, J. (2003):
    Host cell specific activity and host speccific association of RTX toxins from Actinobacillus species.
    11th European Workshop on Bacterial Protein Toxins, Prague, June 29-July 3, 2003.