Von Dr. Manfred Stein

Das PRRS (Porzines Reproduktives und Respiratorisches Syndrom) gehört immer noch zu den wirtschaftlich bedeutsamsten Krankheitskomplexen in der modernen Schweineproduktion (Albina, E. 1997). Das PRRS kann sowohl in Sauenbetrieben durch die charakteristischen Fruchtbarkeitsstörungen als auch im Aufzuchtbereich und in der Mast durch vorwiegend respiratorische Symptome erhebliche Schäden verursachen. Die finanziellen Verluste in der Sauenhaltung werden bei schweren Verläufen mit 20 bis 200 Euro pro Sau und Jahr beziffert.

Gesunde Lungenabwehrzelle (Makrophage) mit "Fangarmen"; sorgt dafür, dass mit der Atemluft eindringende Bakterien und Viren unschädlich gemacht werden. Copyright Boehringer Ingelheim Vetmedica GmbH

Das PRRS wird zu den infektiösen Faktorenerkrankungen gezählt. In Bezug auf Atemwegserkrankungen ist das PRRS-Virus an chronisch rezidivierenden Pneumonien bei Mastschweinen beteiligt, die zunehmend an Bedeutung gewinnen (Zimmermann et al., 2001). Das PRRS-Virus befällt und schädigt die Lungenmakrophagen und das Bronchialepithel.

PRRS-infizierte, tote Lungenabwehrzelle (Makrophage); die "Fangarme" sind verschwunden und somit wird die Lunge für eine Vielzahl von Erregern geöffnet. Copyright Boehringer Ingelheim Vetmedica GmbH

Die Pneumonie erklärt sich als entzündliche Reaktion auf die Infektion der Alveolarmakrophagen (Gosse Beilage,1999, Benfield et al., 1992). Diskutiert wird auch eine Beteiligung an der "Porzinen nekrotisierenden und proliferativen Pneumonie" (PNP) (Zimmermann et al. 2001, Benfield et al., 1992). Typisch ist ein wechselhafter Krankheitsverlauf über mehrere Wochen mit Pneumonie, Fieber, Augen- und Nasenausfluss. Die Krankheitssymptome beginnen bei den einzelnen Schweinen eines Bestandes nicht gleichzeitig, klingen nach mehreren Wochen aber fast zeitgleich ab (Zimmermann et al., 2001).

PRRS historisch

Erste Hinweise auf das PRRS-Virus haben retrospektive serologische Studien in Kanada ergeben. So konnten Antikörper gegen das PRRS-Virus in Serumproben aus dem Jahre 1979 nachgewiesen werden (Carman et al., 1995). Ähnliche Untersuchungen geben Hinweise auf ein erstes Erscheinen des PRRS-Virus in Schweinebeständen des amerikanischen Bundesstaates Iowa im Jahre 1985 (Zimmerman et al., 1997) und im Bundesstaat of Minnesota in 1986 (Yoon et al., 1992).

In Südkorea war es Oktober 1985 (Shin et al., 1993), in Taiwan 1987 und in Japan Juni 1988 (Hirose et al., 1995). Aus Deutschland liegen positive Antikörpernachweise aus 1987 und 1990 vor.

Molekulargenetische Untersuchungen (Forsberg et al. 2001) an europäischen Feldvirusisolaten führen alle diese Isolate auf ein PRRS-Virus zurück, welches im Zeitraum um 1979 bei Schweinen zirkuliert haben muss. Diese Untersuchungen und die serologischen Nachweise belegen ein Vorkommen des Virus in nordamerikanischen und europäischen Schweinebeständen weit vor dem ersten Auftreten des PRRS. Das Syndrom wurde zuerst in den USA im Jahre 1987 und in Kanada und Europa im Jahre 1990 beschrieben.

Das Virus wurde im Jahre 1991 in Lelystadt (Niederlande) isoliert und näher charakterisiert (Wensvoort, G., et al. 1991). Kurze Zeit danach wurde das Virus auch in den USA (Collins, 1991; Collins et al., 1992) und Kanada (Dea et al., 1992 a,b) isoliert.

Fachleute diskutieren mögliche Szenarien über die Herkunft des PRRS-Virus (Forsberg et al., 2000). Zunächst ist denkbar, dass das Virus von einer anderen Tierart seinen Weg in die Schweinepopulation genommen hat. Gleichfalls wäre denkbar, dass das Virus "schon immer" in einer isolierten Schweinepopulation exsistierte und dann durch moderne Produktionsmethoden und Tierverkehr seinen Weg zur Pandemie fand (Dewey et al., 2000; Plana Duran et al., 1992; OIE, 1994; Shin et al., 1993; Nelsen et al. 1999). Für beide Hypothesen gibt es aber keine eindeutigen Belege.

Das Virus

Das PRRS wird durch ein relativ empfindliches, einsträngiges, behülltes RNA-Virus (Arterivirus) (Terpstra et al., 1991; Wensvoort et al., 1991) hervorgerufen, welches in erster Linie durch eine bemerkenswerte biologische und genetische Variabilität, genotypische und phänotypische Unterschiede innerhalb und zwischen europäischen und nordamerikanischen Feldisolaten auffällt. Diese hohe Variabilität gestattet es deshalb nicht, vom dem einen europäischen oder dem einen amerikanischen Stamm im Feld zu sprechen. Vielmehr treten eine breite Variation von verschiedenen Stämmen auf, die sich durch DNA-Sequenzanalysen in Stammbäume katalogisieren lassen.

Bei PRRS-Virusisolaten werden gewöhnlich zwei unterschiedliche Genotypen, nämlich europäische und nordamerikanische, unterschieden (Wensvoort et al., 1992; Bautista et al., 1993). Das Lelystad-Virus als Prototyp des europäischen Genotypes unterscheidet sich von nordamerikanischen Isolaten um durchschnittlich 35% (Kapur et al., 1996). Das GP5 ist hierbei eines der variabelsten Strukturproteine, mit nur 51 bis 55% Übereinstimmung zwischen europäischen und nordamerikanischen Isolaten. Andere Strukturproteine wie das "M" und "2b" zeigen eine Übereinstimmung von 78 bis 81% bzw. 74% (Meng et al., 1994; Kapur et al., 1996; Wu et al., 2001). Europäische und nordamerikanische PRRS-Viren müssen aus genetischer Sicht als zwei unterschiedliche Cluster eines Vorläufervirus gesehen werden (Plagemann, 1996; Nelsen et al., 1999). Die Unterschiede in der Gensequenz legen nahe, dass die Aufspaltung in nordamerikanische und europäische Stämme vor dem Auftreten des PRR-Syndroms gegen Ende der 80iger Jahre stattfand (Magar et al., 1995; Kapur et al., 1996). Auf der anderen Seite weckt bei vielen Fachleuten das fast zeitgleiche Auftreten des PRR-Syndroms in Europa und Nordamerika Zweifel an der Theorie einer getrennten Entwicklung beider Cluster.

Nordamerikanische Virusisolate zeigen eine erhebliche Variabilität (Magar et al.,1995; Kapur et al., 1996; Pirzadeh et al., 1998). Ältere Veröffentlichungen beschreiben hingegen bei europäischen Virusisolaten nur eine geringere Variabilität (Suárez et al., 1996; Le Gall et al., 1998). Neuere Untersuchungen wiederum zeigen, dass sich Isolate aus Großbritannien, Russland, der Tschechischen Republik, Dänemark, Italien, Österreich, Polen und Litauen um 9 bis 18% vom Lelystad-Virus divergieren (Drew et al., 1997; Andreyev et al., 2000; Indik et al., 2000; Forsberg et al., 2001; Bignotti et al., 2002; Forsberg et al., 2002; Schmoll et al., 2002; Stadejek et al., 2002). Ähnliche Abweichungen vom Lelystad-Virus wurden auch innerhalb Deutschlands beschrieben (Pesch, 2003).

Bei Ferkeln und heranwachsenden Schweinen unterscheiden sich die einzelnen Isolate erheblich bei den durch sie hervorgerufenen Pneumonien (Halbur et al. 1995, Thanawongnuwech et al., 1998). Einige Isolate sind sehr für subklinische Verläufe verantwortlich; andere Isolate lösen eine massive interstitielle Pneumonie aus. Derartige Unterschiede wurden auch bei Zuchtschweinen beobachtet (Mengeling et al., 1994, 1996, 1998; Park et al., 1996). Es ist deshalb weitestgehend akzeptiert, dass sich die unterschiedlichen Virusisolate nicht nur deutlich bezüglich der genetischen Ausstattung und Antigenität, sondern auch bezüglich ihrer Virulenz unterscheiden. (Meng et al., 1994, 1995, 1996; Meng, 2000). Trotzdem konnte bisher keine Verbindung zwischen einer bestimmten Sequenz in Genom der verschiednen Isolate und der klinischen Verlaufsform des PRRS herstellen. Somit eignen sich zur Zeit die verschiedenen Eigenschaften der Feldisolate eher für epidemiologische Untersuchungen. Einen Hinweis auf die Auswahl bestimmter Impfstoffe können sie deshalb nicht geben.

Impfstoffe und Immunität

Nach gesicherter Diagnose "PRRS" ist die Impfung die Maßnahme der Wahl. Der Erfolg von Impfmaßnahmen setzt voraus, dass die Immunisierung wenigstens drei bis vier Wochen vor der Exposition durchgeführt wird (Grosse Beilage, 2002). Ein begleitendes Hygieneprogramm sowie die Behandlung von Begleiterkrankungen sind unverzichtbar. Für den Einsatz bei Ferkeln, Mastschweinen und Sauen stehen mehrere Tot - und Lebendimpfstoffe zur Verfügung, von denen entsprechend den betrieblichen Erfordernissen, der für den betreffenden Bestand und das dort ausgearbeitete Programm am besten geeignete Impfstoff ausgewählt werden kann. Dabei sind die Empfehlungen des Herstellers zu Alter und Auswahl der Tiere sowie Zeitabständen für Wiederholungsimpfungen und zum Umgang mit dem Impfstoff besonders zu beachten.

In den in Deutschland angebotenen Impfstoffen sind entweder ein amerikanischen oder ein europäischer Impfstamm enthalten. Beide Impfstämme wurden in den Jahren 1991/92 in den USA bzw. Europa isoliert. Selbst bei Verwendung des Impfstoffes mit europäischem Impfvirus bestehen auf Grund der hohen Variabilität der PRRS-Viren in Deutschland auch zwischen den Impf- und den zur Zeit isolierten Feldviren strukturelle Unterschiede von bis zu 20 %. Zudem spielt die humorale Immunantwort bei PRRS nur eine untergeordnete Rolle. Insgesamt ist der Impfschutz durch Lebendimpfstoffe stabiler als der durch Totimpfstoffe, denn neben den Antikörpern (humorale Immunantwort) wird bei Lebendimpfstoffen zusätzlich die zelluläre Immunantwort gefördert, das heißt es werden zusätzlich Immunzellen gebildet, die selbst das PRRS-Virus oder PRRSV-infizierte Zellen zerstören können (Bautista et al., 1997). Diese zelluläre Immunität kann nicht routinemäßig gemessen werden. Studien (Plana Durán et al., 1997) machen deutlich, dass eine Immunität auch dann noch vorhanden sein kann, wenn keine spezifischen Antikörper, die sich gegen Strukturen des PRRS-Virus richten, mehr nachgewiesen werden können.

Auf Grund der großen Unterschiede zwischen Impf- und Feldviren müssen für die Beurteilung, ob ein bestimmter Impfstoff bei sachgemäßer Anwendung einen ausreichenden Schutz vor dem PRRS-Virus bietet, sogenannte "Challenge-Versuche" unter kontrollierten Bedingungen und Feldbeobachtungen herangezogen werden.

So wurden zwei Studien mit seronegativen Jungsauen durchgeführt (Canals et al., 2000; Medveczky et al., 2002), bei denen die Tiere mit einer einzelnen Dosis Ingelvac®? PRRS MLV (ein amerikanischer Impfstamm) injiziert wurden. Am Tag 90 der Trächtigkeit wurden die Jungsauen in der ersten Studie mit einem spanischen Feldisolat (5710; HIPRA laboratories) und in der zweiten Studie mit dem im Jahre 1991 im niederländischen Lelystad isolierten PRRS-Feldvirus intranasal infiziert. Die infektiöse Dosis war 105 bzw. 106 TCDI50. Das Zeitintervall zwischen Impfung und Challenge mit den Feldvirusisolaten ein bzw. fünf Monate. Nach dem Abferkeln wurden die Zahl der mumifizierten und tot geborenen und die Zahl der lebend geborenen Ferkel aufgezeichnet. Die Würfe wurden bis zum 28. Tag nach dem Abferkeln verfolgt. Sowohl von den Sauen als auch von den Ferkeln wurden Blutproben genommen. Mittels ELISA-Test konnte eine Serokonversion (Nachweis von Antikörpern) durch die Impfung belegt werden. Bei den ungeimpften Kontrollgruppen führte die intranasale Infektion zu einer Serokonversion. Brachten die geimpften Jungsauen im Vergleich zu den ungeimpften Kontrollen signifikant mehr lebende Ferkel zu Welt. Zudem überlebten mehr Ferkel aus den Würfen geimpfter Jungsauen bis zum Tag 28 nach der Geburt. Die Ergebnisse belegen, dass der Lebendimpfstoff Ingelvac ® PRRS MLV mit seinem amerikanischen Impfstamm sowohl vor einem aktuellen spanischen Feldisolat als auch vor dem 1991 in den Niederlanden isolierten PRRS-Feldvirus schützt.

Offensichtlich sind Lebendimpfstoffe sogenannten Totimpfstoffen überlegen. Dies legen Infektionsversuche mit Sauen nahe, die als Saugferkel mit einem PRRS-Virus (Virus A) infiziert und anschließend zweimalig mit einem Totimpfstoff geimpft (stallspezifischer Totimpfstoff aus Viren A, B und C) wurden. Die Sauen wurden am 80.-100. Trächtigkeitstag mit einem Feldvirus, welches 16 -18% Abweichung zu Viren A-C aufwies, infiziert. Trotz Impfung traten Aborte 6 -14 Tage nach Infektion mit 82% totgeborenen Ferkeln auf (Joo, 2004).

Im Feld

Zu vergleichbaren Ergebnissen kommen Beobachtungen im Feld. So wird im Agrarmagazin "dlz" und anlässlich des 18. Weltkongress der Schweinetierärzte in Hamburg (Schröder, C., 2004; Schröder et al., 2004) über eine erfolgreiche Sanierung eines PRRS-Bestandes mit 190 Sauen berichtet. Der Betrieb, der vermutlich über Jungsauen mit einem europäischen PRRS-Feldvirus infiziert wurde, erfüllte bestimmte Voraussetzungen: isolierte Lage, Jungsauenzukauf aus PRRS-freiem Bestand, Spermazukauf aus PRRS-freier KB-Station, geteilte Produktonsketten, guter Hygienestatus und Anwendung des Rein-Raus-Prinzip

Kernstück der Sanierung war die regelmäßige Impfung mit dem Lebendimpfstoff Ingelvac ® PRRS MLV. Im Abstand von etwa acht Wochen wurden alle Sauen unabhängig vom Reproduktionsstadium zweimalig geimpft. Ziel war es, möglichst schnell einen guten, einheitlichen Immunstatus in der Herde zu erreichen und das Zirkulieren des europäischen Feldvirus im Betrieb zu unterbinden. Ab dem Zeitpunkt der zweiten Impfung erhielten die Sauen nach gut vier Wochen eine weitere Impfung zwischen dem 40. und 60. Tag der Trächtigkeit. Damit sollte eine Übertragung des Impfvirus über die Placenta auf die Ferkel verhindert werden. Zugekaufte Jungsauen, die vor der Eingliederung sechs Wochen lang in einem räumlich und lüftungstechnisch getrennten Stall untergebracht sind, wurden in diesem Zeitraum erstmals mit dem Lebendimpfstoff Ingelvac ® PRRS MLV geimpft. Um die Wirkung des Impfprogrammes beurteilen zu können, wurde die bereits übliche PRRS-Serologie noch dichter durchgeführt. Eine anschließende Antikörper-Differenzierung gegen Impf- bzw. Feldvirus ermöglichte die Interpretation der nachgewiesenen Titerverläufe. Es zeigte sich, dass der Antikörpertiter ab der zweiten Impfung sehr gleichmäßig verlief und die bekannten Symptome wie Spätaborte nicht mehr auftraten. Da die zugekauften Jungsauen nach Abschluss des Sanierungsprogramms nicht mehr geimpft wurden, ließen ihre Blutuntersuchungen sichere Rückschlüsse auf den PRRS-Status der Herde zu. Bei ihnen und den Aufzuchttieren konnten auch nach mehreren Monaten keine PRRS-Antikörper nachgewiesen. Damit war belegt, dass die Schweine keinen Kontakt zum PRRS-Virus hatten und eine Viruszirkulation im Bestand nicht mehr stattfand (Schröder, 2004; Schröder et al., 2004).

Auch andere Studien belegen die Möglichkeit mit dem Lebendimpfstoff Ingelvac ® PRRS MLV, der ein in den USA isoliertes Impfvirus enthält, (Heller et al., 2004) Sauenbestände zu sanieren. Hingegen wird in der Fachliteratur über Fehlschläge in Europa berichtet, selbst wenn ein Lebensimpfstoff mit einem Impfvirusstamm europäischer Herkunft eingesetzt wird. (Stadejek et al., 2004)

Die Kontrolle des PRRSV ist zumeist auf eine Vermeidung klinischer Erkrankungen ausgerichtet. Der Versuch einer Eradikation des PRRSV empfiehlt sich nur in Herden, die einem kalkulierbar geringen Risiko für eine Reinfektion ausgesetzt sind und Vorteile bei der Vermarktung PRRS-freier Tiere haben (Grosse Beilage, 2002).

"Blaues-Ohr" Syndrom bei Saugferkeln ist assoziiert mit PRRS

Fazit

Auf Grund der hohen Variabilität des PRRS-Virus und der Tatsache, dass PRRS-Impfstoffe auf zellulärer Ebene schützen, erscheint es wenig sinnvoll, Impfstoffe nach dem genutzten Impfstamm zu beurteilen oder zu bewerben. Vielmehr lassen nur "Challenge-Versuche" unter kontrollierten Bedingungen und Feldbeobachtungen eine objektive und aussagekräftige Beurteilung zu.

Literatur