dc.contributor.author
Gerlach, Frank
dc.date.accessioned
2018-06-08T00:10:06Z
dc.date.available
2009-04-02T09:08:31.679Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/11565
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-15763
dc.description.abstract
Eimeria - Infektionen sind protozoäre Parasitosen die weltweit bei vielen
Haus- und Nutztieren vorkommen, so auch bei den Altweltkamelen. Die
Morphologie, die endogene und exogene Entwicklung der kamelspezifischen
Eimerien sowie die histopathologischen Veränderungen bei einer solchen
Infektion sind nicht umfassend erforscht und die überwiegende Zahl der
Publikationen zu dieser Thematik ist größtenteils mehr als 20 Jahre alt. Auch
über die auslösenden Faktoren einer Kokzidiose (Eimeriose), der klinisch
relevanten Verlaufsform einer Eimerieninfektion, existieren keine analytischen
Studien. Mit Toltrazuril (Baycox®) kommt derzeit ein Antikokzidium zur
Anwendung, das für Altweltkamele nicht zugelassen ist und zu dessen
Pharmakokinetik, Verträglichkeit und Wirksamkeit bei dieser Tiergattung
weitgehend Unkenntnis besteht. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, zu diesen
Fragestellungen neue Erkenntnisse zu gewinnen. Hierfür wurden im Rahmen einer
Prospektivstudie Dromedare unter verschiedenen Versuchsbedingungen [Alter,
Haltung, Infektionsdosis, Medikation] experimentell mit E. cameli infiziert
und der Verlauf der Infektion sowie ihre klinische Relevanz untersucht.
Begleitend wurden die Blutbilder der Versuchstiere analysiert. Zur
detaillierten Beschreibung der endogenen Entwicklung von E. cameli wurden
täglich Kotproben mit einem quantitativen Nachweisverfahren auf Oozysten
getestet. Die durchgeführten Tenazitäts- und Sporulations-versuche dienten der
Erhebung von Daten zur exogenen Entwicklung des Parasiten. Außerdem wurden
Morphologiestudien an sporulierten Oozysten dieser Art durchgeführt.
Histopathologische Untersuchungen an 1.192 Darmschnitten von 221
Altweltkamelen wurden vorgenommen, um die pathologischen Veränderungen und die
Lokalisation der endogenen Entwicklungsstadien im Magen-Darmtrakt zu
beschreiben. Zusammen mit mikrobiologischen Untersuchungsbefunden wurden diese
Ergebnisse in einer statistischen Analyse auf Risikofaktoren bezüglich einer
klinisch manifesten Kokzidiose untersucht. In einer weiteren statistischen
Berechnung wurde die Prävalenz von drei in Dubai vorkommenden Eimeria spp. im
Zeitraum von 4 Jahren analysiert sowie ein Zusammenhang zwischen dem Vorkommen
dieser Eimerien und anderen Endoparasiten geprüft. Darüber hinaus wurden
Versuche einer pro- und metaphylaktischen Behandlung mit Toltrazuril (Baycox®)
an den experimentell infizierten Dromedaren durchgeführt. Die vorliegende
Arbeit beschreibt Infektionen mit E. cameli, E. dromedarii und E. rajasthani
bei Altweltkamelen im Emirat Dubai. Für E. cameli konnte experimentell eine
Präpatenz von 16 – 40 Tagen und eine Patenz von 12 – 48 Tagen errechnet
werden. Die Infektionskurven hatten in der Patenzphase einen mehrheitlich
zweigipfeligen Verlauf, der auf eine wellen-förmige Oozystenausscheidung
hindeutet. Diese könnte die Folge von zwei zeitversetzten ungeschlechtlichen
Vermehrungsphasen von E. cameli sein. Eine klare tageszeitliche Dynamik bei
der Oozystenausscheidung konnte nicht eruiert werden. Nach künstlicher
Primärinfektion lag die Gesamtausscheidung zwischen 20 x 106 und 182 x 106
Oozysten. Das Versuchstier mit der niedrigsten Infektionsdosis und dem
niedrigsten Lebensalter hatte die höchste Gesamtoozystenausscheidung. Die
experimentelle Infektion mit unterschiedlich hohen Dosen erzeugte bei keinem
der Versuchstiere spezifische Symptome einer klinischen Kokzidiose.
Wiederholte Blutuntersuchungen zeigten, dass die neutrophilen Granulozyten
bereits während der Präpatenz erhöht sein können und so einen Hinweis auf eine
Eimeria – Infektion geben. Bei einer Umgebungstemperatur von 22 - 24 °C
sporulierte E. cameli innerhalb von 8 - 20 Tagen. E. cameli besitzt eine große
Widerstandsfähigkeit gegenüber hohen Temperaturen und einer relativ niedrigen
Luftfeuchtigkeit. Diese Spezies zeigte für das Emirat Dubai im Jahresverlauf
und in einem Vierjahreszeitraum (2003 - 2006) eine annähernd gleichbleibend
hohe Prävalenz von 16,3 % im Monatsmittel. Im Rahmen eigener
Morphologiestudien erfolgte die Wiederbeschreibung einer erstmals von YAGOUB
(1989) dokumentierten fragilen, transparenten Außenhülle bei E. cameli. Wie
die histologisch diagnostizierten Eimeria – Infektionen und Kokzidiosefälle
zeigen, sind die endogenen Entwicklungsstadien der Eimerien hauptsächlich in
der Lamina propria mucosae der Dünndarmschleimhaut zu finden. Dabei ist in den
Krypten von Jejunum und Ileum die größte Zahl der Stadien lokalisiert. Bei
einer Eimeria – Mischinfektion (E. cameli + kleine Eimerien) ist das Risiko
für einen klinisch relevanten Verlauf, im Sinne einer Kokzidiose, im Vergleich
zu einer Infektion mit E. cameli oder mit kleinen Eimerien allein statistisch
signifikant höher und könnte möglicher-weise noch weiter ansteigen, wenn eine
gleichzeitige Cl. perfringens – Infektion vorliegt. Durch eine solche
bakterielle Sekundärinfektion könnte sich das klinische Bild einer akuten
Kokzidiose so verschärfen, dass es zu irreversiblen Schädigungen an
lebenswichtigen Organen kommt, die den Tod der Tiere zur Folge haben. Die
Medikationsversuche mit Toltrazuril (Baycox®) zeigten, dass dieses
Antikokzidium bei einmaliger oraler Applikation an unterschiedlichen Tage p.i.
den Lebenszyklus der Eimerien nicht unterbrechen und eine patente Infektion
nicht verhindern konnte. Bei einer wiederholten dreimaligen oralen Anwendung
(Dosis: je 20 mg/kg KM) im Abstand von jeweils 5 bis 6 Tagen wurden bei den
Tieren keinerlei Nebenwirkungen durch Toltrazuril festgestellt, was für eine
gute Verträglichkeit spricht. Der steile Anstieg der Serumkonzentrationskurve
in den ersten 3 Tagen zeigt, dass das Medikament schnell absorbiert wird. Das
Wiederabfallen der Kurve nach Erreichen eines Maximums zeigt, dass Toltrazuril
verstoffwechselt und seine Metaboliten ausgeschieden werden. Durch die
Literaturstudie und die eigenen Untersuchungen im Emirat Dubai wird deutlich,
dass Eimeria - Infektionen bei Dromedaren sehr häufig sind. Zumeist handelt es
sich dabei um Monoinfektionen mit nur einer Eimeria – Art, die nach diesen
Untersuchungen v.a. zu subklinischen Verläufen führen. Auch wenn klinisch
manifeste Kokzidiosen (Eimeriosen) somit wesentlich seltener sind, können sie
bei Dromedaren zu schweren, auch tödlichen Erkrankungen führen. Vor dem
Hintergrund zunehmender Tierkonzentrationen auf Kamel-farmen könnte diese
Erkrankung in der Zukunft aber eine größere klinische Bedeutung erlangen.
de
dc.description.abstract
Eimeria – infections are protozoan parasitoses that occur worldwide among many
domestic and farm animals, thus also among Old World Camels (OWC). The
morphology, the endogenous and exogenous development of Eimeriae that are
specific for camels as well as the alterations that can be detected
histopathologically in such an infection are not comprehensively investigated
and the majority of publications on this topic is more than 20 years old.
Furthermore, there are no studies on factors associated with Coccidiosis
(Eimeriosis) which is the clinically relevant form of an Eimeria infection. At
present, the anticoccidial drug toltrazuril (Baycox®) is being used but is not
registered for OWC. In addition there is largely a lack of understanding for
the pharmacocinetic, tolerance and effectiveness in this genus. It was the
goal of this work to collect new information about all of the above questions.
Dromedaries were experimentally infected with E. cameli using different
experimental set-ups, such as age, type of housing, infectious dose and
medication. The course of the infection was investigated. To describe the
endogenous development of E. cameli daily faeces samples were collected and
examined for oocysts using a quantitative test [sedimentation]. Trials on the
tenacity and observation of sporulation served to collect data on the
exogenous development of the parasite. Furthermore, studies on the morphology
of sporulated oocysts of this species were conducted. Histopathological
examinations on 1,192 intestine sections of 221 OWC were done to describe
pathological alterations as well as the location of the developmental stages
in the gastrointestinal tract. Together with microbiological data this
information was used to conduct a statistical analysis on potential risk
factors for clinically relevant coccidiosis. In addition a possible
association with other endoparasites was tested. Finally, pro- and
metaphylactic treatment with toltrazuril (Baycox®) were conducted on
experimentally infected dromedaries. This work deals with the three species E.
cameli, E. dromedarii and E. rajasthani in OWC in Dubai. For E. cameli a
prepatent period of 16 - 40 days could be determined by experimental infection
as well as a patent period of 12 - 48 days. The shedding curves showed mostly
a bimodal distribution which is compatible with an undulating excretion of
oocysts. This could be due to two asexual proliferation phases in E. cameli
that are staggered in time. It was not possible to identify a clear circadian
dynamic in the oocyst excretion. After experimental infection between 20 x 106
and 182 x 106 oocysts were shed. Among all animals the one with the lowest
infectious dose and the youngest age shed most occysts. None of the different
infectious doses led to a clinically apparent illness compatible with
coccidiosis. Repeated blood samples showed that neutrophile granulocytes can
be elevated during the prepatent period as a possible consequence of an
Eimeria – infection. At an ambient temperature of 22 - 24°C E. cameli
sporulated within 8 - 20 days. E. cameli is very robust towards high
temperatures and low relative humidity. Prevalence data from routine faeces
samples in the emirate of Dubai were analysed for a period of 4 years, between
2003 – 2006. There was no significant variation over the years. In addition,
prevalence from month to month were rather constant with a monthly average of
16.3 %. The morphological studies were able to describe the fragile and
transparent outer veil of E. cameli which was detected for the first time by
YAGOUB (1989). The endogenous developmental stages can be found principally in
the Lamina propria mucosae of the epithelium of the small intestine. The
highest number of parasites can be found in the crypts of jejunum and ileum.
Compared with an infection with E. cameli or small Eimeriae alone a mixed
infection with Eimeria species (E. cameli + small Eimeriae) was statistically
significantly associated with coccidiosis, the clinically relevant course of
an Eimeria infection. It is possible that this risk is elevated further with a
concurrent Cl. perfringens infection with irreversible damage in vital organs
leading to death. Medication experiments with toltrazuril (Baycox®) showed
that this anticoccidial drug (when given once oral p.i. on different days) was
not able to interrupt the life cycle and a patent infection of Eimeriae.
Giving the drug three times oral with a dose of each 20 mg/kg body weight with
intervals of 5 to 6 days no side effects were observed supporting the notion
of good tolerability. The rapid increase of the serum level in the first three
days demonstrates its rapid absorption. The decline of the curve after
reaching the peak supports the idea that toltrazuril is metabolized and its
metabolites are excreted. Literature studies and the own investigations have
shown that Eimeria infections in dromedaries are frequent. However, most
infections are mono-infections with just one species which, according to my
findings, lead in the most of the cases just to a subclinical course of
infection. On the other hand, in dromedaries coccidioses can lead to severe
and fatal illness. In front of the background of an increasing concentration
of animals in camel farms (with an increased risk for infection due to
coprophagia) this illness could gain far greater importance in the near
future.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
Protozoan Infections
dc.subject
Eimeria cameli (Eimeria dromedarii
dc.subject
Eimeria rajasthani)
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::630 Landwirtschaft
dc.title
Kokzidiose beim Dromedar (Camelus dromedarius)
dc.contributor.firstReferee
Herr Prof. Dr. Rolf Karl Schuster
dc.contributor.furtherReferee
Herr Prof. Dr. Dr. h. c. mult. Theodor Hiepe
dc.contributor.furtherReferee
Frau Univ.-Prof. Dr. Johanna Plendl
dc.date.accepted
2008-08-26
dc.date.embargoEnd
2008-08-26
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000009165-8
dc.title.translated
Coccidiosis in dromedaries (Camelus dromedarius)
en
refubium.affiliation
Veterinärmedizin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000009165
refubium.note.author
Mensch und Buch Verlag
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000005348
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free
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open access