Zeckenübertragene Infektionserreger bei Hunden im Raum Berlin/Brandenburg: Prävalenzen und Untersuchungen zum Infektionsrisiko

Abstract

Vektorübertragene Krankheiten stellen ein wichtiges Teilgebiet der klinischen Tiermedizin bei Hunden dar. Dabei spielen Zecken als Vektoren verschiedener Infektionserreger eine große Rolle. Ihre Ausbreitung wird unter anderem durch den zunehmenden Reiseverkehr von Tieren, das Ausbleiben langer harter Winter und die Renaturierung landwirtschaftlicher Nutzflächen gefördert. Zudem stellen neu aufkommende Infektionserreger sowie das Vorkommen von Koinfektionen Herausforderungen für die tierärztliche Praxis dar. Um Informationen über die Gefährdung Berliner Hunde durch zeckenübertragene Infektionserreger zu gewinnen, war Zielstellung dieser Dissertation die Ermittlung von Prävalenzen der Erregergruppen Babesia spp., Rickettsia spp., Anaplasmataceae und Borrelia spp. in von Hunden abgesammelten Zecken, verbunden mit der Erfassung des Scutal Index (SI) als Maß für die Dauer der Blutmahlzeit einer jeden Zecke. Die untersuchten Zecken stammen aus einer Umfrage- und Sammelstudie, durchgeführt im Zeitraum März 2010 bis April 2011 an der Klinik für kleine Haustiere der Freien Universität Berlin (Beck, 2012). Studienteilnehmer mit ihren Hunden aus Berlin und Umgebung wurden im Lauf der Vorgängerstudie akquiriert und reichten Zecken der Spezies I. ricinus, I. hexagonus und D. reticulatus ein. Der SI von 1694 Zecken wurde ermittelt, der Erregernachweis fand bei 1255 Zecken mittels PCR und Sequenzierung oder High Resolution Melting Curve Analysis (HRM) statt. Über 40 % der untersuchten weiblichen I. ricinus (n=480) und über 60 % (n=647) der untersuchten weiblichen D. reticulatus wurden aufgrund der SI-Ergebnisse erst nach ca. zweitägiger Blutmahlzeit gefunden und entfernt. Weibliche Zecken wiesen einen signifikant höheren SI und eine höhere Infektionsrate auf als männliche Zecken (p<0,001). Weiterhin ließ sich ein statistisch signifikanter Zusammenhang zwischen Felllänge der Hunde und SI für die Spezies D. reticulatus erkennen (p<0,05). Für die anderen Spezies war dieser Zusammenhang nicht statistisch signifikant. Es bestand außerdem eine positive Korrelation zwischen dem SI und der Wahrscheinlichkeit enthaltener Infektionserreger in Zecken (p<2,2#10-7). Die Prävalenzen für Babesia spp. lagen bei 2,5 % (KI: 0,92-5,45 %) für I. ricinus und 3 % (KI: 0,77-7,95 %) für I. hexagonus, darunter die Spezies B. microti, B. venatorum und B. capreoli. Rickettsia spp. wurden mit einer Prävalenz von 61 % (KI: 54,2- 67,5 %) in I. ricinus und 39 % (KI: 33,7-45,2 %) in D. reticulatus sowie 44 % (KI: 36,6-52,4 %) in I. hexagonus nachgewiesen. Die zur Genospeziesdifferenzierung untersuchten Proben ergaben den Nachweis von R. helvetica, R. raoulti und R. monacensis. Die Untersuchung auf Erreger der Gruppe der Anaplasmataceae ergab eine Prävalenz von 6,5 % (KI: 4,9-8,4 %) und 3,9 % (KI: 1,6-8,0 %) A. phagocytophilum in I. ricinus bzw. I. hexagonus. Candidatus Neoehrlichia mikurensis wurde in 4,3 % (KI: 3,0-5,9 %) der I. ricinus sowie in 5,9 % (KI: 2,9- 10,6 %) der I. hexagonus nachgewiesen. Die ermittelten Prävalenzen für Borrelia spp. Lagen in I. ricinus bei 11,6 % (KI: 9,5-14,0 %) und in I. hexagonus bei 11,2 % (KI: 6,9-17,0 %). Die Genospezies waren hierbei B.afzelii, B. garinii, B. burgdorferi sensu stricto und B. miyamotoi. Eine Koinfektionsrate von 20 % (KI: 14,5-26,5 %) in I. ricinus und 15 % (KI: 9,0-23,0 %) in I. hexagonus sowie eine Gesamtinfektionsrate von 65 % (KI: 57,9-72,2 %) in I. ricinus, 59 % (KI: 39,2-68,3 %) in I. hexagonus und 64 % (KI: 55,4-71,2 %) in D. reticulatus wurde ermittelt. Die im Laufe der Studie erhobenen Prävalenzen im Zusammenhang mit der berechneten Dauer der Blutmahlzeit der untersuchten Zecken geben deutliche Hinweise darauf, dass Berliner Hunde einem nicht zu unterschätzenden Infektionsrisiko ausgesetzt sind. Prophylaxemaßnahmen werden offenbar nur unzureichend durchgeführt und müssen demnach verbessert werden. Das breite Wirtsspektrum von I. ricinus und I. hexagonus verleiht den Ergebnissen zudem eine humanmedizinische Relevanz. Neuartige Erreger wie Candidatus Neoehrlichia mikurensis und B. miyamotoi konnten nachgewiesen werden und belegen die Notwendigkeit eines kontinuierlichen Monitorings von Zeckenpopulationen bezüglich enthaltener Infektionserreger. Dazu wurde durch die im Zuge der Studie etablierte Methode der HRM ein hilfreiches diagnostisches Mittel geschaffen.

Vectorborne diseases are an important part of the clinical veterinary medicine of dogs. For these diseases ticks play a major role as vectors of different infectious agents. The spreading of ticks is enhanced by an increased transport of animals cross country borders, the absence of cold and long winters as well as the re-naturation of agricultural areas. Today, the emergence of infectious diseases as well as the appearance of coinfections pose a challenge during the clinical work of veterinarians. To gather information about the current risk for dogs regarding tick borne diseases this study focused on the detection of four groups of pathogens: Babesia spp, Borrelia spp., Rickettsia spp. and Anaplasmataceae. All examined ticks were collected from dogs living in Berlin and Brandenburg. As part of the risk analysis, scutal indices (SI) were determined for each tick in order to obtain a rough estimation of duration of feeding. All analysed ticks were collected between March 2010 and April 2011 in the course of a previous study regarding tick control and infestation patterns of dogs at the Small Animal Clinic of the Freie Universität Berlin (Beck, 2012) (Klinik und Poliklinik für kleine Haustiere der Freien Universität Berlin). During the study participants collected I. ricinus, I. hexagonus and D. reticulatus ticks from their dogs. These ticks were used for SI measurements (1693 ticks) and the detection of infectious agents (1255 ticks) by means of PCR, sequencing, or High Resolution Melting Curve Analysis (HRM). According to SI measurements, over 40% of examined female I. ricinus (n=480) and over 60% (n=647) of examined female D. reticulatus were removed after a feeding time of at least two days. Female ticks had a significantly higher SI than males (p<0.001). Furthermore, a significant correlation between the fur length of the dogs and the SI of the tick species D. reticulatus was discovered (p<0.05). SI of ticks and the probability of an infection correlated positively (p<2.2#10-7). Prevalences of Babesia spp. in I. ricinus and I. hexagonus were found to be as high as 2.5% (CI: 0.92-5.45%) and 3% (CI: 0.77-7.95%) respectively, sequencing revealed B. microti, B. capreoli and B. venatorum. Rickettsia spp. infected 61% (CI: 54.2-67.5%) of I. ricinus and 39% (CI: 33.7-45.2%) of D. reticulatus as well as 44% (CI: 36.6-52.4%) of I. hexagonus. Detected genospecies were R. helvetica, R. raoulti, and R. monacensis. Of all examined I. ricinus ticks, 6.5% (CI: 4.9-8.4%) and 4.3% (CI: 3.0-5.9%) were infected by A. phagocytophilum and Candidatus Neoehrlichia mikurensis, respectively. Examined I. hexagonus had a prevalence of 3.9% (CI: 1.6-8.0%) for A. phagocytophilum and 5.9% (CI: 2.9-10.6%) for Candidatus Neoehrlichia mikurensis. Prevalences for Borrelia spp. were found to be as high as 11.6% (CI: 9.5-14.0%) in I. ricinus and 11.2% (CI: 6.9-17.0%). In I. hexagonus. Borrelia spp. were identified as B. afzelii, B. garinii, B. burgdorferi sensu strict and B. miyamotoi. Coinfections were found in 20% (CI: 14.5-26.5%) of I. ricinus and in 15% (CI: 9.0-23.0%) of I. hexagonus whereas the total prevalence of any infection was 65% (CI: 57.9-72.2%) in I. ricinus, 59% (CI: 39.2-68.3%) in I. hexagonus and 64% (KI: 55.4-71.2%) in D. reticulatus. The determined prevalences in combination with the estimated duration of feeding of ticks examined during this study point out that dogs in Berlin and Brandenburg are exposed to a relatively high infection risk. Prophylactic approaches are obviously often not performed correctly and recommendations therefore need to be improved. The broad host spectrum of I. ricinus and I. hexagonus underlines that the findings of the study are also relevant for human medicine. Emerging infectious disease agents such as Candidatus Neoehrlichia mikurensis and B. miyamotoi were detected within this study and underline the importance of continuous monitoring of tick populations regarding the occurrence of infectious pathogens. The newly developed HRM method may serve as a valuable diagnostic tool during such surveys.