Experimentelle Infektion mit Mycoplasma bovis und Auswirkungen auf die äußere Atmung beim Kalb

Abstract

Aufgabenstellung: Das Ziel der Studie bestand in der Etablierung eines Mycoplasma-bovis – Infektionsmodells beim Kalb. Mit Hilfe dieses Infektionsmodells sollten die Auswirkungen einer aerogenen Challenge/Exposition mit Mycoplasma bovis auf die Lungenfunktion auf klinische und hämatologische Parameter untersucht und die pathologisch-histologischen Veränderungen beschrieben werden. Studiendesign: Insgesamt wurden 30 klinisch unauffällige und M. bovis freie Kälber in das Versuchsvorhaben einbezogen. Hiervon wurden insgesamt 24 Tiere (Gr. I: n = 6; Gr. II: n = 6; Gr. III: n = 12) experimentell mit M. bovis – haltigem Aerosol infiziert und 6 Tiere (Gr. IV) dienten als nicht infizierte Kontrollgruppe. Der Beobachtungszeitraum erstreckte sich bei den Gruppen I und II über 10 Tage post infectionem (p.i.) und bei den Gruppen III und IV über 35 Tage p.i.. An allen Tieren wurden klinische Symptome erfasst, Erregernachweise durchgeführt, Lungenfunktionen gemessen, venöses Blut entnommen und Organproben post mortem untersucht. Die klinischen Symptome wurden anhand einer Scorevergabe systematisiert. Der Erregernachweis wurde mittels PCR in Nasentupfer- und Kottupferproben sowie post mortem in Organproben durchgeführt. Für serologische Untersuchungen wurde eine KBR angewandt. Lungenfunktionsdiagnostische Tests wurden mit Hilfe des Systems „Masterscreen-IOS“ (VIASYS Healthcare) durchgeführt. Zur Datenaufbereitung wurde die Software FAMOS eingesetzt. Sie ermöglicht bei lungenfunktionsdiagnostischen Untersuchungen der Lunge von Kälbern eine exaktere Betrachtung der respiratorischen Impedanz im niederfrequenten Bereich. Diese aufbereiteten Daten wurden mittels des Statistikprogrammes Statgraph 4.0 ausgewertet. Ergebnisse: Alle 24 Versuchstiere wurden erfolgreich mit M. bovis infiziert, während bei den 6 Kontrolltieren keine Mycoplasma bovis – Infektion nachgewiesen werden konnte. Vage Symptome einer respiratorischen Erkrankung mit subfebriler Temperatur wurden nur an Einzeltieren zu wenigen Zeitpunkten nach der Infizierung beobachtet. Lungenfunktionsdiagnostische Kenngrößen der Ventilation und der Atmungsmechanik blieben unbeeinflusst. Eine eingetretene Granulozytopenie sowie signifikante Abfälle der Elektrolytkonzentrationen könnte im Zusammenhang mit einer M. bovis – Infektion stehen. Es gelang, eine milde eitrige broncho-interstitielle Pneumonie zu erzeugen. Schlussfolgerungen: Durch eine experimentelle Infizierung des Respirationstraktes beim Kalb mit Mycoplasma bovis wurde eine milde subklinisch verlaufende Mykoplasmose ausgelöst, welche keine signifikanten funktionellen Konsequenzen für die äußere Atmung hatte. Zur weiteren Optimierung des Infektionsmodelles wird empfohlen, die aerogene Art der Exposition beizubehalten, aber die Keimzahl des Infektionsstammes Bx 89/97 auf ca. 5 x 109 KbE je ml Infektionskultur zu erhöhen. Zusätzlich wird empfohlen, die intranasale Exposition an 2-3 aufeinanderfolgenden Tagen zu wiederholen.

Aim: The aim of this study was to establish a Mycoplasma bovis infection model in calves. The consequences of the latter infection were studied by use of lung function tests, clinical observations, haematological examinations and subsequent necropsies including pathohistological examinations. Animals and Methods: In total 30 clinically healthy, Mycoplasma bovis - free calves were included in this study. Twenty four calves were experimentally infected with Mycoplasma bovis via aerosol whereas 6 calves served as non-infected controls. The observation period was 10 days post inoculationem for groups I and II and 35 days p.i. for groups III and IV. In all animals, clinical signs, detection of different pathogens, lung function tests and results of the examination of venous blood samples were recorded and analysed. Subsequently Mycoplasma bovis DNA was isolated from nasal and rectal swabs as well as from tissue samples using PCR. Serology was performed using CFT. Lung function testing was performed using the system “Masterscreen-IOS” (VIASYS Healthcare). To explore information in the frequency range 1 – 5 Hz, the software FAMOS (Fast Analysis and Monitoring Of Signals) was used for recalculation of original IOS-data. FAMOS allowed evaluation of the respiratory impedance at frequency lower than 5 Hz and facilitated examination of the peripheral respiratory system in calves for further diagnostic purposes. Data were analysed by the statistical program “Statgraph 4.0”. Results: All 24 calves were successfully inoculated with Mycoplasma bovis. The 6 control animals remained negative for Mycoplasma bovis during the entire study. Subclinical signs of respiratory disease with subfebrile temperatures were observed only in some animals within a few days after inoculation. Lung function parameters of ventilation and respiratory mechanics were not affected by infection with Mycoplasma bovis. A granulocytopeny and significant decreases in the concentration of certain electrolytes might be related to a Mycoplasma bovis challenge. Histologically, a mild purulent broncho-interstitial pneumonia was observed. Conclusions: Using Mycoplasma bovis strains and an aerogenous route of inoculation, a mild subclinical Mycoplasma bovis infection was induced. In order to improve the latter model, we recommend to increase the dosage for aerogen infection and to continue with intranasal inoculation for 2-3 consecutive days.