Vorlesung: Fortpflanzung Wintersemester 2006/7, 5. Fachsemester - Embryotransfer als Risiko für die Übertragung infektiö

1. Vorlesung: FortpflanzungWintersemester 2006/7, 5. Fachsemester - Embryotransfer als Risiko für die Übertragung infektiöser Erkrankungen AGTK Wehrend

2. Biologie des Erregers und des Wirtes Epidemiologische Aspekte Infektionsrisiko Embryotransfer Gesetzliche Regelungen AGTK Wehrend

3. Infektionserreger Klinisch-inapparente Infektion Infektions-erkrankung • BHV-1- BVDV- Paratuberkulose temporärer Ausscheider Dauer-ausscheider AGTK Wehrend

4. Anheftung an die Zona pellucida • Infektion der Blastomeren AGTK Wehrend

5. Kontamination/Infektion von - Granulosazellen- Kumuluszellen- ovariellen Stromazellen- Follikelflüssigkeit • nachgewiesen bei experimentellerund natürlicher Infektion von • BVDV- BHV-1 AGTK Wehrend

6. Kontamination durch - Samenzellen- BVDV: insbesondere bei persistent infizierten Tieren akute Erkrankung: geringe Virusmengen • Akkzessorische Geschlechtsdrüsen- Blutkontaminationen- Harnkontaminationen • Infektion von Kühen durch kontaminiertes Sperma vielfach beschrieben für BHV-1 und BVDV (Schlafer et al., 1990) AGTK Wehrend

7. Seminalplasma > Samenzellen Schutzmechanismen: - Akute Erkrankung: Libidoverlust- Rekonvaleszensphase: Pathomorphologie - Verdünnungsfaktor - Antibiotikaschutz trügerisch - Resistenzbildung - Temperatureffekt Hohe Anforderung an die Gesundheitsüberwachung von VatertierenKontrollproben AGTK Wehrend

8. In-vivo: Übertragung von Erregern durch „infiziertes“ Sperma in die Eizelle beim Rind bisher nicht beschrieben. Sperma von BHV-1, BLV, BTV-seropositiven Bullen stellt eine zu vernachlässigende Gefahr für die Erzeugung gesunder Embryonen dar. Einschränkung: In-vitro-Embryonen, BVDV Health and Safety Advisory Committee (HASAC) of the International Embryo Transfer Society, Januar 2005 AGTK Wehrend

9. BVDV (100%) - MKS (68%) - Bluetongue-Virus (40%) - BHV-1 (27%) - Bovines Leukämievirus (16%)- Brucella abortus (8%) • Mycobacterium paratuberculosis (fekale Kontamination) AGTK Wehrend

10. Kontamination bei der Gewinnung:- Flüssigkeiten- Instrumente- Personal- Kot Infektion/Kontamination durch:- Manipulation- Kultivierung (Zusätze)- Lagerung (Stickstoffcontainer)- Transfer AGTK Wehrend

11. Zona pellucida als effektive Barriere • Schutz der Zellen vor Kontamination- Verbindung zwischen Pathogen und Zona ist speziesspezifisch (BVDV- stammspezifisch)- Schwein: sehr enge Verbindung zu unbehüllten Viren („sticking“)- Rind: „kleine Viren“ sind lockerer gebunden • als „große“ Viren AGTK Wehrend

12. - BHV-1, BHV-2- Rinderpest-Virus- Virus der Vesikulären Stomatitis- Haemophilus somnus- Mycobacterium paratuberculosis- Mycoplasma bovis- Mycoplasma bovigenitalis- Ureaplasma diversum • In-vivo-Embryonen + • Akabane Virus- Bovines Leukämie Virus- Bluetongue Virus- MKS-Virus- BHV-1, BHV-2- BVDV- Brucella abortus- Rinderpest-Virus- Virus der Vesikulären Stomatitis- Haemophilus somnus- Mycobacterium paratuberculosis- Mycoplasma bovis- Mycoplasma bovigenitalis- Ureaplasma diversum 10 x Waschen Trypsinierung - Rinderpest-Virus- Haemophilus somnus- Mycobacterium paratuberculosis- Mycoplasma bovis- Mycoplasma bovigenitalis- Ureaplasma diversum AGTK Wehrend Stringfellow and Givens, 2000

13. - Rinderpest-Virus- Haemophilus somnus- Mycobacterium paratuberculosis- Mycoplasma bovis- Mycoplasma bovigenitalis- Ureaplasma diversum Antibiotika - Rinderpest-Virus- Mycobacterium paratuberculosis- Mycoplasma bovis- Mycoplasma bovigenitalis- Ureaplasma diversum AGTK Wehrend

14. intakte Zona pellucida- Zona pellucida ohne anheftendes Material- Waschen (Pipettenwechsel, Medienvolumen, Waschgänge)- antibiotikahaltiges Medium- Trypsinbehandlung • Embryonen guter Morphologie (Gillespie et al., 1990) AGTK Wehrend

15. Übertragung vom Trägertier auf den Nachkommen AGTK Wehrend

16. Neospora caninum • Ende der 80er Jahre: Aborte in Kalifornien durch Protozoen- 1989 als Neospora caninum identifiziert- diaplazentare Übertragung beim Rind 1992 nachgewiesen vertikale Übertragung deutlich häufiger als Abort- Ausscheidung über das Sperma chronisch seropositiver Bullen (6/8) (Ferre et al., 2005)- 1-10 Parasiten/ ml- intermittierende Ausscheidung, kein Zusammenhang zwischen Titer und Spermaausscheidung AGTK Wehrend

17. Neospora caninum Infizierte Kuh > 90 % seropositive Nachkommen AGTK Wehrend

18. AGTK Wehrend

19. Neospora caninum Trägertiere sollten serologisch getestet werden.(Schares, 2005) ? AGTK Wehrend

20. Paratuberkulose • Lange klinisch symptomlos - Niederlande: 55% der Herden seropositiv - Leitlinien für den Umgang mit Paratuberkulose in Wiederkäuerbeständen (BAnz. 10.2.2005): „Die Paratuberkulose der Wiederkäuer steht im Verdacht im Zusammenhang zu stehen mit der beim Menschen auftretenden Erkrankung Morbus Crohn.“- Sehr genaue Vorstellungen zum Betriebs- management - Keine Angaben zur Gewinnung von Embryonen in betroffenen Betrieben AGTK Wehrend

21. Paratuberkulose • Ausscheidung mit dem Sperma- Kontamination von Spülflüssigkeit beim Embryotransfer- keine Gewinnung von infizierten Embryonen aus infizierten Kühen (n=16)- transplazentäre Übertragung ab Tag 60 p.c.- erster Fallbericht: Übertragung des Bakteriums von einem positiven Trägertier auf den Fetus AGTK Wehrend

22. Paratuberkulose Trägertiere sollten serologisch getestet werden. ? Ein aktueller serologischer Einzeltierstatus ist sowohl im positiven als vor allem im negativen Falle nicht aussagekräftig.Bundesministerium für Verbraucherschutz , Ernährung und Landwirtschaft, Juni 2005 AGTK Wehrend

23. BHV-1 • hoher Grad der Krankheitsfreiheit- Zunahme der Nachweise von iatrogener Einschleppung in die Herden- Anweisungen des Manual der International Embryo Transfer Society (insbesondere Trypsinbehandlung) bieten bei In-vivo-Embryonen ausreichende Sicherheit (Kategorie 1) BVDV- Unsicherheit durch unterschiedliches Verhalten verschiedener Virusstämme (Kategorie 3)- theoretische Gefahr der Dauerausscheider AGTK Wehrend

24. Übertragung von Infektionserkrankungen durch In-vivo-EmbryonenSchutzmechanismen • Klinische Untersuchung der Tiere- Einzeltier- und Herdenanamnese- Akut kranke Kühe – mangelhafte Ausbeute- Verdünnungseffekt- Frage nach der notwendigen Infektionsdosis- intakte Zona pellucida- Vorschriften des Manual der International Embryo Transfer Society- Gesundheitsstatus der Trägertiere (auch serologisch) AGTK Wehrend

25. In-vitro-Embryonen Kultivierungszusätze tierischen Ursprungs- fetales Kälberserum - Co-Kultivierung mit somatischen Zellen - adultes Serum Laborkontamination Veränderungen der Zona pellucida FKS: auch zertifizierte Chargen sind teilweise BVDV/BHV-1 positiv AGTK Wehrend

26. ex vivo TCM 199/Oviduktzellen TCM 199/PVA Zona pellucida Tag 8 bovine Embryonen AGTK Wehrend Kölle S., Anatomie Gießen

27. In-vivo-Embryonen In-vitro-Embryonen Waschen, Trypsinierung, AB Waschen, Trypsinierung, AB Entfernung der Erreger Persistenz der Erreger • Penetration der Zona (Leptospira)- festere Adhäsion (BHV-1, BVDV)- Veränderung der Porengröße und der Anzahl während der Kultivierung (Vanroose et al., 1991) • Samen als Kontaminationsquelle AGTK Wehrend

28. In-vitro-Embryonen Gefahr der Krankheitsübertragung durch In-vitro-Embryonen wird als größer eingeschätzt „Stabilisation of numbers of in vivo collected embryos in cattle but significant increase of in vitro bovine produced embryos…“ „The total number of IVF embryos transferred worldwide was 106220, reaching for the first time more than 100000.“ Thibier, 31.1.2005 Kategorien 1-4 (Manual der International Embryo Transfer Society) gelten nur für In-vivo-Embryonen AGTK Wehrend

29. Infektionsrisiko Embryotransfer • potenzielles Risiko • Wissenschaftliche Erkenntnisse und die Vergangenheit zeigen, dass das reale Risiko sehr klein ist. • besondere Situation von in-vitro-Embryonen • Schaffung spezifisch pathogen freier Herden • Verschärfung der gesetzlichen Vorgaben • Etablierung von Maßnahmen der Prozesskontrolle AGTK Wehrend