Auswirkungen 6 Jahre langer PCV2-Impfungen auf das Vorkommen von Viren und die Immunität bei Schweinen in den USA

Das Porzine Circovirus Typ 2 (PCV2) ist der Krankheitserreger der PCV2-assoziierten Krankheiten (PCVAD). Damit sich diese manifestieren können, sind allerdings zusätzliche Faktoren erforderlich. 2006 wurden in den USA PCV2-Impfstoffe auf den Markt gebracht und von der Schweineindustrie umgehend eingesetzt, um PCVAD-Ausbrüche unter Kontrolle zu bringen. Die PCV2-Impfung bietet einen wirksamen Schutz gegen PCVAD, führt zu hohen Konzentrationen von Anti-PCV2-Antikörpern und reduziert die PCV2-Menge im Serum, eliminiert aber das Virus im Tier nicht.

Bevor der Impfstoff zur Verfügung stand, zeigten im Jahr 2006 biologische Probenahmen in Schweinebetrieben, dass überall in den USA hohe PCV2-Infektionsraten und ein hohes Maß serologischer Reaktionen weit verbreitet waren (Puvanendiran et al., 2011). Unser Labor wies ebenso nach, dass die Infektionen in utero und im Abferkelstall begannen und zu lebenslangen Infektionen führten (Dvorak et al., 2013).

Da die Impfung fast überall eingesetzt wird und erfolgreich vor PCVAD schützt, fragten wir uns, ob sich die Viruslasten nach 6 Jahren kontinuierlicher Impfung reduziert haben und ob es weiterhin hohe serologische Reaktionen gibt. Folglich untersuchten wir Serumproben der Studie zur Schweinegesundheit des US-amerikanischen Überwachungssystems bezüglich der Tiergesundheit, um den Infektions- und Immunstatus einzelner Schweine und der Schweinebetriebe erneut zu beurteilen.

Ergebnisse

2012 wurden Serumproben von 2044 Tieren aus 137 Schweinebetrieben in 12 Bundesstaaten der USA und 2006 von 6046 Tieren aus 185 Betrieben in 16 Bundesstaaten entnommen und analysiert. Die Hauptregionen, die für die Schweineerzeugung von größter Bedeutung sind, wurden dabei in beiden Studien berücksichtigt.

Die Zahl der Tiere und Betriebe, die mit PCV2 infiziert waren, war 2012 stark gesunken (17,2% der Tiere, 47,9% der infizierten Betriebe) im Vergleich zu 2006 (82,6% der Tiere, 99,5% der infizierten Betriebe) (Abb. 1A und B). Beim Vergleich PCV2-positiver Tiere von 2012 mit denjenigen von 2006 wurde ebenso eine massive Abnahme der Virusmenge festgestellt (eine ca. 22-fache Abnahme der Mittelwerte und eine 49-fache Abnahme der Höchstwerte) (Abb. 1C).

Abbildung 1: Grad der PCV2-Virämie 2006 und 2012. A: Prozentsatz virämischer Schweine 2006 und 2012; B: Prozentsatz virämischer Mastbetriebe; und C: Viruskonzentrationen bei Mastschweinen.

Abbildung 2: PCV2-Antikörper im Serum von Mastschweinen 2006 und 2012. A: Prozentsatz der Anti-PCV2-Antikörper bei positiven Mastschweinen und Betrieben (in denen es mindestens ein positiv getestetes Schwein mit PCV2-Antikörpern gab) im Jahr 2012. B: Prozentsatz der Tiere und Betriebe, die 2006 und 2012 aufgrund einer natürlichen Infektion positiv auf Anti-PCV2-Antikörper getestet wurden.

2012 wurden trotz weitverbreiteter Impfung bei nur 41% der Mastschweine Anti-PCV2-Antikörper nachgewiesen (Abb. 2A). Jedoch wurde bei 94,9% der Mastbetriebe mindestens ein seropositives Tier gefunden (Abb. 2A). Anti-PCV2-Antikörper aufgrund einer natürlichen Infektion waren 2012 bei Mastschweinen und in Betrieben stark zurückgegangen (19,0% bei Schweinen, 74% bei Betrieben) im Vergleich zu 2006 (79% bei Schweinen, 99% bei Betrieben) (Abb. 2B). 2006 waren alle serologischen Reaktionen auf eine natürliche Infektion zurückzuführen, da der Impfstoff noch nicht zur Verfügung stand. 2012 wurden serologische Reaktionen sowohl durch natürliche Infektion als auch durch Impfung hervorgerufen. Die natürliche Infektion wurde durch vorhandene Antikörper auf die Virus-Replikase festgestellt. Die Replikase wird nur von Lebendviren gebildet; in PCV2-Impfstoffen ist sie nicht vorhanden.

Schlussfolgerungen

Seit dem Einsatz hochwirksamer PCV2-Impfstoffe im Jahr 2006 haben sich die vorhandenen Viren und die Viruslasten in Schweinepopulationen deutlich verringert. Schweine weisen heutzutage geringere Viruslasten auf und das Virus ist in den meisten Betrieben nicht nachweisbar, was nahelegt, dass die kontinuierliche Impfung im Laufe der Zeit zu PCV2-negativen Betrieben geführt hat. Während die Mechanismen, durch welche die Impfung die Infektion unter Kontrolle bringt, nicht geklärt sind, führt ihr kontinuierlicher Einsatz zu einer drastischen Reduzierung bis unter die Nachweisgrenze für die Prävalenz von PCV2 bei Schweinen. Zum jetzigen Zeitpunkt schließen wir daraus, dass die meisten Schweine unterhalb der Sensitivitätsgrenze der PCR mit PCV2 infiziert bleiben, da sich in über 70% der Betriebe Tiere mit Anti-Replikase-Antikörpern befinden, die durch eine natürliche Infektion hervorgerufen wurden. Eine Infektion würde im Falle von Impflücken auch als Einzelnachweis der PCV2-assoziierten Krankheiten dienen. Daher ist die Impfung weiterhin wichtig zum Schutz der Tiere vor PCVAD.