Bei PRRS ist etwas faul: Welche Rolle spielt die Güllewirtschaft bei der Epidemiologie der Krankheit?

Laut dem Morrison Swine Health Monitoring Project (MSHMP) der University of Minnesota (UMN) kam es in 40 % der Zuchtbetriebe innerhalb eines Monats nach dem Aufrühren und Leeren der Güllegruben zu einem Ausbruch des Porzinen Reproduktiven und Respiratorischen Syndroms (PRRS). Diese erschreckende Statistik verdeutlicht den komplexen Zusammenhang zwischen der Güllewirtschaft und der Verbreitung des PRRS-Virus (PRRSV). Bei der Erforschung der Epidemiologie dieser kostspieligen Krankheit rückt die Rolle der Gülle als potenzieller Krankheitsüberträger immer mehr in den Vordergrund. In diesem Artikel werden die verfügbaren Informationen über den Zusammenhang zwischen dem Auftreten von PRRS und der gängigen Praxis des Güllemanagements untersucht.

Auf der Grundlage von Daten aus 15 Jahren erlaubt das MSHMP die sichere Schlussfolgerung, dass PRRS eine zyklische und saisonale Krankheit ist (Abb. 1). In den USA beginnt die Epidemie jedes Jahr im Herbst, wenn die meisten Fälle gemeldet werden, und erreicht ihren Höhepunkt zwischen Januar und Februar, wenn die Häufigkeit der Fälle abzunehmen beginnt. Es gibt jedoch auch eine zweite Häufigkeitsspitze im späten Frühjahr und im Frühsommer, die nicht immer sichtbar ist, aber in der Regel aus weniger Fällen besteht. Diese beiden Zeiträume fallen mit der Zeit zusammen, in der die Gülle aufgerührt, leergepumpt und als Dünger auf die Felder ausgebracht wird.

Schlüsselstudie zum Güllemanagement und zu PRRS-Ausbrüchen

Die Rolle von Gülle bei der Verbreitung des PRRS-Virus und damit bei der Entwicklung eines klinischen PRRS-Ausbruchs ist seit der ersten Identifizierung der Krankheit ein immer wiederkehrendes Thema. Es dauerte jedoch bis 2020, bis eine Studie den zeitlichen Zusammenhang zwischen Güllemanagementpraktiken und der Wahrscheinlichkeit eines PRRS-Ausbruchs in Zuchtbetrieben endgültig nachweisen konnte. Die Studie, die zwischen Juli 2019 und Juni 2020 durchgeführt wurde, sammelte Daten von 150 Zuchtbetrieben und zeigte, dass das Leeren der Güllegruben in den USA hauptsächlich im Oktober (40), April (29) und November (24) stattfand.

Die Ergebnisse zeigten Folgendes:

• 25% der Zuchtbetriebe erlitten innerhalb der ersten 15 Tage nach dem Aufrühren und Abpumpen der Güllegruben einen PRRS-Ausbruch.
• 40% der Betriebe hatten innerhalb von 30 Tagen nach dem Aufrühren und Abpumpen der Güllegruben einen PRRS-Ausbruch.
• Das Gesamtrisiko eines PRRS-Ausbruchs ist in den ersten 15 Tagen nach dem Abpumpen der Güllegruben 12-mal höher als im Rest des Jahres.

Dieser Zusammenhang galt für verschiedene Bedingungen, einschließlich verschiedener Jahreszeiten, Arten der Güllelagerung (z. B. Grube vs. Lagune), Betriebsstandorte (z. B. Regionen mit hoher vs. niedriger Schweinedichte), Betriebsgrößen und den PRRSV-Status des Zuchtbetriebs. Mögliche Ursachen sind die vermehrte Ausbringung von Gülle, mangelnde Biosicherheitsmaßnahmen oder die Exposition gegenüber Restviren in der Gülle. Die genauen Mechanismen sind jedoch noch nicht bekannt.

Ausscheidung und Überleben von PRRSV in der Gülle

Trotz begrenzter Studien zur Ausscheidung von PRRSV im Urin und Kot gibt es einige relevante Ergebnisse:

• Eine Studie von Yoon et al. aus dem Jahr 1993 zeigte, dass PRRSV bis zu 35 Tage lang im Kot infizierter Tiere ausgeschieden werden kann, wobei das Virus in den Fäkalien häufiger wiedergefunden wurde als in Nasenabstrichen.
• Montoya et al. (2024) wiesen das Virus bis zu 8 Wochen nach der Infektion in Kotproben und bis zu 10 Wochen nach der Infektion in Rektalproben nach. Es wurden jedoch keine lebensfähigen Viren gefunden, was wahrscheinlich auf die geringen Virusmengen und die Komplexität der Proben zurückzuführen ist.

Die Ausscheidung von PRRSV über den Kot erfolgt intermittierend und in geringen Mengen, was auf eine geringe Überlebensfähigkeit in der Gülle schließen lässt.

In mehreren experimentellen Studien wurde dies bestätigt:

• Pirtle und Beran (1996) konnten lebensfähige Viren nur am ersten Tag einer mit PRRSV beimpften Gülle nachweisen.
• Dee et al. (2005) untersuchten die Lebensfähigkeit und Infektiosität von PRRSV in Gülle und stellten fest, dass die Überlebenszeit relativ kurz (ein bis acht Tage) und temperaturabhängig ist. Schweine können sich durch Kontakt mit kontaminiertem Abwasser infizieren.
• Der Temperatureffekt wurde von Linhares et al. (2012) quantifiziert, die zeigten, dass die Halbwertszeit von PRRSV in Gülle umso kürzer ist, je höher die Temperatur ist.

Verständnis des Nachbarschaftseffekts und der Aerosolisierung von Viren

Wie können angesichts der geringen Mengen und der kurzen Überlebenszeit von PRRSV in der Gülle Praktiken des Güllemanagements mit PRRS-Ausbrüchen in Verbindung gebracht werden? Eine Hypothese ist der Nachbarschaftseffekt, der besagt, dass Betriebe, die geographisch nahe beieinander liegen, aufgrund von Faktoren wie Umweltbedingungen und Bewegungen von Tieren, Menschen und Geräten ein erhöhtes Risiko der Krankheitsübertragung haben. Das Zeitfenster für die Ausbringung von Gülle ist in einigen Regionen der USA (z. B. im Mittleren Westen) sehr eng und auf bestimmte Zeiträume konzentriert. Dies bedeutet, dass viele Traktoren in der Region Gülle laden, transportieren und ausbringen. All diese Gülletransporte und -ausbringungen können den Infektionsdruck durch Aerosolisierung der Gülle (entweder innerhalb oder außerhalb des Betriebs) und durch Kontamination der angrenzenden Felder und Straßen aufgrund des ständigen Verkehrs von mit Gülle beladenen Fahrzeugen (Traktoren oder Tankwagen) erhöhen.

Um das Vorkommen verschiedener Viren in der Gülle zu untersuchen, schätzten Forscher der University of Minnesota die Prävalenz von PRRSV und verschiedenen porzinen Coronaviren in Güllegruben von Schweineställen (Montoya et al., 2021).

Tabelle 1: Prozentualer Anteil positiver Proben (RT-PCR) von 385 Güllegruben aus Schweinezuchtbetrieben in Minnesota und Iowa.

*Die PRRSV-positiven Proben hatten einen medianen Ct-Wert von 37,56 und schwankten zwischen 35,48 und 39,57, was insgesamt auf eine niedrige Viruslast hindeutet. Durch Virusisolierung konnte PRRSV nicht nachgewiesen werden (nach Montoya et al. 2021).

Implikationen und zukünftige Ausrichtung

Diese Ergebnisse unterstreichen die mögliche Rolle des Güllemanagements bei der Virusübertragung und die Bedeutung strenger Biosicherheitsmaßnahmen beim Umgang mit Gülle, um diese Risiken zu minimieren. Ein besseres Verständnis und weitere Forschungen zur Rolle der Gülle in der PRRS-Epidemiologie sind entscheidend für die Entwicklung wirksamer Präventions- und Kontrollstrategien zur Abschwächung der Auswirkungen dieser Krankheit.

Weitere Forschung ist erforderlich, um die Lebensfähigkeit des Virus zu verstehen und die Nachweismethoden in Gülleproben zu verbessern. Die Untersuchung des Nachbarschaftseffekts und des potenziellen Verstärkungseffekts mehrerer Betriebe, die gleichzeitig Gülle ausbringen, könnte tiefere Einblicke in die komplexe Dynamik der PRRSV-Übertragung liefern.