Diagnosetechniken: Kann der Schutz gegenüber PRRS gemessen werden?

Die Messung des Schutzniveaus von Schweinen gegenüber verschiedenen Krankheitserregern ist komplex und manchmal nicht zufriedenstellend. Je nach Krankheitserreger können verschiedene Messungen von Immunreaktionen gegen den spezifischen Erreger mit dem Schutz korrelieren. Im Fall von PRRSV sind jedoch keine Schutzkorrelate bekannt, was bedeutet, dass es keinen Labortest gibt, der die Frage eindeutig beantworten kann, wie gut ein Schwein vor PRRSV geschützt ist.

Um den Schutz zu messen, können entweder humorale oder zelluläre Immunantworten gemessen werden. Die häufigste Messung von Immunreaktionen auf PRRSV ist der Nachweis von Antikörpern mit Hilfe von ELISA-Testmethoden. ELISA-Tests messen in der Regel Antikörper gegen das Nukleoprotein von PRRSV, einem stark exprimierten viralen Protein. Diese Antikörper korrelieren nicht mit dem Schutz und lassen sich nur dann bestimmen, wenn ein Tier zuvor Kontakt mit PRRSV hatte (Lopez, 2007). Es kann jedoch nicht unterschieden werden, ob diese Antikörper gegen Feldviren oder gegen modifizierte Lebendviren aus einem Impfstoff gerichtet sind. Außerdem lassen diese Tests keine Unterscheidung zwischen maternal erworbenen Antikörpern und Antikörpern, die von einem Ferkel aktiv erzeugt wurden, zu.

Weitere Möglichkeiten zur Messung der Immunantworten und des Schutzes von Schweinen gegenüber PRRSV sind die Messungen neutralisierender Antikörper oder zellulärer Immunantworten. Beide könnten in den Schutz involviert sein, aber ihre Relevanz bezüglich der PRRSV-Immunität wird in der Fachliteratur kontrovers diskutiert. PRRSV-neutralisierende Antikörper erscheinen oft etwa in der Zeit, wenn PRRSV aus dem Blut eliminiert wird, was auf eine entscheidende Rolle bei der Neutralisierung von Antikörpern während der Viruseliminierung hindeutet. In experimentellen Studien verhinderten hohe Dosen neutralisierender Antikörper eine transplazentale PRRSV-Infektion von Föten und sorgten für eine sterilisierende Immunität des Muttertiers und der Ferkel im Uterus (Osorio, 2002; Lopez, 2007). Andere Experimente zeigten jedoch, dass PRRSV ohne messbare Konzentrationen neutralisierender Antikörper aus dem Blut infizierter Tiere eliminiert wurde (Diaz, 2006) oder, dass PRRSV immer noch aus dem Blut infizierter Schweine isoliert werden konnte, wenn neutralisierende Antikörper vorhanden waren (Vezina, 1996). Letztlich ist die Rolle der Neutralisierung von Antikörpern beim PRRSV-Schutz nicht ganz klar und ihre Messung in der Routinediagnostik nicht möglich (s. unten).

Zelluläre Immunantworten auf PRRSV-Infektionen sind nicht so gut untersucht wie die humorale Immunität, obwohl sie für eine schützende Immunantwort entscheidend sein könnten. Die Messung von PRRSV-spezifischen, Interferon-gamma (IFN-γ) sezernierenden Zellen durch einen ELISPOT-Assay (Enzyme Linked Immuno Spot Assay) ist der am häufigsten durchgeführte Test zur Messung zellvermittelter Immunantworten. Ähnlich wie bei der Messung von PRRSV-spezifischen neutralisierenden Antikörpern eignen sich aktuelle ELISPOT-Assays nicht so gut für die Routinediagnostik, da diese Tests arbeits- und kostenintensiv sind. Sie erfordern die Isolierung von Zellen aus dem Blut oder Gewebe und eine Restimulation dieser isolierten Zellen mit homologen PRRS-Viren. Mit Ausnahme der Messung von zellulären Immunantworten, die durch den Impfstoff induziert sind, steht das homologe PRRSV-Isolat in der Regel nicht für die Restimulation von Zellen zur Verfügung, da die PRRSV-Isolierung nicht routinemäßig für jeden einzelnen Betrieb durchgeführt wird. Dasselbe gilt für die Messung neutralisierender Antikörper, die auch homologe Viren erfordern.

Die hohe genetische Vielfalt des Virus erschwert nicht nur Labortests, sondern auch die Beurteilung des Schutzniveaus von Schweinen gegenüber PRRSV. Mehrere Studien haben gezeigt, dass ein vollständiger Schutz, d. h. eine sterile Immunität, dadurch erreicht werden kann, dass Schweine nacheinander mit dem exakt gleichen Virus infiziert werden (Lager, 1997, 1999). Es hat sich auch gezeigt, dass der homologe Schutz mindestens 604 Tage lang halten kann (Lager, 1997). Ein Tier, das gegen einen PRRSV-Stamm geschützt ist, ist jedoch nicht unbedingt gegen heterologe Stämme geschützt. Das Niveau des heterologen Schutzes kann stark variieren und ist nicht prognostizierbar. Sequenzanalysen, insbesondere bei partiellen viralen Genomen, wie sie in der Routinediagnostik am häufigsten auftreten (z. B. ORF5), können nicht zur Beurteilung des Schutzes herangezogen werden. Insbesondere kann die Homologie zwischen einem bestimmten Feldvirus und unterschiedlichen Impfstoffvirusisolaten nicht zur Impfstoffauswahl verwendet werden. Neben der Variabilität des Virus beeinflussen Wirtsfaktoren auch den Grad des heterologen Schutzes. Untersuchungen, die vor allem in den USA durchgeführt wurden, haben gezeigt, dass das Wirtsgenom, d. h. die genetische Grundlage des Schweins, die Anfälligkeit für PRRSV beeinflusst.