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Reproduktive Probleme, die durch das Virus des porcinen Reproduktions- und Respirationssyndroms (PRRSV) verursacht werden, sind gekennzeichnet durch embryonalen Fruchttod, Spätaborte, Frühgeburten und die Zunahme der Todesfälle und schwachen Föten. Neue Befunde belegen, dass das Endometrium und die Plazenta am Übergang des PRRSV von der Mutter auf den Fötus beteiligt sind und dass die Virusreplikation im endometrialen/ plazentaren Gewebe der eigentliche Grund für den Fetaltod sein kann. Ein besseres Verständnis dieser Phänomene könnte präventiven Strategien Vorschub leisten.
Vorhandene PRRSV-Zielzellen im Endometrium und der Plazenta könnten für den Übergang des Virus von der Mutter auf den Fötus von großer Bedeutung sein. Dementsprechend wurde die höchste Anzahl an CD163+ und Sn+ Zellen (Zielzellen für PRRSV-Infektionen) in Proben des Endometriums und der Plazenta festgestellt, die zwischen dem 90.-110. Tag der Tragzeit entnommen wurden, während die Zahl in früheren Stadien niedriger war. Die große Menge an Zellen, die am Ende der Tragzeit sehr anfällig gegenüber dem Virus in der Plazenta sind, könnte teilweise erklären, warum die kongenitale PRRSV-Infektion überwiegend auf das Ende der Tragzeit beschränkt ist. Ein früherer Infektionsversuch zeigte, dass die endometriale Umgebung bei der Etablierung plazentarer und transplazentarer PRRSV-Infektionen ebenso eine wichtige Rolle spielen kann. Trotz der maternalen Virämie und vorhandener endometrialer CD163+ und Sn+ Zellen einer Sau, die am 70. Tag der Tragzeit intranasal mit PRRSV geimpft worden war und von der am 80. Tag der Tragzeit Proben entnommen wurden, wurden keine PRRSV-positiven Zellen im endometrialen Gewebe in der Nachbarschaft von elf Föten festgestellt. Dagegen vermehrte sich PRRSV wirksam im Endometrium/ in der Plazenta, die von Sauen entnommen wurden, welche am 90. Tag der Tragzeit intranasal mit PRRSV geimpft und am 100. Tag der Tragzeit beprobt wurden. Folglich gibt es immer noch unbekannte Faktoren, die die PRRSV-Replikation im Endometrium verhindern oder blockieren, was möglicherweise in Verbindung mit der nicht ausreichenden Anzahl an empfänglichen Zellen in der Plazenta zur Resistenz gegen plazentare/ transplazentare Infektionen vor der 90-tägigen Tragzeit führt.
In einer vor kurzem durchgeführten Studie wurden im Endometrium/ in der Plazenta von drei Sauen, die am 90. Tag der Tragzeit geimpft und 10 Tage später eingeschläfert wurden, PRRSV-positive und apoptotische Zellen identifiziert, lokalisiert und quantifiziert. 10 Tage nach der Inokulation waren die experimentell infizierten Sauen virämisch und in allen Fällen konnte die PRRSV-Ausbreitung von der Mutter auf den Fötus festgestellt werden. Bei geimpften Sauen wurde die PRRSV-Replikation im Endometrium und der Plazenta durch eine spezielle Immunfluoreszenzfärbung nachgewiesen. Die Anzahl der PRRSV-positiven Zellen in der Plazenta (1-289/10 mm2 des Gewebes) lag deutlich über den Werten des Endometriums (1-16/10 mm2 des Gewebes; p = 0,004). Die Menge der apoptotischen Zellen lag im PRRSV-positiven Endometrium geimpfter Sauen im Vergleich zu virusnegativem Gewebe von Kontrollsauen deutlich höher (Abb. 1). Die Menge apoptotischer Zellen stieg bei PRRSV-positiven Plazenten deutlich im Vergleich zu PRRSV-negativen Plazenten. Die wichtigste Schlußfolgerung aus dieser Studie ist, dass sich PRRSV im Endometrium/ in der Plazenta reproduziert und zur Apoptose lokaler Zellen am Ende der Tragzeit führt. Schon 20 Tage nach der Impfung wurden im viruspositiven Gewebe starke histopathologische Läsionen festgestellt, die von der lokalen Trennung zwischen dem uterinen Epithel und dem Trophoblasten bis hin zum vollständigen Abbau des fetalen plazentaren Mesenchyms reichten (Abb. 2). Diese histopathologischen Läsionen sind mit dem Leben des Fötus nicht vereinbar, da die Unversehrtheit zwischen den maternalen und fetalen Pendants innerhalb der maternal-fetalen Schnittstelle entscheidend für den Gasaustausch (O2/CO2) in utero, die Ernährung und die Entsorgung der toxischen Metaboliten der Föten ist.
Abbildung 1: Quantifizierung der apoptotischen Zellen im Endometrium und der Plazenta von Muttertieren, die am 90. Tag der Tragzeit mit PRRSV geimpft worden waren, und von nicht geimpften Tieren
Die Tiere wurden am 100. Tag der Tragzeit beprobt. Die durchgehenden und die gestrichelten Linien entsprechen dem Medianwert bzw. dem Mittelwert. Jede Box repräsentiert 25–75% der Beobachtungen. Die Antennen unter und über der Box stellen die 10. und 90. Perzentile dar. Punkte unter oder über den Antennen jeder Box zeigen die Ausreißer, die nicht in den 10 und 90% der Beobachtungen enthalten sind. Unterschiede wurden als statistisch signifikant angesehen, wenn p ≤ 0,05. (Karniychuk et al., 2011).
Abbildung 2: Histopathologische Untersuchung des Endometriums und der Plazenta
(A) Fetale Implantationsstellen eines PRRSV-negativen Fötus ohne Mikroläsionen (MSF: maternale Sekundärfalte; mep: uterines (maternales) Epithel; tr: Trophoblast). Fetale Implantationsstellen von PRRSV-positiven Föten mit Mikroläsionen: (B) fokale Ablösung des Trophoblasten vom uterinen Epithel; (C) fokale Ablösung der fetalen Plazenta; (D) multifokaler Abbau der fetalen Plazenta; und (E) vollständiger Abbau der fetalen Plazenta (Karniychuk et al., 2012).
Derzeit gilt die Impfung als die wichtigste Methode zur Kontrolle und Behandlung von PRRSV-Infektionen. In einer neuen Studie wurde ein experimenteller PRRSV-Totimpfstoff getestet, der durch ein neues qualitätsgeprüftes Verfahren zur Aktivierung des Virus produziert und mit einem geeigneten Adjuvans eingesetzt wurde. Die Ergebnisse zeigten, dass der neue inaktivierte Impfstoff imstande ist, die das Virus neutralisierende Antikörperreaktion zu unterstützen und die Dauer der Virämie bei Jungsauen leicht zu reduzieren. Ebenso verringert er die Zahl der PRRSV-positiven Föten und verbessert die Überlebenschancen der Föten. Positive Wirkungen wurden höchstwahrscheinlich durch Reduzierung der Virusübertragung vom Endometrium (die primäre Stelle für die PRRSV-Replikation vor der Infektion des Fötus) zur Plazenta erzielt, da die Zahl der PRRSV-positiven Zellen in der Plazenta bei ungeimpften im Vergleich zu geimpften Jungsauen deutlich höher war. Dieser Impfstoff kann für den Einsatz in endemisch infizierten Betrieben allein oder zusammen mit anderen Impfstoffen empfohlen werden, um die Verluste aufgrund von PRRSV-Infektionen bei tragenden Sauen zu reduzieren. Ziel ist die Aktivierung der das Virus neutralisierenden Antikörperreaktion vor dem 80. Tag der Tragzeit, wenn Sauen für plazentare/ transplazentare Infektionen anfällig werden. Die Impfung von Jungsauen mit einem Lebendimpfstoff vor der Besamung oder zu Beginn der Tragzeit mit der folgenden Verstärkung durch den neuen inaktivierten Impfstoff könnten neue Perspektiven zur Vorbeugung von PRRSV-bedingten Fortpflanzungsstörungen bieten.
