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Dr. Claudia Bechteler: Versuche zur Immunisierung von Garnelen (Penaeus monodon) gegen Vibrioneninfektionen


Bei einer Immunisierung von Fischen gegen die Vibriose über das Wasser sind Antigenaufnahme sowie Beginn, Dauer und Höhe des Immunschutzes von zahlreichen Faktoren abhängig (84, 290, 318). Die optimalen Bedingungen für eine Immunisierung müssen für jede Fischspezies und jeden Impfstoff bestimmt werden (89, 139, 140, 263, 264, 292):

  • Gewicht, Alter und Größe. Fische können erst ab Erreichen eines Mindestgewichts erfolgreich geimpft werden. Unter diesem Gewicht wird keine Immunantwort beobachtet; mit zunehmendem Gewicht wird die Immunantwort auf eine Impfung immer stärker und dauert länger an. Dieser Tatbestand wird damit erklärt, daß sehr leichte (junge, kleine) Fische noch keine Antikörper bilden und/oder zuwenig Antigenrezeptoren vorhanden sind. Bei Erreichen des Mindestgewichts wird mit der Produktion von Antikörpern begonnen und/oder sind ausreichend Antigenrezeptoren entwickelt. Mit steigendem Gewicht (Alter, Größe) nehmen die Antikörperbildung und/oder die Anzahl Antigenrezeptoren stetig zu. Schließlich werden auch Gedächtniszellen gebildet, die zu einer Sekundärantwort führen (139, 140, 290, 291, 294). Eine Immuntoleranz (Zustand der immunologischen Nichtreaktivität) bei der Verabreichung von V. anguillarum-Antigenen über das Wasser an sehr junge Fische (unter 1g) mit unausgereiftem Immunsystem konnte bisher nicht beobachtet werden (89, 95, 179).
  • Impfstoffkonzentration und Einwirkungszeit. Die Antigenaufnahme von Fischen hängt ab von der Impfstoffkonzentration und dem Verbleib der Tiere im Antigenbad (Einwirkungszeit). Je höher die Impfstoffkonzentration oder je länger die Einwirkungszeit ist, desto mehr Antigene werden aufgenommen und desto stärker ist die Immunantwort (89). Impfstoffkonzentration und Einwirkungszeit können sich in gewissen Spannen ersetzen, das heißt, eine hohe Impfstoffkonzentration führt bei kurzer Einwirkungszeit zum gleichen Ergebnis wie eine geringe Impfstoffkonzentration bei langer Einwirkungszeit. Dieser Zusammenhang gilt allerdings nur bis zu einer maximalen Antigenaufnahme, die um so höher liegt, je größer und schwerer der Fisch ist. Über die-sen Grenzwert hinaus werden auch bei steigender Antigenkonzentration oder Einwir-kungszeit keine Antigene mehr aufgenommen. Tatner und Horne (1983b) erklären dieses Phänomen damit, daß zu diesem Zeitpunkt alle Antigenrezeptoren besetzt sind und daher keine weiteren Antigene in den Organismus eingeschleust werden können.
  • Impfstoffzusammensetzung. Pathogene Vibrionenstämme unterscheiden sich in ihren antigenetischen Eigenschaften zum Teil erheblich. Ein Immunschutz gegen die Vibriose ist überdies sehr spezifisch und reagiert häufig nur auf bestimmte Serotypen (110). Besonders wirksame Vibrioseimpfstoffe enthalten daher meist mehrere hochvirulente, standortspezifische Vibrio spp. oder Serotypen einer Spezies (89, 248).
  • Wassertemperatur. Die Stoffwechselaktivität poikilothermer Tiere, zu denen die Fische gehören, hängt von der Umgebungstemperatur ab. Je höher die Wassertemperatur ist, desto schneller und stärker verläuft die Antikörperproduktion (139, 292).
  • Kondition. Nur gesunde Fische in gutem Ernährungszustand bilden Antikörper in ausreichender Menge (16). Insbesondere die Organe, über die die Antigene des Impfstoffes in den Organismus gelangen, und die antikörperproduzierenden Gewebe müssen gesund sein (Kiemen, Haut, Darm, Niere; 263). Durch Streß kommt es zur Immunsuppression, die die Wirksamkeit der Impfung beeinträchtigt und zum Ausbruch anderer Krankheiten führen kann. Die Streßwirkung auf die Fische durch die Impfung ist abhängig vom Applikationsverfahren, dem damit verbundenen Handling (zum Beispiel Umsetzen über Netze, Transport) und dem Gewicht der Tiere (89, 150, 191, 318).

Die Prüfung von Beginn, Dauer und Höhe des Immunschutzes infolge einer Impfung findet bei Fischen über die Messung des Antikörpertiters (Agglutinine) oder mit Challenge-Tests statt. Diese Methoden haben viele Mängel. Der Agglutinintiter ist nicht sehr aussagekräftig, da keine Korrelation zum Immunschutz besteht (89, 150, 191); bei bestehendem Schutz gegen die Vibriose können oft überhaupt keine Agglutinine nachgewiesen werden (72, 89). Das könnte daran liegen, daß am Aufbau eines Immunschutzes gegen die Vibriose mehrere Faktoren zusammenwirken (191) oder keine agglutinierenden, sondern beispielsweise neutralisierende Antikörper beteiligt sind (89). Da es sich beim Vibrioseschutz möglicherweise um eine lokale Immunität handelt, wäre eine andere Erklärung, daß die Agglutinine an der falschen Stelle gemessen werden und/oder es sich um spezielle Antikörper der Körperoberfläche oder der Mukosa handelt (89, 90).

Beim Challenging werden geimpfte Fische und Kontrolltiere im Labor oder Feld virulenten Erregern ausgesetzt (89). Das Challenging im Labor soll einer natürlichen Infektion so gut wie möglich entsprechen. Häufig werden die virulenten Erreger den Fischen jedoch injiziert, um eine kontrollierte Belastung zu gewährleisten. Ein wirksamer Vibrioseimpfstoff verhindert aber möglicherweise bereits das Eindringen des Bakteriums, und eine Injektion umgeht diesen Schutzmechanismus, so daß er nicht erkannt wird (191). Die Verabreichung der Keime zum Schutztest über das Wasser kommt der Auseinandersetzung des Fisches mit den Keimen bei natürlicher Infektion am nächsten. Eine Wiederholbarkeit und Standardisierung ist allerdings schwierig; nicht selten erhält man widersprüchliche Ergebnisse (89, 191). Feldversuche haben den großen Vorteil, daß der Impfstoff unter den Bedingungen getestet wird, für die er tatsächlich vorgesehen ist. Sie sind andererseits besonders teuer und können nicht gesteuert werden. Sie hängen vom Auftreten eines natürlichen Vibrioseausbruches ab, bei dem die Stärke des Infektionsdruckes unbekannt ist und das Auftreten anderer Krankheiten oder Streßfaktoren die Effekte des Impfstoffes überlagern kann. Wiederholbarkeit und Standardisierung sind daher auch beim Feldversuch nicht gesichert (89).

 

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Stand der letzten Aktualisierung: 21. November 2005
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