Das reproduktive und respiratorische Schweinesyndrom (PRRS) ist eine wirtschaftlich bedeutsame Schweinekrankheit, die Schweineproduzenten und Tierärzte gleichermaßen frustriert, die Schweinebestände dezimiert und den Schweineproduzenten finanziellen Schaden zufügt.
Klinische Ausbrüche von PRRS wurden erstmals in den späten 1980er Jahren in den Vereinigten Staaten gemeldet; die Ätiologie oder Ursache der Krankheit blieb jedoch unbekannt. Zu den klinischen Anzeichen von PRRS gehörten schweres Reproduktionsversagen, Lungenentzündung nach der Entwöhnung, verminderte Leistung und erhöhte Sterblichkeit.
Ähnliche klinische Ausbrüche wurden 1990 in Deutschland gemeldet und waren 1991 in ganz Europa verbreitet. Im Jahr 1991 wurde der Erreger, das PRRS-Virus, von Forschern in den Niederlanden und den Vereinigten Staaten identifiziert.
Heute ist PRRS in der weltweiten Schweinepopulation endemisch; mehrere Länder, darunter Schweden, die Schweiz, Neuseeland und Australien, behaupten jedoch, frei von der Krankheit zu sein.
Das Virus
Das PRRS-Virus ist ein umhülltes, einzelsträngiges RNA-Virus, das in die Ordnung Nidovirales, Familie Arteriviridae, Gattung Arterivirus eingeordnet wird. Weltweit gibt es zwei Hauptprototypen des PRRS-Virus: das europäische Isolat (Lelystad-Virus) und das nordamerikanische Isolat (VR-2332).
Zu den Eigenschaften des PRRS-Virus gehören die Fähigkeit, eine verlängerte Virämie, persistente Infektionen und eine Replikation in Makrophagen zu induzieren, die im Körper als Schutz vor Infektionen fungieren. Da es sich um ein umhülltes Virus handelt, wird die Überlebensfähigkeit von PRRS außerhalb des Wirts durch Temperatur, pH-Wert und die Einwirkung von Desinfektionsmitteln beeinflusst.
Klinische Anzeichen
Ausbrüche von PRRS umfassen Episoden von Reproduktionsversagen (Aborte im dritten Trimester, vorzeitige Geburten und erhöhte Werte von fötalen Mumien, Totgeburten und Todesfälle bei Neugeborenen sowie verminderte Wachstumsleistung und erhöhte Sterblichkeit infolge von Atemwegserkrankungen).
Die Intensität der Erkrankung scheint jedoch je nach Isolat oder Stamm und in Abhängigkeit von der Pathogenität (Fähigkeit des Virus, Krankheiten auszulösen) der Virulenz des PRRS-Virus zu variieren, wie bei experimentell infizierten Tieren beobachtet. Das Ausmaß der klinischen oder äußeren Anzeichen von PRRS kann mit einer erhöhten Viruskonzentration in Blut und Gewebe zusammenhängen, die auf die Fähigkeit hochvirulenter Stämme zurückzuführen ist, sich im Schwein effizienter zu vermehren.
Einige andere Faktoren, wie das Alter der Tiere und bakterielle Koinfektionen, können die Virusvermehrung und die klinischen Anzeichen beeinflussen. Studien, in denen die Auswirkungen des Alters verglichen wurden, ergaben, dass jüngere Tiere (4-8 Wochen alt), die mit dem PRRS-Virus infiziert waren, eine längere Virämie (Infektion im Blutkreislauf) sowie höhere Ausscheidungsraten und Replikationsraten in Makrophagen (Zellen, die die Infektion bekämpfen) aufwiesen, als ältere (16 bis 24 Wochen alte) Schweine.
Außerdem scheinen bestimmte bakterielle Erreger, wie Mycoplasma pneumonia, die Dauer und Schwere der durch das PRRS-Virus verursachten Lungenentzündung und Lungenläsionen zu erhöhen.
Darüber hinaus wurde berichtet, dass eine PRRS-Virusinfektion die Anfälligkeit von Schweinen für eine Infektion mit Streptococcus suis Typ 2 erhöht und den Schweregrad einer Infektion mit Salmonella cholerasuis verschlimmert.
Übertragung
Das PRRS-Virus wird direkt von infizierten Schweinen und kontaminiertem Sperma innerhalb und zwischen Schweinepopulationen übertragen. Das PRRS-Virus wurde aus vielen verschiedenen Sekreten und Ausscheidungen von Schweinen gewonnen, darunter Blut, Sperma, Speichel, Kot, Aerosole, Milch und Kolostrum sowie Fleischsaft.
Persistenz ist ein Merkmal des PRRS-Virus im Zusammenhang mit der direkten Übertragung, da Schweine die Infektion über längere Zeiträume aufrechterhalten können. Die Übertragung auf negative Schweine wurde auch über indirekte Wege nachgewiesen, einschließlich Nadeln, Schutzanzüge und Stiefel, kontaminierte Transportfahrzeuge, Insekten und Aerosole. Jüngste Arbeiten haben gezeigt, dass bestimmte Virusstämme über Aerosole bis zu 5-6 Meilen weit übertragen werden können.
Im Gegensatz dazu beherbergt das Personal in landwirtschaftlichen Betrieben das Virus zwar nicht in seinen Atemwegen, doch kann es nach Kontakt mit kontaminierten Händen auf empfängliche Schweine übertragen werden.
Diagnostik
Seit der ursprünglichen Isolierung des Virus vor Jahrzehnten haben sich auf dem Gebiet der Schweinediagnostik erhebliche Veränderungen ergeben. Tests mit geringer Empfindlichkeit für den Virusnachweis, wie z.B. die Virusisolierung in Zellkulturmedium, wurden durch schnelle, hochempfindliche und spezifische Polymerasekettenreaktionstests (PCR) ergänzt. PCR-Tests können sowohl qualitativ (positiv vs. negativ) als auch quantitativ (wie viel Virus ist in der Probe vorhanden) durchgeführt werden.
Laboratorien sind jetzt in der Lage, diese Tests noch am Tag der Probenentnahme durchzuführen, so dass die Ergebnisse innerhalb von 24 Stunden oder weniger elektronisch übermittelt werden können. Zu den Proben, die getestet werden können, gehören z. B. Gewebe, Blut, Speichel, Kolostrum und Luft.
Zusätzlich kann auch eine Nukleinsäuresequenzierung oder ein „Virus-Fingerprinting“ durchgeführt werden, um das Virus zu verfolgen und die Epidemiologie oder Verteilung in einer Schweinepopulation nach einem Ausbruch besser zu verstehen.
Antikörper gegen eine PRRS-Virusinfektion können mit Hilfe von ELISA-Tests (enzyme-linked immunosorbent assays) nachgewiesen werden, um die Prävalenz der Infektion in einer Population oder Herde besser zu verstehen.
Schließlich haben neuartige Methoden der Probenahme, wie z. B. Blutabstriche und die Entnahme von Mundflüssigkeit, den Praktikern wertvolle Instrumente an die Hand gegeben, die weniger Arbeitsaufwand und Kosten erfordern und sowohl zum Nachweis von Viren als auch von Antikörpern verwendet werden können.
Auswirkungen auf den Zuchtbestand
Aufgrund seiner wirtschaftlichen Auswirkungen hat PRRS die Schweineindustrie revolutioniert und Veränderungen im Gesundheitszustand der Zuchttiere, im Tierverkehr, bei diagnostischen Tests, in der Biosicherheit der Herden und bei regionalen Kontroll- und Eliminierungsbemühungen gefördert.
Es ist praktisch unmöglich, Ersatzzuchttiere und Samen aus infizierten Beständen zu verkaufen. Aggressive (wöchentliche, sogar tägliche) Tests von Saatgutbeständen und künstlichen Besamungsstationen (Ebergestüte) sind zur Routine geworden, um den PRRS-Status genau zu charakterisieren.
Biosicherheit
In dem Bemühen, die Biosicherheit zu maximieren, werden Ersatztiere jetzt in großen Chargen in die Zuchtherden eingeführt, was weniger Einführungen pro Jahr erfordert. Ersatz-Zuchttiere werden oft als abgesetzte Schweine angeliefert und durchlaufen eine längere Eingewöhnungsphase in speziellen Ferkelaufzuchtstationen, wo die Exposition gegenüber der betriebsspezifischen Virusvariante zusammen mit der Impfung die schützende Immunreaktion verstärkt.
Protokolle für die Einführung von Vorräten, Personal, die Hygiene von Transportfahrzeugen und die Filterung der einströmenden Luft werden jetzt routinemäßig praktiziert, um das Eindringen neuer Varianten zu verhindern, insbesondere in Regionen mit hoher Schweinebesatzdichte.
Impfung
Kommerziell verfügbare Impfstoffe sind seit 1994 für das PRRS-Virus verfügbar. Es gibt Produkte mit abgetöteten und modifizierten Lebendviren, wobei sich die Wirksamkeit zwischen den einzelnen Impfstofftypen erheblich unterscheidet. Da das PRRS-Virus in der Lage ist, sich schnell und ständig genetisch zu verändern, konnte die Fähigkeit von Impfstoffen, eine solide Immunität gegen alle Stämme zu vermitteln, nicht nachgewiesen werden.
Bei der Bewertung von modifizierten Lebendimpfstoffen wurde ein signifikanter, partieller Schutz bei Sauen und wachsenden Schweinen eindeutig nachgewiesen. Da modifizierte Lebendvirusimpfstoffe nachweislich in der Lage sind, die Ausscheidung von aerosolierten Viren aus infizierten Mastbetrieben in die Umgebung zu verringern, könnte eine mögliche Anwendung dieser Produkte in der Massenimpfung von Mastbetrieben in der Nachbarschaft oder in der „Ringimpfung“ um geschützte Gebiete bestehen, was wahrscheinlich in regionalen PRRS-Bekämpfungsprojekten versucht wird.
Tierflussstrategien
Aufgrund der Auswirkungen, die gleichzeitige Infektionen mit Bakterien und anderen Viren auf mit dem PRRS-Virus infizierte Schweine haben können, haben sich Tierflussstrategien, wie z. B. die Aufteilung der Tiere nach Räumen, Ställen und Standorten, als wirksam erwiesen, um die klinischen Auswirkungen des Atemwegserkrankungskomplexes während der Zeit vom Absetzen bis zur Endmast zu verringern. Getrennte Produktionsverfahren haben sich ebenfalls als wirksam erwiesen, um die Gesundheit und die Leistung wachsender Schweine zu verbessern.
Es muss betont werden, dass das PRRS-Virus die Plazenta passieren und Ferkel während der Trächtigkeit infizieren kann, so dass es nicht immer möglich war, das Virus durch die Einführung früher Absetzpraktiken zu eliminieren.
Viruseliminierung
In dem Bemühen, die Position der American Association of Swine Veterinarians, des National Pork Board und des National Pork Producers Council zu unterstützen – die besagen, dass die Eliminierung des PRRS-Virus aus der nordamerikanischen Schweineindustrie das langfristige Ziel ist – werden in ganz Nordamerika Fortschritte gemacht.
Es laufen mehrere freiwillige, gebietsbezogene Kontroll- und Eliminierungsprojekte. Diese Projekte haben gezeigt, dass Erzeuger und Praktiker zusammenarbeiten können, um die Inzidenz und Prävalenz des PRRS-Virus in einer Region zu verringern. Instrumente wie das Production Animal Risk Assessment Program (PADRAP) haben den Praktikern neue Mittel an die Hand gegeben, um das Risiko auf der Ebene des einzelnen Betriebs und der Region zu messen und die Auswirkungen verbesserter Biosicherheitspraktiken zu ermitteln.
Diese Projekte haben die Bildung von Arbeitsgruppen, den offenen Austausch von Diagnosedaten, die Kartierung von Regionen zur Beschreibung des PRRS-Status lokaler Betriebe, die Filterung von Schlüsselstandorten wie künstlichen Besamungszentren, Ferkelaufzuchtstationen und Tochterkernvermehrungsbetrieben sowie die gemeinsame Nutzung von Schweinen und Einrichtungen in dem Bemühen, eine Gegend vom Virus zu befreien, vorangetrieben.
Da es sich nicht um staatlich regulierte Programme handelt, ist eine 100-prozentige Beteiligung nicht immer möglich. Diese Projekte haben jedoch gezeigt, dass die Fähigkeit, eine kritische Masse von Erzeugern zu rekrutieren, zu Fortschritten führen kann.
PRRS hält sich hartnäckig
Trotz aller Fortschritte bleibt PRRS eine Herausforderung für die Branche. Es sind hochpathogene Stämme aufgetaucht, die sich über weite Strecken durch die Luft verbreiten können. Kommerzielle Impfstoffe bieten immer noch begrenzte Ergebnisse.
Forschungen auf molekularer Ebene zur Identifizierung der Grundlage von Virulenz und Immunität sowie fortgesetzte Bemühungen zur Erforschung der Entwicklung neuer Impfstoffe und genetischer Resistenzen sind sehr wichtig.
Die Förderung regionaler Projekte wird wichtig sein, um den Schwung der letzten zwei bis drei Jahre aufrechtzuerhalten.
Zu den weiteren Herausforderungen gehören eine stärkere Beteiligung der Erzeuger an freiwilligen Programmen, die Suche nach Finanzierungsquellen zur Unterstützung von Testgebieten und die Kommunikation von Erfolgen und Misserfolgen in dem Bemühen, aufzuklären und die Chancen für künftige Erfolge zu verbessern.
Während wir beim Verständnis dieser komplexen Krankheit viel erreicht haben, ist noch viel mehr Arbeit erforderlich. Die Zusammenarbeit zwischen Erzeugern, Praktikern und Wissenschaftlern wird entscheidend sein, um das langfristige Ziel der Ausrottung dieses schwierigen Virus zu erreichen.
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