Borreliose
Möglichkeiten und Grenzen verschiedener Labor-Methoden
Von Dr. Peter Kopp, Institut für klinische Prüfung Ludwigsburg GmbH,
Veterinärmedizinisches Labor
Wie jedes Jahr im Frühsommer ist jetzt die erste Zeckenwelle in vollem Gange.
Und wie immer um diese Jahreszeit bringen die Hunde eine Vielzahl an Zecken von
ihren Spaziergängen mit nach Hause. Seit das Wissen auch in der breiten
Bevölkerung über die gesundheitliche Gefährdung durch Zeckenstiche beim
Menschen, vor allem durch die FSME oder die Borreliose, wächst, steigt auch die
Angst über eine mögliche Gefährdung der Hunde durch die entsprechenden Erreger.
Dieser Artikel soll einen kurzen Überblick über labormedizinische Verfahren,
deren richtigen Einsatzbereich sowie die Grenzen der einzelnen Verfahren
aufzeigen.
Borrelia (B.) burgdorferi, der Erreger der Lyme-Borreliose, hat den Namen nach
seinem Entdecker W. Burgdorfer, der zusammen mit dem Rheumatologen A.
Steere Anfang der achtziger Jahre dieses Bakterium aus Zecken in der Umgebung
der Gemeinde Lyme in Connecticut, USA, isolieren konnte. Der Hintergrund dieser
intensiven Forschung war ein gehäuftes Auftreten von Arthritiden vor allem bei
Kindern in diesem Gebiet.
Mit der Kenntnis dieser Fakten ist man auch schon bei zwei wesentlichen
Problempunkten bezüglich der Borrelien-Diagnostik beim Hund:
1. Viele der "Erkenntnisse" der Borreliose beim Hund wurden direkt vom Wissen
aus der Humanmedizin abgeleitet und
2. Viele dieser Kenntnisse stammen aus den USA.
Beides ist im Prinzip nicht falsch, bedarf aber einer kritischen Betrachtung.
zu 1.: In der Humanmedizin haben seit der Entdeckung von B. burgdorferi
intensive Forschungen vor allem im Bereich der Epidemiologie und zur Aufklärung
des klinischen Krankheitsbildes sowie deren frühzeitige Erkennung und Therapie
stattgefunden. Man konnte nachvollziehen, dass die Borrelien durch den
Zeckenstich übertragen werden und sich dann anschliessend in verschiedenen
Organsystemen (zum Beispiel Haut, Gelenke, Zentral-Nerven-System)
manifestierten.
Es wurde aus Erfahrungen mit dem Erreger der Syphillis, Treponema pallidum, der
in dieselbe Gruppe der Bakterien gehört wie B. burgdorferi, ein dreistufiger
Verlauf der Lyme Borreliose postuliert. Im ersten Stadium reagiert der Mensch
mit
Allgemeinsyptomen wie Abgeschlagenheit, Kopfschmerzen, Fieber, Myalgien u. a. m.
und häufig ist um die Bissstelle eine sog. Wanderröte, das Erythema migrans
(EM),
zu erkennen. Im zweiten Stadium werden neurologische, kardiale, arthrogene
oder ophtalmologische Symptome beobachtet. Im letzten Stadium reagiert der
Mensch unter anderem mit einer chronischen Arthritis, einer chronischen
Enzephalitis oder der so genannten Acrodermatitis chronica athrophicans (ACA),
einer Erkrankung, bei der die Haut sich pergamentartig verändert.
Diese Aufzählung zeigt schon, wie komplex und vielseitig das Erscheinungsbild
der Lyme-Borreliose beim Menschen sein kann. Genauso vielseitig sind die
Krankheitsbilder, die beim Hund im Zusammenhang mit der Borreliose beschrieben
werden. Allerdings halten nur wenige dieser Berichte einer genaueren
wissenschaftlichen Betrachtung stand. Aus der Humanmedizin bekannte Syptome
einer Borreliose auf den Hund zu übertragen und bei positiver Serologie die
Schlussfolgerung zu ziehen, dass ein direkter Zusammenhang besteht,
bedarf einer genauen Abklärung sämtlicher anderer in Frage kommenden
Ursachen.
zu 2.: Die zweite angesprochene Problematik besteht darin, dass man seit einigen
Jahren weiss, dass von B. burgdorferi mehrere unterschiedliche Genospezies
existieren. Man spricht daher heute von B. burgdorferi sensu lato, die sich
unter anderem in B. burgdorferi sensu stricto, Borrelia garinii sowie Borrelia
afzelii aufteilt.
Das Interessante daran ist, dass man in den USA hauptsächlich B. burgdorferi
sensu
stricto isolieren konnte. Im Gegensatz dazu werden in Europa alle drei genannten
Genospezies isoliert. Da in den USA das am häufigsten beobachtete Symptom der
Lyme-Borreliose die Arthritis ist, geht man heute davon aus, dass B. burgdorferi
sensu stricto einen Organtropismus für den Bewegungsapparat besitzt, Borrelia
garinii eher disseminierte Formen der Borreliose verursacht bzw. die
Neuroborreliose hervorruft und Borrelia afzelii eine Affinität zur Haut hat und
Symptome wie das EM oder die ACA hervorruft.
Selbstverständlich sind die unterschiedlichen Genospezies auch unterschiedlich
in ihrer antigenen Struktur, was natürlich nicht nur Probleme in der
serologischen Diagnostik sondern auch in der Entwicklung von Impfstoffen
verursacht. Deshalb sind Entwicklungen von Testsystemen (v.a. von ELISA`s), oder
gar Impfstoffen in den USA nicht ohne weiteres in Europa anzuwenden.
Was ist derzeit über die Borreliose beim Hund bekannt? Erst 1992 gelang es
Wasmoen et al. nachzuweisen, dass B. burgdorferi beim Hund die Kochschen
Postulate erfüllt. Sie konnten Hunde experimentell infizieren (wobei die Hunde
mit gestörtem Allgemeinbefinden, Gelenkssyptomen und Fieber reagierten), den
Erreger anschliessend aus den erkrankten Tieren isolieren und damit erneut eine
Erkrankung bei anderen Hunden hervorrufen. Allerdings entsprach die Art der
Infektion nicht dem natürlichen Infektionsweg (hochdosierte i.v.-Gabe von B.
burgdorferi in Reinkultur über sieben Tage).
Differenzierter waren die Infektionsversuche von Appel et al. (1993). Sie
infizierten die Hunde über den Vektor Zecke, indem sie Hunden mit Borrelien
infizierte Zecken anhefteten. Sie konnten dabei folgendes beobachten: Das
dominierende klinische Bild, das die Hunde zeigten, waren Lahmheiten. Diese
Lahmheiten entwickelten sich zwischen zwei und fünf Monaten nach Infektion über
die Zecken. Dabei zeigten die Tiere zuerst leichte Lahmheiten, die innerhalb von
drei Tagen zunahmen und nach vier Tagen wieder verschwunden waren.
Hauptsächlich waren davon die Ellenbogengelenke sowie die Karpal- und
Kniegelenke betroffen. Palpatorisch konnte bei einigen Tieren eine leichte
Schwellung sowie eine lokale Temperaturerhöhung festgestellt werden. Die meisten
der an Lahmheiten erkrankten Hunde zeigten eine erhöhte Körpertemperatur (39,5 -
40° C) und waren apathisch. Gewichtsverluste konnten dabei nicht beobachtet
werden.
Nach der ersten Lahmheit entwickelten die meisten der Tiere eine zweite ,
teilweise eine dritte Lahmheit im Abstand von zwei bis vier Wochen. Dabei waren
teilweise andere Gelenke als in der ersten Periode betroffen. Ausser diesen
Symptomen zeigten die Tiere innerhalb der Beobachtungsperiode von 17 Monaten
keine anderen
klinischen Anzeichen mehr. Ein EM konnte auch nach sorgfältigster Betrachtung
der Einstichstelle nicht beobachtet werden. Die von anderen Autoren
beschriebenen Erkrankungen wie Nierenfunktionsstörungen (Grauer et al.,
1988) oder Herzblock (Levy und Duray, 1988) bestätigten sich auch in der
anschliessenden Sektion der Versuchshunde nicht.
Die von Appel et al. angeführten Untersuchungen wurden in den USA durchgeführt,
sodass man auch hier von der Vermutung ausgehen muss, dass es sich primär um B.
burgdorferi sensu stricto-Stämme gehandelt hat. Ähnliche Infektionsversuche mit
B. afzelii oder B. garinii wurden beim Hund bisher nicht durchgeführt.
Verschiedene Labormethoden und deren Grenzen
Bei allen Labormethoden bezüglich der Borreliose beim Hund muss man beachten,
dass die Ergebnisse lediglich Hilfsmittel zur Diagnosestellung sein können und
auf
keinen Fall eine sorgfältige klinische Untersuchung unter Abklärung der in Frage
kommenden Differentialdiagnosen ersetzen können.
Prinzipiell unterscheidet man zwischen :
A) Direkten Verfahren
1.) Anzucht der Borrelien, zum Beispiel aus Synovia
2.) Polymerase-Kettenreaktion (PCR) (im engeren Sinne kein direktes
Nachweisverfahren, da lediglich DNA nachgewiesen wird und keine Aussage über
die Vitalität des Erregers gemacht werden kann)
B) Indirekten Verfahren des Erregernachweises = Serologie
1.) Indirekter Hämagglutinationstest (IHA)
2.) Immunfluoreszenstest (IFT)
3.) Enzym-Immunoassay (EIA)
4.) Western- bzw. Immunoblot
Direkte Verfahren
Anzucht der Borrelien: Die Anzucht der Borrelien aus den betroffenen Regionen
oder Organen gelingt sehr selten und ist zudem noch sehr langwierig. Man
benötigt dazu ein Spezial-Nährmedium (BSK-II) und muss dieses bis zu 5 Wochen
bebrüten. Burmester et al. (1997) gehen bei der Anzucht aus Blut, oder Synovia
von einer Isolationsrate von maximal zehn Prozent aus. Ebenso schwierig ist
folglich eine direkte Anfärbung des Erregers (zum Beispiel mittels
Silberfärbung). In seltenen Fällen kann man evtl. mit Hilfe der Dunkelfeld-
Mikroskopie die Borrelien direkt
nachweisen, wobei auf die Problematik von Artefakten bzw. verwandten
Bakterien hinzuweisen ist).
Polymerase-Kettenreaktion (PCR): Die in den letzten Jahren immer populärer
werdende PCR als sensitive Nachweismethode bei vielen Infektionskrankheiten,
kann nur unter Vorbehalt bei der Borreliose eingesetzt werden, da man bisher
immer noch recht wenig über den Aufenthalt der Borrelien in den einzelnen
Stadien der Erkrankung oder zu unterschiedlichen Zeitpunkten nach einem
Zeckenstich weiss. Berichte über den Nachweis von Borrelien mittels PCR aus dem
Urin von Hunden sind nur bedingt verwertbar, da eine genaue Aussage zu welchen
Zeitpunkt die Borrelien ausgeschieden werden, nicht möglich ist. In der
Humanmedizin wird dieser Nachweis als Erfolgskontrolle bei einer
Antibiotika-Therapie eingesetzt. Auch Berichte mittels PCR Borrelien in der Haut
nachzuweisen sind vorsichtig zu bewerten, da dieser Nachweis hauptsächlich bei
experimentell infizierten Hunden geführt wurde und deshalb die Einstichstelle
der Zecke klar definiert war. In der Humanmedizin wird die PCR bisher nur als
ergänzende Methode bei unklarer Serologie und klar definiertem klinischen Bild
(zum Beispiel bei der Neuroborreliose) empfohlen.
Aufgrund der angefürten Problematik beim direkten Erregernachweis dient die
Serologie zur Zeit noch als Methode der Wahl, um eine Borreliose zu
diagnostizieren.
Indirekte Verfahren = Serologie
Indirekter Hämagglutinationstest (IHA): Der indirekte Hämagglutinationstest
(IHA) eignet sich aufgrund der Einfachheit gut zum Screening. Dabei werden mit
Borrelienantigen beladene Schaferytrozyten mit Patientenserum inkubiert. Im
positiven Fall kommt es zur Bildung eines klassischen
Antigen-Antikörperkomplexes und dadurch zur Agglutionation der Antikörper.
Immunfloureszenztest (IFT) und Enzym-Immunoassay (EIA): Der
Immunfluoreszenstest (IFT) erfordert zwar eine grössere Erfahrung des
Untersuchers als z.B. der Enzymimmunoassay (EIA), Untersuchungen haben aber
gezeigt, dass bei richtiger Anwendung sowohl bezüglich der Sensitivität als auch
der Spezifität keine Unterschiede zum EIA bestehen.
Der IFT gilt als besonders geeignet für Screenings, wobei natürlich auch hier
wieder wichtig zu wissen ist, wann welche Antikörpertiter (IgM bzw. IgG) nach
Zeckenexposition zu erwarten sind. Auch hierzu gibt es in der Literatur wieder
unterschiedliche Angaben wobei dies einmal mit der oft unklaren Anamnese bei
natürlicher Exposition zusammenhängt, zum anderen aber auch damit, dass man
festgestellt hat, dass ein deutlicher Unterschied bezüglich der Qualität und des
Zeitpunktes der Antikörperantwort bei experimentell infizierten Hunden (i.v.-
Infektion zum einem sowie die Infektion über den Vektor Zecke zum anderen)
besteht. Appel et al. (1993) konnten in ihren bereits oben angeführten Studien
eine sich langsamer entwickelnde, aber länger andauernde Antikörperbildung
erkennen.
Alle Hunde, die infizierten Zecken ausgesetzt waren, bildeten vier bis sechs
Wochen nach Zeckenstich nachweisbare Antikörpertiter (IgG) aus, wobei diese
innerhalb der nächsten sechs bis acht Wochen anstiegen und mindestens ein Jahr
auf diesem hohen Niveau bestehen blieben. Wie sich der Titerverlauf bei IgM
verhält, ist nicht endgültig geklärt. Zu erwarten ist, da es sich bei IgM um die
Immungloboline der frühen Phase einer Infektion handelt, dass ein positiver
Titer früher als bei IgG nachzuweisen ist. Burgess (1988) gibt an, dass sich
innerhalb der ersten vier Wochen bereits ein deutlicher IgM-Titer ausbildet.
Allerdings gibt es auch Hinweise in der Literatur, dass sich deutliche IgM -
Titer nur bei Erstinfektion (und v.a. bei Hautmanifestationen) nicht aber bei
Reinfektionen ausbilden. Kontrovers wird auch die Frage diskutiert, ob man bei
serologischen
Untersuchungen grundsätzlich mit antigen verwandten Bakterien (zum Beispiel
Treponema phagedenis) absorbieren muss, um eventuelle Kreuzreaktionen
auszuschliessen.
Bekannt ist, dass antigen Verwandte Bakterien aus der Ordnung der Spirochaetales
(zum Beispiel Leptospira spp. oder Treponema spp.) zu Kreuzreaktionen führen
können. Da man vermutet, dass vor allem in der frühen Phase eine
Borrelieninfektion oft starke Reaktionen mit den gemeinsamen Antigenen
stattfinden, deshalb könnte
unter Umständen eine vorherige Absorption diese Reaktion unterdrücken.
Sinnvoller scheint daher die Kombination mit einem Western- bzw. Immunoblot: als
Bestätigungstest. Dazu werden die Antigene von B. burgdorferi mittels
Gelelektrophorese aufgetrennt und auf eine Nitrozellulosemembran transferriert.
Diese wird mit dem Patientenserum inkubiert und anschliessend wird die Reaktion
des Serums, bzw. der Antikörper im Serum, mittels Substratfärbung sichtbar
gemacht.
Es entstehen dabei im positive Falle unterschiedliche Banden, die nach ihrer
Spezifität für B. burgdorferi interpretiert werden müssen. Dies erfordert einige
Erfahrung des Untersuchers und ist auch von dem verwendeten Borrelien-Stamm
abhängig. Blenk (1993) gibt in der Humanmedizin folgende Indikationen für den
Einsatz des Immunoblots an:
-
a. Bei eindeutigem klinischen Bild und negativer Serologie (spielt v.a. in der
Humanmedizin eine Rolle, da beim EM oft kein hoher Antikörper-Titer (IgG) im
Blut diagnostiziert werden kann),
-
b. bei unklarem klinischen Bild und grenzwertigem IFT (1:40 bis 1:80), um
zwischen unspezifischer Reaktion, anamnestischen Erregerkontakt oder aktiver
Borreliose unterscheiden zu können,
-
c. bei fehlender klinischer Symptomatik, aber eindeutigem anamnestischen
Hinweis (hat bei der Häufigkeit von Zeckenstichen beim Hund in der
Veterinärmedizin eher keine Bedeutung),
-
d. zur Abklärung, ob noch eine aktive chronische Infektion nach vorangegangener
Antibiose vorliegt. (Neuere Untersuchungen beim Hund (Straubinger et al. 1997)
geben Anlass zur Diskussion, ob durch antibiotische Behandlung überhaupt eine
Elimination des Erregers erreicht werden kann und ob sich die Borrelien nicht
vielleicht in schlecht vaskularisierten Geweben, zum Beispiel Gelenken, oder
intrazellulär "verstecken" um so über Jahre oder eventuell lebenslang im
Organismus zu persistieren.
Sie konnten zwar die Arthritiden erfolgreich therapieren, hatten auch
nach 30-tägiger Antibiotikabehandlung auch eine deutliche Reduzierung der
Antikörpertiter, teilweise bis unter die Nachweisgrenze, aber sechs Monate nach
der
Behandlung waren wieder Antikörper gegen B. burgdorferi nachweisbar.)
Übertragen auf die Veterinärmedizin scheint der Einsatz des Immunoblots vor
allem bei grenzwertigen bzw. niederen Titern sinnvoll zu sein, um unspezifische
Reaktionen ausschliessen zu können. Auch bei klarem klinischen Bild (nach
Abklärung der in Frage kommenden Differentilaldiagnosen) und negativer
Serologie wäre ein Immunoblot sinnvoll.
Zusammenfassung
Die oben gemachten Ausführungen zeigen, dass die Borrelien-Diagnostik ein
schwieriges Gebiet ist. Wenn man jetzt den Durchseuchungsgrad der Zecken in
Deutschland (Vermutungen gehen von 20 Prozent und mehr der Zeckenpopulation aus)
und der Häufigkeit mit der Hunde jedes Jahr von Zecken gestochen werden,
betrachtet, versteht man, wie schwierig die Diagnostik der Borreliose beim Hund
ist. Unbestritten ist, dass es eine durch B. burgdorferi verursachte Erkrankung
gibt.
Allerdings muss man darauf hinweisen, dass es auch Berichte aus den USA gibt
(Levy und Magnarelli 1992), nach denen von ~50 Prozent seropositiver Hunde in
einem endemischen Gebiet, lediglich fünf Prozent klinische Symptome wie
Lahmheit,
Gelenkschwellung und Apathie zeigten. Hinzu kam, dass innerhalb des
Beobachtungszeitraumes (20 Monate) ebensoviele seronegative Hunde
vergleichbare Symptome entwickelten.
Jacobsen et al. (1996) konnten feststellen, dass alle Hunde mit einer für die
Borreliose typischen Symptomatik bereits einen deutlichen IgG-Titer hatten.
Deshalb erscheint folgende Vorgehensweise bei einem Verdacht auf Borreliose
beim Hund sinnvoll:
Verdächtiges klinisches Bild (zum Beispiel wechselnde Lahmheit) unter
weitgehendem Ausschluss möglicher Differentialdiagnosen und evtl. anamnestischem
Hinweis auf massiven Zeckenbefall (vor ca. zwei Monaten)
IgG-Bestimmung im IFT (oder EIA)
bei grenzwertigem IgG-Titer zwischen 1:40 und 1:80, Kontrollle mittels
Immunoblot
bei Titern über 1:80 oder grenzwertigem IgG-Titer und deutlich positivem
Immunoblot Antibiotika-Therapie mit entsprechender klinischer Erfolgskontrolle
Trotz dieser Vorgehensweise kann die Serologie nur ein Hilfsmittel zur Diagnose
sein. Letztendlich bleibt die Entscheidung einer Therapie beim behandelnden
Tierarzt/-ärztin, der das klinische Bild und die entsprechende Anamnese kennt.
Vorsichtig interpretiert werden müssen auch Symptome wie ZNS-Störungen,
Herzblock oder Nierenschädigungen. Es liegen bisher meiner Meinung nach zu
wenig Daten bezüglich dieser Krankheitsbilder im Zusammenhang mit einer
Borreliose beim Hund vor.
Auch die Frage, ob man bei serologisch positivem Befund ohne klinische Symptome
eine Antibiose empfehlen kann, muss der/die behandelnde Tierarzt/-ärztin nach
oben genannten Ausführungen selbst entscheiden. Bei der Vielzahl serologisch
positiver Hunde ohne klinische Symptomatik und dem deutlichen Hinweis, dass B.
burgdorferi evtl. trotz Antibiotika-Therapie persistieren kann (Straubinger et
al., 1997) halte ich persönlich eine grundsätzliche Antibiotika-Therapie nicht
für sinnvoll.
Die Borreliose, nicht nur beim Hund, wird auch in näherer Zukunft noch genügend
Anlass zur Diskussion geben. Es bleibt zu hoffen, dass kommende Untersuchungen
spezifischer auf die Bedeutung von Borrelia burgdorferi sensu lato bei den
einzelnen Tierarten, vor allem in Europa, eingehen.
Nicht-Veterinärmediziner sollten sich in jedem Fall mit Ihrem Tierarzt/mit Ihrer
Tierärztin beraten.
© beim Autor; 6/2002
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