Humoral immune response in Eurasian otters (Lutra lutra), Asian small-clawed otters (Aonyx cinereus) and North American river otters (Lontra canadensis) after vaccination with different canine distemper virus vaccines.
Humorale Immunantwort bei Europäischen Fischottern (Lutra lutra), Asiatischen Kurzkrallenottern (Aonyx cinereus) und Nordamerikanischen Fischottern (Lontra canadensis) nach Impfung mit unterschiedlichen Staupe Impfstoffen.
Dissertation
122 Seite
Freie Universität Berlin, Fachbereich Veterinärmedizin/Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (IZW) im Forschungsverbund Berlin e.V.
Gutachter: Prof. Dr. Heribert Hofer, Prof. Dr. Klaus Eulenberger, Prof. Klaus Osterrieder
Verschiedene Zoos
Zusammenfassung:
Staupe, eine hochinfektiöse, systemische Viruserkrankung der Hunde und anderer Karnivoren, wird als die bedrohlichste Infektionskrankheit der Marderartigen betrachtet. In dieser Arbeit wurde die Sicherheit und Wirksamkeit der in Europa verfügbaren Staupeimpfstoffe bei Europäischen Fischottern (Lutra lutra), Asiatischen Kurzkrallenottern (Aonyx cinereus) und ansatzweise bei Nordamerikanischen Fischottern (Lontra canadensis) ermittelt. Zwei Methoden zur Antikörperbestimmung wurden verglichen. Der Referenzstandard zum Antikörpernachweis gegen Morbilliviren ist der Neutralisationstest (NT). Dieser ist zeitaufwendig und teuer. Ein kostengünstiger und schnell durchführbarer ELISA wäre sehr hilfreich. Siebzig Otter, aus 19 verschiedenen Zoos und Tierparks in Deutschland und den Niederlanden, beiderlei Geschlechts und im Alter zwischen 8 Wochen und 17 Jahren wurden geimpft. Zwei Studien wurden durchgeführt. In Studie 1 wurden bisher ungeimpfte Europäische Fischotter (n=27), Asiatische Kurzkrallenotter (n=28) und Nordamerikanische Fischotter (n=4) entweder mit inaktiviertem Staupeimpfstoff, mit CDV-ISCOM Impfstoff oder mit einem von drei verschiedenen Staupe Lebendimpfstoffen geimpft. In Studie 2 wurden die Antikörper (AK) Titer Europäischer Fischotter (n=11), die bisher regelmäßig gegen Staupe geimpft wurden, vor und nach einer Booster Impfung bestimmt. Folgende Ergebnisse wurden ermittelt: Bei keinem der Otter wurden klinische Symptome einer Staupe Erkrankung beobachtet. Die Immunantwort auf inaktivierten Staupeimpfstoff war schwach. CDV-ISCOM Impfstoff führte bei allen Tieren zu einer humoralen Immunantwort, hohe AK-Titer wurden jedoch nur im ELISA gemessen. Die Immunantwort auf Lebendimpfoff zeigte bei Europäischen Fischottern eine Abhängigkeit vom Impfstamm. Alter, Geschlecht, Tierart und Gewicht hatten keinen Einfluss auf die Immunantwort nach Impfung mit Staupe Lebendimpfstoff. Die drei Impfstofftypen (inaktiviert, ISCOM, lebend) zeigten einen signifikanten Unterschied in der Wirksamkeit, wobei Staupe Lebendimpfstoffe vom Onderstepoort Typ sich als am wirksamsten erwiesen. Zwischen Europäischen Fischottern und Asiatischen Kurzkrallenottern gab es keinen Unterschied in der Höhe der neutralisierenden AK-Titer nach zwei Impfdosen. Der Zusammenhang zwischen den zwei Nachweismethoden war nicht sehr stark. Booster Impfung bei Europäischen Fischottern mit Lebendimpfstoff (Onderstepoort Typ) induzierte einen signifikanten Anstieg der neutralisierenden AK, die bis Tag 365 nach Impfung auf einem angemessenen Level blieben. Die Ergebnisse führten zu folgenden Schlussfolgerungen: Der Einsatz der formalin-inaktivierten Staupe Vakzine mit Al(OH)3 als Adjuvant ist bei den getesteten Fischotterarten nicht sinnvoll. Staupe Lebendimpfstoffe vom Onderstepoort Typ sind wirksam bei Europäischen Fischottern und Asiatischen Kurzkrallenottern und scheinen bei diesen Arten sicher zu sein. Der experimentelle CDV-ISCOM Impfstoff ist sicher und wahrscheinlich eine wirksame Alternative. Der in dieser Studie eingesetzte ELISA ist einsetzbar für ein Staupe AK-Screening, wird jedoch nicht als Alternative für den NT empfohlen.
Abstract:
Canine distemper, a highly contagious systemic disease in dogs and other carnivores is considered to be the most serious infectious disease in mustelids. Susceptible to the causative morbillivirus (CDV) are all carnivores, but mortality and morbidity greatly vary between families and species. Mortalitiy rate in black - footed ferre ts and domestic ferrets reaches 100% and vaccination against the disease in captive mustelids is highly recommended. Eurasian otters and Asian small - clawed otters are among the most frequently exhibited mustelids in European zoos and in zoos live in close contact to many CDV susceptible species . Unfortunately, CDV vaccination has been problematic in non - domestic carnivores and few studies on the effect of CDV vaccination have been conducted in otters and other non - domestic carnivore species. Modified live v irus (MLV) vaccines developed for the use in domestic dogs or fur animals have induced disease in several non - domestic species, includin g close relatives of the otters such as the black - footed ferret , the domestic ferret and the European mink . Furthermore , these vaccines have not always been effective in mustelids, including otters . Hence, safe and effective alte rnatives such as inactivated CDV vaccines, CDV - ISCOM vaccine s or recombinant vaccines are recommended. However, currently there is no safe and effe ctive commercially available CDV vaccine for use in non - domestic carnivores in Europe. In this thesis , the efficacy and safety of CDV vaccines available in Europe were evaluated in Eurasian otters, Asian - small - clawed otters, and to some extent in North American river otters . Two methods of antibody determination were compared. The virus neutralisation test ( VNT ) is considered to be the gold standard for determining immunity to morbilliviruses (App el 1973; von Messling et al. 1999 ) , but takes time and is e xpensive . An easy and rapid to perfo rm ELISA would be very helpful . Seventy otters originating from 19 different zoos in Germany and t he Netherlands of both sexes and ranging in age between 8 weeks and 17 years were vaccinated. Two studies were conducted. In study 1, previously unvaccinated Eurasian otters (n=27), Asian small - clawed otters (n=28) and North American river otters (n=4) were vaccinated either with inactivated CDV vaccine, CDV - ISCOM vaccine or with one of three differe nt MLV vaccines. In Study 2, Eurasian otters (n=11) regularly vaccinated against CDV before the onset of this study were evaluated for their CDV - specific VN antibody titre one year after the last vaccination and for their sero - response followin g booster vaccination. The results w ere as follows: None of the otters showed clinical signs of CDV infection. Immune response to inactivated CDV vaccine was low. Two doses of the vaccine did not induce CDV - specific antibodies in Eurasian otters and North American river otters and o nly low v irus neutralising (VN) geometric mean titres in Asian small - clawed otters. CDV - ISCOM vaccine induced h umoral immune response in all otters, but high titres were only measured by ELISA. However, considering the increased VN geometric mean titre in Asian sma ll - clawed otters one year after vaccination , a possi ble cellular im mune response and the Summary 82 induction of protective titres in these species in a similar vaccination study, it cannot be excluded that the CDV - ISCOM vaccine would have induced protective immunity . Vaccination with MLV v accine revealed that the sero - response depended on the vaccine strain used. Eurasian otters vaccinated with a canine kidney cell adapted vaccine strain (Rockborn type) devel oped significantly lower VN geometric mean titres than Eura sian otters vaccinated with chicken - cell adapted CDV strains (Onderstepoort type) . B oth otter species developed high VN antibody titres after vaccination with chicken - cell adapted strains. A ge, sex, species and body mass did not influence immune response t o MLV vaccine vaccination . The three different vaccine types (inactivated, ISCOM, MLV) showed a significant difference in effic acy with MLV vaccines from Onderstepoort type yie lding the best results . There was no difference in geometric mean titres after t wo vaccinations between the Eurasian ott er and Asian small - clawed otter but the development of titres ov er time was species - dependen t. The fit between the two methods , the goldstandard VNT and the quick ELISA was not very tight . B ooster vaccination in Eura sian otters with MLV vaccine (Onderstepoort type) induced a significant rise in VN antibody titres, with VN antibody titre s staying on an adequate level for up to day 365 post vaccination. The results led to the following conclusions: The use of formalin - inactivated CDV vaccine containing Al(OH) 3 as adjuvant seems at best ineffective and questionable in the tested otter species . Modified live virus CDV vaccines of Onderstepoort type are efficacious in Eurasian otters and Asian small - clawed otters and seem to be safe in these species . The expe rimental CDV - ISCOM vaccine is safe and might be an efficacious alternative. For both vaccines , a yearly booster vaccination is suggested . The ELISA used in this study i s useful for screening purposes but is not recomme nded as an alternative for the VNT . Further studies are n eeded to understand the effect s of CDV - ISCOM vaccine in otters and other CDV susceptible species and the variation in the effect of different vaccine strain s in MLV vaccines . Although , the use of mod ified live virus vaccine has not been problematic in ott ers, there is still a risk in using domestic dog vaccines i n non - d omestic carnivores and the registration of a safe and efficacious CDV vaccine for use in wildlife species in the EU is urgently needed . An oral vaccine would be desirable.
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