ULRICH, S.A., JANECEK, E., LEHNERT, K., SIEBERT, U., STRUBE, C. (2015)
Lungenwurminfektionen bei Robben und serologische Nachweismöglichkeiten.
A recombinant antigen-based enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) for lungworm detection in seals.
In: Parasites & Vectors 8 (2015) 443. ISSN 1756-3305
Institut für Terrestrische und Aquatische Wildtierforschung, Institut für Parasitologie, beides Tierärztliche Hochschule Hannover
1. Betreuer: Prof. Prof. h.c. Dr. Ursula Siebert
2. Betreuer: Christina Strube, Prof. Dr. med. vet., PhD
Tierärztliche Hochschule Hannover
Tierpark Nordhorn
Zusammenfassung:
Die Forschungsarbeit beinhaltet die Etablierung eines serologischen Nachweisverfahrens zur Detektion einer Lungenwurminfektion bei Seehunden und Kegelrobben. Die Lungennematoden Otostrongylus circumlitus und Parafilaroides gymnurus kommen bei Seehunden häufiger und mit größeren Wurmbürden als bei Kegelrobben vor. Sie stellen bei an deutschen Küsten gefundenen Seehunden die pathogensten Parasitenarten dar: Die Nematoden, die im Respirationstrakt ihrer vorwiegend unter einem Jahr alten Wirte parasitieren, verursachen Läsionen, die sich durch bakterielle Sekundärinfektionen zu schwerwiegenden Bronchopneumonien entwickeln und zum Tod der Robben führen können.
Eine individuelle Detektion von Lungenwurminfektion kann meist erst post mortem festgestellt werden. Das Paper beschreibt die serologische Nachweismöglichkeit in Form eines rekombinanten, antigen- basierten enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA), der die Lungenwurmantikörper in Blutproben von Robben detektieren kann. Damit ließen sich Dynamik und Immunologie der Lungenwurminfektion effektiver erforschen. Die Bedeutung und der Verlauf eines Parasitenbefalls für den Gesundheitszustand könnten bei freilebenden und bei Tieren in menschlicher Obhut engmaschig beobachtet werden. Ein ELISA kann ermöglichen, die starke Altersabhängigkeit im Befall und einen eventuellen Anstieg der Infektionsrate in der Population zu ergründen. Eine verstärkte Anfälligkeit für Lungenwurminfektionen könnte z.B. durch erhöhte Schadstoffbelastungen in der Nord- und Ostsee, die eine Immunsuppression bei den Robben verursacht, einhergehen. Anthropogene Auswirkungen auf die einheimischen Meeressäugetiere durch die verstärkte Nutzung der deutschen Meeresgebiete können so beleuchtet werden und zum Verständnis, Management und Schutz der Robbenbestände in Nord- und Ostsee beitragen.
Abstract:
Pinnipeds are frequently infected by the lungworms Otostrongylus circumlitus and Parafilaroides gymnurus (Metastrongyloidea). Infections are frequently associated with secondary bacterial bronchopneumonia and are often lethal. To date, a reliable lungworm diagnosis in individual seals is only possible during necropsy as examination of faeces collected from resting places does not allow assignment to individuals. Therefore, a diagnostic tool for lungworm detection in living seals is desirable for monitoring health of seals in the wild and in captivity. Previously, an ELISA based on recombinant bovine lungworm major sperm protein (MSP) as diagnostic antigen was developed for lungworm diagnosis in cattle. In the present study, this test was adapted for detection of antibodies against lungworms in harbour (Phoca vitulina) and grey seals (Halichoerus grypus). Furthermore, sera of northern elephant seals (Mirounga angustirostris) were tested to evaluate whether the harbour/grey seal ELISA is suitable for this seal species as well.
Methods
For ELISA evaluation, lungworm-positive and -negative sera of harbour and grey seals were analysed using horseradish peroxidase (HRP)-conjugated Protein A as secondary antibody. Optical density was measured and a receiver operating characteristic (ROC) analysis was performed to determine a cut-off value. Potential cross-reactions were examined by testing serum of seals positive for gastrointestinal and heart nematodes, but negative for lungworm infections. In addition, sera of northern elephant seals were analysed.
Results
Harbour and grey seal serum samples showed significant differences in optical density (OD) between serum of infected and uninfected animals resulting in a cut-off value of 0.422 OD with a specificity of 100% (95% CI: 87.23-100%) and a sensitivity of 97.83% (95% CI: 88.47-99.94%). Cross-reactions with heart or gastrointestinal nematodes were not observed. Analysis of northern elephant seal samples resulted in detection of antibodies in animals positive for lungworm larvae at faecal examination.
Conclusions
The ELISA presented is a valuable method for detection of lungworm infections in live harbour and grey seals, providing a monitoring tool to reveal epidemiological dynamics of lungworm infections during health surveillance in free-ranging seals. Furthermore, ELISA results may aid institutions with harbour and grey seals under human care on decisions regarding anthelminthic treatment of individual animals.
ulrich-biblio
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