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Nach einer Infektion oder Impfung bei der Katze

Was passiert dann?

Impfungen gegen Virusinfektionen der Katze sind mit Ausnahme des Impfstoffs gegen die Feline Infektiöse Peritonitis sowohl in inaktivierter Form als auch als Lebendvakzine erhältlich. Bei der Impfung gegen FeLV besteht die Besonderheit, dass traditionell inaktivierte Präparate verwendet werden, zusätzlich jedoch auch ein Impfstoff als rekombinanter Kanarienpockenvirusstamm auf dem Markt erhältlich ist. Für die Praxis werden Impfstoffkombinationen mit inaktivierten und Lebendvakzinen angeboten, was die Entscheidung hinsichtlich des am besten geeigneten Impfstoffs zur Grund-, Booster- oder Revakzinierung nicht einfach erscheinen lässt. Prof. Dr. Dr. Thomas W. Vahlenkamp stellt dar, wie wichtig eine grundsätzliche Abwägung des zu erzielenden Effekts für die Entscheidung ist.

Im Ergebnis vielfältiger Forschung insbesondere auf dem Gebiet der Retrovirusinfektionen FeLV und FIV wurde eine Reihe spezifische Antikörper und Tools entwickelt, die grundlagenwissenschaftliche immunologische Fragen klären konnten. So wurden beispielsweise bei der Katze als erstes Haustier regulatorische T-Zellen in ihrem Vorkommen und in ihrer Funktion charakterisiert. Diese T-Zellpopulation wurde vorher lediglich bei Mensch und Maus eingehend beschrieben. Sie hat große Bedeutung bei Autoimmunerkrankungen und wird, wie man heute weiß, auch von verschiedenen Infektionserregern aktiviert. Von allem, was man bisher weiß, hat das Immunsystem der Katze hinsichtlich der zahlenmäßig größten Zellpopulationen im peripheren Blut große Ähnlichkeiten mit den bei Menschen und Mäusen beschriebenen Zellen. So können beispielsweise CD4+ und CD8+ T-Zellpopulationen unterschieden werden. Doppelt positive T-Zellen, die sowohl CD4 als auch CD8 auf der Oberfläche tragen oder ?? T-Zellen, die bei anderen Tierarten eine große Anzahl der T-Zellen im peripheren Blut darstellen, kommen bei der Katze nicht vor.

Angeborene und erworbene Abwehrmechanismen

Beim Eindringen von Mikroorganismen durch natürliche Barrieren (z. B. Haut, Schleimhaut) werden Komplement aktiviert und Entzündungsreaktionen hervorgerufen. Das Komplementsystem spielt bei der unmittelbaren Abwehr durch die Erhöhung der Phagozytoseleistung und bei der Initiierung von Entzündungsreaktionen eine wichtige Rolle. Die Effizienz des Komplementsystems wird dadurch veranschaulicht, dass genetische Defekte mit einer stark erhöhten Infektionsanfälligkeit einhergehen. Viele Erreger besitzen strukturelle Besonderheiten, die von Rezeptoren auf phagozytierenden Zellen erkannt werden. Die Familie dieser Rezeptoren wird nach dem ersten bei der Drosophila beschriebenen Rezeptor Toll bei den Säugetieren als tollähnliche Rezeptoren benannt. Die Bedeutung dieser rezeptorvermittelten Erkennung von Pathogenen wird dadurch veranschaulicht, dass die Rezeptoren bei Pflanzen, Insekten und Säugetieren äußerst konserviert sind. Nach rezeptorvermittelter Erkennung sezernieren Makrophagen ebenfalls antimikrobiell wirksame Proteine und können spezifisch die Vermehrung von Erregern verhindern. Sollten die angeborenen Abwehrmechanismen zur Eliminierung des Erregers nicht ausreichen, dienen Makrophagen und dendritische Zellen als Vermittler zur Aktivierung der erworbenen Immunantwort (Abb. 1). Wie gelingt es dem Organismus, mit einer begrenzten Anzahl von Genen eine offensichtlich fast unbegrenzte Anzahl verschiedener Antikörper herzustellen? Die Lösung lautet: Die Gene, die letztlich die Struktur eines jeden Antikörpers bestimmen, sind als solche weder in den Samen- und Eizellen noch anfangs in den Zellen des Embryos vorhanden. Anstelle kompletter Antikörpergene beherbergen diese Zellen nur das auf einzelne Genabschnitte verteilte Rüstzeug. Beim Heranreifen der Zellen werden die einzelnen Genabschnitte unterschiedlich rekombiniert, was zu einer Vielzahl des Antikörperreservoirs führt. Wird nach einer Infektion das fremde Antigen des Erregers in den Lymphknoten von Antigen präsentierenden Zellen dargeboten, werden nur die B-Zellen stimuliert, die mit ihren Immunglobulinrezeptoren dieses Antigen erkennen. Nach Aktivierung erfolgt eine Ausdifferenzierung zur Plasmazelle. Zunächst werden IgM sezerniert, da dieser Immunglobulinisotyp in allen nicht stimulierten B-Zellen im Genom verankert ist. Unter den Antikörperisoytpen aktiviert IgM am effektivsten das Komplementsystem. Während der Differenzierung zur Plasmazelle kommt es durch Rekombinationen im Genom der aktivierten Zellen zum Wechsel des produzierten Antikörperisotyps von IgM zu IgG. Zusätzlich erhöht sich durch Mutationen im Antigen bindenden Teil der Antikörper die Affinität der sezernierten Antikörper für das spezielle Antigen. Dies ermöglicht die Sezernierung hochaffiner Antikörper und das erfolgreiche Neutralisieren des Erregers. Die Veränderungen im Genom der B-Zellen, die zur Bildung spezifischer IgG führen, sind irreversibel und benötigen ca. 2 Wochen.
Bei den in der tierärztlichen Praxis häufig durchgeführten Grundimmunisierungen ist diese Zeitspanne von mindestens 2 Wochen unbedingt zu berücksichtigen, da bei der Boosterimmunisierung die IgG sezernierenden B-Zellen restimuliert werden sollen. Eine zu früh durchgeführte Boosterimmunisierung führt lediglich zu einer erneuten primären Immunantwort, nicht aber zu dem erwünschten Boostereffekt. Die Grundimmunisierung stellt die Grundlage für eine belastbare Immununität gegen die wichtigsten Infektionskrankheiten der erwachsenen Katze dar. Daher sollten Tiere sehr sorgfältig grundimmunisiert werden. Von der Ständigen Impfkommission Vet (StIKo Vet) im Bundesverband Praktizierender Tierärzte e.v. (bpt) wurde eine entsprechende Leitlinie zur Impfung von Kleintieren herausgebracht, die allen Tierärzten kostenlos zur Verfügung gestellt wird (http://www.tieraerzteverband.de/).

Induktion einer spezifischen Immunantwort in Anwesenheit maternaler Antikörper

Bei Katzen wird aufgrund der Plazentationsform nur ein geringer Prozentsatz maternaler Antikörper vor der Geburt auf die Welpen übertragen. Der größte Teil wird von den Welpen mit der Muttermilch aufgenommen und in den ersten Lebensstunden durch den Darm resorbiert. Diese passiv erhaltenen Antikörper schützen die Welpen in den ersten Lebenswochen. Die Abnahme der Antikörperspiegel im peripheren Blut geschieht mit einer Halbwertzeit von ca. 10 bis 20 Tagen, das keinen linearen Abfall der Antikörpermenge zur Folge hat. Die Ausgangshöhe der maternalen Antikörpertiter hängt u.a. von der Menge des aufgenommenen Kolostrums ab, sodass größere Welpen z.T. Höhere Titer aufweisen können als kleine Welpen des gleichen Wurfs. Der starke Abfall der zirkulierender Antikörper in den ersten Lebenswochen hat damit zu tun, dass die für die Rezirkulation der IgG im peripheren Blut verantwortlichen Rezeptorsysteme, benannt nach dem Erstbeschreiber Roger Brambell, gesättigt sind und alle nicht über diese Rezeptoren in die Blutzirkulation zurücktransportierten IgG abgebaut werden (auch bei der in der tierärztlichen Praxis z.T. Durchgeführten Gabe passiver Immunglobuline führt die Sättigung dieses Rezeptorsystems zu einer starken Abnahme der verabreichten Antikörper in den ersten Tagen nach Applikation). Maternale Antikörper schützen nicht nur vor einer Feldvirusinfektion, sondern interferieren durch die gleichen Mechanismen der Erregerneutralisation auch mit der Induktion einer Immunantwort nach Impfung. Der optimale Zeitpunkt der Impfung hängt somit sehr individuell mit der Höhe des passiv erhaltenen Immunschutzes ab. Im optimalen Fall sollte eine Impfung durchgeführt werden, wenn maternale Antikörper die Folgen einer Virusinfektion noch mildern können, aber die Induktion einer spezifischen Immunantwort nach Impfung nicht mehr verhindern. Diese Zeitspanne ist nur schwer für das individuelle Tier zu ermitteln.

Gibt es eine „immunologische Lücke“?

Didaktisch wird die Zeitspanne, in der Welpen immer empfänglicher für eine Feldvirusinfektion werden, aber noch nicht richtig immunisiert werden können, als „immunologische Lücke“ bezeichnet. Dieser Begriff vermittelt den Anschein, dass das Immunsystem nicht in der Lage ist, richtig zu reagieren. Sollte die Evolution ein Immunsystem selektiert haben, das eine „Lücke“ vorsieht? Der Begriff impliziert etwas, was so nicht korrekt ist. Von Geburt an sind Immunzellen reaktiv und können aktiviert werden. In vitro kann man dies bei entsprechenden Rezeptorstimulierungen bei vielen Tierarten nachweisen. Es ist verständlich, dass die Stimulierung des Immunsystems zur Bildung einer eigenen Immunantwort mit Erregermengen passieren sollte, die das Immunsystem stimulieren, nicht aber zu einer schweren Infektion führen. In Abbildung 2 ist dargestellt, dass die abfallenden maternalen Antikörpertiter ein optimales System darstellen, um auch bei hoher Erregerexposition das Immunsystem nur mit geringen Mengen zu aktivieren. Bei niedriger Erregerexposition erfolgt dies zu einem späteren Zeitpunkt, denn nur die Antigenmenge, die von den maternalen Antikörpern nicht neutralisiert wird, kann zur Aktivierung von B- und T- Zellen führen (in Abb. 2: Antigenmenge oberhalb der abfallenden maternalen Antikörpertiter-Linie). Wird eine Katze in ein Umfeld mit hohem Erregerdruck geboren, wird bereits zu einem frühen Zeitpunkt das Immunsystem erregerspezifisch stimuliert. Das Problem in praxi liegt häufig in der Tatsache, dass Welpen während der Zeit, in der sie sich mit den Erregern in ihrer eigenen Umgebung auseinandersetzen, durch Ortswechsel in eine völlig andere Expositionslage gebracht werden.
Stimulierung und Bildung einer eigenen spezifischen Immunantwort führen würden. Die Antikörpertiter sind aufgrund der niedrigeren Exposition am ehemaligen Standort bereits weiter abgefallen, ohne eine eigene Immunantwort induziertzu haben. Die jetzige Exposition am neuen Ort kann von den verbliebenen Antikörpern nur zu einem sehr geringen Teil neutralisiert werden. Die Folge ist, dass das Tier einer hohen Erregerdosis ausgesetzt wird und diese nicht neutralisieren kann. Das Tier erkrankt. Die Schwierigkeit, den frühstmöglichen Impfzeitpunkt zu finden, ist im Zusammenhang mit den abfallenden maternalen Antikörpern zu sehen. Sicherlich handelt es sich beim Übergang von der passiven zur aktiven Immunität um eine kritische Phase, aber man sollte besser nicht von einer immunologischen Lücke sprechen.

Wiederholungsimpfungen

Regelmäßig durchgeführte Wiederholungsimpfungen sollen die bestehende Immunität erhalten. Hier sind die Unterschiede hinsichtlich der Immunogenität einzelner Erreger zu berücksichtigen. Aufgrund der Eigenschaft verschiedener Infektionserreger, unterschiedlich effektiv Gedächtniszellen zu stimulieren, ergeben sich unterschiedliche Zeitspannen, in denen eine Wiederholungsimpfung empfohlen wird. So gibt es Erreger, die außerordentlich immunogen sind (z.B. Parvoviren) und solche, die nur eine relativ kurze Immunität induzieren wie z.B. Herpesviren.

Wann werden Gedächtnis B-Zellen angelegt?

Im Grunde versucht das Immunsystem, möglichst effektiv zu arbeiten und produziert Gedächtniszellen lediglich nach erfolgreicher Eliminierung des Erregers bzw. nach signifikanter Minimierung der Erregerlast. Nur dann macht es Sinn, diese Information festzuhalten. Solange nach einer Infektion Fremdantigen zirkuliert, besteht für den Organismus keine Notwendigkeit, Gedächtniszellen anzulegen. Erst wenn das Antigen verschwindet, werden Gedächtnis-B-Zellen angelegt, denn die zu diesem Zeitpunkt zirkulierenden Plasmazellen waren erfolgreich und produzieren entsprechende Antikörper, die zu einer Eliminierung des Erregers führten. Diese so genannten lang lebenden Gedächtnis-B-Zellen wandern ins Knochenmark und produzieren über sehr lange Zeiträume die für sie spezifischen IgG- Antikörper. Bei persistierenden Infektionen bleibt ständig Antigen vorhanden, das immer wieder zur Stilulierung von neuen B-Zellen und allgemein hohen persistierenden Antikörpertitern führt. Da die Immunantwort aber offensichtlich nicht erfolgreich hinsichtlich der Eliminierung des Erregers ist, besteht für das Immun system auch kein Grund, diese B-Zellen als Gedächtniszellen im Knochenmark zu speichern. Häufig werden Immunisierungen bei persistent infizierten Tieren mit dem gleichen Antigen diskutiert und zuweilen auch durchgeführt (z.B. Coronavirus-Immunisierung bei Coronavirus-positiven Katzen). Der Erfolg dieser Immunisierungen ist jedoch aufgrund der beschriebenen Zusammenhänge äußerst fraglich. Zum einen werden geringere Antigenmengen von den bereits vorhandenen Antikörpern neutralisiert und führen überhaupt nicht zu einer Stimulierung von Immunzellen, zum anderen kommt es bei keiner der diskutierten Immunisierungen zum Verschwinden des Antigens. Somit werden wahrscheinlich selbst bei einer erfolgten primären Immunantwort nach Immunisierung keine Impfantigen-spezifischen Gedächtniszellen generiert. Im Unterschied hierzu erfolgt bei der Immunisierung von z.B. Coronavirus-negativen Katzen nach Aktivierung von B- und T- zellen eine Immunantwort, die zur Eliminierung des Erregers und somit wahrscheinlich auch zur Bildung von Gedächtniszellen führt. Für die tierärztliche Praxis spielen diese Zusammenhänge hinsichtlich (i) der Notwendigkeit einer Impfung, (ii) des zu wählenden Impfzeitpunkts und (iii) des zu verwendenden Impfstoffs (lebend oder inaktiviert) eine bedeutendeRolle. Bei Tieren, die gegen einen Erreger nicht richtig grundimmunisiert wurden, sind wahrscheinlich keine spezifischen Gedächtniszellen generiert worden. Bei erneutem Antigenkontakt können somit auch keine Gedächtniszellen restimuliert werden. Der Impfschutz ist somit bei diesen Tieren selbst bei Wiederholungsimpfungen insbesondere mit inaktiviertem Impfstoff nur temporär. Tiere, die mit einem inaktivierten Impfstoff richtig grundimmunisiert wurden oder mit einem Lebendimpfstoff richtig immunisiert wurden, werden durch die angelegten Gedächtniszellen über lange Zeit geschützt sein. Die gebildeten Gedächtniszellen werden bei Wiederholungsimmunisierung entsprechend restimuliert.

thomas.vahlenkamp@unileipzig.de

HKP 1 / 2011

Diese Artikel wurden veröffentlicht in Ausgabe HKP 1 / 2011.
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Dr. Anja Stahn ( Leitung der Geschäftseinheit VET in Europa und Middle East bei der Alere )
Die hundkatzepferd begleitet mich nun schon seit einigen Jahren. Nach wie vor begeistern mich
die Aufmachung, der fachliche und informative Inhalt sowie und die beeindruckenden Fotos des
Fachmagazins. Ganz deutlich ist seit einigen Monaten eine noch stärkere Ausrichtung auf die Belange
und Interessen der Tierärzteschaft zu erkennen. Dies ist sehr erfreulich. Das Magazin gehört in jede
Praxis und sollte unterhaltsame „Pflichtlektüre“ für das ganze Praxisteam sein.