Grenzenlos ansteckend: Influenza beim Schwein – Zoonose mit Pandemiepotential

Inhalt 

• Das Influenzavirus 
• Das Schwein als „Mixing Vessel“
• Pandemien zukünftig vermeiden
• Influenza – Ansteckung und Erkrankung
• Klassische Influenza – häufig nur Fieber und Husten 
• Pandemische Influenza – Versteckspiel eines Erregers
• Reproduktionsprobleme als Folge einer Influenza
• Influenza – der Zeitpunkt entscheidet
• Die Influenza Map schafft Übersicht
• Influenzainfektionen vorbeugen

Influenzaviren kommen beim Schwein und Menschen sowie bei Vögeln, Pferden und vielen anderen Tierarten vor. Immer wieder überwinden Influenzaviren die Speziesbarriere. Das Schwein fungiert hierbei als sogenanntes „Mixing Vessel“, ein Mischgefäß, in dem die Influenzaviren des Menschen, Geflügels und Schweines (porzin) genetische Informationen austauschen und neue, möglicherweise auch schwer krankmachende Subtypen entstehen. Seit der Influenza-Pandemie, auch Schweinegrippe genannt, im Jahr 2009, zirkulieren weltweit in Schweinebeständen die pandemischen Subtypen H1pdmN1pdm und H1pdmN2 deren klinisches Bild sich deutlich von der klassischen Influenza unterscheidet.

Das Influenzavirus

Influenzaviren zählen zur Virenfamilie der Orthomyxoviridae. Diese werden aufgrund ihrer Oberflächenbeschaffenheit in die Gruppen A, B und C unterteilt. Der Name „Influenza“ bedeutet „Einfluss“. Diesen nimmt das Virus in vielen Tierarten. Neben Schweinen, Menschen, Vögeln und Pferden treten Influenzaviren bei vielen weiteren Arten, nicht selten mit epidemischem Verlauf, auf. Die Schweineinfluenza wird gelegentlich noch unter der Bezeichnung swIAV für „swine influenza virus“ geführt. In der Schweinepopulation sind nahezu ausschließlich Subtypen von Influenza A  Viren anzutreffen: H1N1, H1N2 sowie H3N2. 

Die Bezeichnung der Influenza-Subtypen orientiert sich an den wichtigsten Proteinen der Oberflächenstruktur, dem Hämagglutinin  und der Neuraminidase . Bis heute sind innerhalb der Influenzaviren 18 verschiedene Hämagglutinine bekannt, die rund 80 % der Oberflächenstruktur eines Influenzaviruspartikels ausmachen und für das Andocken des Virus an spezielle Rezeptoren der Wirtszelle verantwortlich sind. Die verbleibenden 20 % der Oberfläche nimmt jeweils eine der elf bekannten Neuraminidasen ein. Diese dienen der ungehinderten Freisetzung, der sich in den Wirtszellen vermehrenden Influenzaviren.

Schematische Darstellung des Aufbaus eines Influenzaviruspartikels.

Das Schwein als „Mixing Vessel“

Influenzaviren gelten als zoonotisch , da sie die Speziesschranke zum Beispiel zwischen Menschen und Schweinen überwinden können. Dem Schwein kommt hier eine besondere Rolle zu. Es ist der natürliche Wirt verschiedener porziner Influenzasubtypen. Gleichzeitig ist das Schwein sehr empfänglich für humane sowie aviäre Influenzastämme und gilt deshalb als „Mixing Vessel“. Bei Mehrfachinfektionen eines Schweins mit verschiedenen Influenzaviren, vor allem mit humanen und aviären Subtypen, können sich die genetischen Informationen im Schweineorganismus mischen und neu anordnen. Neue, sogenannte Reassortanten können entstehen, von denen einige unter bestimmten Bedingungen erneut die Speziesschranke zwischen Tier und Mensch oder unterschiedlichen Tierarten überwinden können. Je enger der Kontakt zwischen Mensch, Schwein und Geflügel ist, umso leichter ist die Bildung solch neuer Subtypen. Infizieren sich Menschen mit porzinen Influenzaviren, kommt es nur sehr selten zu Krankheitsverläufen, die meist mild verlaufen. Infektionen bei Schweinen mit humanen Influenzaviren verlaufen auch oft im Stillen. Sie können jedoch, wie bei den H1pdmN1pdm-Viren beobachtet, auch mit starker Klinik einhergehen. Der Tierhalter sollte sich bei zirkulierenden Influenza-Erregern in seinem Betrieb stets bewusst sein, dass sich hierbei neuartige Influenzaviren bilden können!

Pandemien zukünftig vermeiden

Seit dem Ausbruch der Spanischen Grippe ist das Influenzavirus im Fokus von Virologen. Der weltweite Ausbruch im Winter 1918/19 wurde einem sehr virulenten Influenza A Subtyp H1N1 zugeschrieben, der auf einen humanen und porzinen Ursprung zurückgeführt wird. Dieser traf auf eine für diesen Subtypen „naive“ und durch die Kriegswirren sehr mobile Population. 

Der 2009 erstmals dokumentierte Influenza A Subtyp H1pdmN1pdm wurde durch den Menschen in die Schweinepopulation eingetragen. Der Entstehungsort der sogenannten Schweinegrippe war Mexiko. Seither beobachten Tierseuchenexperten das pandemische H1N1 in den Schweinebeständen. In der Grippesaison 2009/10 wurde dieser Subtyp erstmals bei Menschen dokumentiert. Kurze Zeit später wurde bereits die an das Schwein adaptierte Reassortante, das pandemische H1N2 (H1pdmN2) in Deutschland nachgewiesen. Waren bis dahin noch in allen geographischen Regionen (Europa, Amerika und Asien) isolierte Influenzageschehen zu sehen, wurde mit der pandemischen Influenza die genetische Isolierung der geographischen Räume aufgehoben. Seither zirkuliert die pandemische Influenza mit einer großen genetischen Dynamik weltweit in den Schweinebeständen. 

Influenza – Ansteckung und Erkrankung

Influenza ist eine Tröpfcheninfektion. Das Virus kann über die Luft in den Betrieb eingetragen werden. Infizierte Zukauftiere können das Virus in die Bestände einschleppen und gerade bei H1pdmN1pdm kann auch der Mensch als Eintragsquelle dienen. In kalter Umgebung ist das Virus außerhalb des Schweinekörpers deutlich stabiler und länger ansteckend. 

Gelangen Influenzaviren in die oberen Atemwege, vermehren sie sich zunächst in einzelnen Zellen der Schleimhäute der Atemwege. Schon in der ein bis vier Tage dauernden Inkubationszeit stecken infizierte Tiere weitere Artgenossen an. Die Infektion breitet sich über den gesamten Atmungstrakt aus und führt zu Entzündungen in der Lunge. Die Viren werden sowohl über Husten als auch über den einsetzenden Nasenausfluss übertragen. Ungünstige Bedingungen, wie ein schlechter Immunstatus der Herde oder Stress durch Überbelegung, haben Einfluss auf die Ausprägung der Erkrankung. Auch hohe Schadgaskonzentrationen und ein mangelhaftes Stallklima begünstigen schwere Verläufe. Ein zusätzlicher, hoher Druck durch bakterielle Erreger, beispielsweise Mykoplasmen, Pasteurellen, Bordetellen oder Streptokokken, kann in einem stark geschwächten Bestand zu verlustreichen Sekundärinfektionen führen. Solche schwer erkrankten Tiere haben schlechte Zunahmen oder bleiben als Kümmerer im Wachstum zurück.

Influenzainfektionen kommen in zwei verschiedenen Verlaufsformen vor, die auf unterschiedliche Subtypen zurückzuführen sind. Die klassische Influenza zeichnet ein kurzer, heftiger Verlauf mit hohem Fieber und Lungenentzündung aus. Die pandemische Influenza verläuft häufig unauffällig und zieht saisonal unabhängig durch den Bestand. Damit bleibt sie oft lange unerkannt.

Klassische Influenza – häufig nur Fieber und Husten

„Klassische“ Influenzainfektionen treten, obwohl die Stämme ganzjährig zirkulieren, häufig saisonal , vor allem in den Übergangszeiten und der kalten Jahreszeit auf. Oft ist innerhalb kurzer Zeit der ganze Bestand betroffen. Symptomatisch sind ein plötzlich auftretender, brüllender Husten, hohes Fieber (41- 42 °C), Abgeschlagenheit , Appetitlosigkeit und Gewichtsverlust. Die Tiere können unter Atembeschwerden, Niesen, Nasen- und Augenausfluss sowie Bindehautentzündung leiden. Bei Sauen sind fieberbedingte Aborte möglich. Derartige Ausbrüche im Schweinebetrieb treten häufig plötzlich auf und verschwinden ebenso schnell. Sie zeichnet eine hohe Erkrankungsrate bei relativ geringen Tierverlusten (meist unter 5 %) aus. Nach drei bis vier Tagen Krankheitsverlauf klingen die Symptome ab. Seltener gibt es auch ohne Sekundärinfektionen swIAV-Infektionen mit hohen Verlustraten. 

Die häufigsten Influenzaerreger sind die Stämme H1avN1 mit 40 %, H1huN2 mit 30 % und H3huN2 mit 10 % Anteil (Stand 2019). Auch wenn die Klinik abgeflaut ist, zirkulieren Influenzaviren häufig weiter im Bestand, da mit den Ferkeln immer wieder naive Tiere vorhanden sind.

Pandemische Influenza – Versteckspiel eines Erregers

Der Anteil der Krankheitsausbrüche mit Beteiligung pandemischer Influenzaviren lag 2019 bereits bei 20 % und hat in den letzten Jahren stark zugenommen. Verantwortlich sind die Subtypen H1pdm1pdm, H1pdmN1  sowie H1pdmN2 . Die Bandbreite der klinischen Symptome ist groß. Mildere Verläufe mit Atemwegsproblemen in unterschiedlichen Altersgruppen überwiegen. Gelegentlich werden aber auch schwere Verläufe mit hohen Tierverlusten beobachtet. Faktoren wie Temperaturschwankungen oder Sekundärinfektionen begünstigen Ausbrüche. Die Erkrankungen verlaufen häufig wellenartig und halten sich endemisch (die Erreger kommen dauerhaft gehäuft in einer Region oder in einem Bestand vor) in den Beständen. Oft ist das Bild viel unspezifischer als Schweinehalter es von der klassischen Influenza her kennen. Das führt dazu, dass die Infektionen mit dem pandemischen Influenzavirus häufig unerkannt bleiben und sich dadurch sehr lange in den Beständen halten. Je nach Verlauf treten Abgeschlagenheit und Fressunlust, Atemwegsprobleme, vermehrtes Umrauschen, Aborte ohne ersichtlichen Grund in allen Trächtigkeitsstadien, schlechte Wurfqualitäten, höhere Verlustraten in der Ferkelaufzucht und verringerte Tageszunahmen in der Mast auf. Häufig fällt auch erst der erhöhte Antibiotikaverbrauch durch bakterielle Sekundärinfektionen auf. Fieber wird oft nicht gesehen, jedoch leiden alle Altersgruppen wiederkehrend unter Atemwegsinfekten. 

Die pandemische Influenza gilt als sehr immunsuppressiv. Sie schwächt das Immunsystem der Tiere stark und kann auch den Impfschutz gegen virale und bakterielle Erreger, wie PRRSV, Circovirus, Actinobacillus pleuropneumoniae, Strep. suis oder E. coli beeinträchtigen. Sekundärinfektionen mit diesen Erregern verlaufen dann häufig sehr schwer und antibiotische Behandlungen bleiben oftmals hinter den Erwartungen zurück. Hierdurch nehmen die Schwere der Erkrankung und die Verlustrate in der Ferkelaufzucht zu. Da die maternalen Antikörper des Muttertieres, deren Saugferkel lediglich vor einer klinischen Erkrankung durch Influenza, nicht aber vor einer Infektion schützen können, infizieren sich diese klinisch unauffällig. Der Effekt von Sekundärinfektionen erscheint dann umso gravierender im Verlauf der Aufzucht.

Reproduktionsprobleme als Folge einer Influenza

Im Rahmen einer Doktorarbeit zu den Reproduktionsdaten von Sauen nach Impfung gegen das pandemische H1N1-Virus an der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München, konnte erstmals der Zusammenhang zwischen der pandemischen Influenza und Reproduktionsstörungen nachgewiesen werden.¹ Untersucht wurden 137 Betriebe mit rund 60.000 Sauen. Eine Impfung führte zur Verbesserung aller Reproduktionsparameter – Abortrate, Saugferkelverluste, Verluste der Aufzuchtferkel. Besonders signifikant zeigte sich die Verringerung der Umrauschquote von 13,52 auf 10,18 %.

Diagnostik – der Zeitpunkt entscheidet

Klinische Symptome wie Fieber und hustende Tiere, ermöglichen eine erste Verdachtsdiagnose. Ein Virusnachweis durch Polymerase-Kettenreaktion (PCR) aus Nasentupfern, Rachenabstrichen, dem Lungengewebe akut erkrankter oder frisch verendeter Tiere, ist lediglich in den ersten vier Tagen einer Infektion erfolgversprechend. Der indirekte Erregernachweis aus Blutproben ist frühestens 14 Tage nach erfolgter Infektion durch den Hämagglutinationshemmtest (HAH) möglich.

Der Höhepunkt der Virusausscheidung liegt 48 Stunden nach der Infektion. Auch wenige Tage nach Beginn der Erkrankungswelle ist der Versuch, das Virus nachzuweisen, sinnvoll, da sich nicht alle Tiere gleichzeitig anstecken. Dennoch sollte eine ausreichend hohe Anzahl an Proben genommen werden (mindestens 15 Tiere beproben). Zwischen der akuten Erkrankungsphase und dem Nachweis von Antikörpern liegt eine diagnostische Lücke von wenigen Wochen. Im weiteren Verlauf steigen die Antikörper an und die Werte erreichen in der Regel nach vier bis sechs Wochen ihren Höhepunkt. Es ist wichtig, noch in der Akutphase eine belastbare Diagnose zu erhalten, um frühzeitig durch prophylaktische Maßnahmen, wie die Einführung einer Impfung, einer Infektion von noch nicht erkrankten Tiergruppen zuvorzukommen. Eine symptomatische Behandlung der erkrankten Tiere sollte zudem stets noch vor dem Eintreffen des Laborergebnisses eingeleitet werden. 

Das von Ceva zur Verfügung gestellte Diagnostik Kit Influenza

Handelt es sich um eine Infektion mit dem pandemischen Influenzavirus, ist es häufig deutlich schwieriger und aufwändiger, eine eindeutige Diagnose zu stellen. Blutproben von Sauen, die gegen die klassischen Stämme geimpft sind, sind meist schwer zu interpretieren, da Kreuzreaktionen zwischen Impfstämmen und Feldstämmen auftreten. Blutproben für den Antikörpernachweis von ungeimpften Tieren sowie Nasentupfer und Kaustrickproben für den direkten Nachweis des Influenzavirus tragen zu einem objektiven Gesamtbild des Infektionsgeschehens im Betrieb bei. Den größten diagnostischen Erfolg versprechen Proben aus Nasentupfern von Saugferkeln, vor allem in der dritten und vierten Lebenswoche, sowie von Aufzuchtferkeln kurz nach dem Absetzen und Jungsauen. Umgebungswischproben von Stalleinrichtung, Trögen, Tränken und Ventilatorschächten sowie Gesäugewischproben können die Diagnostik sinnvoll ergänzen. Gelingt trotz begründetem Verdacht im Rahmen der Diagnostik kein eindeutiger Nachweis der pandemischen Influenza, kann eine sogenannte „diagnostische Impfung“ zum Abklingen der Erkrankungswelle führen.

Influenza kann man mit Kaustricken oder auch Nasentupfern beproben

Die Influenza Map schafft Übersicht

In vielen Schweineregionen flammen Influenzainfektionen regelmäßig auf. Eine hohe Schweinedichte begünstigt die Übertragung von Viren über die Luft. Häufig liegen die Ställe in unmittelbarer Nachbarschaft nur wenige hundert Meter entfernt. Zur Verbreitung der Influenzaviren trägt die arbeitsteilige Produktion bei, da immer seltener Abferkelung, Ferkelaufzucht und Mast an einem Betriebsstandort liegen. 

Die Influenza Map ist eine Initiative von Ceva Tiergesundheit GmbH. Sie stellt den Status quo der Verteilung der Influenzasubtypen auf der Basis eingesandter Proben durch teilnehmende Betriebe dar. Die aktuellen Subtypen werden in unabhängigen europäischen Laboren bestimmt und dienen Tierärzten, Ferkelerzeugern und Mästern als Orientierung über die Ausbreitung der Influenza in ihrer Region. Die Daten werden quartalsweise aktualisiert. Ein regelmäßiger Blick auf die Influenza Map bietet einen guten Überblick über das Influenzageschehen, insbesondere über die weitere Ausbreitung der pandemischen Influenza in den Regionen der Betriebe und Handelspartner.

Die Influenza Map gibt eine aktuelle Übersicht über die in der Region auftretenden Influenza Subtypen.

Influenzainfektionen vorbeugen

Da bei einem Influenzaausbruch nur symptomatisch behandelt werden kann, steigt der Stellenwert einer breit schützenden Prophylaxe. Zum einen sind hierfür sowohl gegen die klassischen als auch pandemischen Influenzastämme wirkungsvolle Impfstoffe verfügbar. Hierbei wird eine bestandsorientierte Impfung der Sauen empfohlen, um eine gleichmäßige Immunität der Herde hervorzurufen. Idealerweise werden vollständig geschützte Jungsauen in den Betrieb eingegliedert. Gelingt dies nicht, sollten die Jungsauen spätestens in der Quarantäne geimpft werden. In stark betroffenen Betrieben ist auch die Influenzaimpfung der Mastschweine sinnvoll und hilft die Leistung zu verbessern sowie Verluste zu reduzieren.

Zusätzlich zu einer geschlossenen Impfdecke ist es wichtig, die Managementmaßnahmen zu optimieren, um dadurch die Gefahr der Zirkulation der Viren einzudämmen. Eine sorgfältige Reinigung und Desinfektion der Stallabteile, ein konsequentes Rein-Raus-Verfahren sowie das Verhindern einer Überbelegung sind hierbei unabdingbar. Außerdem ist es wichtig, für ein gutes Stallklima (Temperatur, Luftfeuchte) sowie eine geringe Schadgaskonzentration zu sorgen.

Um das Übertragungsrisiko der Influenzaviren durch den Menschen auf das Schwein zu minimieren, sollten diese bei grippeähnlichen Symptomen den Stall nicht bzw. wenn nicht vermeidbar, nur mit einer FFP2- oder medizinischen Maske betreten. Außerdem sollten sich Menschen mit Kontakt zu Schweinen durch eine Grippeschutzimpfung prophylaktisch schützen. 

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¹ Gumbert S, Froehlich S, Rieger A, Stadler J, Ritzmann M, Zoels S. Reproductive performance of pandemic influenza A virus infected sow herds before and after implementation of a vaccine against the influenza A (H1N1)pdm09 virus. Porcine Health Management (2020). 6:4. DOI: 10.1186/s40813-019-0141-x.