Impuls-Oszilloresistometrie und Histologie in der Diagnostik respiratorischer Erkrankungen beim Schwein

Respiratorische Erkrankungen sind eines der Hauptprobleme der modernen Schweinehaltung Beteiligt sind eine Vielzahl an Faktoren infektiöser und nicht infektiöser Art. Aufgrund dieser hohen Komplexität wird das Krankheitsbild daher häufig unter dem Begriff des „Porcine Respiratory Disease Complex“ (PRDC) zusammengefasst. Der PRDC zeigt eine hohe Variabilität im Feld; bis zu 63 verschiedene Erregerkombinationen wurden beschrieben. Klinisch tritt die Krankheit meist in der 10. bis 20. Lebenswoche auf. Klinische Zeichen sind Kümmern, Anorexie, Lethargie, Fieber, Husten und Dyspnoe. Die Schwere der Klinik ist abhängig von zahlreichen Faktoren, zu denen neben den beteiligten Erregern auch das Produktionssystem und der Immunstatus der Tiere zählen. Die Vielzahl an ätiologischen Ursachen erschwert die Diagnose und macht ihre Durchführung als Mosaikdiagnose unter Berücksichtigung von klinischer Untersuchung, Sektion und Erregerisolation erforderlich. Die Sektion bietet die Möglichkeit einer detaillierten pathologisch-anatomischen und histologischen Untersuchung mit Probennahme direkt aus dem betroffenen Gewebe zur weiterführenden Untersuchung auf die beteiligten Erreger. Ein Nachteil der Sektion bei diagnostischen Tötungen ist der begrenzte Stichprobenumfang. Hieraus ergeben sich Einschränkungen der Aussagekraft, die mit Hilfe von Schlachtlungenchecks zumindest partiell aufgehoben werden können.
Im Rahmen dieser Studie wurden 58 Schweine aus 29 Herden mit PRDC untersucht. Es wurden jeweils zwei Tiere aus einer Bucht vom Herkunftsbetrieb für die Routinediagnostik der Schweineklinik der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) sowie im Rahmen des Schweinegesundheitsdienstes Mittelhessen ausgewählt. Die Tiere wurden an die Klinik für Schweine verbracht. Hier erfolgte eine detaillierte klinische Untersuchung mit besonderem Fokus auf den Respirationstrakt, für den 29 Einzelparameter Berücksichtigung fanden. Die klassische klinische Untersuchung wurde um die Untersuchung der Atemmechanik und Belüftung mittels Impuls-Oszilloresistometrie-System (IOS) erweitert. Im direkten Anschluss wurden die Tiere euthanasiert und pathologisch-anatomisch untersucht. Zusätzlich zur Routinesektion wurden die Lungen in 76 Messbezirke unterteilt, die je nach Ausbreitung der Veränderungen einen Score von 0 bis 4 erhielten. Maximal war pro Lunge ein Score von 304 erreichbar. Lungengewebe aus sechs Lungenlappen wurde histopathologisch untersucht. Histologisch wurden mehr als 100 Einzelparameter erfasst, die die Alveolen, Bronchiolen, Bronchien, Pleura und das Interstitium einbezogen. Anhand der histologischen Einzelparameter erfolgte in Anlehnung an Hansen et al. (2010) eine Klassifizierung in jeweils eitrige und nicht-eitrige Bronchitis, Bronchopneumonie und Pneumonie sowie interstitielle Pneumonie. Die initial 29 klinischen Parameter wurden mittels multipler Regressionsanalyse auf acht Parameter reduziert, die einen starken Bezug zu den Variablen der Impuls-Oszilloresistometrie aufwiesen. Diese klinischen Parameter konnten die Variabilität der IOS Ergebnisse zu 52 % erklären. Parameter, die den unteren Atemtrakt repräsentieren, zeigten einen engen Zusammenhang mit den Lungenfunktionsparametern, die die Lungenperipherie darstellen. Bei den histologischen Einzelparametern trat am häufigsten eine Verdickung der Alveolarsepten zusammen mit der Infiltration von Makrophagen und Lymphozyten als Zeichen einer interstitiellen Pneumonie auf. Die Lumina der Alveolen waren häufig mit Entzündungszellen gefüllt (Pneumonie). Die Bronchien und Bronchioli waren ebenfalls infiltriert mit Entzündungszellen (Bronchitis). Die Infiltration mit Entzündungszellen konnte auch Alveolen und Bronchien gleichzeitig betreffen (Bronchopneumonie). Außerdem wurden subpleurale Lymphozyteninfiltrate gefunden, die bisher nicht beim Schwein beschrieben wurden. Die interstitielle Pneumonie trat in allen Lappen gleichmäßig auf. Eitrige Pneumonien und Bronchopneumonien traten signifikant vermehrt in den Spitzen- und Herzlappen im Vergleich zum Zwerchfelllappen der Lungen auf. Auch die nicht-eitrigen Pneumonien waren häufiger in den kranioventralen Anteilen der Lunge zu finden. Auch bei der Anzahl der betroffenen Lappen gab es Unterschiede zwischen den einzelnen Pneumonieformen. Die interstitielle Pneumonie kam in allen sechs untersuchten Lungenlappen vor. Um die Unterschiede bzw. Veränderungen der histologischen Einzelparameter und die daraus resultierenden Pneumonieformen besser erklären zu können, sollen in einer Folgearbeit die beteiligten Erreger in die Betrachtung einbezogen werden.
Histologische Einzelparameter korrelierten z.T. gut mit den IOS Parametern. Vor allem Parameter, die an den eitrigen und nicht-eitrigen Pneumonieformen beteiligt sind hatten einen signifikanten Einfluss auf die Lungenfunktionsparameter. Eine Betrachtung der Tiere nach IOS-Reaktionstypen unterstrich den engen Zusammenhang zwischen IOS Ergebnissen und klinischen Befunden sowie histologischen Einzelparametern und Pneumonieformen. Klinische Parameter konnten im multiplen schrittweisen Regressionsansatz die IOS Ergebnisse zu 52 %, histologische Parameter zu 70 % erklären. Bei der Betrachtung der Faktoren der histologischen Einzelparameter zeigte sich, dass bei einer Infiltration der Epithelien von Alveolen, Bronchiolen und Bronchien mit neutrophilen Granulozyten und Makrophagen die in der gesamten Lunge vorkommen eine erhebliche Beeinträchtigung der relevanten IOS Parameter vorlag. Unerklärt bleiben Effekte auf die IOS Daten, wie sie von Bronchospasmen und ähnlichen funktionalen Veränderungen ausgehen dürften. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass die Impuls-Oszilloresistometrie in Kombination mit den üblichen Verfahren der Routinediagnostik wertvolle Informationen zur Beurteilung respiratorischer Störungen bei Schweinen mit PRDC unter Praxisbedingungen liefern kann. Außerdem wird zum ersten Mal das umfangreiche patho-histologische Ausmaß dieses Krankheitskomplexes sichtbar.