Untersuchungen zur Ätiologie der Bovinen Neonatalen Panzytopenie (BNP)

Abstract

Die Bovine Neonatale Panzytopenie (BNP) ist eine mit hämorrhagischen Diathesen bei Kälbern einhergehende Krankheit, die seit 2007 in Europa auftritt. Die Ätiologie dieser Erkrankung wurde hinsichtlich eines immunpathologischen Geschehens und einem Zusammenhang mit dem Einsatz der Vakzine PregSure® BVD bei Muttertieren erkrankter Kälber (BNP-Muttertier) untersucht. Die folgenden Resultate wurden erzielt:1. Sowohl BNP-Muttertiere als auch ein Großteil PregSure® BVD geimpfter Muttertiere ohne Bluterkalb haben Allo-AK im Serum, die sich im indirekten Immunfluoreszenz-Test gegen Oberflächenproteine von bovinen Kulturzelllinien (MDBK- und BL-3-Zellen) richten.2. Mit den Allo-AK PregSure® BVD immunisierter Tiere wurden aus einem Lysat von oberflächenbiotinylierten MDBK-Zellen zwei Proteinspezies mit einer apparenten molekularen Masse von 12 und 44 kDa präzipitiert. Serum BVDV-freier, nicht gegen BVD geimpfter Tiere zeigte keine Reaktivität gegen diese beiden Antigene. Eine schwache Bindung an das 44 kDa Protein wurde bei einigen Tieren nachgewiesen, bei denen andere BVD-Impfstoffe eingesetzt worden waren. Die Allo-AK gegen die 12 und 44 kDa Proteine waren auch im Kolostrum der Tiere nachweisbar. Das 44 kDa Protein wurde durch PMF- und Immunoblotanalysen als Haupt-Histokompatibilitäts-Komplex Klasse I (MHC I), das 12 kDa Protein als & #946;2-Mikroglobulin (& #946;2M) identifiziert.3. BNP-Muttertierserum zeigte eine Reaktivität gegen MHC I und & #946;2M von PBMCs von empfänglichen Kälbern und von den meisten anderen Muttertieren. Keine Bindung von Allo-AK aus BNP-Muttertierseren erfolgt an die eigenen PBMCs des Muttertieres. Eine Reaktivität von Allo-AK gegen & #946;2M kann ausgeschlossen werden, da es sich um ein hochkonserviertes Protein handelt, von dem beim Rind nur eine Variante bekannt ist. Es handelt sich bei & #946;2M um ein Kopräzipitat mit dem MHC I, das durch die Probenaufbereitung als eigenständige Bande im WB erscheint.4. PregSure® BVD enthält nachweisbare Mengen MHC I. Durch eine Auffrischungsimpfung konnte gezeigt werden, dass Allo-AK-Titer nach Vakzinierung mit diesem Impfstoff ansteigen. MHC-I-Allo-AK werden durch die Immunisierung mit PregSure® BVD ausgelöst.5. Das Auftreten von BNP beim Kalb ist abhängig vom Allo-AK-Titer des Muttertieres. Die Allo-AK-Titer wurden im CELISA quantifiziert. Alle BNP-Muttertiere wiesen höhere Allo-AK-Titer auf als PregSure® BVD geimpfte Tiere, bei deren Kälbern BNP nicht aufgetreten ist. Bovine neonatal pancytopenia (BNP) is a disease leading to hemorrhagic diathesis in calves, which emerged in Europe in 2007. Aim of this thesis was to investigate the etiology of the disease with respect to an immunopathological cause and a linkeage to immunisation of dams of affected calves (BNP-dams) with the vaccine PregSure® BVD. The following results were collected: 1. Both dams of BNP affected calves and dams vaccinated with PregSure® BVD without a case of BNP within their offspring harbour alloantibodies in their serum. An indirect immunofluorescence test showed that these alloantibodies are directed against cell surface proteins of bovine cell lines (MDBK- und BL-3-cells). 2. The alloantibodies in serum of PregSure® BVD vaccinated dams precipitated two proteins with an apparent molecular mass of 12 and 44 kDa from the lysate of surface biotin-labeled MDBK-cells. Sera of animals free of BVD and not vaccinated against BVDV did not show reactivity with those antigens. A weak reactivity against the 44 kDa protein was observed in sera of animals immunised with different BVD vaccines. Alloantibodies against the 12 and 44 kDa protein were also present in colostrum of PregSure® BVD vaccinated animals. Via peptide mass fingerprinting analysis and immunoblot analysis the 44 kDa protein was identified as major histocompatibility complex class I (MHC I), the 12 kDa protein as β2-microglobulin (β2M).3. Sera of BNP-dams showed a reactivity with MHC I and β2M from PBMCs of susceptible calves and of most other dams. Alloantibodies in serum from a BNP-dam showed no binding to PBMCs of the same dam. A reactivity of alloantibodies against β2M is most unlikely as β2M is a highly conserved protein and only one variant of this protein exists in cattle. Therefore β2M is co-precipitated together with the MHC I and appears due to the sample preparation as an individual band in WB.4. PregSure® BVD contains a detectable amount of MHC I. Alloantibody titers increase in vaccinated animals after immunisation with PregSure® BVD. Thus it was demonstrated that PregSure® BVD immunisation induces alloantibodies against MHC I.5. The appearance of BNP in a calf is dependent on alloantibody titer of the dam. Alloantibody titers were quantified in a CELISA. All BNP-dams exhibited higher alloantibody titers than PregSure® BVD immunised dams whose offspring was unaffected by BNP.