Einsatz eines gegen die leichte Kette von Pekingenten-Immunglobulin gerichteten monoklonalen Antikörpers für die Etablierung eines Newcastle Disease-ELISA zur Überprüfung der humoralen Impfreaktion beim Wassergeflügel

Enzymverstärkte Testsysteme wie der ELISA finden in der serologischen Diagnostik bei Hühnervögeln bereits breite Anwendung. Beim Wassergeflügel gilt dagegen immer noch der Hämagglutinationshemmungstest (HAH) als Test der ersten Wahl. Für große Probenmengen ist er jedoch ungeeignet und insbesondere bei Seren mangelhafter Qualität mit dem Problem unspezifischer Reaktionen behaftet. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit der Etablierung alternativer serologischer Testverfahren auch für das Wassergeflügel. Basierend auf einem monoklonalen, gegen die leichte Kette von Pekingenten-Immunglobulin (Ig) gerichteten Antikörper (mAk 14A3) (Kothlow et al., 2005) wurden im Rahmen dieser Arbeit indirekte Testsysteme für das Wassergeflügel etabliert. Die Kreuzreaktivität des mAk 14A3 mit verschiedenen Entenspezies (Flugente = Cairina moschata, Stockente = Anas platyrhynchos, Weißflügelente = Asarcornis scutulatus, Spießente = Dafila acuta) sowie zwei Schwanenspezies (Höckerschwan = Cygnus olor, Schwarzhalsschwan = Sthenelides melanocoryphus) und zwei Gänsespezies (Hausgans = Anser anser var. domestica, Rothalsgans = Rufibrenta ruficollis) wurde mittels Western Blot (WB) überprüft. Der Antikörper wies Reaktivität gegenüber der leichten Kette des Serum-Ig aller getesteten Wassergeflügelspezies auf. Mit Hilfe seropositiver Seren von gegen aviäre Paramyxoviren des Serotyps 1 (APMV-1) geimpften Hausgänsen und Moschusenten konnte gezeigt werden, dass der Antispezies-Antikörper fähig ist die spezifische Färbung APMV-1-infizierter Zellen im Immunfluoreszenztest zu vermitteln. Darüber hinaus bewährte er sich auch im indirekten ELISA und im WB (Kothlow et al., 2008). Mit dem etablierten indirekten Newcastle Disease (ND)-ELISA ließ sich in Seren adulter Moschusenten und Hausgänse drei Wochen nach Vakzination mit einem inaktivierten ND-Impfstoff für Hühner eine Serokonversion nachweisen, die bis zum Versuchsende (10 Wochen p.v.) anhielt. Zwischen den ELISA-Werten und den parallel ermittelten HAH-Titern war eine positive lineare Korrelation feststellbar (Pearson’s product moment correlation; r = 0.652; P < 0.001). In Woche 7 und 10 nach der Impfung erkannte der ELISA jedoch zehn Seren geimpfter Tiere mehr positiv als der HAH, wobei für acht dieser Seren mittels WB eine spezifisch gegen aviäre Paramyxoviren gerichtete Reaktivität bestätigt werden konnte. Die sich aus dem Vergleich der Tests ergebende relative diagnostische Sensitivität (rDSe) des ELISA (100.0%) war höher als die des HAH (91.1%), seine relative diagnostische Spezifität (rDSp) etwas niedriger (ELISA: 91.7%; HAH: 97.2%). Die zweimalige Testung aller Seren unter den gleichen Versuchsbedingungen ergab eine sehr gute Wiederholbarkeit des etablierten ELISA mit einer positiven linearen Korrelation der Ergebnisse (Pearson’s product-moment correlation; r = 0.982; P < 0.001; ls = 0.05) (Häuslaigner et al., 2009). Der untersuchte monoklonale Antispezies-Antikörper stellt somit ein attraktives und vielseitig einsetzbares Reagenz dar, das die Möglichkeit eröffnet, serologische Testverfahren für das Wassergeflügel, zum Einsatz in Diagnostik und Forschung zu entwickeln. Der etablierte indirekte ELISA erwies sich als gut geeignet, die Immunantwort beim Wassergeflügel nach ND-Impfung zu detektieren. Die gute Reproduzierbarkeit seiner Ergebnisse spricht für eine hohe Aussagesicherheit. Basierend auf der sich aus dem Vakzinationsstatus ergebenden diagnostischen Sensitivität (DSe) (92.2%) und Spezifität (DSp) (96.2%), kann der etablierte ND-ELISA als geeignete Alternativ- und Ergänzungsmethode zum HAH (DSe 83.0%, DSp 100.0%) angesehen werden. Vor allem zu späteren Zeitpunkten nach Viruskontakt scheint er mehr seropositive Reagenten als der HAH zu erkennen, wohingegen sich letzterer in der DSp überlegen zeigte. Die Ergebnisse der serologischen Untersuchungen unterstreichen zudem die Immunogenität des inaktivierten ND-Impfstoffes bei domestizierten Hausgänsen und Moschusenten, wobei die doppelte Hühnerdosis eine effizientere Antikörper-Antwort zu induzieren scheint

Highly Pathogenic Avian Influenza Virus Infection of Mallards with Homo- and Heterosubtypic Immunity Induced by Low Pathogenic Avian Influenza Viruses

The potential role of wild birds as carriers of highly pathogenic avian influenza virus (HPAIV) subtype H5N1 is still a matter of debate. Consecutive or simultaneous infections with different subtypes of influenza viruses of low pathogenicity (LPAIV) are very common in wild duck populations. To better understand the epidemiology and pathogenesis of HPAIV H5N1 infections in natural ecosystems, we investigated the influence of prior infection of mallards with homo- (H5N2) and heterosubtypic (H4N6) LPAIV on exposure to HPAIV H5N1. In mallards with homosubtypic immunity induced by LPAIV infection, clinical disease was absent and shedding of HPAIV from respiratory and intestinal tracts was grossly reduced compared to the heterosubtypic and control groups (mean GEC/100 µl at 3 dpi: 3.0×102 vs. 2.3×104 vs. 8.7×104; p<0.05). Heterosubtypic immunity induced by an H4N6 infection mediated a similar but less pronounced effect. We conclude that the epidemiology of HPAIV H5N1 in mallards and probably other aquatic wild bird species is massively influenced by interfering immunity induced by prior homo- and heterosubtypic LPAIV infections

Real-time RT-PCR results (based on 15 µl swab fluids), GEC values and TCID₅₀ (both based on 100 µl swab fluids) of tracheal and cloacal samples obtained from ducks after challenge with HPAIV H5N1 strain.

*<p>The numbers indicate days post-challenge (dpc).</p>1<p>Number of positive birds as indicated by real-time RT-PCT. Ct-values<36 considered as positive.</p>2<p>Average ct-value of positive ducks per 15 µl of swab fluid.</p>3<p>The max and min range of positive ct-values.</p>4<p>Average genome equivalent copy (GEC) number of positive samples/100 µl of swab fluid.</p>5<p>Average tissue culture infectious dose (TCID₅₀) titre/100 µl of swab fluid.</p>6<p>At this stage one of the control birds died.</p>7<p>Two ducks lost the wing tags at 5 dpc, and one of them died at 5 dpc, since their assignment to either H4 or control groups was not possible, both were excluded from calculations after day 5.</p

Regression analysis for the calibration of the genome equivalent RNA copy numbers (triangles) and the tissue culture infectious doses 50% endpoints (squares).

<p>Log₁₀ dilution series of quantified RNA run-off transcripts or replication-competent H5N1 virus (infectivity titrated on MDCK cell culture) were used.</p

Excretion of HPAIV H5N1 viral RNA via the respiratory (A) or intestinal (B) tracts as measured by rRT PCR targeting a M gene fragment in three groups of experimentally challenged mallards.

<p>Average of virus excretion and 95% confidence intervals are depicted.</p