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Mayr, Astrid Katja (2004): Neospora caninum - eine Abortursache beim Rind. Dissertation, LMU München: Faculty of Veterinary Medicine
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Abstract

Neospora caninum - a causal agent of abortion in cows The present study gives an overview of the current knowledge of N. caninum, particularly concerning the incidence of abortions in cattle populations infected by this parasite. In 1988 the Toxoplasma-like protozoon found in dogs was named N. caninum. In more than 40 countries N. caninum has been diagnosed since that time and about 17 different species were found to host infections by N. caninum. There are reports about 26 isolates. A different species, N. hughesi, was found to infect horses. Three different isolates of this species were described. There are conflicting reports about the exact phylogenetic classification of N. caninum. Especially the taxonomical relationship between Neospora, Toxoplasma and Hammondia is still being discussed controversely. It is generally accepted that N. caninum belongs to the phylum of Apicomplexa, the class of Sporozoa, the subclass of Coccidia, the order of Eucoccidia and the suborder of Eimeriina. During its life cycle N. caninum passes through various phases like sporogony, schizogony and gamogony. Definitive and intermediate hosts are needed for parasite`s development. To date not every detail of the parasite`s life has been investigated. Numerous investigations took place up until 1998 when it became obvious that the dog is a definitive host of N. caninum. Currently there is no evidence that other canids may also function as definitive hosts. It is difficult to distinguish oocysts of N. caninum from those of other eimerian species. N. caninum is transmitted either vertically from a cow to its fetus by tachyzoites or horizontally by ingesting oocysts, tachyzoites or bradyzoites. Reduced fertility and abortions are severe problems caused by neosporosis in cattle populations. Abortions can occur sporadically, endemically or epidemically. Concerning the season in which abortions take place a connection to climatic conditions favouring the survival of oocysts in the environment was suggested. But nevertheless N. caninum induced abortions can happen during the whole of the year. After the infection of a cow by N. caninum its first pregnancy probably results in abortion. During the following pregnancies the fetus of the same cow is likely to become infected, too, but abortion is unprobable. The resulting calf is infected chronically and also gives birth to infected offsprings. Only in exceptional circumstances may abortion occur again during the second or third pregnancy of the same cow. Sometimes stillbirths or malformations occur. The individual immune system of a cow chronically infected by N. caninum plays an important role for the transmission of the fetus and for the probability of abortion. Serological diagnoses of infections by N. caninum have to be confirmed by histopathological examinations to ensure that symptoms observed were really caused by this parasite. But former investigations demonstrate that the confirmation of diagnosis is difficult, especially if tissues dispatched are in bad condition. Immunological studies have been initiated to learn more about the parasitic activities of N. caninum and the host-parasite interaction. There is a chance to develop a vaccine to avoid the transplacental transmission of the parasite. The next step is the prevention of the horizontal infection. In general prevention from infection is of great importance in herds with infertility and abortions. Feeding with contaminated food and water should be avoided. Furthermore placentas potentially infected and stillborn calves should be removed. Affected herds should be examined serologically and histopathologically. Economic losses caused by infections by N. caninum result from reduced fertility, reduced milk production, lower average daily weight gain as well as from abortion. But up to now the severity of economical losses can not be quantified exactly, because aborted fetuses are not examined routinely. There is no zoonotic potential of N. caninum. Allthough it was possible to infect monkeys with a high dose of tachyzoites, there has been no natural infection seen up to now. And no indicate of N. caninum infections in aborted human fetuses were fou

Abstract

Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, die vielen Einzelberichte ?xFC;ber N. caninum zu b?xFC;ndeln und ?xFC;bersichtlich darzustellen. Insbesondere wird die Bedeutung des Parasiten als Aborterreger beim Rind beschrieben. Das Toxoplasma-?xE4;hnliche, beim Hund auftretende Protozoon wurde 1988 als N. caninum in die mikrobiologische Nomenklatur aufgenommen. Seither konnte bei 17 unterschiedlichen Tierarten in ?xFC;ber 40 L?xE4;ndern das Vorkommen von N. caninum nachgewiesen werden. Es wurden 26 verschiedene Isolate beschrieben. Als weitere Art wurde beim Pferd N. hughesi identifiziert, wovon bisher drei Isolate bekannt sind. Phylogenetische Untersuchungen weisen je nach Methodik sehr unterschiedliche Ergebnisse auf. Vor allem die Verwandschaftsverh?xE4;ltnisse von Neospora, Toxoplasma und Hammondia werden widerspr?xFC;chlich diskutiert. Ein Konsens besteht jedoch ?xFC;ber die Zugeh?xF6;rigkeit von N. caninum zum Stamm der Apicomplexa, Klasse der Sporozoea, Subklasse der Coccidia, Ordnung der Eucoccidia und Unterordnung der Eimeriina. Der Lebenszyklus von N. caninum entspricht dem der Apicomplexa mit ihren Stadien der Sporogonie, Schizogonie und Gamogonie. Der Entwicklungszyklus erfordert Zwischen- und Endwirte. Die Frage nach m?xF6;glichen Zwischen- und Endwirten, ?xDC;berleben der Oozysten in der Umwelt und Infektiosit?xE4;t bedarf noch der vollst?xE4;ndigen Kl?xE4;rung. Die Identifikation des Endwirts Hund gelang 1998. Weitere Caniden werden ebenfalls als m?xF6;gliche Endwirte in Betracht gezogen, die Ausscheidung von N. caninum-Oozysten nach experimenteller Infektion konnte aber noch nicht belegt werden. Eine Unterscheidung der N. caninum-Oozysten und der Oozysten anderer Eimeriinae wird als sehr schwierig angesehen. Die ?xDC;bertragung des Parasiten kann vertikal durch eine ?xDC;bertragung von Tachyzoiten auf den Foetus oder horizontal ?xFC;ber die Aufnahme von Oozysten, Tachyzoiten oder bradyzoitenhaltigem Gewebe erfolgen. Klinische Symptome der Neosporose beim Rind sind Fruchtbarkeitsst?xF6;rungen und Aborte. Die Aborte k?xF6;nnen in einem Bestand sporadisch, endemisch oder epidemisch auftreten, wobei keine jahreszeitliche H?xE4;ufung feststellbar ist. Meist kommt es nach der Infektion der Mutterkuh und einem einmaligen Abort in den nachfolgenden Tr?xE4;chtigkeiten zum Austragen infizierter, aber klinisch unauff?xE4;lliger K?xE4;lber. Aber auch Mehrfachaborte und Geburten toter oder mi?xDF;gebildeter Feten sind m?xF6;glich. Die H?xE4;ufung von Aborten scheint von den ?xDC;berlebensbedingungen der Oozysten in der Umwelt abzuh?xE4;ngen. Sind die Muttertiere chronisch infiziert, spielt das eigene Immunsystem im Hinblick auf ?xDC;bertragung und Abortwahrscheinlichkeit eine gro?xDF;e Rolle. Zur endg?xFC;ltigen Diagnose der Neosporose reichen serologische Methoden nicht aus. Es mu?xDF; stets eine histopathologische Untersuchung post mortem erfolgen, die Neosporen-Stadien im Gewebe nachweist. Die Identifikation von N. caninum als Aborterreger beim Rind wird durch die Vielzahl der differentialdiagnostisch in Frage kommenden Erreger erschwert. Dar?xFC;ber hinaus wird die histopathologische Diagnostik durch die h?xE4;ufig vorliegende Autolyse von eingesandtem Material beeintr?xE4;chtigt oder unm?xF6;glich gemacht. Immunologische Studien an tr?xE4;chtigen und nicht-tr?xE4;chtigen, infizierten Rindern und In-vitro-Kultivierung sollen Aufschlu?xDF; ?xFC;ber das Verhalten des Parasiten sowie die zellul?xE4;re und humorale Abwehr der Wirte geben, um Interventionsm?xF6;glichkeiten zu finden. Die Erforschung der antigenetischen Eigenschaften der Neosporen er?xF6;ffnet die Aussicht, in n?xE4;chster Zukunft einen Impfstoff herzustellen, der zwar nicht das Muttertier vor einer Infektion sch?xFC;tzt, aber eine ?xDC;bertragung auf den Foetus und dessen Tod verhindert. Das n?xE4;chste Ziel besteht in der Verhinderung einer horizontalen Infektion. Heute steht f?xFC;r Problembest?xE4;nde eine allgemeine Infektionspr?xE4;vention im Vordergrund. Das Verf?xFC;ttern eventuell kontaminierten Futters und Wassers soll verhindert, infekti?xF6;ses Material schnell aus dem Bestand entfernt, und serologische und histopathologische Untersuchungen durchgef?xFC;hrt werden. Die wirtschaftlichen Auswirkungen der Infektion mit N. caninum durch verminderte Fruchtbarkeit, reduzierte Milchleistung und Leistungseinbu?xDF;en in der Mast sowie Aborte und h?xF6;here Behandlungskosten sind betr?xE4;chtlich. Genaue Angaben ?xFC;ber die H?xF6;he des Schadens k?xF6;nnen zur Zeit noch nicht gemacht werden. Ein zoonotisches Potential wird den Neosporen nach heutigen Wissenstand abgesprochen. Zwar war es m?xF6;glich, Rhesusaffen experimentell mit hohen Tachyzoitendosen zu infizieren, aber eine nat?xFC;rliche Infektion wurde bisher nicht beschrieben. Auch die Untersuchungen an menschlichen Aborten ergaben keine Hinweise auf einen Neosporenbe