rmedizinisch elevante Serologie er Lyme-Borreliose n Europa: erzeitiger Stand, robleme und Ausblick eterinärmedizinisch

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1 eterinärmedizinisch rmedizinisch elevante Serologie er Lyme-Borreliose n Europa: erzeitiger Stand, robleme und Ausblick Veterinärmedizinische Fakultät Institut für Immunologie Biotechnologisch-Biomedizinisches Zentrum (BBZ einhard K. Straubinger eiter der Nachwuchsgruppe Molekulare Infektionsmedizin

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3 Canine Lyme-Borreliose nicht-vorselektierte Population 198 Hunde Leipzig untersucht

4 Canine Lyme-Borreliose nicht-vorselektierte Population 41 positiv ~ 26 %

5 Canine Lyme-Borreliose vorselektierte Population Serologische Untersuchungen 32,7% negativ

6 Canine Lyme-Borreliose vorselektierte Population 14,9% infiziert 13,5% infiziert + geimpft 28,4% gesamt 32,7 negativ 14,9 13,5

7 Canine Lyme-Borreliose vorselektierte Population 38,9% geimpft 13,5% infiziert + geimpft 52,4% gesamt 32,7 negativ 14,9 13,5

8 Verbreitungsgebiete B.b.s.s. B. afzelii B. garinii

9 Borrelia burgdorferi spp. Borrelia burgdorferi sensu stricto Borrelia afzelii Borrelia garinii Borrelia valaisiana Borrelia lusitaniae Borrelia burgdorferi sensu lato ~ 4 30 µm lang ~ 0,1 0,3 µm im Durchmesser 7 11 Flagellen microaerophil durch Zecken übertragen

10 Spirochätenwanderung in der Zecke > 24 Stunden

11 Osp - Expression Temperatur < 37ºC (Umweltbedingungen) OspC OspA

12 Osp - Expression Temperatur ~ 37ºC + zusätzliche Faktoren des Wirtes OspA OspC

13 OspA-Antikörper-induzierter Schutz

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15 Probleme der Lyme-Borreliose Borreliose-Serologie 1. Vielzahl der Borrelienspezies und -stämme in Europa

16 erwendete orrelienantigene kda 97.4 B.b.s.s N40 B.afzelii PKo

17 Probleme der Lyme-Borreliose Borreliose-Serologie 1. Vielzahl der Borrelienspezies und -stämme in Europa Unterschiedliche Untersuchungsmethoden Erste Generation IFAT ELISA Zweite Generation Zweistufen-Test-System Dritte Generation Systeme mit rekombinanten Antigenen

18 Übereinstimmung von KELA (ELISA) und Westernblots 50 Anzahl der Tiere ELISA-negativ Westernblotnegativ falsch- negativ Cut-off Sensitivität = 96% Spezifität = 92% ELISA-positiv 10 falsch-positiv 0 Westernblot-positiv Antikörperspiegel (KELA Einheiten)

19 Übereinstimmung von KELA (ELISA) und Westernblots 50 Anzahl der Tiere negativ Westernblotnegativ Unbestimmt Cut-off 1 Cut-off 2 Sensitivität = 99,5% Spezifität = 99,5% ELISA-positiv 10 0 Westernblot-positiv Antikörperspiegel (KELA Einheiten)

20 Zweistufen-Test-System kda M Negativ Infektio Infektio KELA Einheiten KELA units unbestimmt Days post tick exposure Tage nach Zeckenbiss 14.5

21 ecomblot Borrelia IgG Canis ecomblot Borrelia IgM Canis

22 Probleme der Lyme-Borreliose Borreliose-Serologie 1. Vielzahl der Borrelienspezies und -stämme in Europa Unterschiedliche Untersuchungsmethoden Erste Generation IFAT ELISA Zweite Generation Zweistufentestsystem Dritte Generation Systeme mit rekombinanten Antigenen 3. Impfung

23 Verfügbare Impfstoffe für Hunde Applikationsweg Impfstoffname Land Art der Vakzine Adjuvans Merilym Deutschland Lysat + s.c. Biocan B Tschechien Lysat + s.c. Rekombitek USA rekombinantes OspA - s.c. LymeVax USA Lysat + s.c., i.m. GalaxyLyme USA Lysat + i.m. ProLyme USA rekombinantes OspA + s.c.

24 Differenzierung von Infektion und Impfung kda M Negativ Infektion Impfung Infektion Infektion Impfung Impfung Negativ Impfung + Infektion Impfung mit rospa

25 Probleme der Lyme-Borreliose Borreliose-Serologie 1. Vielzahl der Borrelienspezies und -stämme in Europa Unterschiedliche Untersuchungsmethoden Erste Generation IFAT ELISA Zweite Generation Zweistufentestsystem Dritte Generation Systeme mit rekombinanten Antigenen 3. Impfung 4. Vielzahl der Wirtspezies, z.b. Pferd, Katze

26 Pferd Chang, Y. F. et al. Experimental infection of ponies with Borrelia burgdorferi by exposure to Ixodid ticks. Veterinary Pathology 37.1 (2000): Katze Gibson, M. D. et al. Experimental feline Lyme borreliosis as a model for testing Borrelia burgdorferi vaccines. Advances in Experimental Medicine and Biology 383 (1995): 73-82

27 Ausblick

28 C 6 - ELISA VLsE (vmp-like sequence expressed) Variable Domäne Konstante Domäne NH 2 VR I VR II VR III VR IV VR V VR VI IR 1 IR 2 IR 3 IR 4 IR 5 IR 6 Konstante Domäne COOH C 2 C 6 Äußere Hülle der

29 Antikörperbildung gegen IR 6 in Hunden Wochen nach 500Zeckenbiss KELA units Lysat Days Tage post nach tick Zeckenbiss exposure

30 Antikörperbildung gegen IR 6 nach Antibiose Wochen nach Zeckenbiss Hunde Wochen nach Zeckenbiss Rhesusaffen Mensch

31 Antikörperspiegel in behandelten Hunden Lysat-ELISA KELA Einheiten Tage nach Zeckenbiss

32 Zusammenfassung 1. Lyme-Borreliose ist ein Problem für Mensch und Tier in Europa. Die Sereologie der Lyme-Borreliose wird beeinträchtigt durch: Erreger- und Wirtvielfalt Biologie des Erregers Fehlen von standardisierten Seren Impfung Derzeit empfohlene Untersuchungsmethode: Zweistufen-Test-System

33 Herzlicher Dank: Institut für Immunologie, VMF Leipzig Gottfried Alber Katharina Töpfer Samiya Al-Robaiy Juliane Richter Diagnostisches Labor der Cornell Universität Mario Philipp und seine Arbeitsgruppe Schaumann Stiftung BBZ Leipzig

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