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Institut für molekulare Pathogenese (IMP)

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Nationales Referenzlabor für Tuberkulose der Rinder

(Mycobacterium bovis und Mycobacterium caprae)

Die Tuberkulose ist eine Infektionskrankheit, die von Mykobakterien verursacht wird, die im Mycobacterium tuberculosis-Komplex zusammengefasst sind. Sie ist zwischen Mensch und Tier wechselseitig übertragbar und gehört daher zum Formenkreis der Zoonosen.

Mykobakterien

Bakterien der Gattung Mycobacterium sind unbewegliche meist kurze Stäbchen, die meist in Aggregaten gelagert sind. Sie lassen sich prinzipiell nach Gram anfärben. Aufgrund ihrer hohen Stabilität gegenüber Säuren (Säurefestigkeit) können sie jedoch durch spezielle Färbmethoden, z. B. nach Ziehl-Neelsen, von anderen Bakterienspezies unterschieden werden.
Mykobakterien wachsen unter aeroben Bedingungen und sind durch lange Generationszeiten (2-20h) charakterisiert. So genannte schnell wachsende Mykobakterien brauchen 3 – 5 Tage, langsam wachsenden 4 (eugonisch) – 6 (dysgonisch) Wochen und Mycobacterium avium ssp. paratuberculosis sogar 3 Monate und mehr zur Ausbildung von Kolonien.
Die Gattung Mycobacterium umfasst gegenwärtig mehr als 150 Arten, von welchen einige pathogene Eigenschaften für Mensch und Tier aufweisen.

Bedeutung der Mykobakterien als Krankheitserreger

Die eigentlichen Tuberkulose-Erreger werden aufgrund ihrer engen Verwandtschaft zum „Mycobacterium tuberculosis-Komplex (MTC)“ zusammengefasst. Sie unterscheiden sich nicht in ihrem 16S rRNA-Gen, gehören also taxonomisch gesehen alle zu einer Spezies, Mycobacterium (M.) tuberculosis. Die Mitglieder des MTC unterscheiden sich jedoch in anderen Bereichen ihres Chromosoms, ihrer Adaptation an verschiedene Wirte und ihrer Pathogenität für einzelne Säugerspezies bzw. den Menschen. Daher werden sie in verschiedene Spezies eingeteilt, benannt jeweils nach ihren Primärwirten bzw. Erstbeschreibungen.

M. tuberculosis (Mensch)
M. africanum (Mensch; Afrika)
M. bovis (Rind)
M. caprae /M. bovis ssp. caprae (Ziege)
M. microti (Maus)
M. pinnipedii (Robbe)
M. tuberculosis hat wie zur Zeit der Entdeckung durch Robert Koch vor mehr als 100 Jahren noch heute große Bedeutung als Erreger der Tuberkulose des Menschen, ist aber auch für viele Tierarten pathogen (z. B. Elefanten, Menschenaffen, Tapire, Hunde, Papageienvögel), die sich infizieren können, wenn sie in engem Kontakt zu infizierten Menschen leben. Erkrankungen landwirtschaftlicher Nutztiere mit diesem Erreger sind selten, Infektionen, die zur Immunokonversion (positiver Tuberkulin-Test) führen, kommen allerdings vor.

M. africanum ist ein Erreger der Tuberkulose des Menschen und kommt vorwiegend in afrikanischen Ländern.

Die bovine Tuberkulose (M. bovis) ist in vielen Ländern der Welt in der Rinderpopulation mit hoher Prävalenz verbreitet.

Die Bedeutung der Tuberkulose der Rinder für das öffentliche Gesundheitswesen wurde im Jahre 1950 von einem Tuberkulose-Expertenkomitee der WHO wie folgt formuliert: Das Komitee erkennt die ernste Gefahr der Infektion des Menschen mit Rindertuberkulose in Ländern, in welchen die Erkrankung bei Rindern weit verbreitet ist. Es besteht die Gefahr der Übertragung der Infektion durch direkten Kontakt zwischen erkrankten Rindern und den Menschen, die in den landwirtschaftlichen Betrieben arbeiten, ihren Familien sowie durch infizierte Lebensmittel.

Die Internationale Organisation für Tiergesundheit (OIE) hat die Rindertuberkulose in die Liste der anzeigepflichtigen Erkrankungen aufgenommen. Dies sind „übertragbare Krankheiten, die von sozio-ökonomischer Bedeutung und/oder von Bedeutung für die öffentliche Gesundheit und für den internationalen Handel mit Tieren und tierischen Produkten sind“.

Die Rindertuberkulose ist in Deutschland eine anzeigepflichtige Tierseuche. Sie gilt auf Grund intensiver staatlicher Bekämpfungsverfahren im Westen Deutschlands seit Anfang der Sechziger und im Osten seit Ende der Siebziger Jahre als praktisch getilgt. Seit dem 1. Januar 1997 ist Deutschland aufgrund der EU Entscheidung 97/76/EG, ersetzt durch EU Entscheidung 99/467/EG, offiziell anerkannt als frei von Rindertuberkulose. Dies bedeutet, dass mindestens 99,9% der Rinderbestände in jedem Jahr und in den jeweils zurückliegenden zehn Jahren amtlich anerkannt frei sind von Tuberkulose. Auf Grund dieses Status wurden die turnusmäßigen flächendeckenden Tuberkulintests der Rinder auf Vorliegen einer Tuberkulose-Infektion eingestellt. Die Kontrolle basiert seither auf der “Verordnung zum Schutz vor Rindertuberkulose” (1997) teilweise abgeändert in der “Verordnung zur Änderung der Tuberkulose-Verordnung und sonstiger tierseuchenrechtlicher Vorschriften” (2009).

Danach stützt sich die Kontrolle in der Hauptsache auf die Diagnose klinischer Veränderungen, die amtliche Fleischuntersuchung und Sektionen toter Tiere an Veterinäruntersuchungsämtern sowie die Tuberkulinisierung in bestimmten Fällen. Bei klinischem Verdacht oder pathologischen Veränderungen des Gewebes werden diagnostische Untersuchungen (Bakteriologie, Molekularbiologie, Epidemiologie, Tuberkulinisierung von Kontakttieren, Gamma-Interferontest) eingeleitet, um den Verdacht abzuklären. Um die Übertragung der Tuberkulose durch Milch zu verhindern, ist nach wie vor die Pasteurisierung die beste Schutzmaßnahme.

M. bovis spielt auch als Erreger der Tuberkulose bei Schaf, Ziege, Pferd, Hund und Katze, verschiedenen Zootierarten und Wild eine Rolle. Bei diesen Tierarten wird die Diagnose „M.-bovis-Infektion“ meist auf Grund von post mortem-Untersuchungen gestellt, da der immunologische Nachweis intra vitam bisher bei diesen Tierarten wenig untersucht ist und daher kaum zuverlässige Aussagen ermöglicht. In Einzelfällen kann der Erregernachweis je nach Stadium und Ausprägung der Erkrankung auch in Ausscheidungen (Sekreten, Lavagen) gelingen.

Infektionen des Menschen mit M. bovis (überwiegend extrapulmonale Manifestationen) sind in Deutschland eher selten – ca. 1% der Tuberkulosefälle -, können im Einzelfall aber einen ähnlich schweren Verlauf nehmen wie die Infektion mit M. tuberculosis, dasselbe gilt für M. caprae. Rückübertragungen vom Menschen auf das Rind können vorkommen.

M. microti wird vor allem bei kleinen Wildtieren (Maus, Dachs, Fuchs, Marder) gefunden, verursacht aber auch Wildschweinen, Katzen und Zootieren sowie beim Menschen, vor allem bei Patienten im Status einer Immunsuppression, tuberkulöse Erkrankungen.

Die Mykobakterienarten des so genannten MOTT Komplexes (Mycobacteria other than tuberculosis), auch atypische Mykobakterien genannt, kommen in der Natur und in zivilisationsbedingten Installationen, wie z. B. Boden, Wasser und Wasserleitungen, weit verbreitet vor. Im Unterschied zur Tuberkulose werden die durch sie hervorgerufenen Erkrankungen Mykobakteriosen genannt. Die wichtigsten Spezies sind die Spezies des M. avium-intracellulare Komplexes (MAIC).

M. avium ssp. avium ist der Erreger der Gefügeltuberkulose.

Beim Schwein treten durch Mykobakterien induzierte Lymphknotenveränderungen vermehrt bei Haltung der Tiere auf Sägespänen oder Torf und Torfprodukten auf. Als Ursache werden meist Mitglieder des M. avium.-intracellulare Komplexes (in Deutschland meist M. avium ssp. hominissuis) isoliert. Die Läsionen sind makroskopisch und histologisch nicht von M. bovis-induzierten Veränderungen zu unterscheiden. M. avium-Infektionen gehören zu den häufigsten Mykobakteriosen bei Kindern und immunologisch geschwächten Patienten (HIV, Transplantationen, Tumorerkrankungen).

Die wohl wichtigste Erkrankung des Rindes, die durch eine atypische Mykobakterienspezies (M. avium ssp. paratuberculosis) hervorgerufen wird, ist die Paratuberkulose.

Bei vielen anderen Tierarten (homoiothermen und poikilothermen) können atypische Mykobakterien aus verschiedensten Organen und Krankheitsprozessen isoliert werden, beim Rind z. B. aus chronischen, therapieresistenten Mastitiden. Eine bakteriologische Untersuchung mit Speziesbestimmung ist für den Ausschluss der Tuberkulose erforderlich.

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Die Richtlinie 92/117/EWG des Rates vom 17. Dezember 1992 über Maßnahmen zum Schutz gegen bestimmte Zoonosen bzw. ihre Erreger bei Tieren und Erzeugnissen tierischen Ursprungs zur Verhütung lebensmittelbedingter Infektionen und Vergiftungen sieht die Einrichtung und Beauftragung von Referenzlaboratorien in den Mitgliedsländern der EU vor, u. a. auch für die Tuberkulose des Rindes, verursacht durch Mycobacterium bovis. Mit Bekanntmachung der nationalen Referenzlaboratorien für Zoonosen vom 13. Juni 1996 durch das Bundesministerium für Gesundheit wurde im Fachbereich Bakterielle Tierseuchen und Bekämpfung von Zoonosen des Bundesinstitut für Verbraucherschutz und Veterinärmedizin (BgVV), seit 2002 Teil des Friedrich-Loeffler-Institutes, das Nationale Veterinärmedizinische Referenzlabor für Tuberkulose gegründet.

Die Aufgaben dieses Referenzlabors konzentrieren sich auf folgende Schwerpunkte:

  • Unterstützung der Untersuchungsämter bei der Abklärung von Verdachtsfällen
  • Ausarbeitung und Aktualisierung methodischer Empfehlungen zur Labordiagnose (Isolierung und Differenzierung) der Tuberkulose-Erreger
  • Ermittlung von Infektionsquellen
  • Aufklärung von Infektionsketten
  • Durchführung von Ringversuchen
  • Beratung der Politik bei fachspezifischen Fragen
  • Differenzierung eingesandter Isolate
  • Anzüchtung von Mykobakterien aus Untersuchungsmaterial - Spezies-Identifizierung mittels Polymerase-Kettenreaktion (PCR)
  • Nachweis erregerspezifischer DNS direkt aus infiziertem Gewebe (PCR)
  • Sammeln von Erfahrung mit einer neu etablierten MTC-spezifischen Real Time PCR, entwickelt am FLI
  • Genotypisierung mittels molekularer Methoden:
    - Spoligotypisierung (Differenzierung der Angehörigen des MTC)
    - VNTR-Typisierung (Analyse repetitiver DNS-Sequenzen)
    - DNS-Sequenzanalyse
    - PCR-Restriktionsanalyse
  • Aufklärung von Infektionsquellen und Untersuchungen zu Infektionsketten
  • Ausarbeitung sowie Aktualisierung methodischer Empfehlungen zur Isolierung und Differenzierung von Mykobakterien sowie zum Nachweis von DNS direkt in Gewebe in Zusammenarbeit mit dem Arbeitskreis veterinärmedizinische Infektionsdiagnostik (AVID) der Deutschen Veterinärmedizinischen Gesellschaft
  • VO zum Schutz gegen die Tuberkulose des Rindes; Fassung der Bekanntmachung vom 13. März 1997 (BGBl. I S. 462)
  • Verordnung zur Änderung der Tuberkuloseverordnung und sonstiger tierseuchenrechtlicher Verordnungen, Fassung vom 17.Juni 2009
  • VO über anzeigepflichtige Tierseuchen, Fassung vom 18. April 2000 (BGBl. I S. 531)
  • Richtlinie 97/12/EG des Rates vom 17. März 1997 zur Änderung und Aktualisierung der Richtlinie 64/432/EWG zur Regelung viehseuchenrechtlicher Fragen beim innergemeinschaftlichen Handelsverkehr mit Rindern und Schweinen (ABl. EG Nr. L 109 S. 1)
  • Entscheidung 1999/467/EG der Kommission vom 15. Juli 1999 über die amtliche Anerkennung der Tuberkulosefreiheit von Rinderbeständen in bestimmten Mitgliedsstaaten und Regionen der Mitgliedsstaaten und zur Aufhebung der Entscheidung 97/76/EG (ABl. EG Nr. L 181 S. 36)

Tuberkulose der Rinder. In: Arbeitsanleitungen zur Labordiagnostik von anzeigepflichtigen Tierseuchen, aktualisierte Fassung, Stand: November 2002, S.212-219, Hrsg.: BMVEL