key: cord-0041725-ya80ecoq
authors: Hess, R. G.; Bachmann, P. A.; Mayr, A.
title: Versuche zur Entwicklung einer Immunprophylaxe gegen die übertragbare Gastroenteritis (TGE) der Schweine: III. Passiver Immuntransfer nach oraler Impfung trächtiger Sauen mit dem attenuierten TGE‐Virusstamm Bl
date: 2010-05-13
journal: J Vet Med B Infect Dis Vet Public Health
DOI: 10.1111/j.1439-0450.1978.tb01684.x
sha: 2571ad8ff542ca8698e530ba90b9eb496b3001bf
doc_id: 41725
cord_uid: ya80ecoq

ZUSAMMENFASSUNG: Mit dem über 300 Passagen in Schilddrüsenzellkulturen vom Schwein attenuierten TGE‐Virusstamm Bl wurden 14 trächtige Sauen zweimal etwa 5 Wochen und 2 Wochen vor dern Geburtstermin oral und oronasal immunisiert. Die orale Applikation des Impfstoffes erfolgte in säurefesten Kapseln; alle Sauen bildeten TGE‐Virusantikörper in Serum, Kolostrum und Milch. Die Auftrennung der Immunglobuline von Kolostrum und Milchproben ergab, daß nach Immunisierung ein hoher IgA‐Anteil in der Gammaglobulinfraktion stimuliert wird. Nach Aufnahme von Kolostrum und Milch von Sauen, die mit flüssigem Virusmaterial in Kapseln oral oder oronasal immunisiert worden waren, waren 90 % der Ferkel (78 von 87 Tieren) gegen eine Testinfektion mit 100–500 LD(50) des TGE‐Virusstammes Miller geschützt. Die meisten Ferkel zaigten lediglich schwachen bis mittelgradigen Durchfall nach der Testinfektion. In den Würfen mit Todesfällen waren stärkere Erkrankungen die Regel. Nach oraler Kapselapplikation von Viruslyophilisat in Pulverform betrug die Schutzrate nur 50 % (7 von 14 Ferkeln). Von der zu Vergleichszwecken mit einer kommerziellen Vakzine parenteral immunisierten Sau überlebte nur eins von 10 Ferkeln nach Testinfektion. Die Ergebnisse werden im Hinblick auf eine Verwendung des Stammes Bl als Lebendimpfstoff für die Bekämpfung der TGE diskutiert. SUMMARY: Attempts to develop an immunoprophylaxis against Transmissible Gastroenteritis (TGE) in pigs III. Passive immune transfer after oral vaccination with the attenuated TGE virus strain Bl Using the TGE virus strain Bl that had been attenuated during 300 passages in porcine thyroid cell cultures 14 pregnant sows were orally and oronasally immunized twice — 5 and 2 weeks before parturition. The application of the vaccine was carried out in acid‐stable capsules. All sows developed antibodies against TGE virus in serum, colostrum and milk. The separation of immunoglobulins in colostrum and milk showed that high IgA levels are stimulated in the gammaglobulin fraction after immunization. After intake of colostrum and milk from sows, which were immunized orally and oronasally with fluid virus material in capsules, 90 % of the piglets (78 out of 87 animals) were protected against a challenge infection with 100–500 LD(50). Most of the piglets showed diarrhea after challenge. Only in litters with fatal cases was a profuse diarrhea observed regularly. After oral capsule application of viral lyophilisate in powder form the protection rate was only 50 % (7 out of 14 piglets). Only one of ten piglets from a sow immunized parenterally with a commercially available vaccine for comparative reasons survived the challenge. The results are discussed with respect to the use of strain Bl as live vaccine in the control of TGE. RÉSUMÉ: Développement d'une immunoprophylaxie contre la gastroentérite transmissible du porc (TGE) III. Immunotransfert passif après vaccination de truies gestantes par voie orale avec la souche TGE atténuée Bl En utilisant la souche TGE Bl, qui avait été atténuée par 300 passages en cultures de cellules de la thyroide porcine, 14 truies gestantes étaient immunisées par voie orale et oronasale environ 5 et 2 semaines avant la date de naissance. Le vaccin était appliqué en capsules inattaquables par les acides; toutes les truies développaient des anticorps anti‐TGE dans le sérum, le colostrum et le lait. Après immunisation et séparation des immunoglobulines colostrales et lactiques une fraction importante de l'IgA était retrouvée dans les gammaglobulines. Protection contre une infection expérimentale avec 100–500 unités LD(50) de la souche TGE Miller a été obtenue en 90 % (78 de 87 animaux) des porcelets qui avaient reçu du colostrum et du lait provenant des truies immunisées par voie orale ou oronasale (suspension virale encapsulée). Après infection, la plupart des porcelets ne montrait qu'une diarrhée faible ou moyenne. Des signes cliniques plus sévères étaient observés dans les portées avec mortalité. Une protection de seulement 50 % (7 sur 14 porcelets) était constatée après application du virus lyophilisé en capsules par voie orale. Dans le but de comparaison une truie avait été immunisée avec un vaccine commercial par voie parentérale; seul un porcelet sur dix animaux infectés était protégé contre une infection expérimentale. Les résultats de ces expériences sont discutés par rapport à l'utilisation de la souche Bl comme vaccin vivant contre la TGE. RESUMEN: Desarrollo de una inmunoprofilaxis contra la gastroenteritis transmisible del cerdo (TGE) III. Inmunotransferencia pasiva tras vacunación oral de cerdas preñadas con la TGE atenuada Bl Utilizando la cepa virósica TGE Bl, atenuada por medio de 300 pasajes en cultivos de células tiroideas porcinas, se inmunizaron 14 cerdas gestantes 5 y 2 semanas antes de la fecha del parto por vía oral y oronasal. La vacuna fué aplicada en cápsulas ácidorresistentes; todas las cerdas formaban anticuerpos anti‐TGE en el suero sanguíneo, calostro y leche. Después de inmunización y separación de las inmunoglobulinas calostrales y lácticas se apreció una fracción importante de IgA en las gammaglobulinas. Se lograba protección en el 90 % de los lechones (78 de 87 animales) contra una infección experimental con 100–500 unidades DL(50) de la cepa TGE Miller si aquellos habían recibido calostro y leche proveniente de cerdas inmunizadas por vía oral u oronasal (suspensión virósica encapsulada). Después de una infección experimental, la mayoría de los lechones no mostró más que una diarrea insignificante. En las camadas con casos mortales se observaron signos clínicos más graves. Una protección del 50 % nada más (7 de 14 lechones) se evidenció después de aplicar virus liofilizado en cápsulas por vía oral. Con el objeto de comparación, se inmunizó una cerda por vía parenteral con una vacuna comercial; solo un lechón entre diez sobrevivió la infección experimental. Los resultados se discuten en relación con la posibilidad de utilizar la cepa Bl como vacuna viva en la lucha contra la TGE.

tion rnit 0,l M Trispuffer (0,2 M NaCl; p H 8,O) aufgetrennt (2) . Die Bestimmung der optischen Dichte der einzelnen Eluatfraktionen erfolgte bei 280 nm (Uvicord, Fa. LKB, Bromma, Schweden).

In ausgewahlten Fraktionen wurden mit Fc-spezifischen Antiseren gegen IgA, IgM und IgG vom Schwein (Fa. Nordic, Tilburg-Berchem, Belgien) rnit Hilfe der Immunelektrophorese die Immunglobulinklassen bestimmt sowie der spezifische Antikorpergehalt gegen TGE-Virus im Plaquereduktionstest quantitativ ermittelt. Die verwendeten Techniken sind bereits in einer fruhereu Arbeit beschrieben worden (2) .

Insgesamt standen 16 trachtige Sauen (Deutsches Hybridschwein), vorwiegend Jungsauen, zur Verfugung. Alle Sauen waren vor Versuchsbeginn frei von TGE-Virusantikorpern. 15 Sauen wurden zweimal, etwa 5 Wochen und 2 Wochen vor dem errechneten Geburtstermin, immunisiert, eine Sau diente als Kontrolle.

In Gruppe I (8 Sauen) erfolgte die Applikation auf oralem Mege. D a m wurden jeweils 4 ml des Impfvirus in saurestabile Gelatinekapseln (Fa. Pohl-Boskamp Hohenlockstedt, Bundesrepublik Deutschland) abgefiillt, die den Sauen mit einem Pillengeber verabreicht wurden. Die 4 Sauen der Gruppe I1 bekamen jeweils die Halfte Impfstoff (2 ml) auf oralem Wege in Kapseln und nasal durch Eintraufeln verabreicht. Bei 2 Sauen (Gruppe 111) erfolgte die Impfung in Kapseln mit lyophilisiertem Impfmaterial in Pulverform. Der Impfstoff war unschadlich fur die Sauen. Klinische Symptome wurden iiicht beobachtet.

Um Vergleiche zu ermoglichen, wurde eine Sau mit einem im Handel erhaltlichen TGE-Impfstoff nach Angaben des Herstellers (Diamond Laboratories, Des Moines, USA) parenteral immunisiert.

Von allen Sauen erfolgte die Entnahme von Blutproben zur Antikorperbestimmung jeweils am Tag der Immunisierung, der Geburt und am 3., 7. bzw. 14. Tag post partum. Ferner wurden Kolostrumproben sowie Milch am 3., 7. und 14. Tag post partum gewonnen. Als Kolostrum wurde die Milch bis zu 12 Stunden nach der Geburt angesehen. l Gr uppe I 

Zwischen den oral (Gruppe I) und oronasal (Gruppe 11) immunisierten Sauen waren Unterschiede in der Antikorperentwicklung nicht feststellbar. Auff allig sind jedoch die niedrigen Antikorpertiter der mit nicht rekonstituiertem, lyophilisiertem Impfstoff vakzinierten Tiere der Gruppe I11 sowie der relativ hohe Titer der mit einem im Handel erhaltlichen Impfstoff parenteral geimpften Sau (S-43). I n der Regel lagen die Antikorpertiter im Kolostrum etwa zwei bis vierfach hoher als die Serumantikorpertiter der einzelnen Sauen. Die Milchantikorpertiter sanken bis zum 14. Tag post partum kontinuierlich ab. Sie waren generell wesentlich niedriger als die Kolostrumantikorper (Tabelle 1). Nur bei einigen Sauen der Gruppen I und I1 (S-33, S-42) fuhrte die Reinfektion nach Testinfektion der Ferkel auch zu einem gleichzeitigen Anstieg des Antikorpertiters in der Milch, wahrend bei beiden Tieren der Gruppe I11 (S-21, S-27) ein deutlicher Boostereffekt bei den Milchantikorpern eintrat. 

Der Serumantikorperspiegel der Ferkel korreliert meist mit dem der Sauenmilch. Am 14. Lebenstag ist jedoch haufig ein, wenn auch geringer, Antikorperanstieg bei den Ferkeln auf Grund der Testinfektion zu beobachten. Bei keinem der in den Versuchen verwendeten Ferkel konnten vor Kolostrumaufnahme Serumantikorper festgestellt werden (Tabelle 1).

In Abbildung 1 a und b sind charakteristische Extinktionskurven nach saulenchromatographischer Trennung von Kolostrum und Milch mit Sephadex G 200 dargestellt. Mit Hilfe der Immunelektrophorese liei3 sich nachweisen, dai3 im aufsteigenden Teil des ersten Peaks hauptsachlich IgM-Antikorper zu finden sind, ausnahmsweise auch geringe Mengen IgA, wahrend der absteigende Teil oder die Schulter dieses Gipfels ausschliefllich IgA enthalt. Ini zweiten Peak des Chromatogramms sind immer IgG-Antikorper dargestellt.

In der Re el entspricht bei allen Proben der IgA-Titer mindestens dem Die Hohe der spezifischen TGE-Virusantikorpertiter in den einzelnen Immunglobulinklassen unterlag ebenso wie die Titer der Gesamtmilchproben starken Variationen. Die individuellen Werte sind in Tabelle 11 Tage nach der Testinfektion der Ferkel lief3 sich aufgrund einer Kontaktinfektion in den IgA/M-Fraktionen in der Regel ein Titeranstieg feststellen. Bei einem Teil der Sauen kamen auch Titeranstiege im IgG-Bereich vor.

Die mit der kommerziell erhaltlichen TGE-Vakzine immunisierte Sau 43 wies im Gesamtkolostrum einen sehr hohen Antikorpertiter von 1 : 256 auf, er sank jedoch innerhalb von 7 Tagen auf 1 : 8. Die Auftrennung der Immunglobuline zeigte, dai3 diese Antikorper ausschliei3lich der IgG-Klasse angehorten.

Bei der nicht immunisierten, als Kontrolle dienenden Sau 45 waren im Kolostrum sowie in den 3-und 7-Tage-Milchproben keine TGE-Virusantikorper nachweisbar, 11 Tage nach der Testinfektion der Ferkel war in der Milch ein IgA-Titer von 1 : 25 und ein IgG-Titer von 1 : 20 nachweisbar.

IgG-Titer, hau a g ist der IgA-Anteil hoher. Die parenterale Verabreichung einer kommerziell erhaltlichen Vakzine (S-43) resultierte nach der Testinfektion in schweren Durchfallen aller 10 Ferkel. N u r ein Tier uberlebte die Testinfektion, 9 Ferkel starben 4-6 Tage p. inf.

In den vorliegenden Untersuchungen wird gezeigt, daf3 mit zweimaliger oraler Immunisierung von trachtigen Sauen eine Prophylaxe gegen die TGE beim Ferkel durch passiven Immuntransfer moglich ist. Die Schutzrate liegt nach Testinfektionen unter Standardbedingungen bei etwa 90 O/o und ist damit deutlich hoher als bei anderen Impfstoff en, dieauf verschiedenen Wegeii appliziertin eiiiigen Landern zur Bekampfung der TGE eingesetzt werdeii.

In Arbeiten von LEOPOLDT und Mitarbeitern (Ill), STEPANEK und Mitarbeitern (24) sowie nach Anwendung des in Ungarn entwickelten, ebenfalls oral applizierten CKp-Impfstoffes (20) wird zwar uber einen deutlichen Ruckgang der Mortalitat nach Immunisierung der Sau berichtet, ein direkter Vergleich ist jedoch nur mit der parenteral verabreichten, kommerziell in den USA erhaltlichen, attenuierten Vakzine moglich, da nur diese unter standardisierten Versuchsbedingungen gepriift worden ist. Mit dieser Vakzine waren etwa 45-55 O / o der Ferkel geschutzt (7).

Fur die hier nach oraler Immunisierung von Sauen erzielte hohe Schutzrate sind zwei Voraussetzungen zu erfullen. Einmal mui3 genugend Impfvirus den Dunndarm erreichen. D a m ist wegen der relativen Saurelabilitat des TGE-Virus (1 6) eine Applikation in saurefesten Kapseln unumganglich. Diese orale Kapselapplikation stellt einen Nachteil dar, und eine zweimalige Immunisierung unter Praxisbedingungen ist dadurch mit einem erheblichen Aufwand verbunden.

Zum anderen mui3 sich das Impfvirus in einem moglichst groi3en Abschnitt des Diinndarmes der Sau vermehren, damit eine optimale IgA-Stimulierung erreicht werden kann (8). Die als Impfstofi eingesetzte 300. Zellkulturpassage des TGE-Stammes B1 erfullt diese Forderung und besitzt auch gute immunisierende Eigenschaften (2, 3, 17) .

IgA-Antikorper scheinen eine dominierende Rolle beim passiven Immuntransfer fur die TGE deshalb zu spielen, weil sie uber einen langeren Zeitraum von der Sau ausgeschieden werden (8, 10, 11) Das Auftreten von Durchfall bei der Mehrzahl der Ferkel nach der Testinfektion zeigt, dai3 eine Schutzwirkung mit der B1-Vakzine vorerst nur gegen die hohe Mortalitat erreicht werden kann. Hier sind sicher noch Verbesserungen, besonders im Hinblick auf die Erhohung des Titers des Impfvirus moglich.

Schliei3lich bleibt noch die Frage zu diskutieren, inwieweit sich der TGE-Virusstamm B1 von anderen attenuierten Stammen in Bezug auf seine immunogenen Eigenschaften unterscheidet. Vergleichsuntersuchungen fehlen, jedoch scheint der B1-Stamm eine besonders hohe Virulenz aufzuweisen, die wahrend der Zellkulturattenuierung nur langsam verlorenging. Das Virus war erst nach 300 Passagen soweit attenuiert, dai3 Ferkel nach Infektion nicht mehr erkrankten (17) . Im Gegensatz dazu verloren die Stamme SH, Miller und Purdue ihre krankmachenden Eigenschaften fur Ferkel schon nach etwa 120 Passagen in Schweinenierenzellkulturen (1, 21, 23) . Der ungarische CKp-Stamm, der ebenfalls uber Schweinenierenzellkulturen isoliert und adaptiert worden war, benotigte nur etwa 35 Passagen zur Virulenzabschwachung (12). Moglicherweise ergeben sich auch Unterschiede durch die Attenuierung des Stammes B1 in Schilddriisenzellkulturen im Gegensatz zu Nierenzellkulturen, da die Wahl der Zellkultur auf die Proteinstruktur des Virusund damit auf seine antigenetische Zusammensetzung -Einflui3 hat (22) .

Die Versuche sind unter Laborbedingungen durchgefiihrt worden. Inwieweit das giinstige Bild durch unter Praxisbedingungen auftretende, exogene und endogene Faktoren beeinfluat wird, miissen kiinftige Untersuchungen zeigen. Dabei werden auch zwei Probleme, einmal die Herstellung des Impfstoff es in schwer ziichtbaren Schilddriisenzellkulturen vom Schwein, zum anderen die bisherige Applikation mit Hilfe eines Pilleneingebers, zu losen sein, die einer industriellen Produktion und einer breiten Anwendung noch im Wege stehen. 

Attempts to develop an immunoprophylaxis against Transmissible Gastroenteritis (TGE) in pigs 111. Passive immune transfer after oral vaccination with the attenuated TGE virus strain B1 Using the TGE virus strain B1 that had been attenuated during 300 passages in porcine thyroid cell cultures 14 pregnant sows were orally and oronasally immunized twice -5 and 2 weeks before parturition. The application of the vaccine was carried out in acid-stable capsules. All sows developed antibodies against TGE virus in serum, colostrum and milk. The separation of immunoglobulins in colostrum and milk showed that high IgA levels are stimulated in the gammaglobulin fraction after immunization.

After intake of colostrum and milk from sows, which were immunized orally and oronasally with fluid virus material in capsules, 90 O/o of the piglets (78 out of 87 animals) were protected against a challenge infection with 100-500 LD50. Most of the piglets showed diarrhea after challenge.

Only in litters with fatal cases was a profuse diarrhea observed regularly. After oral capsule application of viral lyophilisate in powder form the protection rate was only 50 O/o (7 out of 14 piglets). Only one of ten piglets from a sow immunized parenterally with a commercially available vaccine for comparative reasons survived the challenge.

The results are discussed with respect to the use of strain B1 as live vaccine in the control of TGE. 

voie parentkrale; seul un porcelet sur dix animaux infect& Ctait protkgk contre une infection expkrimentale.

Les rksultats de ces expkriences sont discutks par rapport A l'utilisation de la souche B1 comme vaccin vivant contre la TGE.

Desarrollo de una inmunoprofilaxis contra la gastroenteritis transmisible del cerdo (TGE) 111. Inmunotransferencia pasiva tras vacunaci6n oral de cerdas preiiadas con la TGE atenuada BI Utilizando la cepa virbsica TGE B1, atenuada por medio de 300 pasajes en cultivos de cklulas tiroideas porcinas, se inmunizaron 14 cerdas gestantes 5 y 2 semanas antes de la fecha del parto por via oral y oronasal. La vacuna fuC aplicada en cipsulas icidorresistentes; todas las cerdas formaban anticuerpos anti-TGE en el suero sanguineo, calostro y leche. DespuCs de inmunizacibn y separaci6n de las inmunoglobulinas calostrales y licticas se apreci6 una frac-ci6n importante de IgA en las gammaglobulinas.

Se lograba proteccibn en el 90 O/o de 10s lechones (78 de 87 animales) contra una infecci6n experimental con 100-500 unidades DL,, de la cepa TGE Miller si aquellos habian recibido calostro y leche proveniente de cerdas inmunizadas por via oral u oronasal (suspensi6n vir6sica encapsulada). Despuks de una infecci6n experimental, la mayoria de 10s lechones no mostr6 m6s que una diarrea insignificante.

En las camadas con casos mortales se observaron signos clinicos mbs graves.

Una proteccibn del 50 O/o nada m4s (7 de 14 lechones) se evidenci6 despuks de aplicar virus liofilizado en cipsulas por via oral. Con el objeto de comparaci6n, se inmuniz6 una cerda por via parenteral con una vacuna comercial; solo un lech6n entre diez sobrevivid la infecci6n experimental.

Los resultados se discuten en relacibn con la posibilidad de utilizar la cepa B1 como vacuna viva en la lucha contra la TGE.

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Adresse der Autoren: Institut fur Medizinische Mikrobiologie, Infektions-und Seuchenmedizin, Fachbereich Tiermedizin, Veterinarstrafle 13, 8000 Miinchen 22