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Aus der Arbeitsgruppe Immunologie der Tierärztlichen Hochschule ...

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<strong>Aus</strong> <strong>der</strong> <strong>Arbeitsgruppe</strong> <strong>Immunologie</strong><br />

<strong>der</strong> <strong>Tierärztlichen</strong> <strong>Hochschule</strong> Hannover<br />

Zum Sommerekzem, eine Typ I-Allergie beim Islandpferd:<br />

Verlauf <strong>der</strong> in vivo-Sensibilisierung von basophilen Granulozyten<br />

nachgewiesen mit einem funktionellen in vitro-Test (FIT)<br />

INAUGURAL-DISSERTATION<br />

zur Erlangung des Grades einer Doktorin<br />

<strong>der</strong> Veterinärmedizin<br />

(Dr. med. vet.)<br />

durch die Tierärztliche <strong>Hochschule</strong> Hannover<br />

Vorgelegt von<br />

Christine Kobelt<br />

aus Karlsruhe<br />

Hannover 2001


Wissenschaftliche Betreuung: Univ.-Prof. Dr. Wolfgang Leibold<br />

1. Gutachter: Univ.-Prof. Dr. Wolfgang Leibold<br />

2. Gutachter: Univ.-Prof. Dr. Eckehard Deegen<br />

Tag <strong>der</strong> mündlichen Prüfung: 31. Mai 2001


Meinen Eltern und Großeltern gewidmet


Inhaltsverzeichnis<br />

1. Einleitung und Zielsetzung ................................................................................................. 9<br />

2. Literaturübersicht ............................................................................................................. 12<br />

2.1 Allergien bei Mensch und Pferd............................................................................ 12<br />

2.1.1 Die verschiedenen Allergietypen........................................................................... 12<br />

2.1.2 Mechanismen <strong>der</strong> Typ I Allergien......................................................................... 13<br />

2.1.3 Überblick über Typ I Allergien beim Pferd........................................................... 14<br />

2.1.4 Das Sommerekzem als Typ I Allergie................................................................... 15<br />

2.1.5 Der anaphylaktische Schock.................................................................................. 16<br />

2.1.6 Chronisch obstruktive Bronchitis (COB) .............................................................. 17<br />

2.2 Allergiediagnostik beim Pferd............................................................................... 17<br />

2.2.1 Provokationsversuche............................................................................................ 17<br />

2.2.2 In vitro Allergietests.............................................................................................. 20<br />

3. Geräte, Material und Methoden....................................................................................... 22<br />

3.1 Geräte .................................................................................................................... 22<br />

3.2 Material ................................................................................................................. 22<br />

3.2.1 Verbrauchsmaterialien........................................................................................... 22<br />

3.2.2 Reagenzien ............................................................................................................ 23<br />

3.2.3 Antikörper und Nachweisreagenzien .................................................................... 26<br />

3.2.4 Antigene für die Histaminfreisetzung ................................................................... 28<br />

3.2.5 Tiere....................................................................................................................... 31<br />

3.3 Methoden............................................................................................................... 36<br />

3.3.1 Blutentnahme......................................................................................................... 36<br />

3.3.2 Gewinnung von Serum.......................................................................................... 36<br />

3.3.3 Gewinnung von gewaschenen Blutzellen.............................................................. 36<br />

3.3.4 Bestimmung <strong>der</strong> Gesamtleukozytenzahl im Vollblut............................................ 37<br />

3.3.5 Anfertigen von Blutausstrichen............................................................................. 37<br />

3.3.6 Aufreinigung von Allergenpräparationen.............................................................. 37<br />

3.3.7 Durchführung <strong>der</strong> Histamin-Freisetzung............................................................... 38<br />

3.3.8 Bestimmung von Histamin im RIA....................................................................... 40<br />

3.3.9 Statistische <strong>Aus</strong>wertungen .................................................................................... 44<br />

4. Ergebnisse .......................................................................................................................... 45<br />

4.1 Untersuchung <strong>der</strong> Sensibilisierung von Pferden in Island..................................... 45<br />

4.1.1 Untersuchung <strong>der</strong> Pferde in Island auf eine Sensibilisierung gegenüber<br />

Culicoides nubeculosus ......................................................................................... 45<br />

4.1.2 Untersuchung <strong>der</strong> Pferde in Island auf weitere Insektenallergene......................... 46<br />

4.1.3 Antikörper bedingte Histaminfreisetzung <strong>der</strong> Tiere in Island ............................... 47<br />

4.2 Altersabhängige Sensibilisierung basophiler Granulozyten bei Jungpferden in<br />

Süddeutschland...................................................................................................... 48<br />

4.2.1 Reaktionen bei Fohlen in ihrem ersten Herbst ...................................................... 49<br />

4.2.2 Reaktionen einjähriger Pferde vor und nach dem Sommer................................... 52


4.2.3 Reaktionen zweijähriger Pferde vor und nach dem Sommer im FIT .................... 54<br />

4.2.4 Reaktionen dreijähriger Pferde vor und nach dem Sommer im FIT ..................... 59<br />

4.3 Sensibilisierungsverhalten bei Pferden mit und ohne anamnestischer<br />

Erkrankung an Sommerekzem unter Allergenkarenz auf Spiekeroog .................. 63<br />

4.4 Verlaufsuntersuchung von Sommerekzem kranken und symptomfreien Pferden 70<br />

4.4.1 Übereinstimmung <strong>der</strong> im FIT (3.3) erfaßten Sensibilisierung <strong>der</strong> basophilen<br />

Granulozyten und <strong>der</strong> auftretenden Klinik ............................................................ 70<br />

5. Diskussion........................................................................................................................... 81<br />

5.1 Untersuchungen zur Sensibilisierung von Pferden in Island................................. 81<br />

5.2 Jungpferde ............................................................................................................. 82<br />

5.3 Pferde in Spiekeroog ............................................................................................. 83<br />

5.4 Verlaufsuntersuchung............................................................................................ 84<br />

5.5 Spezifität................................................................................................................ 85<br />

5.6 Hyposensibilisierungsmechanismen...................................................................... 85<br />

6. Zusammenfassung ............................................................................................................. 88<br />

7. Summary ............................................................................................................................ 91<br />

8. Literaturverzeichnis .......................................................................................................... 94


Verzeichnis <strong>der</strong> Abkürzungen<br />

µ mikro (x10 -6 )<br />

Abb. Abbildung<br />

Ak Antikörper<br />

Aqua dest. Aqua destillata (destilliertes Wasser)<br />

Aqua tridest. Aqua tridestillata (dreifach destilliertes Wasser)<br />

B0 Messung <strong>der</strong> maximal gebundenen Menge an Jod-Histamin (als „Tracer“)<br />

Bq Becquerel; SI-Einheit für die Aktivität einer radioaktiven Substanz<br />

(1 Bq = 1 Zerfall pro Sekunde)<br />

bzw. beziehungsweise<br />

ca. circa<br />

CD Cluster of differentiation<br />

COB chronisch obstruktive Bronchitis des Pferdes<br />

cpm counts per minute (Zählimpulse pro Minute)<br />

Cul. nub. Culicoides nubeculosus<br />

DMSO Dimethylsulfoxid<br />

EDTA Ethylendiamintetraacetat<br />

FcRI Fc-Rezeptor I; Rezeptor, <strong>der</strong> den Fc-Teil von IgE mit hoher Affinität bindet<br />

FIT Funktioneller in vitro Test für Typ I Allergien<br />

g Gramm<br />

Ig Immunglobulin<br />

IgA Immunglobulin A, bestehend aus 2 schweren (heavy, hier ) und 2 leichten<br />

(light) Ketten<br />

IgE Immunglobulin E, bestehend aus 2 schweren (heavy, hier ) und 2 leichten<br />

(light) Ketten<br />

IgG Immunglobulin G, bestehend aus 2 schweren (heavy, hier ) und 2 leichten<br />

(light) Ketten<br />

IgM Immunglobulin M, aus 5 x 2 schweren (heavy, hier µ) und 2 leichten (light)<br />

Ketten bestehend (als Pentamer)<br />

IL Interleukin<br />

k kilo (x 10 3 )<br />

l Liter<br />

m milli (x10 -3 )<br />

M mol/l<br />

min Minute(n)<br />

n nano (x10 -9 )<br />

N Normalität; H + -(bei Säuren) bzw. OH - -(bei Basen) Ionenkonzentration in<br />

mol/l<br />

Nr. Nummer<br />

NSB nicht spezifische Bindung, messbare Aktivität im RIA, die nicht durch<br />

Bindung am Antiserum zustande kommt<br />

PBS phosphate buffered saline (phosphatgepufferte Kochsalzlösung)<br />

Pipes Piperazine-N, N`-bis 2-ethanesulfonic acid<br />

PEG Polyethylenglykol<br />

RIA radio immuno assay (Radioimmuntest)


s. siehe<br />

sek Sekunde(n)<br />

Tab. Tabelle<br />

Tris Trishydroxymethylaminomethan<br />

v.a. vor allem<br />

vergl. vergleiche<br />

x g multipliziert mit <strong>der</strong> Erdbeschleunigung (9,81 m / s²)<br />

z.B. zum Beispiel<br />

ZHis Ziege anti N-Acyl-Histamin Serum für den RIA<br />

ZP polyklonale, affinitätschromatographisch gereinigte Ziegeantikörper anti<br />

Pferd IgG (H+L)


1. Einleitung und Zielsetzung<br />

9<br />

Das Sommerekzem ist eine beim Islandpferd weitverbreitete Erkrankung, welche einen hohen<br />

Pflegeaufwand erfor<strong>der</strong>t und für die keine kausale Therapie bekannt ist. Hierbei handelt es<br />

sich um eine Typ I Allergie. Zur Diagnose von Typ I Allergien beim Pferd stand bisher nur<br />

<strong>der</strong> in vivo Provokationstest zur Verfügung, <strong>der</strong> eine hohe Belastung für den Patienten<br />

darstellt. Seine Durchführung ist relativ aufwendig und beinhaltet zudem die Gefahren einer<br />

akuten, anaphylaktischen Reaktion o<strong>der</strong> Polyallergisierung.<br />

Durch die Arbeit von KAUL (1998) und den von ihr entwickelten funktionellen in vitro<br />

Allergietest ist nun eine neue Diagnosemöglichkeit geschaffen: Dieser Test erfaßt die in vivo<br />

Sensibilisierung <strong>der</strong> basophilen Granulozyten im Blut des Spen<strong>der</strong>s. Er weist damit die<br />

Spezifität und Dichte <strong>der</strong> auf Basophilen gebundenen Antikörper nach. Weiter erfaßt er nur<br />

diejenigen Immunglobulinisotypen, die in funktionell wirksamer Form an die basophilen<br />

Granulozyten binden können. Damit wird es erstmals möglich, eine Typ I Allergie beim Pferd<br />

zuverlässig nachzuweisen, ohne wissen zu müssen, welche Immunglobulinisotypen diese<br />

überhaupt vermitteln und ohne spezifische Reagenzien gegen die einzelnen Isotypen haben zu<br />

müssen. Dieser Test ist je<strong>der</strong> Form von freiem Antikörpernachweis (RIST o<strong>der</strong> RAST)<br />

deshalb überlegen, weil damit qualitativ und quantitativ nur die Antikörper erfaßt werden, die<br />

tatsächlich an basophilen Granulozyten gebunden sind, durch Aktivierung <strong>der</strong>en<br />

Degranulation vermitteln und damit eine Typ I allergische Reaktion auslösen können. Durch<br />

die Quantifizierung des freigesetzten Histamins wird selektiv nur die Reaktion <strong>der</strong> basophilen<br />

Granulozyten erfaßt und nicht, wie beim Leukotriennachweis, auch die Aktivierung von<br />

eosinophilen und neutrophilen Granulozyten. Somit haben wir durch die hier geprüften<br />

membranständigen Antikörper auf den basophilen Granulozyten ein selektives<br />

Nachweisverfahren für Typ I Allergien.<br />

In dieser Arbeit soll mit dem funktionellen in vitro Test (FIT) <strong>der</strong> Grad und Verlauf <strong>der</strong> Typ I<br />

allergischen Sensibilisierung bei Islandpferden in unterschiedlichen Haltungs- und<br />

Alterssituationen, sowie zu verschiedenen Jahreszeiten geprüft werden. Dabei stehen folgende<br />

Fragen und Zielsetzungen im Vor<strong>der</strong>grund:


10<br />

1. Wie steht es mit <strong>der</strong> Typ I Sensibilisierung bei Pferden, die in einem Culicoides freien<br />

Gebiet (Island) aufgezogen und gehalten werden ?<br />

Zu diesem Zweck wird erwachsenen Pferden in Island Blut entnommen und in Hannover auf<br />

den allergenspezifischen und „generellen“ Sensibilisierungsgrad ihrer basophilen<br />

Granulozyten im FIT untersucht.<br />

2. Wie lange bleiben Pferde mit Sommerekzem nachweislich sensibilisiert, wenn sie sich<br />

für längere Zeit in Culicoides freier Umgebung (Allergenkarenz) auf Spiekeroog<br />

aufhalten ?<br />

Hierfür werden Pferde auf Spiekeroog zu 3 verschiedenen Jahreszeiten untersucht, da dort<br />

aufgrund <strong>der</strong> klimatischen Verhältnisse praktisch keine Culicoiden vorkommen sollen und<br />

alle Pferde symptomfrei sind. Wenn von diesen Pferden welche ans Festland gebracht wurden,<br />

entwickelten sie binnen weniger Tage wie<strong>der</strong> das klinische Bild des Sommerekzems. Die hier<br />

zu untersuchenden Tiere waren in unterschiedlichem Alter mit und ohne vorherige<br />

<strong>Aus</strong>prägung von Sommerekzemsymptomen nach Spiekeroog gekommen. Sie leben dort seit 1<br />

bis 15 Jahren symptomfrei.<br />

3. Wann entwickeln Jungpferde eine nachweisbare Typ I Sensibilisierung, wenn sie in<br />

einem Gebiet mit starkem Culicoidesflug geboren und gehalten werden ?<br />

Dazu werden Fohlen, Jährlinge und zwei- bzw. dreijährige Islandpferde eines großen Gestütes<br />

in Süddeutschland im Bezug auf die Sensibilisierung ihrer basophilen Granulozyten im<br />

Zeitverlauf (Frühjahr und Herbst) untersucht. Dieser Untersuchungsaspekt hat den<br />

Hintergrund, daß in Deutschland geborene Islandpferde bereits in ihrem ersten Sommer<br />

Stichen <strong>der</strong> Culicoidesmücken ausgesetzt sind. An Sommerekzem erkranken sie aber<br />

frühestens im 2. Sommer, meist aber später, in ihrem 3. o<strong>der</strong> 4. Lebensjahr. Bisher ist<br />

unbekannt, ob sie erst spät, kurz vor <strong>der</strong> klinischen <strong>Aus</strong>prägung sensibilisiert werden und<br />

daraufhin die allergischen Symptome entwickeln, o<strong>der</strong> ob sie lange vor den klinischen<br />

Erscheinungen bereits sensibilisiert sind.


11<br />

4. Wie steht es mit <strong>der</strong> Typ I Sensibilisierung bei erwachsenen Islandpferden mit und ohne<br />

klinischer <strong>Aus</strong>prägung von Sommerekzem in Abhängigkeit von <strong>der</strong> Jahreszeit ?<br />

Hierzu werden im selben Gestüt wie oben (3.) erwachsene Islandpferde mit und ohne<br />

Sommerekzem zu verschiedenen Jahreszeiten auf ihren Sensibilisierungsgrad gegenüber den<br />

saisonal auftretenden Culicoiden untersucht.<br />

5. Wie bewährt sich <strong>der</strong> funktionelle in vitro Test (FIT) für Typ I Allergien zu<br />

verschiedenen Jahreszeiten und unter Feldbedingungen ?<br />

Der von KAUL (1998) entwickelte FIT war an relativ gut definierten Tieren entwickelt und<br />

nur in begrenztem Masse unter Feldbedingungen überprüft worden. Dort hat er sich im<br />

Rahmen seiner <strong>Aus</strong>sagefähigkeit als zuverlässig erwiesen. Die Untersuchungen von Pferden<br />

in sehr unterschiedlichen Haltungssituationen, in verschiedenen Altersstufen und zu<br />

verschiedenen Jahreszeiten sollen eine weitergehende Beurteilung des FIT für seine<br />

diagnostische Wertigkeit bieten.


2. Literaturübersicht<br />

2.1 Allergien bei Mensch und Pferd<br />

2.1.1 Die verschiedenen Allergietypen<br />

12<br />

Im Laufe <strong>der</strong> Zeit ist man dazu übergegangen die humanmedizinische Einteilung in vier<br />

Allergietypen (GELL und COOMBS, 1968) auch in <strong>der</strong> Veterinärmedizin zu übernehmen.<br />

Bei <strong>der</strong> Typ I Allergie, welche auch als die „klassische“ Allergie bezeichnet wird, handelt es<br />

sich um die Hypersensibilität vom Soforttyp. Hierbei kommt es schon sehr schnell nach<br />

Allergenkontakt (wenige Minuten o<strong>der</strong> nach 20-40 Minuten) zum Auftreten von Symptomen.<br />

Eine Typ I Allergie wird beson<strong>der</strong>s effizient durch die Bindung von IgE-Antikörpern an die<br />

Oberfläche von basophilen Granulozyten und Mastzellen ausgelöst. Führt ein passendes<br />

Allergen zur Kreuzvernetzung <strong>der</strong> gebundenen Antikörper, kommt es zur Degranulation <strong>der</strong><br />

Zellen und damit zur Freisetzung <strong>der</strong> in <strong>der</strong> Granula gespeicherten Mediatoren (Histamin,<br />

Heparin, u.a.). Außerdem werden weitere Entzündungsmediatoren gebildet (z.B. Leukotrien),<br />

welche zur verzögerten Form <strong>der</strong> Typ I Allergie führen. Dieser Wirkmechanismus ist für den<br />

Menschen nachgewiesen und führt bei ihm zu Symptomen wie Heuschnupfen, Asthma, u.a..<br />

Antikörperabhängige, zytotoxische Hypersensibilitätsreaktionen werden als Typ II Allergien<br />

bezeichnet. Hierbei binden IgM- o<strong>der</strong> IgG-Antikörper an Antigene auf Zellen und Gewebe. Ihr<br />

beson<strong>der</strong>s reagibler Fc-Teil aktiviert dann die Komplementkaskade o<strong>der</strong> Fc- bzw. C3b-<br />

Rezeptor tragende Zellen. Diese Mechanismen führen zur Zerstörung von Zielzellen und<br />

Geweben. Medikamentenallergien und autoimmunhämolytische Anämien sind typische<br />

Beispiele für Typ II Allergien.<br />

Bei den Typ III Allergien handelt es sich um Immunkomplex-vermittelte<br />

Überempfindlichkeitsreaktionen. Bei diesen Erkrankungen werden primär Immunkomplexe<br />

von löslichen Antigenen und Antikörpern gebildet, welche sich im Gewebe und in<br />

Gefäßwänden ablagern. Durch die Aktivierung von Granulozyten, Mastzellen und des<br />

Komplementsystems kommt es zu Entzündungsreaktionen. Je nach Entstehungsort <strong>der</strong><br />

Immunkomplexe entstehen entwe<strong>der</strong> lokale Entzündungen, welche als Arthus-Reaktionen<br />

bezeichnet werden, o<strong>der</strong> systemische Erkrankungen (Serum-Krankheit).


13<br />

Verzögerte Überempfindlichkeitsreaktionen werden als Typ IV Allergien bezeichnet. Diese<br />

werden nicht wie Typ I-III durch Antikörper ausgelöst. Hierbei handelt es sich um eine<br />

alleinige Reaktion durch Zellen, insbeson<strong>der</strong>e um T-Lymphozyten, Monozyten und<br />

Makrophagen. Ein klassisches Beispiel hierfür ist die Tuberkulin-Reaktion, bei <strong>der</strong><br />

antigenspezifische T-Gedächtniszellen gegen die in den Makrophagen eingeschlossenen<br />

Mykobakterien gebildet werden. Diese T-Zellen lösen bei erneutem Kontakt mit dem Antigen<br />

eine infiltrative Entzündung aus. Die Kontaktallergien werden ebenfalls zu den Typ IV<br />

Allergien gerechnet (KLEIN, 1991; JANEWAY und TRAVERS, 1997; ROITT et al., 1987).<br />

Als weiteren Allergie Typ und damit als Typ V Allergien werden solche<br />

Überempfindlichkeitsreaktionen diskutiert, welche nur durch Bindung <strong>der</strong> Antikörper an das<br />

Antigen vermittelt werden, ohne daß sekundär weitere Immunmechanismen eingeschaltet<br />

werden. Hierbei sind körpereigene Strukturen (z.B. Rezeptoren von Transportproteinen) die<br />

Ziele <strong>der</strong> Antikörper. Die Krankheitssymptome entstehen hierbei nicht durch Antikörper<br />

vermittelte Effektorfunktionen des Immunsystems (z.B. Zytotoxizität), son<strong>der</strong>n durch<br />

Beeinflussung <strong>der</strong> Funktionen <strong>der</strong> durch die Antikörper gebundenen Strukturen (z.B.<br />

Rezeptorblokade). Beispiele für solche Erkrankungen sind Myasthenia gravis, perniziöse<br />

Anämie und die Hashimoto Thyreoiditis (LEIBOLD, 1994).<br />

2.1.2 Mechanismen <strong>der</strong> Typ I Allergien<br />

Der Mechanismus <strong>der</strong> Typ I Allergie ist bisher bei Mensch und Maus am besten untersucht.<br />

Es kommt dann zur <strong>Aus</strong>prägung einer Typ I Allergie, wenn ein Organismus Antikörper gegen<br />

normalerweise harmlose Antigene, auch Allergene genannt, bildet. Es handelt sich um<br />

Antikörper des IgE- o<strong>der</strong> IgG4-Isotyps. Der sogenannte Isotypenswitch von IgM- bzw. IgG-<br />

Antikörpern zu IgE-Antikörpern wird durch CD4 + T-Helferzellen (TH2-Zellen) unter<br />

Einwirkung von Interleukin-4 (IL-4) bewirkt (DEL PRETE et al., 1988; FINKELMANN et<br />

al., 1988; PLAUT, 1990). IL-4 begünstigt beim Menschen ebenfalls die Bildung von IgG4-<br />

Isotypen (JANEWAY und TRAVERS, 1997). IgE-Antikörper können im Gegensatz zu<br />

an<strong>der</strong>en Antikörpern an den hochaffinen Fc-Rezeptor I (FcRI) binden, ohne zuvor ein<br />

Antigen gebunden zu haben. Dieser Rezeptor wird vor allem von den basophilen<br />

Granulozyten und den Mastzellen auf <strong>der</strong> Oberfläche exprimiert. Sie sind die<br />

Haupteffektorzellen <strong>der</strong> Typ I Allergie. Das vom Organismus gebildete IgE liegt überwiegend<br />

in gebundener Form vor und ist nur in sehr geringen Konzentrationen frei im Blutplasma zu<br />

finden.


14<br />

Bei einem erneuten Allergenkontakt bindet dies nun direkt an den gebundenen IgE-<br />

Antikörper, wodurch es zu einer Kreuzvernetzung dem sogenannten bridging <strong>der</strong> IgE-<br />

Moleküle kommt. Dies führt zu einer Zusammenlagerung <strong>der</strong> FcI-Rezeptoren und damit zu<br />

einer Aktivierung <strong>der</strong> basophilen Granulozyten bzw. <strong>der</strong> Mastzellen. Die Aktivierung äußert<br />

sich zum einen in einer Degranulation und somit einer <strong>Aus</strong>schüttung präformierter<br />

Mediatoren und zum an<strong>der</strong>en in einer Neubildung von Mediatoren. Zu den präformierten<br />

Mediatoren gehören z.B. Histamin, Heparin, verschiedene Enzyme und Zytokine. Alle diese<br />

Mediatoren werden in <strong>der</strong> Granula gespeichert.<br />

Zu den neugebildeten Mediatoren zählen die Leukotriene, Prostaglandine und Thromboxane.<br />

Am besten untersucht ist <strong>der</strong> vasoaktive Mediator Histamin: Er führt u.a. zur Vasodilatation,<br />

erhöhter Kapillarpermeabilität und Bronchokonstriktion. Zusammen mit den übrigen<br />

präformierten Mediatoren löst das Histamin eine sofortige Entzündungsreaktion aus, welche<br />

dann durch Enzyme und die neugebildeten Leukotriene aufrechterhalten wird. Die spätere<br />

Phase <strong>der</strong> Entzündung wird durch chemotaktische Zytokine und Mediatoren eingeleitet,<br />

welche die zelluläre Infiltration durch neutrophile, eosinophile und basophile Granulozyten<br />

sowie mononukleäre Zellen induzieren.<br />

Die drastischste Verlaufsform <strong>der</strong> Typ I Allergie ist <strong>der</strong> anaphylaktische Schock, <strong>der</strong> meist<br />

dann ausgelöst wird, wenn das passende Allergen z.B. durch Injektion direkt in die Blutbahn<br />

gelangt und dort eine systemische Reaktion <strong>der</strong> basophilen Granulozyten und vieler<br />

Mastzellen des vaskulären Bindegewebes auslöst. Die systemische Aktivierung dieser Zellen<br />

verursacht Gefäßerweiterungen, die zu einem starken Blutdruckabfall und so zu einem<br />

Kreislaufkollaps führen können. Eine starke Bronchokonstriktion und das Anschwellen <strong>der</strong><br />

Schleimhäute <strong>der</strong> Atemwege können zum Erstickungstod führen.<br />

Von <strong>der</strong> Typ I Allergie abzugrenzen sind anaphylaktoide Reaktionen. Sie führen ebenfalls zur<br />

Aktivierung und nachfolgenden Degranulation von basophilen Granulozyten und Mastzellen.<br />

Im Gegensatz zu den anaphylaktischen Reaktionen <strong>der</strong> Typ I Allergie ist die Aktivierung <strong>der</strong><br />

Zellen aber nicht durch Antikörper vermittelt. Anaphylaktoide Reaktionen treten schon beim<br />

ersten Kontakt mit <strong>der</strong> auslösenden Substanz auf. Diese Reaktionen können die<br />

Komplementfaktoren C3a und C5a (auch als Anaphylatoxine bezeichnet), Calcium-<br />

Ionophore, verschiedene Peptide (wie z.B. Mellitin und ACTH) und Medikamente (HAPKE,<br />

1981) auslösen.<br />

2.1.3 Überblick über Typ I Allergien beim Pferd<br />

Aufgrund <strong>der</strong> bisher schwer zu interpretierenden Diagnoseverfahren (2.2) wird die<br />

Einordnung <strong>der</strong> verschiedenen Erkrankungen des Pferdes als Typ I Allergie hauptsächlich<br />

aufgrund <strong>der</strong> klinischen Erscheinungen sowie aufgrund <strong>der</strong> Reaktion <strong>der</strong> Patienten auf


15<br />

diagnostische Injektionen mit Glukokortikoiden vorgenommen. Die Mechanismen <strong>der</strong> Typ I<br />

Allergie, welche für den Menschen untersucht sind, werden bisher für das Pferd übernommen,<br />

obwohl sie noch nicht nachgewiesen sind.<br />

Als Erkrankungen, welche zu den Typ I Allergien zählen, werden bisher <strong>der</strong> anaphylaktische<br />

Schock, das Sommerekzem und die chronisch obstruktive Bronchitis (COB) angesehen. Bei<br />

verschiedenen Formen <strong>der</strong> Urticaria, Durchfallerkrankungen u.a. wird eine allergische Genese<br />

als mögliche Ursache diskutiert.<br />

2.1.4 Das Sommerekzem als Typ I Allergie<br />

Schon in sehr früher Zeit wurden von verschiedenen Autoren in zahlreichen Län<strong>der</strong>n<br />

Symptome einer saisonal auftretenden Hauterkrankung bei Equiden beschrieben. Es wird auch<br />

schon sehr früh die maßgebliche Beteiligung von Insekten an <strong>der</strong> Entstehung <strong>der</strong> Ursache<br />

diskutiert. HENRY und BORY veröffentlichten 1937 den Inhalt des Berichtes von LECOQ<br />

(1840), indem von einer 6 jährigen Stute berichtet wird, die an einer stark juckenden<br />

Hauterkrankung litt. In dem Bericht wurden die Bindung <strong>der</strong> Symptome an die<br />

Sommermonate, die Hautwunden an den typischen Lokalisationen und das jährliche<br />

Wie<strong>der</strong>kehren <strong>der</strong> Symptome beschrieben.<br />

Auch heute ist das Sommerekzem des Pferdes als eine saisonale Dermatitis, die insbeson<strong>der</strong>e<br />

an Mähne, Schweifansatz und Bauchnaht lokalisiert ist, anzusehen. Zu Beginn <strong>der</strong> Erkrankung<br />

treten gerötete Papeln und Pusteln auf, die stark jucken und damit die Pferde veranlassen sich<br />

zu scheuern. Dies führt erst zu Haarverlust, dann zu Hautläsionen und zu bakteriellen<br />

Infektionen (ANDERSON et al., 1996).<br />

Nachdem lange über die Ursache diskutiert wurde, stellten MELLOR und MC CAIG bereits<br />

1974 Untersuchungen dazu an und zeigten, daß aufgrund <strong>der</strong> Lokalisationen <strong>der</strong> Erkrankung<br />

und <strong>der</strong> Verbreitung von verschiedenen Culicoidesarten und Microfilarien (Onchocercen) an<br />

den verschiedenen Körperregionen, Culicoides pulicaris <strong>der</strong> wahrscheinliche <strong>Aus</strong>löser des<br />

Sommerekzems in England ist.<br />

BAKER und QUINN zeigten 1978, daß alle 7 an Sommerekzem erkrankten Pferde auf<br />

intra<strong>der</strong>mal applizierte Culicoides-Extrakte reagierten, während auf Stomoxys calcitrans nur 3<br />

und auf Tabaniden keines <strong>der</strong> Pferde reagierte. Beim Sommerekzem sind im histologischen<br />

Präparat typischerweise ein subepi<strong>der</strong>males Ödem, eine begrenzte Eosinophilie und dilatierte<br />

Blutgefäße zu finden. Die intra<strong>der</strong>malen Injektionen mit Culicoiden-Extrakten führten<br />

ebenfalls zu ähnlichen Bil<strong>der</strong>n.<br />

Weitere in den darauffolgenden Jahren durchgeführte Untersuchungen bestätigten, daß<br />

Mücken <strong>der</strong> Gattung Culicoides für die <strong>Aus</strong>prägung des Sommerekzems hauptverantwortlich


16<br />

sind (QUINN et al., 1983; FADOK und GREINER, 1990). Weiter zeigten QUINN et al.<br />

(1983) sogar, daß die Fähigkeit <strong>der</strong> Haut auf Culicoides-Extrakte zu reagieren von erkrankten<br />

auf gesunde Tiere zu übertragen ist. Diese Tatsache bestärkt den Verdacht, daß es sich beim<br />

Sommerekzem um eine Typ I Allergie handelt.<br />

Daß es sich in den verschiedenen Regionen <strong>der</strong> Erde um unterschiedliche Culicoides Arten<br />

handelt, belegen zahlreiche Untersuchungen. So zeigten z.B. MELLOR und MC CAIG 1974,<br />

daß Culicoides pulicaris in England verantwortlich für das Auftreten von Sommerekzem ist,<br />

während in Kanada Culicoides variipennis (ANDERSON et al., 1988; ANDERSON et al.,<br />

1993) eine Hauptursache für die Erkrankung ist.<br />

Über das Vorkommen von Culicoiden in Island, wo das Sommerekzem nicht auftritt, sind<br />

keine sicheren Angaben zu machen.<br />

Eine Umfrage, die ANDERSON et al. 1988 bei Tierärzten und Pferdebesitzern durchführten,<br />

ergab keinen Einfluß von Geschlecht, Farbe, Rasse o<strong>der</strong> Größe <strong>der</strong> Pferde auf die <strong>Aus</strong>prägung<br />

eines Sommerekzemes. Es wurde aber deutlich, daß einige Zuchtlinien stärker betroffen<br />

waren, so daß sie eine erbliche Komponente in <strong>der</strong> Ätiologie diskutierten. Auch<br />

STROTHMANN konnte 1982 in einer genetischen Studie das gehäufte Auftreten in <strong>der</strong><br />

Nachkommenschaft bestimmter Stuten und Hengste demonstrieren. MARTI et al. beschreiben<br />

1992 auch bei schweizerischen Warmblütern eine eindeutige Häufung des Auftretens von<br />

Sommerekzem in bestimmten Hengstlinien. Sie gehen davon aus, daß das Sommerekzem eine<br />

multifaktorielle Erkrankung ist, die sowohl heriditäre als auch Umweltfaktoren beinhaltet.<br />

2.1.5 Der anaphylaktische Schock<br />

Der anaphylaktische Schock ist die vom praktischen Tierarzt gefürchtete Reaktion, welche in<br />

<strong>der</strong> Regel auf die Behandlung mit Injektionen eintreten kann. Sie wird ausgelöst, wenn dem<br />

Pferd eine Substanz injiziert wird, gegen die das Pferd bereits sensibilisiert ist. Meist handelt<br />

es sich vor allem um Seren, Impfstoffe und Antibiotika (ERYE und HANNA, 1980), aber<br />

auch Antiphlogistika und „Stoffwechsel“-Präparate lösen häufig anaphylaktische Reaktionen<br />

aus (DEEGEN und BRANDT, 1997). Die klinischen Symptome kommen durch starken<br />

Blutdruckabfall zustande (ERYE und HANNA, 1980). Sie äußern sich vor allem in<br />

Schwanken, Zittern, Schwitzen, Nie<strong>der</strong>stürzen, Dyspnoe und Exzitationen (DEEGEN und<br />

BRANDT, 1997). Pferde, die das akute Schockgeschehen überleben, können eine hypermotile<br />

Kolik, ein Lungenemphysem und/o<strong>der</strong> –ödem, Urticaria, Hufrehe o<strong>der</strong> Haut- und<br />

Schleimhautblutungen ausprägen (ERYE und HANNA, 1980).<br />

DEEGEN und BRANDT haben 1997 durch eine Umfrage bei Tierärzten festgestellt, daß<br />

tödliche anaphylaktische Reaktionen beson<strong>der</strong>s häufig bei Trimethoprim-Sulfonamid-


17<br />

Präparaten, aber auch bei an<strong>der</strong>en Antibiotika und antiinfektiven Chemotherapeutika<br />

auftreten.<br />

2.1.6 Chronisch obstruktive Bronchitis (COB)<br />

COB ist eine Erkrankung, die vor allem durch chronischen Husten, Leistungsmin<strong>der</strong>ung,<br />

Nasenausfluß und expiratorische Dyspnoe charakterisiert ist (DERKSEN, 1993). Die Stärke<br />

<strong>der</strong> Symptome hängt dabei stark von <strong>der</strong> Erkrankungsdauer und <strong>der</strong> aktuellen<br />

Umweltbelastung ab. Entzündung und Konstriktion <strong>der</strong> Bronchien führen zu den Symptomen<br />

und können bis zur Obstruktion <strong>der</strong> Atemwege bis hin zum alveolären Emphysem führen<br />

(ROBINSON und SORENSEN, 1978; DERKSEN, 1991). Nach EVANS et al. (1992)<br />

erkranken wesentlich mehr Pferde, die in staubigen, schlecht belüfteten Ställen gehalten<br />

werden, als solche, die in Weidehaltung gehalten werden.<br />

Nach zahlreichen durchgeführten Intrakutan- (SCHATZMANN und GERBER, 1972;<br />

HALLIWELL et al., 1979; EVANS et al., 1992; MC GORUM et al., 1993a) und<br />

Inhalationsprovokationstests (MC GORUM et al., 1993b; MC GORUM et al., 1993c; KLEIN<br />

und DEEGEN, 1986) wird heute bei den meisten Pferden eine allergische Genese <strong>der</strong> COB<br />

vermutet.<br />

2.2 Allergiediagnostik beim Pferd<br />

Bei Allergietests muß zunächst zwischen den in vivo Tests und den in vitro Tests<br />

unterschieden werden. Beide haben das Ziel, bei klinisch verdächtigen Pferden eine Allergie<br />

auf ein o<strong>der</strong> mehrere Antigene nachzuweisen.<br />

2.2.1 Provokationsversuche<br />

Unter Provokationsversuchen versteht man die Belastung des Individuums in vivo mit einem<br />

o<strong>der</strong> mehreren Substanzen (z.B. Histamin o<strong>der</strong> Antigen). Die Verabreichung erfolgt dabei<br />

entwe<strong>der</strong> inhalativ o<strong>der</strong> intrakutan. Provokationsversuche stellen für den Patienten immer eine<br />

hohe Belastung und die Gefahr <strong>der</strong> Polyallergisierung dar.


2.2.1.1 Intrakutantests<br />

18<br />

Intrakutantests wurden bisher vor allem bei Pferden mit COB o<strong>der</strong> Sommerekzem eingesetzt.<br />

Da die Untersuchungen zu sehr kontroversen Ergebnissen führten, ist ihre Bedeutung in <strong>der</strong><br />

Allergiediagnostik sehr umstritten.<br />

a) Intrakutantests bei COB<br />

SCHATZMANN und GERBER (1972) führten Intrakutantests mit verschiedenen Antigenen<br />

bei gesunden, als auch bei allergieverdächtigen und allergieunverdächtigen lungenkranken<br />

Pferden durch. Sie konnten auch wie MC GORUM et al. (1993a) und HOCKENJOS et al.<br />

(1981) keine signifikante Übereinstimmung zwischen Klinik und Test feststellen.<br />

EVANS et al. führten 1992 Intrakutantests an 3 verschiedenen Gruppen von Pferden durch:<br />

1. an gesunden Kontrolltieren, 2. an COB erkrankten Tieren und 3. an Tieren mit<br />

rezidivieren<strong>der</strong> Urticaria. Sie untersuchten dabei <strong>der</strong>en Hautreaktionen auf 58 verschiedene<br />

Antigene und stellten dabei fest, daß alle Pferde auf ein o<strong>der</strong> mehrere Antigene positiv<br />

reagierten. Obwohl die Pferde mit COB o<strong>der</strong> Urticaria auf einen größeren prozentualen Anteil<br />

<strong>der</strong> Antigene reagierten, gab es nur bei 3% aller Antigene bei COB-Pferden und bei 4,5% aller<br />

Antigene bei Urticaria-Pferden einen signifikanten Unterschied zur Kontrollgruppe. EVANS<br />

et al. (1992) schließen daraus, daß man aufgrund <strong>der</strong> Hautreaktionen auf einzelne Antigene<br />

nicht zwischen gesunden und kranken Tieren unterscheiden kann.<br />

Im Gegensatz dazu wiesen HALLIWELL et al. (1979) hoch signifikante Unterschiede<br />

zwischen gesunden Pferden und solchen, welche unter COB litten, nach. Sie untersuchten<br />

dabei zahlreiche kommerziell erhältliche Präparationen von Schimmelpilzen und<br />

Actinomyceten, die in Pferdeställen vorkommen.<br />

b) Intrakutantests bei Pferden mit Sommerekzem<br />

Bei den Pferden mit Sommerekzem ergaben die durchgeführten Intrakutan-Tests ein ähnliches<br />

Bild. BAKER und QUINN beobachteten 1978 Unterschiede bei kranken und gesunden


19<br />

Tieren, welche sie mit Präparationen von Culicoides und Stomoxys calcitrans getestet haben.<br />

Im Gegensatz dazu konnten QUINN et al. (1993), STROTHMANN (1982) und<br />

HALLDORSDOTTIR et al. (1989) keine signifikanten Unterschiede zwischen kranken und<br />

gesunden Pferden im Test feststellen.<br />

c) Beurteilung von Intrakutantests<br />

Insgesamt ist <strong>der</strong> Intrakutantest als eine Testmethode mit einem hohen Risiko an falschnegativen<br />

und falsch-positiven Ergebnissen anzusehen. Ihr Wert wird deshalb mittlerweile<br />

von den meisten Autoren als sehr gering zur Allergiediagnostik angesehen. Außerdem kommt<br />

hinzu, daß die Pferde bei dieser Testmethode einer starken Belastung durch das Antigen und<br />

einer damit verbundenen Gefahr <strong>der</strong> Sensibilisierung auf ein Antigen, auf welches sie vorher<br />

nicht allergisch reagierten, ausgesetzt sind (MAGRO et al. 1987).<br />

2.2.1.2 Inhalationstests<br />

Der Inhalationstest wurde bisher im wesentlichen bei Pferden mit COB untersucht. Die Tiere<br />

wurden hier entwe<strong>der</strong> mit möglichen Antigenen o<strong>der</strong> mit Histamin provoziert.<br />

a) Inhalationstest mit Antigenen<br />

Inhalations-Provokationstests mit ultraschallvernebelten Antigenextrakten dienten vor allem<br />

<strong>der</strong> Erforschung von den an <strong>der</strong> COB-<strong>Aus</strong>lösung beteiligten Antigenen. MC GORUM et al.<br />

(1993b) ließen gesunde und COB-kranke Pferde verschiedene Antigene inhalieren. Zur<br />

Kontrolle dienten die Inhalationen von PBS und die natürliche Exposition von Heu und Stroh.<br />

Die natürliche Exposition führte bei allen COB-kranken Pferden ebenso wie verschiedene<br />

Antigene zu Krankheitssymptomen. Im Gegensatz dazu reagierten die gesunden Tiere nicht.<br />

Ähnliche Ergebnisse erhielten auch FAIRBAIRN et al. (1993).<br />

MC PHERSON und THOMSON (1983) und MC GORUM (1994) empfehlen bei Pferden mit<br />

COB-Verdacht, aber wenig ausgeprägter Symptomatik, die Patienten unter ständiger


20<br />

Beobachtung in einen Stall mit schimmeligem Heu und Stroh zu stellen. Bei einer 24 Stunden<br />

später durchgeführten bronchoalveolären Lavage zeigten die COB-Pferde eine deutliche<br />

Sekretneutrophilie.<br />

Insbeson<strong>der</strong>e <strong>der</strong> natürliche Inhalationsprovokationsversuch scheint zur Diagnostik von COB-<br />

Pferden herangezogen werden zu können, aber er ist mit einer sehr hohen Belastung für das<br />

Tier verbunden. Nach SPECTOR (1989) wird <strong>der</strong> Inhalations-Provokationstest in <strong>der</strong><br />

Humanmedizin nur dann eingesetzt, wenn Intrakutantest, Vorbericht und in vitro<br />

Testverfahren wi<strong>der</strong>sprüchliche Ergebnisse liefern. Dieser Test ist also auch in <strong>der</strong><br />

Humanmedizin als allerletzte Diagnosemöglichkeit anzusehen.<br />

b) Inhalationstest mit Histamin<br />

Bei dem sogenannten Histamin-Inhalations-Provokationstest inhalieren die Patienten über<br />

eine Atemmaske Aerosole mit ansteigenden Histaminkonzentrationen. Die Reaktion auf die<br />

Histamininhalation wird anhand <strong>der</strong> Än<strong>der</strong>ung <strong>der</strong> Lungenfunktionsparameter dynamische<br />

Compliance, Lungenwi<strong>der</strong>stand, Atemfrequenz und maximale intrathorakale Druckdifferenz<br />

beurteilt (KLEIN und DEEGEN, 1986). Sie fanden dabei keine unspezifische<br />

Hyperreagibilität bei den gesunden Pferden, aber bei 25% aller geringgradig und bei 100%<br />

aller schwer COB-erkrankten-Pferden. Dieser Test prüft nur die Empfindlichkeit (Reagibilität)<br />

auf einen Hauptmediator <strong>der</strong> Typ I Allergie, das Histamin. Da dabei Allergene nicht<br />

berücksichtigt werden, kann jedoch nichts über die Ursache <strong>der</strong> Reagibilität ausgesagt werden.<br />

2.2.2 In vitro Allergietests<br />

Der große Vorteil bei in vitro Tests ist, daß den Patienten nur das benötigte<br />

Untersuchungsmaterial, in <strong>der</strong> Regel Blut, entnommen wird und ihnen damit die Belastung<br />

durch Kontakt mit den vermuteten Allergenen erspart bleibt.<br />

2.2.2.1 Nachweis von IgE<br />

In <strong>der</strong> Humanmedizin ist bekannt, daß IgE-Antikörper in <strong>der</strong> Lage sind, eine Typ I Allergie zu<br />

vermitteln.


21<br />

Ein zuverlässiger, kommerziell erhältlicher Test zum Nachweis von IgE beim Pferd existiert<br />

bisher nicht. Die meisten bisher verwendeten IgE-Tests arbeiten mit polyklonalen Antikörpern<br />

(die überwiegend aus <strong>der</strong> Humanmedizin stammen), <strong>der</strong>en <strong>Aus</strong>sage auf die Kreuzreaktivität<br />

zwischen humanen und equinen Antikörpern beruht. Über die Proteinstruktur des equinen IgE<br />

besteht weiterhin einige Unklarheit (VON BAEHR et al., 1999). Untersuchungen am Institut<br />

für Tierzucht an <strong>der</strong> Universität Bern zeigten jedoch, daß mit Hilfe von rekombinanten<br />

Allergenen sensitivere Möglichkeiten zum Nachweis von IgE zur Verfügung stehen könnten<br />

(EDER et al., 2000).<br />

Arbeiten von WAGNER et al. (1997) und (1998) aus <strong>der</strong> hiesigen <strong>Arbeitsgruppe</strong> zeigten, daß<br />

das Pferd einen Genort (c) besitzt, <strong>der</strong> für die schwere Kette des IgE-Moleküls codiert. Bisher<br />

ist es aber noch nicht gelungen, das komplette Pferde IgE-Molekül in rekombinanter Form<br />

herzustellen. Mangels reinem vollständigem IgE gibt es auch noch keine Antikörper die<br />

ausschließlich mit Pferde IgE reagieren. Ohne reines IgE und spezifische Nachweisantikörper<br />

dagegen, kann we<strong>der</strong> die funktionelle Bedeutung von IgE bei <strong>der</strong> Typ I Allergie <strong>der</strong> Pferde<br />

untersucht werden, noch ein zuverlässiger serologischer IgE-Nachweis geführt werden.<br />

2.2.2.2 Funktioneller in vitro Allergietest (FIT)<br />

Nach zahlreichen Untersuchungen zu dem Thema <strong>der</strong> Histaminfreisetzung aus basophilen<br />

Granulozyten (MAGRO et al., 1987; ABDEL-SALAM, 1989 und DIRSCHEL et al., 1993) ist<br />

es KAUL 1998 gelungen, einen Allergietest zu schaffen, welcher diese Freisetzung<br />

zuverlässig mißt und quantifiziert. Dieser Test, welcher in Kapitel 3 (3.3) näher beschrieben<br />

ist, beruht auf dem Prinzip, daß die basophilen Granulozyten mit den vermuteten Allergenen<br />

in verschiedenen Konzentrationen in Kontakt gebracht werden. Diese reagieren aber nur dann<br />

mit einer Histaminfreisetzung, wenn sie auf ihrer Oberfläche mit ausreichen<strong>der</strong> Menge an<br />

Antikörpern sensibilisiert sind, die das Allergen spezifisch binden können. Das freigesetzte<br />

Histamin wird in einem RIA (radio immuno assay) quantifiziert und so als Maß für den Grad<br />

<strong>der</strong> Sensibilisierung <strong>der</strong> basophilen Granulozyten gewertet: Die durch Allergen freigesetzte<br />

Histaminmenge wird mit <strong>der</strong> ins Verhältnis gesetzt, welche durch die physikalische<br />

Freisetzung (Zellen werden durch kochen zerstört) o<strong>der</strong> durch die eines geeigneten<br />

Antikörpers freigesetzt wird (maximale Freisetzung). Die Höhe dieses Verhältnisses<br />

entscheidet darüber, ob ein Pferd in Bezug auf das getestete Allergen als sensibilisiert<br />

anzusehen ist.


22<br />

3. Geräte, Material und Methoden<br />

3.1 Geräte<br />

Absaugpipette 10 ml<br />

Analysenwaage, Typ B6 (Mettler-Toledo, Zürich)<br />

Brutschrank (Heraeus, Hanau)<br />

Brutschrank incubat Typ 80 (Melag)<br />

Eismaschine Typ UBE 30-10 (Ziegra, Isernhagen)<br />

LKB Wallac 1272 Clinigamma (Gamma-Counter) (Wallac Oy, Turku, Finnland)<br />

Kochtopf (Einzelhandel)<br />

Laborwaage L310 (Sartorius, Göttingen)<br />

Magnetrührer mit Heizplatte, Modell IKAMAG RH (Janke und Kunkel, Staufen)<br />

Mikrotiterplattenschüttler IKAMAG MTS 4 (Janke und Kunkel, Staufen)<br />

Mikroskop (Zeiss, Oberkochen)<br />

PH-Meter Typ 27 (Knick, Berlin)<br />

Pipetten, einstellbar 100-1000µl, 20-200µl, 1-20µl (Abimed, Langenfeld)<br />

Pipettierball<br />

Röhrchen-Schüttler Typ Reamix (ASID, Unterschleißheim)<br />

SG Reinstwassersystem RS90-4UF (SG, Barsbüttel)<br />

Umkehrosmoseanlage Typ RO 50/14 SMB (SG, Barsbüttel)<br />

Zellzählkammer nach Bürker (Glaswarenfabrik K.Hecht, Sontheim/Röhn)<br />

Zentrifuge Labofuge Typ 3360 (Heraeus, Hanau)<br />

3.2 Material<br />

3.2.1 Verbrauchsmaterialien<br />

Combitips biopur, 1,25 ml und 12,5 ml (Renner, Darmstadt, Nr. 13017)<br />

Einmalkanülen, 0,9x40 mm, steril (Becton Dickinson, Heidelberg, Nr. 301300450)<br />

Kryoröhrchen, 2 ml mit Schraubverschluß (Roth, Karlsruhe, Nr. 81891)<br />

Objektträger (Jürgens, Omnilab, Hannover, Nr. 9161145)


23<br />

Pasteurpipetten, 150 mm (Brand, Nr. 747715)<br />

PD10-Säulen, Sephadex TM G-25M mersham Pharmacia, Uppsala, Schweden, Nr. 278512)<br />

Pipettenspitzen, blau und gelb (Sarstedt, Nürnbrecht, Nr. 70/762002undNr. 70/760002)<br />

Reaktionsgefäße, 1,5 ml (Greiner, Frickenhausen, Nr. 616201)<br />

Polystyrol-Röhrchen, 5 ml (Greiner, Frickenhausen, Nr. 115101)<br />

Spritzen steril, 1 ml (Roth, Karlsruhe, Nr. H9991)<br />

Vakutainerröhrchen, 10 ml, K3-EDTA Zusatz (15% 0,12 ml)<br />

(Medicalis, Garbsen, Nr. 368457)<br />

Vakutainerröhrchen, 10 ml, silikonisiert (Becton Dickinson, Heidelberg, Nr. 606530)<br />

Adapter für Vakutainerröhrchen (Becton Dickinson, Heidelberg, Nr. 607290)<br />

Zentrifugenröhrchen, 15 ml aus Polypropylen (Sarstedt, Nürnbrecht, Nr. 62.554.502)<br />

Zentrifugenröhrchen, 50 ml aus Polypropylen (Geiner, Frickenhausen, Nr. 227270)<br />

3.2.2 Reagenzien<br />

Accustain (Färbelösung nach Wright, modifiziert) (Sigma, Deisenhofen, WS16)<br />

Acylierungsreagenz (LDN, Nordhorn)<br />

Calciumchlorid (CaCl2*2 H2O) (Sigma, Deisenhofen, Nr. C3881)<br />

Dimethylsulfoxid (DMSO) p.a. (J.T. Baker, Groß Gerau, Nr. 7033)<br />

125<br />

Jod-markiertes Histamin (LDN, Nordhorn)<br />

Magnesiumchlorid (MgCl2*6H2O), p.a. (Sigma, Deisenhofen, Nr. M0250)<br />

Natriumacid (Sigma, Deisenhofen, Nr. S2002)<br />

Natriumchlorid (NaCl) (Roth, Karlsruhe, Nr. 9265)<br />

PEG 8000<br />

Pipes (Piperazine-N,N’-bis [2-ethanesulfonic] acid) (Sigma, Deisenhofen, Nr. P6757)<br />

Phosphatgepufferte Kochsalzlösung, ohne Ca ++ /Mg ++ (Biochrom, Berlin, Nr. L182-10)<br />

Salzsäure, konzentriert (37%) (J.T. Baker, Großgerau, Nr. 6081)<br />

Triton X 100<br />

Türks Lösung (Merck, Darmstadt, 9277)<br />

Tween 20 (Polyoxyethylensorbitanmonolaurat) (Sigma, Deisenhofen, Nr. P1379)


3.2.2.1 Puffer und Lösungen<br />

24<br />

Alle Puffer und Lösungen wurden, wenn nicht an<strong>der</strong>s angegeben, in Aqua dest. o<strong>der</strong> Aqua<br />

tridest. angesetzt. Das Aqua dest. wurde aus einer Umkehrosmoseanlage (3.1) gewonnen. Die<br />

Anlage verfügt über einen vorgeschalteten Aktivkohlefilter, eine Umkehrosmoseeinheit und<br />

eine nachfolgende Aufbereitung über ein Ionenaustauscherharz. Das Aqua tridest. wurde in<br />

einem nachgeschalteten Reinstwassersystem (3.1) hergestellt. Hierbei erfolgt die weitere<br />

Aufbereitung des Wassers über Aktivkohlefilter, einen Flachbettionenaustauscher und eine<br />

Ultrafiltration über eine Polysulfonhohlfasermembran, wobei insbeson<strong>der</strong>e organische<br />

Substanzen entfernt wurden.<br />

3.2.2.2 Puffer und Lösungen für den RIA<br />

Die Reagenzien für den Histamin-RIA sind als Testkit <strong>der</strong> Firma DLD, Hamburg, Nr.<br />

RA601/100 erhältlich. Im folgenden werden die Puffer, Lösungen und Antikörper<br />

beschrieben, wie sie im Testkit vorhanden sind, es sei denn, es wurden Verän<strong>der</strong>ungen an den<br />

Reagenzien vorgenommen o<strong>der</strong> sie wurden komplett in <strong>der</strong> hiesigen <strong>Arbeitsgruppe</strong><br />

hergestellt.<br />

a) Release- Puffer<br />

Statt des im Testkit vorhandenen Pipes-Puffer wurde zur Verdünnung <strong>der</strong> Histamin-Standards<br />

<strong>der</strong> unter (3.2.2.3) beschriebene Freisetzungspuffer verwendet.<br />

b) Histamin-Standards<br />

Für diese Arbeit wurden die Histamin-Standards selbst hergestellt. Sie dienten zur Erstellung<br />

einer Histamin-Standard-Reihe und enthielten Histamin in 0,1 N HCl in den folgenden<br />

Konzentrationen: 100, 30, 10, 3, 1 und 0,3 ng/ml<br />

0,1 N HCl: Aqua tridest 996,2 ml<br />

+ Konz. HCl (ca. 37%) 3,8 ml<br />

Von jedem Standard wurden 10 ml hergestellt. Dazu wurde Histamin als freie Base in<br />

kristalliner Form auf <strong>der</strong> Analysenwaage abgewogen und in 0,1 N HCl gelöst. Die fertigen<br />

Standards wurden in 1 ml Portionen bei –20°C gelagert, die jeweils im Gebrauch befindlichen<br />

Portionen wurden bei 4°C aufbewahrt.


c) Tris-Puffer<br />

25<br />

Der im Testkit mitgelieferte Tris-Puffer mit einem pH von 8,5 wurde hier an<strong>der</strong>s als im<br />

Testkit ohne Phenolrot eingesetzt. Er diente zur Pufferung <strong>der</strong> Acylierungsreaktion.<br />

d) Acylierungsreagenz<br />

Zur Umwandlung des nativen Histamins in N-Acyl-Histamin, welches vom Antikörper<br />

erkannt wird, ist ein Acylierungsreagenz notwendig. Dieses war im Testkit vorhanden und<br />

wurde direkt vor Gebrauch 1:25 mit Tris-Puffer verdünnt.<br />

e) 125 Jod Histamin-Tracer<br />

Der radioaktive Tracer (Aktivität pro Lyophilisat für 2,5 ml < 55 kBq) wird als Lyophilisat,<br />

welches mit <strong>der</strong> angegebenen Menge Aqua dest. rekonstituiert wird, geliefert. Wurden für<br />

einen Versuch mehrere Flaschen gebraucht, wurden diese vor Gebrauch gemischt.<br />

3.2.2.3 Puffer und Lösungen für die Histamin Freisetzung<br />

a) Phosphat gepufferte Kochsalzlösung (PBS)<br />

Die PBS Trockensubstanz wurde in Aqua tridest. gelöst. Die Konzentrationen <strong>der</strong><br />

Bestandteile betrugen:<br />

NaCl 137,0 mmol/l<br />

KCl 2,7 mmol/l<br />

Na2HPO4 8,1 mmol/l<br />

KH2PO4 1,12 mmol/l<br />

Der Puffer hatte einen pH-Wert von 7,4.<br />

b) Freisetzungspuffer<br />

Der Freisetzungspuffer (Pipes B) ist eine Pipes gepufferte Lösung. Das Grundrezept stammt<br />

von MAASCH et al. (1984) und wurde geringgradig modifiziert. Er wurde als Stammlösung<br />

(Pipes A) bei –20°C eingefroren.


Pipes A (1-fach konzentriert):<br />

26<br />

NaCl 110 mmol/l<br />

KCl 5 mmol/l<br />

Pipes 25 mmol/l<br />

NaOH 40 mmol/l<br />

Der Pipes A Puffer wurde als 10-fach Konzentrat angesetzt, in aliquoten Teilen bei –20°C<br />

gelagert und bei Bedarf 1:10 mit Aqua dest. verdünnt.<br />

Für die Freisetzungsreaktion wurde dem Puffer Ca 2+ und Mg 2+ zugesetzt, da die Blutzellen<br />

vor <strong>der</strong> Freisetzung in Ca 2+ /Mg 2+ freiem PBS vorliegen und diese Ionen für die<br />

Histaminfreisetzung benötigt werden (MAASCH et al., 1984; MAGRO et al., 1987). Für die<br />

Freisetzung sollen die Zellen eine Endkonzentration von 1 mmol/l Ca 2+ und 1 mmol/l Mg 2+<br />

zur Verfügung haben. Der Puffer wurde jeweils nur in <strong>der</strong> Menge angesetzt, die in ca. 4<br />

Wochen zu verbrauchen ist und solange bei 4°C gelagert.<br />

Pipes B:<br />

Pipes A mit 2 mmol/l CaCl2 und 2 mmol/l MgCl2, pH 7,4<br />

3.2.3 Antikörper und Nachweisreagenzien<br />

3.2.3.1 Antikörper für den RIA<br />

a) Ziege anti Histamin Serum<br />

Zum Nachweis von N-Acyl-Histamin diente ein Ziege anti N-Acyl-Histamin Serum (kurz<br />

Ziege His), das von <strong>der</strong> Firma LDN als Reinserum zur Verfügung gestellt wurde.<br />

Eingesetzt wurde es in einer Verdünnung 1:10000.


Ziege Histamin (100 ml):<br />

b) Präzipitationsserum<br />

27<br />

PBS (3.2.2.3) 98 ml<br />

NaN3 10% 200 µl<br />

Ziegennormalserum 1 ml<br />

Ziege Histamin Reinserum 10 µl<br />

Zur Präzipitation <strong>der</strong> im RIA gebildeten Immunkomplexe zwischen N-Acyl-Histamin bzw.<br />

dem 125 Jod markierten Histamin-Tracer und den Ziege His Antikörpern wurde ein Esel anti<br />

Ziege IgG Antiserum mit <strong>der</strong> Lot. Nr.: D09A 110389 eingesetzt, welches von <strong>der</strong> Firma<br />

Scantibodies Laboratory, Santee, California, USA erworben wurde.<br />

Präzipitationsserum (Esel Ziege):<br />

PBS (3.2.2.3) 500 ml<br />

PEG 8000 25 g<br />

Triton X 100 25%ig 1 ml<br />

NaN3 10%ig 1 ml<br />

Esel anti Ziege 2,5 ml<br />

3.2.3.2 Antikörper für die Histaminfreisetzung<br />

a) Ziege anti Pferd IgG (H+L)<br />

Die Ziege anti Pferd IgG (H+L) (kurz ZP) affinitätschromatographisch gereinigten,<br />

polyklonalen Antikörper (Dianova, Hamburg, Nr. 108-005-003) wurden eingesetzt zur<br />

Kreuzvernetzung von Immunglobulinen auf <strong>der</strong> Oberfläche von basophilen Granulozyten.<br />

Diese Antiköper erkennen sowohl die schweren Ketten von Pferde IgG, als auch die leichten<br />

Ketten von Pferdeimmunglobulin. Die gelieferte Stammlösung hatte je nach Charge eine<br />

Antikörperkonzentration von 2,4 mg/ml o<strong>der</strong> 2,3 mg/ml. Für die Histaminfreisetzung wurden<br />

die ZP-Antikörper mit Pipes B (3.2.2.3) verdünnt. Jede neue Charge wurde zunächst mit den<br />

Konzentrationen 90, 60, 30, 20, 10, 3,3, 1,1 und 0,37 µg/ml auf ihre Fähigkeit, Histamin<br />

aus den Zellen freizusetzen, austitriert.


28<br />

3.2.4 Antigene für die Histaminfreisetzung<br />

a) Culicoides nubeculosus<br />

Die Culicoiden sind eine Gattung <strong>der</strong> Gnitzen und gehören zur Familie <strong>der</strong> Ceratopogonidae.<br />

Es sind kleine (0,5-3 mm) Mücken, die sehr schmerzhafte Stiche mit Juckreiz und<br />

Quaddelbildung verursachen. Die Gnitzen werden als eine <strong>der</strong> wesentlich an <strong>der</strong> Entstehung<br />

des Sommerekzems beteiligten Insektenarten angesehen.<br />

Culicoides nubeculosus ist eine in Deutschland weit verbreitete Gnitzenart. Die Präparation<br />

wurde von Greer-Laboratories aus den USA bezogen (Lot.Nr. XPB 68-R1). Die Präparation<br />

lag als Lyophilisat vor und wurde mit sterilem Aqua tridest. gelöst. Die Proteinkonzentration<br />

<strong>der</strong> Lösung betrug 1 mg/ml. Die Stammlösung wurde über Sephadex PD10 Säulen<br />

aufgereinigt (3.3.6) und in aliquoten Teilen bei –20°C gelagert. Zur Histaminfreisetzung<br />

wurde sie mit Pipes B (3.2.2.3) auf die Konzentrationen von 50, 25, 15, 5, 0,5 und 0,05 µg/ml<br />

eingestellt.<br />

b) Dermatophagoides farinae (Hausstaubmilbe)<br />

Hausstaubmilben gehören zur Gattung <strong>der</strong> Glycyphagus (Staubmilben) und sind ubiquitär<br />

verbreitet. Ihre Inhalation kann beim Menschen eine Typ I Allergie auslösen. Die Symptome<br />

beschränken sich auf den Atmungstrakt.<br />

Die Präparation wurde von Greer-Laboratories aus den USA bezogen (Lot.Nr. DP 01-<br />

100396). Die Präparation lag als gebrauchsfertige Lösung vor. Die Proteinkonzentration <strong>der</strong><br />

Lösung betrug 200 µg/ml. Die Stammlösung wurde über Sephadex PD10 Säulen aufgereinigt<br />

(3.3.6) und in aliquoten Teilen bei –20°C gelagert. Zur Histaminfreisetzung wurde sie mit<br />

Pipes B (3.2.2.3) auf die Konzentrationen von 50 und 5 µg/ml eingestellt.<br />

c) Ephemeroptera (Eintagsfliege)<br />

Die Präparation wurde von Greer-Laboratories aus den USA bezogen (Lot.Nr. XPB 12-R2).<br />

Die Präparation lag als Lyophilisat vor und wurde mit sterilem Aqua tridest. gelöst. Die<br />

Proteinkonzentration <strong>der</strong> Lösung betrug 2 mg/ml. Die Stammlösung wurde über Sephadex<br />

PD10 Säulen aufgereinigt (3.3.6) und in aliquoten Teilen bei –20°C gelagert. Zur<br />

Histaminfreisetzung wurde sie mit Pipes B (3.2.2.3) auf die Konzentrationen von 50 und 5<br />

µg/ml eingestellt.


d) Heterocera (Motte)<br />

29<br />

Die Präparation wurde von Greer-Laboratories aus den USA bezogen (Lot.Nr. XPB 11-R2).<br />

Die Präparation lag als Lyophilisat vor und wurde mit sterilem Aqua tridest. gelöst. Die<br />

Proteinkonzentration <strong>der</strong> Lösung betrug 3,5 mg/ml. Die Stammlösung wurde über Sephadex<br />

PD10 Säulen aufgereinigt (3.3.6) und in aliquoten Teilen bei –20°C gelagert. Zur<br />

Histaminfreisetzung wurde sie mit Pipes B (3.2.2.3) auf die Konzentrationen von 50 und<br />

5µg/ml eingestellt.<br />

e) Mosquitos (Stechmücken)<br />

Mosquitos gehören zur Familie <strong>der</strong> Culicidae und sind ubiquitär verbreitet. Sie sind am<br />

aktivsten bei hoher Luftfeuchtigkeit, Wärme und Dämmerung.<br />

Die Präparation wurde von Greer-Laboratories aus den USA bezogen (Lot.Nr. XPB 55-R2).<br />

Die Präparation lag als Lyophilisat vor und wurde mit sterilem Aqua tridest. gelöst. Die<br />

Proteinkonzentration <strong>der</strong> Lösung betrug 3,3 mg/ml. Die Stammlösung wurde über Sephadex<br />

PD10 Säulen aufgereinigt (3.3.6) und in aliquoten Teilen bei –20°C gelagert. Zur<br />

Histaminfreisetzung wurde sie mit Pipes B (3.2.2.3) auf die Konzentrationen von 50 und 5<br />

µg/ml eingestellt.<br />

f) Musca domestica (Hausfliege)<br />

Die Präparation wurde von Greer-Laboratories aus den USA bezogen (Lot.Nr. XPB 8-R1).<br />

Die Präparation lag als Lyophilisat vor und wurde mit sterilem Aqua tridest. gelöst. Die<br />

Proteinkonzentration <strong>der</strong> Lösung betrug 2 mg/ml. Die Stammlösung wurde über Sephadex<br />

PD10 Säulen aufgereinigt (3.3.6) und in aliquoten Teilen bei –20°C gelagert. Zur<br />

Histaminfreisetzung wurde sie mit Pipes B (3.2.2.3) auf die Konzentrationen von 50 und 5<br />

µg/ml eingestellt.<br />

g) Solenopsis invicta (Feuerameise)<br />

Die Präparation wurde von Greer-Laboratories aus den USA bezogen (Lot.Nr. XPB 47-R2).<br />

Die Präparation lag als Lyophilisat vor und wurde mit sterilem Aqua tridest. gelöst. Die<br />

Proteinkonzentration <strong>der</strong> Lösung betrug 2 mg/ml. Die Stammlösung wurde über Sephadex<br />

PD10 Säulen aufgereinigt (3.3.6) und in aliquoten Teilen bei –20°C gelagert. Zur<br />

Histaminfreisetzung wurde sie mit Pipes B (3.2.2.3) auf die Konzentrationen von 50 und 5<br />

µg/ml eingestellt.


30<br />

h) Stomoxys calcitrans (Wadenstecher)<br />

Stomoxys calcitrans gehört zur Familie <strong>der</strong> Muscidae und hier zu den endogenen Stall- und<br />

Hausfliegen. Sie werden vorwiegend an Kühen und Pferden an <strong>der</strong> Bauchunterseite und den<br />

Beinen gefunden. Gehäuft kommen sie im Früh- und Spätsommer vor.<br />

Die Präparation wurde von Greer-Laboratories aus den USA bezogen (Lot.Nr. XPB 15-R1).<br />

Die Präparation lag als Lyophilisat vor und wurde mit sterilem Aqua tridest. gelöst. Die<br />

Proteinkonzentration <strong>der</strong> Lösung betrug 0,21 mg/ml. Die Stammlösung wurde über Sephadex<br />

PD10 Säulen aufgereinigt (3.3.6) und in aliquoten Teilen bei –20°C gelagert. Zur<br />

Histaminfreisetzung wurde sie mit Pipes B (3.2.2.3) auf die Konzentrationen von 5 und 0,5<br />

µg/ml eingestellt.


3.2.5 Tiere<br />

31<br />

Um den Grad und Verlauf <strong>der</strong> Typ I allergischen Sensibilisierung bei Islandpferden in<br />

unterschiedlichen Haltungs- und Alterssituationen, sowie zu verschiedenen Jahreszeiten mit<br />

dem funktionellen in vitro Test (FIT) zu prüfen, wurden Pferde aus verschiedenen<br />

Populationen untersucht.<br />

a) Pferde des Gestütes Herridarholl, Hella, Island im Besitz von Renate<br />

Hannemann und Arnar Jónson<br />

Nummer Geburtsjahr Geschlecht<br />

1 1989 weiblich<br />

2 1990 weiblich<br />

3 1991 männlich, kastr.<br />

4 1991 weiblich<br />

5 1987 männlich, kastr.<br />

6 1989 männlich, kastr.<br />

7 1993 weiblich<br />

8 1992 männlich, kastr.<br />

9 1994 männlich, kastr.<br />

10 1989 weiblich<br />

11 1994 männlich, kastr.<br />

12 1995 männlich, kastr.<br />

Tab.1: Übersicht über die in Island untersuchten Tiere<br />

Alle Pferde sind frei von Sommerekzem und gehören zu den Islandpferden.


) Pferde des Islandhofes in Spiekeroog von Frauke Füth<br />

32<br />

Nr. Geburtsjahr Geschlecht auf <strong>der</strong> Insel Alter bei "Umzug" Aufenthaltsdauer Sommerekzem<br />

seit nach Spiekeroog auf Spiekeroog (anamnestisch)<br />

1 1983 männlich, kastr. 93 10 Jahre 6 Jahren nein<br />

2 1984 weiblich 98 14 Jahre 1 Jahr ja<br />

3 1992 weiblich 97 5 Jahre 2 Jahren nein<br />

4 1979 männlich, kastr. 89 10 Jahre 10 Jahren ja<br />

5 1984 männlich, kastr. 94 10 Jahre 5 Jahren ja<br />

6 1989 weiblich 97 8 Jahre 2 Jahren nein<br />

7 1984 männlich, kastr. 97 13 Jahre 2 Jahren ja<br />

8 1979 weiblich 92 13 Jahre 7 Jahren ja<br />

9 1977 männlich, kastr. 98 21 Jahre 1 Jahr nein<br />

10 1987 weiblich 98 12 Jahre 1 Jahr ja<br />

11 1977 weiblich 84 7 Jahre 15 Jahren ja<br />

12 1984 männlich, kastr. 96 12 Jahre 3 Jahren ja<br />

13 1979 männlich, kastr. 98 19 Jahre 1 Jahr nein<br />

14 1980 männlich, kastr. 97 17 Jahre 2 Jahren ja<br />

15 1982 männlich, kastr. 92 10 Jahre 7 Jahren ja<br />

16 1990 männlich, kastr. 98 8 Jahre 1 Jahr ja<br />

17 1974 weiblich 94 20 Jahre 5 Jahren nein<br />

18 1986 männlich, kastr. 90 4 Jahre 9 Jahren nein<br />

19 1988 männlich, kastr. 97 9 Jahre 2 Jahren ja<br />

20 1978 weiblich 81 3 Jahre 18 Jahren nein<br />

21 1987 männlich, kastr. 93 6 Jahre 6 Jahren ja<br />

22 1969 männlich, kastr. 87 18 Jahre 12 Jahren ja<br />

23 1978 weiblich 86 8 Jahre 13 Jahren nein<br />

24 1987 männlich, kastr. 95 8 Jahre 4 Jahren ja<br />

26 1981 männlich, kastr. 89 8 Jahre 10 Jahren ja<br />

27 1981 männlich, kastr. 94 13 Jahre 5 Jahren ja<br />

Tab.2: Übersicht über die in Spiekeroog untersuchten Pferde<br />

Es handelt sich um Pferde mit und ohne <strong>Aus</strong>prägung von Sommerekzem am Festland, welche in Spiekeroog alle<br />

symptomfrei sind.


c) Jungpferde des Gestütes Wiesenhof <strong>der</strong> Familie Podlech<br />

33<br />

Nummer<br />

Fohlen:<br />

Geburtsjahr Geschlecht<br />

F33 99 weiblich<br />

F34 99 weiblich<br />

F35 99 männlich<br />

F36 99 weiblich<br />

F37 99 weiblich<br />

F38 99 weiblich<br />

F39 99 weiblich<br />

F40 99 männlich<br />

F41 99 männlich<br />

F42 99 weiblich<br />

Nummer<br />

Jährlinge:<br />

Geburtsjahr Geschlecht<br />

F1 98 weiblich<br />

F2 98 weiblich<br />

F3 98 weiblich<br />

F4 98 weiblich<br />

F5 98 weiblich<br />

F6 98 weiblich<br />

F7 98 männlich<br />

F8 98 männlich<br />

F9 98 männlich<br />

F10 98 männlich<br />

Nummer<br />

Zweijährige:<br />

Geburtsjahr Geschlecht<br />

F11 97 männlich<br />

F12 97 männlich<br />

F13 97 männlich<br />

F14 97 weiblich<br />

F15 97 weiblich<br />

F16 97 weiblich<br />

F17 97 weiblich<br />

F18 97 weiblich<br />

F19 97 weiblich<br />

F20 97 weiblich<br />

F31 97 weiblich<br />

F32 97 männlich


34<br />

Nummer<br />

Dreijährige:<br />

Geburtsjahr Geschlecht<br />

F21 96 männlich<br />

F22 96 männlich<br />

F23 96 männlich<br />

F24 96 weiblich<br />

F25 96 weiblich<br />

F26 96 weiblich<br />

F27 96 weiblich<br />

F28 96 weiblich<br />

F29 96 weiblich<br />

F30 96 weiblich<br />

Tabelle 3: Übersicht über die untersuchten Jungpferde<br />

Bei allen Jungpferden handelt es sich um Islandpferde, welche auf dem Gestüt Wiesenhof ganzjährig in<br />

Weidehaltung in Herden gehalten werden.<br />

Während des Untersuchungszeitraumes (Februar 99 bis Oktober 99), zeigte keines <strong>der</strong> Tiere klinische Symptome<br />

des Sommerekzems.


35<br />

d) Erwachsene Pferde des Gestütes Wiesenhof:<br />

Nummer Geburtsjahr Geschlecht Ekzem<br />

1 1987 männlich, kastr. ja<br />

2 1987 männlich, kastr. ja<br />

3 1984 männlich, kastr. ja<br />

4 1994 männlich, kastr. ja<br />

6 1983 männlich, kastr. ja<br />

7 1988 männlich, kastr. nein<br />

8 1985 männlich, kastr. ja<br />

9 1988 männlich, kastr. nein<br />

11 1988 männlich, kastr. ja<br />

12 1984 männlich, kastr. nein<br />

15 1989 männlich, kastr. nein<br />

17 1990 weiblich nein<br />

18 1984 weiblich nein<br />

19 1977 weiblich nein<br />

20 1969 männlich, kastr. ja<br />

22 1981 männlich, kastr. ja<br />

23 1994 weiblich nein<br />

24 1990 weiblich nein<br />

25 1991 weiblich nein<br />

26 1994 weiblich nein<br />

29 1990 weiblich ja<br />

30 1986 weiblich ja<br />

31 1988 weiblich ja<br />

32 1973 weiblich ja<br />

33 1984 männlich, kastr. ja<br />

34 1979 weiblich nein<br />

Tab.4: Übersicht über die Tiere <strong>der</strong> Verlaufsuntersuchung<br />

Die Pferde werden ganzjährig in Herdenhaltung in einer <strong>Aus</strong>laufhaltung mit Stall gehalten. Es handelt sich auch<br />

hier ausschließlich um importierte und kontinental gezogene Islandpferde.


3.3 Methoden<br />

3.3.1 Blutentnahme<br />

36<br />

Die Blutproben wurden mit einem sterilen Vakutainersystem (3.2.1) nach einer<br />

durchgeführten Desinfektion mit 70% Ethanol aus <strong>der</strong> gestauten Vena jugularis entnommen.<br />

Je Tier wurde ein K-EDTA Röhrchen (15%, 0,12 ml) für die Versuchsdurchführung und ein<br />

silikonisiertes Röhrchen ohne gerinnungshemmenden Zusatz für die Serumgewinnung gefüllt<br />

(3.2.1).<br />

3.3.2 Gewinnung von Serum<br />

Nach <strong>der</strong> Blutentnahme wurden die Röhrchen bei Raumtemperatur bis zur vollständigen<br />

Retraktion des Blutkuchens gelagert. Anschließend wurde das Koagulum mit einer<br />

Pasteurpipette vom Rand gelöst und die Probe 10 min bei 2500 x g bei Raumtempertatur<br />

zentrifugiert. Das Serum wurde abpipettiert und für spätere Untersuchungen bei –80°C<br />

gelagert.<br />

3.3.3 Gewinnung von gewaschenen Blutzellen<br />

Hierfür wurde das EDTA-Blut verwendet, nachdem die Gesamtleukozytenzahl (3.3.4)<br />

bestimmt und ein Blutausstrich (3.3.5) gefertigt wurde. Das Blut wurde in einem<br />

Zentrifugenröhrchen (3.2.1) 1:5 mit PBS (3.2.2.3) verdünnt und bei Raumtemperatur für 10<br />

min mit 400 x g ohne Bremse zentrifugiert. Der Überstand wurde mit einer weitlumigen<br />

Pipette entfernt und verworfen. Das erntfernte Volumen wurde wie<strong>der</strong> mit PBS aufgefüllt, die<br />

Probe resuspendiert und erneut unter den selben Bedingungen zentrifugiert. Danach wurde<br />

wie<strong>der</strong> <strong>der</strong> Überstand abgenommen und verworfen, wobei darauf geachtet wurde, daß genau<br />

das ursprüngliche Probenausgangsvolumen erreicht wurde. Danach wurde die Probe erneut<br />

resuspendiert.


37<br />

3.3.4 Bestimmung <strong>der</strong> Gesamtleukozytenzahl im Vollblut<br />

10 µl des gut gemischten EDTA-Blutes wurden in ein 1,5 ml Reaktionsgefäß (3.2.1)<br />

pipettiert, in welchem schon 90 µl Türkschelösung (3.2.2) vorgelegt waren. Die Probe wurde<br />

auf einem Röhrchenschüttler (Vortexer) gut gemischt und anschließend 2 min stehen gelassen.<br />

Danach wurde die Anzahl <strong>der</strong> Leukozyten mit Hilfe einer Bürker Zählkammer<br />

lichtmikroskopisch ermittelt.<br />

3.3.5 Anfertigen von Blutausstrichen<br />

Zur Differenzierung <strong>der</strong> Leukozyten wurden Blutausstriche angefertigt. Dazu wurde auf einem<br />

entfetteten und gesäuberten Objektträger ein Tropfen EDTA-Blut aufgetragen, mit einem<br />

zweiten Objektträger ausgestrichen und an <strong>der</strong> Luft getrocknet.<br />

Die anschließende Färbung erfolgte als modifizierte Wright-Färbung mit Accustain® (3.2.2).<br />

Dazu wurde <strong>der</strong> Objektträger für 60 Sekunden mit 1 ml Accustain® bedeckt. Danach wurde<br />

vorsichtig 1 ml Aqua dest. hinzugegeben und 1,5 min inkubiert. Anschließend wurde <strong>der</strong><br />

Objektträger mit reichlich Aqua dest. gespült und an <strong>der</strong> Luft getrocknet. Die <strong>Aus</strong>striche<br />

wurden zur späteren lichtmikroskopischen <strong>Aus</strong>wertung mit Ölimmersion aufbewahrt.<br />

3.3.6 Aufreinigung von Allergenpräparationen<br />

Da die eingesetzten Allergenpräparationen störendes Histamin enthielten, wurden sie vor<br />

Gebrauch an Sephadex PD 10 Säulen (3.2.1) aufgereinigt.<br />

Hierzu wurden handelsübliche Sephadex PD 10 Säulen in einem Stän<strong>der</strong> eingeklemmt. Unter<br />

die Säulen wurde ein 50 ml Zentrifugenröhrchen gestellt. Als erstes wurde die Säule mit 25<br />

ml Pipes B (3.2.2.3) gespült. Anschließend wurden 2,5 ml <strong>der</strong> Allergensuspension auf die<br />

Säule gegeben, und die Säule wurde unten, nach dem vollständigen Eindringen des Allergens<br />

in die Säule, verschlossen. Danach wurde das Auffanggefäß durch ein steriles<br />

Polystyrolauffanggefäß ersetzt, 3,5 ml Pipes B auf die Säule pipettiert und <strong>der</strong> Verschluß<br />

geöffnet. In dem aufgefangenen 3,5 ml Allergen-Pipes B-Gemisch lag das Allergen 1:1,4<br />

verdünnt vor. Die gewonnene, aufgereinigte Allergenlösung wurde nun in 1,5 ml<br />

Reaktionsgefäße überführt und bis zur Verwendung in aliquoten Teilen bei –20°C gelagert.


38<br />

3.3.7 Durchführung <strong>der</strong> Histamin-Freisetzung<br />

Alle Histaminfreisetzungen aus basophilen Granulozyten erfolgten aus gewaschenem EDTA-<br />

Blut (3.3.3). Nach dem Waschen des Blutes, was im weiteren auch als Vorbehandlung<br />

bezeichnet wird, wurden folgende Freisetzungsbehandlungen durchgeführt.<br />

3.3.7.1 Spontane Freisetzung von Histamin<br />

Bei <strong>der</strong> spontanen Freisetzung, welche als Kontrolle dafür dient, wieviel Histamin die Zellen<br />

allein durch die mechanische Behandlung ohne Stimulanz freisetzen, wird den Zellen nur<br />

Freisetzungspuffer zugesetzt. Dieser ersetzt das zuvor durch das EDTA gebundene Calcium<br />

und Magnesium und schafft damit für die basophilen Granulozyten Reaktionsbedingungen,<br />

die es ihnen ermöglichen, Histamin freizusetzen.<br />

250 µl des vorbehandelten Blutes wurden in einem 1,5 ml Reaktionsgefäß mit 250 µl Pipes B<br />

(3.2.2.3) vorsichtig gemischt und anschließend bei 37°C im Brutschrank für 60 min inkubiert.<br />

Danach wurde die Freisetzungsreaktion gestoppt, indem die Probe für 20 min auf Eis<br />

verbracht wurde. Die gekühlten Proben wurden nun bei 700 x g für 10 min bei<br />

Raumtemperatur zentrifugiert. Der Überstand wurde abgenommen und für die spätere<br />

Verwendung im RIA bei –20°C eingefroren.<br />

3.3.7.2 Physikalische Freisetzung von Histamin<br />

Um die Menge des Histamins zu erfahren, welches in den Zellen enthalten ist, wurde diese<br />

durch Hitze zerstört. Hierzu wurden 200 µl gewaschene Blutzellsuspension mit 800 µl Pipes<br />

B (3.2.2.3) in einem 1,5 ml Reaktionsgefäß gemischt. Nachdem in den Deckel des Gefäßes<br />

mit einer Kanüle ein Loch gebohrt wurde, wurde die Probe 10 min bei 100°C im Wasserbad<br />

gekocht. Die nachfolgende Zentrifugation wurde mit 8300 x g für 3 min durchgeführt. Der<br />

partikelfreie Überstand wurde abgenommen und für die Weiterverwendung im RIA bei –20°C<br />

eingefroren.<br />

3.3.7.3 Antikörper induzierte Freisetzung von Histamin<br />

Hierzu wurde <strong>der</strong> Antikörper Ziege anti Pferd IgG (H+L) verwendet. Den vorbehandelten<br />

Blutzellen wurde <strong>der</strong> Antikörper in Freisetzungspuffer zugeführt, um zu prüfen, ob dieser in


39<br />

<strong>der</strong> Lage ist, die basophilen Granulozyten durch Kreuzvernetzung <strong>der</strong> Immunglobuline auf <strong>der</strong><br />

Zelloberfläche zu aktivieren und so Histamin freizusetzen.<br />

Der ZP Antikörper (3.2.3.2) wurde zunächst in Pipes B (3.2.2.3) so verdünnt, daß die<br />

Konzentrationen 120 und 40 µg/ml entstanden. Durch die 1:2 Verdünnung beim Einsatz<br />

wurden so Endkonzentrationen von 60 und 20 µg/ml erreicht.<br />

250 µl vorbehandeltes Blut wurden mit 250 µl vorbereiteter Antikörperlösung in einem 1,5 ml<br />

Reaktionsgefäß vorsichtig gemischt und danach für 60 min bei 37 °C im Brutschrank<br />

inkubiert. Anschließend wurde mit den Proben analog den Proben <strong>der</strong> spontanen Freisetzung<br />

(3.3.7.1) weiterverfahren.<br />

3.3.7.4 Allergen induzierte Freisetzung von Histamin<br />

Bei <strong>der</strong> Allergen induzierten Freisetzung wurden den vorbehandelten Blutzellen vorverdünnte<br />

potentielle Allergene in Freisetzungspuffer zugeführt, um zu prüfen, ob diese in <strong>der</strong> Lage sind,<br />

die basophilen Granulozyten durch Kreuzvernetzung <strong>der</strong> Immunglobuline auf <strong>der</strong><br />

Zelloberfläche zu aktivieren und so Histamin freizusetzen.<br />

Auch hierfür wurden die Allergene doppelt konzentriert eingesetzt, um nach <strong>der</strong> folgenden 1:2<br />

Verdünnung die gewünschten Konzentrationen zu bekommen.<br />

Die Durchführung <strong>der</strong> Freisetzung wurde analog <strong>der</strong> antikörpervermittelten Freisetzung<br />

durchgeführt (3.2.3.2).<br />

Als Allergene wurden eingesetzt:<br />

Allergen: Konzentrationen im Reaktionsansatz:<br />

Culicoides nubeculosus 15, 5, 0,5 und 0,05 µg/ml<br />

Dermatophagoides farine<br />

(anfangs wurden statt 15 µg/ml 50 bzw. 25 µg/ml<br />

eingesetzt; Februar bis Mai)<br />

50 und 5 µg/ml<br />

Ephemeroptera 50 und 5 µg/ml<br />

Heterocera 50 und 5 µg/ml<br />

Mosquito 50 und 5 µg/ml<br />

Musca domestica 50 und 5 µg/ml<br />

Solenopsis invicta 50 und 5 µg/ml<br />

Stomoxys calcitrans 5 und 0,5 µg/ml


3.3.8 Bestimmung von Histamin im RIA<br />

40<br />

Der Histamin Testkit <strong>der</strong> Firma DLD wurde in <strong>der</strong> von KAUL (1998) modifizierten Form<br />

eingesetzt. Diese modifizierte Form von KAUL ermöglicht einen funktionellen in vitro Test<br />

(FIT) zur Quantifizierung des aus basophilen Granulozyten freigesetzten Histamins im Blut<br />

von Pferden.<br />

3.3.8.1 Prinzip<br />

Bestimmung von Histamin im RIA (radioimmunoassay):<br />

Der hier verwendete RIA ist ein kompetetiver Radioimmuntest zur Bestimmung von<br />

acyliertem Histamin. Die Acylierung des Histamins (zu N-Acyl-Histamin) ist notwendig für<br />

die Histaminerkennung durch Antikörper. Das verwendete Antiserum erkennt nur acyliertes<br />

Histamin. In einzelnen Röhrchen (Doppelansätze) wurden acylierte Proben bzw. Standards<br />

mit radioaktiv markiertem Histamin und einem Ziegen anti N-Acyl-Histamin Serum inkubiert.<br />

Während <strong>der</strong> Inkubation konkurrieren das unmarkierte Histamin aus den Proben und das<br />

radioaktiv markierte Histamin des Tracers (Jod 125) um eine limitierende Anzahl von<br />

Antikörperbindungsstellen. Diese Reaktion unterliegt dem Massenwirkungsgesetz und führt<br />

zu einem dynamischen Gleichgewicht <strong>der</strong> Antikörperbindung am Histamin. Die entstandenen<br />

Histamin-Antikörperkomplexe werden anschließend mit gegen Ziegen IgG gerichteten<br />

Antikörpern (Esel anti Ziege) (3.2.3.1) in Anwesenheit von Polyethylenglykol (PEG) (3.2.2)<br />

gefällt. Der Überstand wurden entfernt und die Aktivität des Präzipitates in einem<br />

Gammacounter bestimmt. Aufgrund <strong>der</strong> Kompetition verhält sich die Menge an radioaktiv<br />

gebundenem Histamin im Präzipitat umgekehrt proportional zur Histaminkonzentration <strong>der</strong><br />

Proben. Die unbekannten Histaminkonzentrationen <strong>der</strong> Proben wurden anhand einer<br />

Histamin-Standardkurve bestimmt.<br />

Die freigesetzte Histaminmenge bei einer definierten Allergenkonzentration im Verhältnis zur<br />

physikalisch freigesetzten Histaminmenge entscheidet, ob ein Pferd für ein bestimmtes<br />

Allergen als sensibilisiert anzusehen ist (vgl. 3.3.8.3).


3.3.8.2 Durchführung:<br />

41<br />

Die Vorbereitung <strong>der</strong> einzelnen Puffer und Lösungen ist unter 3.2.2.2 beschrieben. Alle<br />

Proben wurden in Doppelansätzen angesetzt.<br />

a) Acylierung <strong>der</strong> Proben:<br />

Es wurden je 50 µl <strong>der</strong> Histaminstandards (3.2.2.2) sowie je 50 µl 0,1 N HCl für die<br />

Bestimmung <strong>der</strong> Aktivität einer histaminfreien Probe (B0) und <strong>der</strong> nicht spezifischen Bindung<br />

(NSB) in Polystyrolröhrchen (3.2.1) pipettiert. Anschließend wurden jeweils 50 µl Pipes B<br />

(3.2.2.3) hinzugegeben. Von den Proben wurden je 100 µl in Röhrchen pipettiert.<br />

Das konzentrierte Acylierungsreagenz wurde 1:25 mit Tris-Puffer verdünnt, gut gemischt und<br />

umgehend mit einer Multipette je 50 µl in alle Röhrchen pipettiert. Der Inhalt <strong>der</strong> Röhrchen<br />

wurde auf einem Röhrchenschüttler gemischt und anschließend 30 min bei Raumtemperatur<br />

inkubiert.<br />

b) RIA:<br />

In jedes Röhrchen wurden nach <strong>der</strong> Acylierung 50 µl des 125 Jod Histamin-Tracers pipettiert.<br />

Zusätzlich wurden je 50 µl 125 Jod Histamin-Tracer in zwei leere Polystyrolröhrchen pipettiert,<br />

um die Totalaktivität (T) zu bestimmen. Mit <strong>Aus</strong>nahme <strong>der</strong> NSB- und T-Röhrchen wurden<br />

nun in jedes Röhrchen je 50 µl des Histamin-Antiserums (3.2.3.1) pipettiert und gut<br />

geschüttelt. Anschließend wurde bei 4°C über Nacht (16-20 Stunden) inkubiert.<br />

Das gebrauchsfertige präzipitierende Antiserum (3.2.3.1) wurde vor Gebrauch gut geschüttelt<br />

und kalt (4°C) eingesetzt. In jedes Röhrchen (außer T) wurde davon 1 ml pipettiert, gut<br />

gemischt und 15 min bei 4°C inkubiert. Danach wurde 15 min bei 2500 x g zentrifugiert. Der<br />

Überstand wurde vollständig abgegossen (außer bei T) und anschließend die Aktivität <strong>der</strong><br />

Präzipitate im Gamma-Counter (3.1) gemessen.<br />

3.3.8.3 <strong>Aus</strong>wertung:<br />

Der Gammacounter liefert als Ergebnis die gezählten Impulse pro Minute. Von den<br />

Doppelbestimmungen wurden Mittelwerte gebildet. Der Mittelwert <strong>der</strong> NSB-Aktivität wurde<br />

von allen Proben abgezogen. Anschließend wurden alle Probenwerte (B) in Prozent des B0-<br />

Wertes errechnet (ergibt den B/B0 %-Wert). Zur Erstellung <strong>der</strong> Standardkurve wurde die<br />

Histaminkonzentration <strong>der</strong> Standards auf <strong>der</strong> logarithmisch geteilten Abszisse und die<br />

zugehörigen B/B0 %-Werte auf <strong>der</strong> linearen Ordinate aufgetragen. Anschließend wurde mit


42<br />

folgen<strong>der</strong> Gleichung (aus microcal Origin) eine sigmoide Anpassungsfunktion für die<br />

Standardkurve erstellt.<br />

Dabei bedeuten:<br />

<br />

1 2<br />

y p<br />

1 ( x / x0<br />

)<br />

<br />

<br />

A1 Obere Asymptote<br />

A2 Untere Asymptote<br />

X0 Wendepunkt<br />

A A<br />

P Potenz<br />

X Histaminkonzentration<br />

y Extinktion<br />

In Abb. 1 ist eine solche Standardkurve dargestellt. Anhand <strong>der</strong> Anpassungsfunktion wurden<br />

die B/B0 %-Werte <strong>der</strong> Proben in Histaminkonzentrationen umgerechnet.<br />

Die Blutzellsuspension wurde für die Histaminfreisetzung 1:2 mit Freisetzungslösung<br />

verdünnt (3.2.2.3). Da für den RIA von den Standards jeweils nur 50 µl, von den Proben aber<br />

100 µl verwendet wurden, ergaben die berechneten Werte die Histaminkonzentration in <strong>der</strong><br />

Blutzellsuspension.<br />

A<br />

2


B/B0 %<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

43<br />

0,1 1 10 100<br />

Histamin (ng/ml)<br />

Meßpunkte <strong>der</strong> Standards<br />

sigmoidale Anpassung<br />

Abb.1: Typische Standardkurve für den Histamin-RIA<br />

B= Probenwert; B0= Histaminfreie Probe<br />

Für die <strong>Aus</strong>wertung wurden nur Proben berücksichtigt, bei denen die Spontanfreisetzung von<br />

<strong>der</strong> maximal gemessenen Freisetzung (physikalisch o<strong>der</strong> Antikörper vermittelt) weniger als<br />

6% betrug. Hierdurch wurde bei Proben mit wenig Gesamthistamin, o<strong>der</strong> mit voraktivierten<br />

bzw. geschädigten Zellen, ein falsch positives Ergebnis verhin<strong>der</strong>t.<br />

Eine Sensibilisierung auf ein Allergen war als positiv anzusehen, wenn die auf das Allergen<br />

freigesetzte Histaminmenge prozentual zu <strong>der</strong> maximal freigesetzten Histaminmenge mehr als<br />

9 betrug. Bei <strong>der</strong> Antikörper vermittelten Freisetzung galt das gleiche. Diese Grenzen wurden<br />

von KAUL 1998 aufgrund ihrer Untersuchungsergebnisse festgelegt.


3.3.9 Statistische <strong>Aus</strong>wertungen<br />

3.3.9.1 Sensitivität<br />

44<br />

Unter <strong>der</strong> Sensitivität (Empfindlichkeit) eines Tests versteht man die Wahrscheinlichkeit, mit<br />

<strong>der</strong> ein Kranker als krank erkannt wird; o<strong>der</strong> an<strong>der</strong>s ausgedrückt ist die Sensitivität eines<br />

diagnostischen Tests <strong>der</strong> Anteil <strong>der</strong> Kranken mit positivem Testergebnis bezogen auf alle<br />

getesteten Personen, bzw. die bedingte Wahrscheinlichkeit für einen „echt positiven“ Befund.<br />

Z.B. bei einer Massenuntersuchung wird mit einem Test nach einer bestimmten Krankheit<br />

gesucht. Bei Patienten, die an <strong>der</strong> Krankheit leiden, spricht <strong>der</strong> Test mit 99%iger<br />

Wahrscheinlichkeit an. Damit beträgt die Sensivität 0,99 (99 von 100 Kranken werden<br />

erkannt).<br />

3.3.9.2 Spezifität<br />

Unter <strong>der</strong> Spezifität eines Tests versteht man die Wahrscheinlichkeit, mit <strong>der</strong> ein Gesun<strong>der</strong> als<br />

gesund erkannt wird. An<strong>der</strong>erseits die Eignung einer (Labor-) Methode, bei Gesunden keine<br />

falsch positiven Werte zu erhalten. Errechnet wird <strong>der</strong> Anteil <strong>der</strong> richtig negativen Ergebnisse<br />

geteilt durch die -mit Vergleichsmethoden ermittelte- Gesamtzahl <strong>der</strong> Gesunden unter den<br />

Probanden, auch bezeichnet als bedingte Wahrscheinlichkeit für einen „echt negativen“<br />

Befund.<br />

3.3.9.3 Standardabweichung<br />

Die Standarsabweichung (s) in den statistischen <strong>Aus</strong>wertungen wurde mit folgen<strong>der</strong> Formel<br />

berechnet:<br />

( xi<br />

x)<br />

s <br />

n<br />

<br />

Dabei bedeuten: s Standardabweichung<br />

xi Meßwerte (Stichprobenwerte)<br />

x Mittelwert aus den Meßwerten<br />

n Anzahl <strong>der</strong> Meßwerte<br />

2


4. Ergebnisse<br />

45<br />

Im Rahmen dieser Arbeit sollten mit dem „Funktionellen in vitro Allergietest“ (FIT) (3.3),<br />

verschiedene Fragestellungen erörtert werden. Außerdem sollte <strong>der</strong> Test in Bezug auf seine<br />

Spezifität und Sensitivität überprüft werden.<br />

Bei allen Fragestellungen wurde das freigesetzte Histamin aus basophilen Granulozyten<br />

gemessen, nachdem <strong>der</strong>en membranständige Antikörper durch Allergenpräparationen (3.2.4)<br />

o<strong>der</strong> dem ZP Antikörper enthaltenden Antiserum (3.2.3.2) überbrückt wurden. Die<br />

Quantifizierung erfolgte mit Hilfe des radio immuno assays (3.3.8).<br />

4.1 Untersuchung <strong>der</strong> Sensibilisierung von Pferden in Island<br />

In Island gibt es keine an Sommerekzem erkrankten Pferde, weil es die hierfür verantwortlich<br />

gemachten Culicoiden nicht gibt, wohl aber an<strong>der</strong>e blutsaugende Insekten. Um die Spezifität<br />

im FIT (3.3) zu überprüfen und zu sehen, ob Kreuzreaktionen mit an<strong>der</strong>en Insektenantigenen<br />

auftreten, wurden 12 Pferde auf eine Präparation von Culicoides nubeculosus (3.2.4) getestet.<br />

Um zu sehen, ob bei den untersuchten Pferden überhaupt Sensibilisierungen nachzuweisen<br />

sind, wurden weitere Insektenallergene eingesetzt (Stomoxys calcitrans, Ephemeroptera,<br />

Heterocera, Mosquito, Musca domestica, Dermatophagoides farinae und Solenopsis<br />

invicta)(3.2.4).<br />

Als Probanden standen 12 zufällig ausgewählte, erwachsene Pferde eines Gestütes im Süden<br />

Islands zur Verfügung (3.2.6). Die Tiere werden ganzjährig auf <strong>der</strong> Weide gehalten. Keines<br />

<strong>der</strong> Tiere zeigte klinische Symptome einer Atopie o<strong>der</strong> einer an<strong>der</strong>en Erkrankung. Die<br />

Untersuchung erfolgte im September 2000, zu einem Zeitpunkt, als in Island noch zahlreiche<br />

Insekten aktiv waren.<br />

Die Blutproben <strong>der</strong> Tiere, wurden in Deutschland 14 Stunden nach <strong>der</strong> Entnahme untersucht.<br />

4.1.1 Untersuchung <strong>der</strong> Pferde in Island auf eine Sensibilisierung gegenüber<br />

Culicoides nubeculosus<br />

Bei <strong>der</strong> Testung <strong>der</strong> 12 Pferde in Island ergab sich, daß 10 <strong>der</strong> Tiere im Bezug auf das<br />

Allergen Culicoides nubeculosus in allen 4 eingesetzten Verdünnungsstufen (15 µg/ml, 5<br />

µg/ml, 0,5 µg/ml und 0,05 µg/ml) ein negatives Ergebnis lieferten. 2 <strong>der</strong> 12 Tiere reagierten in


46<br />

<strong>der</strong> höchsten Verdünnungsstufe (15 µg/ml) grenzwertig positiv, in den an<strong>der</strong>en<br />

Verdünnungsstufen aber eindeutig negativ (Abb. 2).<br />

% von Max<br />

(Koch)<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

Sensibilisierung von Pferden in Island :<br />

Reaktion mit Culicoides nubeculosus<br />

AK60 AK20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12<br />

Pferde<br />

AK Cn15 Cn5 Cn0,5 Cn0,05<br />

Abb.2: 12 Pferde in Island, geprüft auf eine Sensibilisierung gegen Culicoides<br />

Dargestellt sind die Proben von 12 Pferden aus Island, welche im FIT (3.3) auf eine spezifische Sensibilisierung<br />

gegen Culicoides nubeculosus (Cn) (3.2.4) geprüft wurden. Die ersten beiden Säulen dokumentieren den Grad<br />

<strong>der</strong> „generellen“ Sensibilisierung. Dargestellt ist jeweils <strong>der</strong> Mittelwert und die Standardabweichung <strong>der</strong><br />

Reaktionen auf das eingesetzte Antiserum gegen Pferdeimmunglobulin (ZP Antikörper) (AK) (3.2.3.2) aller 12<br />

Pferde. Alle angegebenen Konzentrationsstufen, beziehen sich auf die Einheit µg/ml Blut. Alle freigesetzten<br />

Histaminmengen sind im Verhältnis zur maximal möglichen freisetzbaren Menge (durch kochen; 3.3.7.2) auf <strong>der</strong><br />

y-Achse aufgetragen.<br />

Es zeigte sich demnach, daß bei 10 von 12 Pferden keine Sensibilisierung auf Culicoides<br />

nubeculosus nachweisbar war. 2 Tiere (Pferd 5 und Pferd 11) zeigten gegenüber diesem<br />

Allergen eine grenzwertige Reaktion. Da auf Island Sommerekzem induzierende<br />

Culicoidesarten nicht vorkommen und die geringe <strong>Aus</strong>prägung dieser Reaktion, sprechen<br />

dafür, daß es sich hier um Kreuzreaktionen zwischen Culicoides nubeculosus und einem<br />

an<strong>der</strong>en Antigen, vermutlich einer an<strong>der</strong>en auf Island heimischen Insektenart handelt, gegen<br />

das diese Pferde offensichtlich immunisiert sind.<br />

Um zu prüfen, ob bei den Pferden in Island überhaupt eine allergenspezifische Aktivierung<br />

<strong>der</strong> Basophilen nachzuweisen ist, wurden weitere Insektenpräparationen eingesetzt (4.1.2).<br />

4.1.2 Untersuchung <strong>der</strong> Pferde in Island auf weitere Insektenallergene<br />

Von den zusätzlich zu Culicoides nubeculosus geprüften Insektenallergenen (4.1), reagierten 3<br />

<strong>der</strong> 12 Tiere deutlich (Pferd 4, Pferd 7 und Pferd 8) und eines schwach (Pferd 9), gegen eines<br />

o<strong>der</strong> mehrere dieser Allergene (Abb. 3), jedoch nicht mit Culicoides nubeculosus (Abb. 2).


% von Max<br />

(Koch)<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

Abb.3: 12 Pferde in Island, geprüft auf weitere Insektenallergene<br />

47<br />

Sensibilisierung von Pferden in Island :<br />

Reaktion mit mehreren Insektenallergenen<br />

AK60 AK20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12<br />

Pferde<br />

AK Motte 50 Hausstaubmilbe50 Feuerameise50<br />

Dargestellt sind die Proben von 12 Pferden aus Island, welche im FIT (3.3) auf eine Sensibilisierung gegen<br />

Motte, Hausstaubmilbe und Feuerameise (3.2.4) geprüft wurden. Die ersten beiden Säulen dokumentieren den<br />

Grad <strong>der</strong> „generellen“ Sensibilisierung. Dargestellt ist jeweils <strong>der</strong> Mittelwert und die Standardabweichung <strong>der</strong><br />

Reaktionen auf das eingesetzte Antiserum gegen Pferdeimmunglobulin (ZP Antikörper) (AK) (3.2.3.2) aller 12<br />

Pferde. Alle angegebenen Konzentrationsstufen, beziehen sich auf die Einheit µg/ml Blut. Alle freigesetzten<br />

Histaminmengen sind im Verhältnis zur maximal möglichen freisetzbaren Menge (durch kochen; 3.3.7.2) auf <strong>der</strong><br />

y-Achse aufgetragen.<br />

Um weiter zu klären, ob auch bei den Tieren, bei denen eine spezifische Reaktionsbreitschaft<br />

nicht nachweisbar war, überhaupt eine „generelle“ Sensibilisierung zu beobachten ist, wurde<br />

zusätzlich neben den Allergenpräparationen ein Ziege anti Pferdeimmunglobulin Antikörper<br />

(H+L) (3.2.3.2) eingesetzt (4.1.3). Damit war nachzuweisen, ob auf den Basophilen<br />

Antikörper in einer Menge und Form gebunden waren, um die Zelle bei Überbrückung (hier<br />

durch den Antikörper anstelle Allergen) zu einer Freisetzung ihrer Mediatoren zu aktivieren.<br />

4.1.3 Antikörper bedingte Histaminfreisetzung <strong>der</strong> Tiere in Island<br />

Bei <strong>der</strong> durch den Anti-Antikörper (AK) induzierten Histaminfreisetzung war bei allen 12<br />

Tieren ein positives Ergebnis zu verzeichnen (vgl. Abb. 2 und Abb. 3, in denen die durch den<br />

AK induzierten Histaminfreisetzungsmengen, prozentual zur maximal freigesetzten Menge,<br />

durch den Mittelwert und die Standardabweichung, in den blauen Säulen dargestellt sind).<br />

Somit sind also alle 12 Pferde „generell“ sensibilisiert. Bei Tieren, welche in unserer


48<br />

Untersuchung nur mit dem Antiserum eine Histaminausschüttung zeigten, ist davon<br />

auszugehen, daß sie gegen an<strong>der</strong>e Antigene, als die hier untersuchten, sensibilisiert sind.<br />

Somit wurde gezeigt, daß im FIT (3.3) eine Sensibilisierung von Tieren in Island erfaßbar ist,<br />

obwohl sie keinerlei klinische Symptome hatten. 6 von 12 Pferden zeigten eine<br />

allergenspezifische Sensibilisierung, gegen ein o<strong>der</strong> mehrere Insektenallergene. Die übrigen<br />

Tiere waren ebenfalls nachweisbar sensibilisiert, ohne daß wir hier die verantwortlichen<br />

Antigene ermitteln konnten.<br />

Bei den beiden Pferden (Nr. 5 und Nr. 11) mit grenzwertig positiver Reaktion auf Culicoides<br />

nubeculosus steht fest, daß es sich nicht um Kreuzreaktionen mit hier geprüften<br />

Insektenallergenen handelt. Da lei<strong>der</strong> keine Allergenpräparation zur Verfügung stand, welche<br />

in Island lebende Insekten repräsentiert, und nur ein sehr eingeschränktes<br />

Insektenallergenspektrum eingesetzt wurde, liegt bei diesen Tieren vermutlich eine<br />

Kreuzreaktion mit einem Insektenantigen einer an<strong>der</strong>en, in Island lebenden Art vor.<br />

4.2 Altersabhängige Sensibilisierung basophiler Granulozyten bei Jungpferden in<br />

Süddeutschland<br />

Bei Islandpferden ist ein klinisches Auftreten des Sommerekzems in <strong>der</strong> Regel erst in einem<br />

Alter von zwei Jahren o<strong>der</strong> älter zu beobachten, obwohl die hier geborenen Pferde sofort nach<br />

<strong>der</strong> Geburt (im ersten Sommer) den Gnitzen ausgesetzt sind. Um zu sehen, wann bei<br />

Jungpferden eine Antikörper vermittelte Aktivierbarkeit <strong>der</strong> Basophilen nachgewiesen werden<br />

kann, wurden Fohlen im ersten Herbst und ein- bis dreijährige Islandpferde, vor und nach dem<br />

jeweiligen Sommer, auf eine mögliche „generelle“ und spezifische Sensibilisierung gegen<br />

Culicoides nubeculosus untersucht. Dazu wurden Blutproben von mindestens 10 Tieren je<strong>der</strong><br />

Altersstufe im FIT (3.3), auf ihre Reaktion, nach dosisabhängiger Exposition mit Culicoides<br />

nubeculosus (3.2.4) o<strong>der</strong> durch Vernetzung mit einem geeigneten Antiserum gegen<br />

Pferdeimmunglobulin (3.2.3.2) überprüft.<br />

Alle Jungpferde werden auf demselben Gestüt in Süddeutschland ganzjährig in Herden auf<br />

Weiden mit starkem Culicoidenflug gehalten. Die hier dargestellten Untersuchungen fanden<br />

im Frühjahr und im Herbst 1999 statt.


49<br />

4.2.1 Reaktionen bei Fohlen in ihrem ersten Herbst<br />

Zehn im Sommer (Mai/Juni) geborene Fohlen wurden im Herbst (Oktober) mit dem FIT (3.3),<br />

auf eine mögliche „generelle“ und eine spezifische Sensibilisierung gegen Culicoides<br />

nubeculosus untersucht.<br />

Bei einem <strong>der</strong> 10 Fohlen (Nr. 40) war eine starke Sensibilisierung gegen Culicoides<br />

festzustellen (Abb. 4; Cn 15 und Cn 5), ohne daß Anzeichen auf klinische Symptome einer<br />

Atopie zu finden waren. Bei dem Versuch, eine „generelle“ Sensibilisierung, durch<br />

Überbrückung membranständiger Antikörper auf den basophilen Granulozyten nachzuweisen,<br />

ergab sich jedoch bei diesem Tier ein eindeutig negatives Ergebnis. (s. Abb.4; AK 60 und<br />

AK 20).<br />

% von Max (Koch)<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

Fohlen Nr.40<br />

AK60 AK20 Cn15 Cn5 Cn0,5 Cn0,05<br />

Abb.4: Nachweis <strong>der</strong> Sensibilisierung von Fohlen Nr. 40 im ersten Herbst<br />

Dargestellt sind die Reaktionen von Fohlen Nr.: 40, welches im Sommer 1999 geboren wurde und im Herbst<br />

1999 im FIT (3.3) auf eine „generelle“ Sensibilisierung mit dem ZP Antikörper (AK) (3.2.3.2), sowie eine<br />

spezifische gegen Culicoides nubeculosus (Cn) (3.2.4) untersucht wurde. Alle angegebenen Konzentrationsstufen<br />

beziehen sich auf die Einheit µg/ml Blut.<br />

Dieses Fohlen zeigte bereits eine starke Sensibilisierung gegenüber Culicoides nubeculosus (positive Reaktionen<br />

mit zwei Verdünnungsstufen). Der Nachweis einer „generellen“ Sensibilisierung, durch das Antiserum gegen<br />

Pferdeimmunglobulin, war jedoch nicht möglich. Der maximal freigesetzte Histamingehalt durch die<br />

physikalische Freisetzung (Koch; 3.3.7.2) betrug bei dem Fohlen 36,7 ng/ml. Alle freigesetzten Histaminmengen<br />

sind im Verhältnis zur maximal möglichen freisetzbaren Menge (durch kochen; 3.3.7.2) auf <strong>der</strong> y-Achse<br />

aufgetragen.<br />

Die starke Reaktion nach Culicoides nubeculosus Exposition, jedoch nur bei einem von 10<br />

Fohlen, spricht dafür, daß es sich hier um eine spezifische Sensibilisierung und somit<br />

Aktivierung <strong>der</strong> Basophilen von Fohlen Nr. 40 handeln muß. Da sich bei dem offensichtlich<br />

sensibilisierten Tier mit unserem eingesetzten Antiserum gegen Pferdeimmunglobulin G


50<br />

(H+L): (ZP AK; 3.2.3.2) keine Histaminfreisetzung auslösen ließ, muß vermutet werden,<br />

daß es sich bei den Allergen erkennenden Antikörpern um einen Immunglobulinisotyp<br />

handelt, welcher von unserem Antiserum nicht erkannt wurde. Die Beobachtung, daß dieses<br />

Antiserum (3.2.3.2) bei einer Vielzahl von Pferden (4.1.3), eine gut nachweisbare Vernetzung<br />

membranständiger Antikörper auf Basophilen vermitteln konnten, aber offensichtlich nicht<br />

alle auf <strong>der</strong> Oberfläche basophiler Granulozyten gebundene Isotypen erfaßt wurden, weist<br />

darauf hin, daß auf den Basophilen des Pferdes mindestens zwei Immunglobulinisotypen<br />

vorkommen und eine allergische Reaktion vermitteln können.<br />

Bei 2 an<strong>der</strong>en Fohlen (Nr. 34 und Nr. 36) zeigte sich eine deutliche Sensibilisierung mit<br />

membranständigen Antikörpern, auf <strong>der</strong> Oberfläche <strong>der</strong> basophilen Granulozyten, die durch<br />

das eingesetzte Antiserum (3.2.3.2) nachgewiesen werden konnte. Bei diesen Tieren konnte<br />

durch das Allergen Culicoides nubeculosus keine Überbrückung membranständiger<br />

Antikörper und damit keine Histaminausschüttung beobachtet werden (Abb. 5 und Abb. 6).<br />

% von Max (Koch)<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

Fohlen Nr.34<br />

AK60 AK20 Cn15 Cn5 Cn0,5 Cn0,05<br />

Abb. 5: Nachweis <strong>der</strong> Sensibilisierung von Fohlen Nr. 34 im ersten Herbst<br />

Dargestellt sind die Reaktionen von Fohlen Nr.: 34, welches im Sommer 1999 geboren wurde und im Herbst<br />

1999 im FIT (3.3) auf eine „generelle“ Sensibilisierung mit dem ZP Antikörper (AK) (3.2.3.2), sowie eine<br />

spezifische gegen Culicoides nubeculosus (Cn) (3.2.4) untersucht wurde. Alle angegebenen Konzentrationsstufen<br />

beziehen sich auf die Einheit µg/ml Blut.<br />

Dieses Fohlen zeigte bereits eine „generelle“ Sensibilisierung, nachgewiesen durch das Antiserum gegen<br />

Pferdeimmunglobulin. Eine spezifische Sensibilisierung gegen Culicoides nubeculosus war nicht zu beobachten.<br />

Der maximal freigesetzte Histamingehalt durch die physikalische Freisetzung (Koch; 3.3.7.2) betrug bei dem<br />

Fohlen 13,5 ng/ml. Alle freigesetzten Histaminmengen sind im Verhältnis zur maximal möglichen freisetzbaren<br />

Menge (durch kochen; 3.3.7.2) auf <strong>der</strong> y-Achse aufgetragen.


% von Max (Koch)<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

Fohlen Nr.36<br />

51<br />

AK60 AK20 Cn15 Cn5 Cn0,5 Cn0,05<br />

Abb. 6: Nachweis <strong>der</strong> Sensibilisierung von Fohlen Nr. 36 im ersten Herbst<br />

Dargestellt sind die Reaktionen von Fohlen Nr.: 36, welches im Sommer 1999 geboren wurde und im Herbst<br />

1999 im FIT (3.3) auf eine „generelle“ Sensibilisierung mit dem ZP Antikörper (AK) (3.2.3.2), sowie eine<br />

spezifische gegen Culicoides nubeculosus (Cn) (3.2.4) untersucht wurde. Alle angegebenen Konzentrationsstufen<br />

beziehen sich auf die Einheit µg/ml Blut.<br />

Dieses Fohlen zeigte bereits eine „generelle“ Sensibilisierung, nachgewiesen durch das Antiserum gegen<br />

Pferdeimmunglobulin. Eine spezifische Sensibilisierung gegen Culicoides nubeculosus war nicht zu beobachten.<br />

Der maximal freigesetzte Histamingehalt durch die physikalische Freisetzung (Koch; 3.3.7.2) betrug bei dem<br />

Fohlen 26,2 ng/ml. Alle freigesetzten Histaminmengen sind im Verhältnis zur maximal möglichen freisetzbaren<br />

Menge (durch kochen; 3.3.7.2) auf <strong>der</strong> y-Achse aufgetragen.<br />

Somit waren unter den membranständigen Antikörpern auf den Basophilen dieser beiden<br />

Fohlen, keine o<strong>der</strong> zu wenige, die Culicoides-Allergen binden konnten. Hier lag keine<br />

Culicoides nubeculosus spezifische Sensibilisierung vor. Ihre „generelle“ Sensibilisierung<br />

deutet darauf hin, daß sie wahrscheinlich durch ein an<strong>der</strong>es, nicht untersuchtes Antigen,<br />

sensibilisiert wurden (vgl. 4.1.3).<br />

Da unter den 10 untersuchten Fohlen 3 Tiere zu finden waren, bei denen eine Vernetzung<br />

membranständiger Antikörper zu einer nachweisbaren Reaktion führte, muß davon<br />

ausgegangen werden, daß eine funktionelle allergische Reaktionsbereitschaft <strong>der</strong> basophilen<br />

Granulozyten bereits im ersten Lebenshalbjahr möglich ist. Warum es aber zu keinerlei<br />

<strong>Aus</strong>prägung klinischer Symptome kommt, war durch diese Untersuchung nicht zu klären und<br />

bleibt zu diskutieren.


4.2.2 Reaktionen einjähriger Pferde vor und nach dem Sommer<br />

52<br />

Einjährige Islandpferde, welche ganzjährig in von Culicoiden exponierter Weidehaltung<br />

leben, wurden im Februar und im Oktober 1999 mit dem FIT (3.3) auf eine „generelle“ und<br />

eine spezifische Sensibilisierung gegen Culicoides nubeculosus (3.2.4) untersucht. Von den<br />

im Frühjahr untersuchten 10 Tieren dieser Altersklasse standen im Herbst noch 9 zur<br />

Verfügung.<br />

Obwohl keines <strong>der</strong> Tiere klinische Symptome einer Allergie zeigte, reagierten 2 dieser Tiere<br />

(Nr. 2 und Nr. 10), sowohl im Frühjahr, als auch im Herbst im FIT (3.3) positiv auf das<br />

Culicoides nubeculosus Allergen (3.2.4) (siehe Abb. 7 und Abb. 8). Die erste Untersuchung<br />

fand im Februar statt. Da die Pferde durchgehend im Freien (mit Unterstand) gehalten werden,<br />

konnte die letzte Allergenexposition durch Gnitzen (Culicoiden) nur im vorausgegangenen<br />

Jahr, also dem ersten Lebenssommer, erfolgt sein.<br />

Von diesen beiden Tieren war bei einem (Jährling Nr. 10) zu beiden<br />

Untersuchungszeitpunkten eine Vernetzung membranständiger Antikörper durch das<br />

verwendete Antiserum (3.2.3.2) auszulösen (Abb. 7). Bei Pferd Nr. 2 (Abb. 8) war die<br />

„generelle“ Sensibilisierung nur im Februar zu verzeichnen.<br />

Da hier die Vernetzbarkeit membranständiger Antikörper, trotz spezifischer Sensibilisierung<br />

verschwindet, muß angenommen werden, daß zumindest im Oktober, die Allergen<br />

erkennenden Antikörper, auf <strong>der</strong> Oberfläche <strong>der</strong> Basophilen, Angehörige eines Isotyps sind,<br />

welcher von dem Antiserum (3.2.3.2) nicht erkannt wird (vgl. 4.2.1). Demnach sollte auf den<br />

Basophilen zwischen den beiden Probeentnahmen eine Umverteilung <strong>der</strong> sensibilisierenden<br />

Antikörperisotypen stattgefunden haben.


% von Max (Koch)<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

53<br />

Jährling Nr.10<br />

Abb.7: Nachweis <strong>der</strong> Sensibilisierung des Jährlings Nr. 10, vor und nach dem Sommer<br />

Dargestellt sind die Reaktionen des Jährlings Nr.: 10, welcher im Sommer 1998 geboren wurde und im Frühjahr<br />

und Herbst 1999 im FIT (3.3) auf eine „generelle“ Sensibilisierung mit dem ZP Antikörper (AK) (3.2.3.2),<br />

sowie eine spezifische gegen Culicoides nubeculosus (Cn) (3.2.4) untersucht wurde. Alle angegebenen<br />

Konzentrationsstufen beziehen sich auf die Einheit µg/ml Blut.<br />

Dieser Jährling zeigte bei beiden Untersuchungen eine „generelle“ Sensibilisierung, nachgewiesen durch das<br />

Antiserum gegen Pferdeimmunglobulin und eine spezifische Sensibilisierung gegen Culicoides nubeculosus. Alle<br />

freigesetzten Histaminmengen sind im Verhältnis zur maximal möglichen freisetzbaren Menge (durch kochen;<br />

3.3.7.2) auf <strong>der</strong> y-Achse aufgetragen.<br />

% von Max (Koch)<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

AK60F AK20F Cn25F Cn5F Cn0,5F Cn0,05F AK60H AK20H<br />

Cn15H Cn5H Cn0,5H Cn0,05H<br />

Jährling Nr.2<br />

AK60F AK20F Cn25F Cn5F Cn0,5F Cn0,05F AK60H AK20H<br />

Cn15H Cn5H Cn0,5H Cn0,05H<br />

Abb.8: Nachweis <strong>der</strong> Sensibilisierung des Jährlings Nr. 2, vor und nach dem Sommer<br />

Dargestellt sind die Reaktionen des Jährlings Nr.: 2, welcher im Sommer 1998 geboren wurde und im Frühjahr<br />

und Herbst 1999 im FIT (3.3) auf eine „generelle“ Sensibilisierung mit dem ZP Antikörper (AK) (3.2.3.2),<br />

sowie eine spezifische gegen Culicoides nubeculosus (Cn) (3.2.4) untersucht wurde. Alle angegebenen<br />

Konzentrationsstufen beziehen sich auf die Einheit µg/ml Blut.<br />

Dieser Jährling zeigte bei beiden Untersuchungen eine spezifische Sensibilisierung gegen Culicoides nubeculosus<br />

und im Frühjahr eine „generelle“ Sensibilisierung, nachgewiesen durch das Antiserum gegen<br />

Pferdeimmunglobulin. Alle freigesetzten Histaminmengen sind im Verhältnis zur maximal möglichen<br />

freisetzbaren Menge (durch kochen; 3.3.7.2) auf <strong>der</strong> y-Achse aufgetragen.


54<br />

Es bleibt generell festzustellen, daß bei allen auswertbaren Jährlingen im Februar eine<br />

„generelle“ Sensibilisierung bestand, die sich bis auf Tier Nr. 2 im Herbst bestätigte. Da nur 2<br />

Tiere mit einer Histaminausschüttung durch das Allergen Culicoides nubeculosus (3.2.4)<br />

reagierten, ist bei den an<strong>der</strong>en Pferden von einer Sensibilisierung durch ein an<strong>der</strong>es, hier nicht<br />

erfaßtes Antigen auszugehen (vgl. 4.1.3 und 4.2.1).<br />

Die Tatsache, daß auch bei den einjährigen Pferden trotz spezifischer Reaktionen auf<br />

Culicoides nubeculosus klinische Symotome fehlten, bleibt wie bei den Fohlen (4.2.1) zu<br />

diskutieren.<br />

4.2.3 Reaktionen zweijähriger Pferde vor und nach dem Sommer im FIT<br />

Hier wurden 12 Pferde im Februar und 9 von ihnen nochmals im Oktober 1999 mit <strong>der</strong><br />

gleichen Fragestellung und unter den selben Bedingungen, wie unter 4.2.2 beschrieben,<br />

untersucht.<br />

Bei 2 Pferden war lei<strong>der</strong> zu beiden Terminen eine <strong>Aus</strong>wertung wegen eines zu geringen<br />

Gesamthistamingehaltes und einer daraus resultierenden zu hohen Spontanfreisetzung an<br />

Histamin (>= 6%) (3.3.8.3) nicht möglich. Zusätzlich war im Frühjahr 1 weiteres Tier aus<br />

gleichem Grund nicht auswertbar (s. Tabelle 5).<br />

In dieser Jahrgangsstufe war bei allen wertbaren Tieren zu beiden Untersuchungszeitpunkten<br />

eine Aktivierung <strong>der</strong> basophilen Granulozyten zuverlässig durch das eigesetzte Antiserum<br />

(3.2.3.2) zu verzeichnen (Abb. 9 bis Abb. 12 und Tabelle 5). Somit waren alle diese Tiere<br />

„generell“ sensibilisiert.<br />

Bei <strong>der</strong> Untersuchung im Frühjahr ließen sich jedoch bei nur 4 Pferden (Pferd 11, Pferd 15,<br />

Pferd 18, Pferd 20) dieser Altersstufe, die membranständigen Antikörper <strong>der</strong> basophilen<br />

Granulozyten durch Culicoides nubeculosus (3.2.4) erfolgreich überbrücken (Abb. 9 bis<br />

Abb.12). Ein weiteres Tier (Pferd 19) zeigte einen starken Hinweis auf eine Culicoides<br />

nubeculosus spezifische Sensibilisierung, war aber lei<strong>der</strong> wegen einer zu starken spontanen<br />

Histaminausschüttung <strong>der</strong> Basophilen nicht zuverlässig auswertbar (3.3.8.3).<br />

Im Herbst war von diesen 5 Tieren noch bei Zweien (Pferd 15 und Pferd 19) eine positive<br />

Stimulation <strong>der</strong> Basophilen durch das Allergen möglich (Pferd 15; Abb. 12). Eines davon war<br />

das Tier (Pferd 19), welches im Frühjahr nicht zu werten war (vgl. Tabelle 5). Alle an<strong>der</strong>en<br />

Tieren reagierten im Oktober mit Culicoides nubeculosus (3.2.4) negativ (siehe Abb.9 bis<br />

Abb. 11). Auffällig war, daß bei allen im Frühjahr positiv reagierenden Tieren die Reaktion<br />

im Herbst deutlich schwächer bzw. sogar negativ ausfiel. Man muß also davon ausgehen, daß<br />

die absolute Anzahl membranständiger, allergenspezifischer Antikörper nicht zugenommen<br />

hat, son<strong>der</strong>n eher weniger geworden ist. Dieser Abfall ließe sich dadurch erklären, daß die


55<br />

Pferde über den Sommer vermehrt an<strong>der</strong>en, hier nicht erfaßten Antigenen ausgesetzt waren.<br />

Damit könnte <strong>der</strong> relative Antikörperanteil spezifisch Culicoides-Allergen erkennen<strong>der</strong>, auf<br />

<strong>der</strong> Oberfläche <strong>der</strong> basophilen Granulozyten abgenommen haben. Dies könnte erklären,<br />

warum in einer durch Gnitzen repräsentierten Zeit, trotzdem eine schwächere bis negative<br />

Gnitzen spezifische Reaktion zu verzeichnen war.<br />

% von Max (Koch)<br />

130<br />

120<br />

110<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

Zweijähriger Nr.11<br />

AK60F AK20F Cn25F Cn5F Cn0,5F Cn0,05F AK60H AK20H<br />

Cn15H Cn5H Cn0,5H Cn0,05H<br />

Abb.9: Nachweis <strong>der</strong> Sensibilisierung des Zweijährigen Nr.11, vor und nach dem<br />

Sommer<br />

Dargestellt sind die Reaktionen des Zweijährigen Nr.: 11, welcher im Sommer 1997 geboren wurde und im<br />

Frühjahr und Herbst 1999 im FIT (3.3) auf eine „generelle“ Sensibilisierung mit dem ZP Antikörper (AK)<br />

(3.2.3.2), sowie eine spezifische gegen Culicoides nubeculosus (Cn) (3.2.4) untersucht wurde. Alle angegebenen<br />

Konzentrationsstufen beziehen sich auf die Einheit µg/ml Blut.<br />

Dieser Zweijährige zeigte bei beiden Untersuchungen eine „generelle“ Sensibilisierung, nachgewiesen durch das<br />

Antiserum gegen Pferdeimmunglobulin und im Frühjahr eine spezifische Sensibilisierung gegen Culicoides<br />

nubeculosus. Alle freigesetzten Histaminmengen sind im Verhältnis zur maximal möglichen freisetzbaren Menge<br />

(durch kochen; 3.3.7.2) auf <strong>der</strong> y-Achse aufgetragen.


% von Max (Koch)<br />

130<br />

120<br />

110<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

Abb.10: Nachweis <strong>der</strong> Sensibilisierung des Zweijährigen Nr. 18, vor und nach dem<br />

Sommer<br />

56<br />

Zweijähriger Nr.18<br />

AK60F AK20F Cn25F Cn5F Cn0,5F Cn0,05F AK60H AK20H<br />

Cn15H Cn5H Cn0,5H Cn0,05H<br />

Dargestellt sind die Reaktionen des Zweijährigen Nr.: 18, welcher im Sommer 1997 geboren wurde und im<br />

Frühjahr und Herbst 1999 im FIT (3.3) auf eine „generelle“ Sensibilisierung mit dem ZP Antikörper (AK)<br />

(3.2.3.2), sowie eine spezifische gegen Culicoides nubeculosus (Cn) (3.2.4) untersucht wurde. Alle angegebenen<br />

Konzentrationsstufen beziehen sich auf die Einheit µg/ml Blut.<br />

Dieser Zweijährige zeigte bei beiden Untersuchungen eine „generelle“ Sensibilisierung, nachgewiesen durch das<br />

Antiserum gegen Pferdeimmunglobulin und im Frühjahr eine spezifische Sensibilisierung gegen Culicoides<br />

nubeculosus. Alle freigesetzten Histaminmengen sind im Verhältnis zur maximal möglichen freisetzbaren Menge<br />

(durch kochen; 3.3.7.2) auf <strong>der</strong> y-Achse aufgetragen.


% von Max (Koch)<br />

130<br />

120<br />

110<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

Abb.11: Nachweis <strong>der</strong> Sensibilisierung des Zweijährigen Nr. 20, vor und nach dem<br />

Sommer<br />

57<br />

Zweijähriger Nr.20<br />

AK60F AK20F Cn25F Cn5F Cn0,5F Cn0,05F AK60H AK20H<br />

Cn15H Cn5H Cn0,5H Cn0,05H<br />

Dargestellt sind die Reaktionen des Zweijährigen Nr.: 20, welcher im Sommer 1997 geboren wurde und im<br />

Frühjahr und Herbst 1999 im FIT (3.3) auf eine „generelle“ Sensibilisierung mit dem ZP Antikörper (AK)<br />

(3.2.3.2), sowie eine spezifische gegen Culicoides nubeculosus (Cn) (3.2.4) untersucht wurde. Alle angegebenen<br />

Konzentrationsstufen beziehen sich auf die Einheit µg/ml Blut.<br />

Dieser Zweijährige zeigte bei beiden Untersuchungen eine „generelle“ Sensibilisierung, nachgewiesen durch das<br />

Antiserum gegen Pferdeimmunglobulin und im Frühjahr eine spezifische Sensibilisierung gegen Culicoides<br />

nubeculosus. . Alle freigesetzten Histaminmengen sind im Verhältnis zur maximal möglichen freisetzbaren<br />

Menge (durch kochen; 3.3.7.2) auf <strong>der</strong> y-Achse aufgetragen. Alle freigesetzten Histaminmengen sind im<br />

Verhältnis zur maximal möglichen freisetzbaren Menge (durch kochen; 3.3.7.2) auf <strong>der</strong> y-Achse aufgetragen.


% von Max (Koch)<br />

130<br />

120<br />

110<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

58<br />

Zweijähriger Nr.15<br />

AK60F AK20F Cn25F Cn5F Cn0,5F Cn0,05F AK60H AK20H<br />

Cn15H Cn5H Cn0,5H Cn0,05H<br />

Abb.12: Nachweis <strong>der</strong> Sensibilisierung des Zweijährigen Nr. 15, vor und nach dem<br />

Sommer<br />

Dargestellt sind die Reaktionen des Zweijährigen Nr.: 15, welcher im Sommer 1997 geboren wurde und im<br />

Frühjahr und Herbst 1999 im FIT (3.3) auf eine „generelle“ Sensibilisierung mit dem ZP Antikörper (AK)<br />

(3.2.3.2), sowie eine spezifische gegen Culicoides nubeculosus (Cn) (3.2.4) untersucht wurde. Alle angegebenen<br />

Konzentrationsstufen beziehen sich auf die Einheit µg/ml Blut.<br />

Dieser Zweijährige zeigte bei beiden Untersuchungen eine „generelle“ Sensibilisierung, nachgewiesen durch das<br />

Antiserum gegen Pferdeimmunglobulin und eine spezifische Sensibilisierung gegen Culicoides nubeculosus. Alle<br />

freigesetzten Histaminmengen sind im Verhältnis zur maximal möglichen freisetzbaren Menge (durch kochen;<br />

3.3.7.2) auf <strong>der</strong> y-Achse aufgetragen.<br />

Da auch hier, wie bei den Jährlingen, die Probennahme im Februar und damit zu einer Zeit,<br />

wo die letzte Allergenexposition im vorigen Jahr stattfand, durchgeführt wurde, erfaßt die<br />

Februaruntersuchung die spezifische Sensibilisierung gegen Culicoiden aus dem Vorjahr.<br />

Bei deutlicher „genereller“ Sensibilisierung im Frühjahr und im Herbst, haben wir das<br />

interessante Phänomen, daß wir nach einem allergiefreien Winter eine relativ hohe Allergen<br />

spezifische Sensibilisierung nachweisen können. Diese fällt bei allen Culicoides nubeculosus<br />

positiven Tieren, nach einem stark Allergen exponierenden Sommer, deutlich ab o<strong>der</strong> wird<br />

sogar negativ. Warum es unter Allergenexposition zu einer funktionellen<br />

Hyposensibilisierung bis Desensibilisierung kam, bleibt zu untersuchen. Daß es sich hierbei<br />

nicht um eine bleibende Hyposensibilisierung handeln muß, zeigen die Ergebnisse unter 4.3.


4.2.4 Reaktionen dreijähriger Pferde vor und nach dem Sommer im FIT<br />

59<br />

Hier wurden 10 Pferde im Februar und 8 von ihnen nochmals im Oktober 1999 mit <strong>der</strong><br />

gleichen Fragestellung und unter den selben Bedingungen, wie unter 4.2.2 beschrieben,<br />

untersucht.<br />

Bei einem Pferd war lei<strong>der</strong> zu beiden Terminen eine <strong>Aus</strong>wertung wegen eines zu geringen<br />

Gesamthistamingehaltes und einem daraus resultierenden zu hohen Spontanfreisetzung (>=<br />

6%)(3.3.8.3) nicht möglich. Zusätzlich waren im Frühjahr 3 weitere Tiere aus gleichem Grund<br />

nicht auswertbar (s. Tabelle 5).<br />

Eines <strong>der</strong> Tiere (Pferd Nr. 26) zeigte im Frühjahr einen deutlichen Hinweis auf eine<br />

spezifische Sensibilisierung gegenüber Culicoides nubeculosus (3.2.4), war aber wegen einer<br />

zu hohen Spontanfreisetzung nach den festgelegten Kriterien (3.3.8.3) nicht zuverlässig zu<br />

werten. Dasselbe Pferd zeigte im Herbst eine eindeutige Culicoides nubeculosus spezifische<br />

Reaktion (vgl. Tabelle 5). Alle an<strong>der</strong>en auswertbaren Tiere zeigten keine spezifische<br />

Sensibilisierung gegen Culicoides nubeculosus (vgl. Tabelle 5).<br />

Im Gegensatz dazu verfügten im Februar alle wertbaren Tieren über eine „generelle“<br />

Sensibilisierung. Zum Herbst hin nahm diese bei einem Pferd (Nr. 24) sichtbar ab (Abb. 13)<br />

und wurde bei 2 Pferden (Nr. 21 und Nr. 25) sogar negativ (Abb. 14 und Tabelle 5).<br />

% von Max (Koch)<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

Dreijähriger Nr.24<br />

AK60F AK20F Cn25F Cn5F Cn0,5F Cn0,05F AK60H AK20H<br />

Cn15H Cn5H Cn0,5H Cn0,05H<br />

Abb.13: Nachweis <strong>der</strong> Sensibilisierung des Dreijährigen Nr. 24, vor und nach dem<br />

Sommer<br />

Dargestellt sind die Reaktionen des Dreijährigen Nr.: 24, welcher im Sommer 1997 geboren wurde und im<br />

Frühjahr und Herbst 1999 im FIT (3.3) auf eine „generelle“ Sensibilisierung mit dem ZP Antikörper (AK)<br />

(3.2.3.2), sowie eine spezifische gegen Culicoides nubeculosus (Cn) (3.2.4) untersucht wurde. Alle angegebenen<br />

Konzentrationsstufen beziehen sich auf die Einheit µg/ml Blut.<br />

Dieser Dreijährige zeigte bei beiden Untersuchungen eine „generelle“ Sensibilisierung, nachgewiesen durch das<br />

Antiserum gegen Pferdeimmunglobulin und keine spezifische Sensibilisierung gegen Culicoides nubeculosus. .<br />

Alle freigesetzten Histaminmengen sind im Verhältnis zur maximal möglichen freisetzbaren Menge (durch<br />

kochen; 3.3.7.2) auf <strong>der</strong> y-Achse aufgetragen.


% von Max (Koch)<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

Abb.14: Nachweis <strong>der</strong> Sensibilisierung des Dreijährigen Nr. 25, vor und nach dem<br />

60<br />

Dreijähriger Nr.25<br />

AK60F AK20F Cn25F Cn5F Cn0,5F Cn0,05F AK60H AK20H<br />

Cn15H Cn5H Cn0,5H Cn0,05H<br />

Sommer<br />

Dargestellt sind die Reaktionen des Dreijährigen Nr.: 25, welcher im Sommer 1997 geboren wurde und im<br />

Frühjahr und Herbst 1999 im FIT (3.3) auf eine „generelle“ Sensibilisierung mit dem ZP Antikörper (AK)<br />

(3.2.3.2), sowie eine spezifische gegen Culicoides nubeculosus (Cn) (3.2.4) untersucht wurde. Alle angegebenen<br />

Konzentrationsstufen beziehen sich auf die Einheit µg/ml Blut.<br />

Dieser Dreijährige zeigte im Frühjahr eine „generelle“ Sensibilisierung, nachgewiesen durch das Antiserum<br />

gegen Pferdeimmunglobulin. Alle freigesetzten Histaminmengen sind im Verhältnis zur maximal möglichen<br />

freisetzbaren Menge (durch kochen; 3.3.7.2) auf <strong>der</strong> y-Achse aufgetragen.<br />

In dieser Jahrgangsstufe war ebenfalls bei allen Tieren im Frühjahr eine „generelle“<br />

Sensibilisierung nachzuweisen. Der Abfall zum Herbst hin bei einigen Tieren ließ sich analog<br />

<strong>der</strong> gleichen Beobachtung bei den Jährlingen erklären (vgl. 4.2.2).<br />

Wie in allen vorherigen Jahrgängen fand sich auch hier zumindest ein Tier, welches eindeutig<br />

spezifisch gegen Culicoides nubeculosus sensibilisiert ist, aber bisher keinerlei Klinik<br />

ausgeprägt hatte.


Tabellarische Übersicht über die durchgeführten Untersuchungen bei Jungpferden:<br />

Fohlen:<br />

Nummer: geb.: Culicoides nubeculosus Antiserum (AK)<br />

Frühjahr Herbst Frühjahr Herbst<br />

33 99 - -<br />

34 99 - +<br />

35 99 - -<br />

36 99 - +<br />

37 99 - -<br />

38 99 - -<br />

39 99 - -<br />

40 99 + -<br />

41 99 - -<br />

42 99 - -<br />

Jährlinge:<br />

Nummer: geb.: Culicoides nubeculosus Antiserum (AK)<br />

Frühjahr Herbst Frühjahr Herbst<br />

1 98 - - + +<br />

2 98 + + + -<br />

3 98 n.a. n.a. n.a. n.a.<br />

4 98 - - + +<br />

5 98 - - + +<br />

6 98 n.a. - n.a. +<br />

7 98 - n.d. + n.d.<br />

8 98 n.a. - n.a. +<br />

9 98 n.a. - n.a. +<br />

10 98 + + + +<br />

61


Zweijährige:<br />

Nummer: geb.: Culicoides nubeculosus Antiserum (AK)<br />

Frühjahr Herbst Frühjahr Herbst<br />

11 97 + - + +<br />

12 97 n.a. n.a. n.a. n.a.<br />

13 97 - n.d. + n.d.<br />

14 97 - n.d. + n.d.<br />

15 97 + + + +<br />

16 97 n.a. n.a. n.a. n.a.<br />

17 97 - - + +<br />

18 97 + - + +<br />

19 97 n.a.;(+) + n.a. +<br />

20 97 + - + +<br />

31 97 - - + +<br />

32 97 - n.d. + n.d.<br />

Dreijährige:<br />

Nummer: geb.: Culicoides nubeculosus Antiserum (AK)<br />

Frühjahr Herbst Frühjahr Herbst<br />

21 96 - - + -<br />

22 96 - n.d. + n.d.<br />

23 96 - n.d. + n.d.<br />

24 96 - - + +<br />

25 96 - - + -<br />

26 96 n.a.;(+) + n.a. +<br />

27 96 n.a. - n.a. +<br />

28 96 n.a. - n.a. +<br />

29 96 - - + +<br />

30 96 n.a. n.a. n.a. n.a.<br />

62<br />

Tabelle 5<br />

Dargestellt sind die positiven (+) und negativen (-) Reaktionen im FIT (3.3) bei allen, an Jungpferden<br />

durchgeführten Untersuchungen im Überblick.<br />

Untersucht wurden die Pferde auf eine „generelle“ Sensibilisierung, mit einem Antiserum gegen<br />

Pferdeimmunglobulin (3.2.3.2) und auf eine spezifische Sensibilisierung gegen Culicoides nubeculosus (3.2.4).<br />

Als Abkürzungen wurden verwendet: n.a. = nicht auswertbar; n.d. = nicht durchgeführt; (+) = die Pferde waren<br />

zu diesem Untersuchungszeitpunkt nicht auswertbar (3.3.8.3), zeigten aber deutliche Hinweise auf eine<br />

Sensibilisierung.


4.3 Sensibilisierungsverhalten bei Pferden mit und ohne anamnestischer<br />

Erkrankung an Sommerekzem unter Allergenkarenz auf Spiekeroog<br />

63<br />

Verbringt man Islandpferde mit Sommerekzem auf die Ostfriesische Insel Spiekeroog, so<br />

verschwinden die klinischen Symptome.<br />

In die hier vorgestellte Untersuchung waren einbezogen:<br />

-17 Islandpferde mit klinisch ausgeprägtem Sommerekzem auf dem Festland kamen im Alter<br />

von 6 bis 17 Jahren nach Spiekeroog (Tabelle 2). Daraufhin verschwanden bei allen Tieren<br />

die Symptome innerhalb weniger Wochen vollständig. Sie befanden sich zum Zeitpunkt <strong>der</strong><br />

Erstuntersuchung im Frühjahr 1999 seit 1 bis 15 Jahren auf <strong>der</strong> Insel, ohne jemals wie<strong>der</strong><br />

klinische Merkmale gezeigt zu haben.<br />

-9 Islandpferde ohne <strong>Aus</strong>prägung klinischer Zeichen eines Sommerekzems, die im Alter von 3<br />

bis 21 Jahren nach Spiekeroog kamen (Tabelle 2). 7 dieser Tiere waren mindestens 5 Jahre alt<br />

und hätten auf dem Festland ein Sommerekzem ausprägen können. 2 <strong>der</strong> 9 Pferde (Nr. 18 und<br />

Nr. 20; Tabelle 2) waren mit 3 bis 4 Jahren eventuell noch zu jung, um eine erkennbare<br />

Sommerekzem-Symptomatik ausprägen zu können, bevor sie nach Spiekeroog übersiedelten.<br />

Keines dieser Tiere entwickelte auf Spiekeroog Zeichen von Sommerekzem.<br />

<strong>Aus</strong> dem bei allen erkrankten Tieren beobachteten vollständigen und nachhaltigen<br />

Verschwinden des Sommerekzems wird vermutet, daß diese Allergie auslösenden und<br />

unterhaltenden Culicoides-Gnitzen auf Spiekeroog wegen <strong>der</strong> dortigen klimatischen<br />

Bedingungen nicht vorkommen. Die Tiere würden somit in Allergenkarenz leben. Dafür<br />

spricht auch, daß auf Spiekeroog bisher kein Pferd ein Sommerekzem entwickelt hat.<br />

Von diesen 26 Islandpferden (Tab.2) wurden im Frühjahr 1999: 26 Pferde, im Herbst 1999: 25<br />

Pferde und im darauffolgenden Sommer 2000 noch mal 10 Pferde im FIT (3.3) mit 2<br />

Fragestellungen untersucht:<br />

1. Ob und wie wirkt sich die Allergenkarenzzeit auf die „generelle“ und Culicoides<br />

nubeculosus spezifische Sensibilisierung <strong>der</strong> Basophilen dieser Tiere aus ?<br />

2. Wenn die Tiere noch eine Sensibilisierung ihrer Basophilen zeigen, gibt es dabei<br />

saisonale Unterschiede ?<br />

Von den 9 stets gesunden Tieren (Tabelle 2 und Tabelle 6), war bei 7 (Tabelle 6) zu keinem<br />

Zeitpunkt <strong>der</strong> durchgeführten Untersuchungen eine Allergen spezifische Vernetzung <strong>der</strong><br />

membranständigen Antikörper zu erzielen, obwohl ihre Basophilen mit funktionellen


64<br />

Antikörpern nachweislich besetzt (Tabelle 6) und die Tiere somit „generell“ sensibilisiert<br />

waren.<br />

Bei Pferd Nr. 20 (anamnestisch gesund), zeigte sich zu zwei von drei Zeitpunkten (vgl.<br />

Abb.14 und Tabelle 6) und bei Pferd Nr. 23 (anamnestisch gesund) zu einem von drei<br />

Zeitpunkten (vgl. Tabelle 6), eine eindeutige Sensibilisierung <strong>der</strong> basophilen Granulozyten,<br />

gegen die Allergenpräparation von Culicoides nubeculosus (3.2.4). Da beide schon seit vielen<br />

Jahren (Pferd Nr. 20 = 18 Jahre, Pferd Nr. 23 = 13 Jahre; vgl. Tabelle 2) auf Spiekeroog leben,<br />

läßt sich nicht beantworten, ob die nachgewiesene Culicoides spezifische Sensibilisierung,<br />

noch aus <strong>der</strong> Zeit am Festland stammt, o<strong>der</strong> ob durch den Kontakt mit an<strong>der</strong>en, auf <strong>der</strong> Insel<br />

vertretenen, kreuzreagierenden Insekten, dieses Ergebnis zustande kommt. Der lange<br />

Aufenthalt auf Spiekeroog empfiehlt zumindest die Vermutung, daß kreuzreagierende<br />

(Insekten?)-Antigene diese Sensibilisierung aufrecht erhalten haben.<br />

Bei den vorberichtlich am Festland erkrankten Tieren, war bei 12 von 17 eine spezifische<br />

Vernetzbarkeit membranständiger Antikörper auf den Basophilen durch Culicoides<br />

nubeculosus zu jedem durchgeführten Untersuchungszeitpunkt möglich (vgl. Tabelle 6 und<br />

Abb. 16). Die restlichen 5 (Pferd Nr. 4, Pferd Nr. 7, Pferd Nr. 11, Pferd Nr. 16 und Pferd Nr.<br />

22) zeigten im Gegensatz zur positiven Frühjahrsuntersuchung im Herbst keine<br />

Histaminfreisetzung nach Stimulation mit Culicoides nubeculosus Allergen (vgl. Tabelle 6<br />

und Abb. 17). Im darauffolgenden Sommer reagierten sie jedoch alle wie<strong>der</strong> positiv auf<br />

Culicoides nubeculosus.<br />

Im Frühjahr und Sommer, war bei allen untersuchten Tiere eine „generelle“ Sensibilisierung,<br />

durch den Ziege anti Pferdeimmunglobulin Antikörper (3.2.3.2) nachzuweisen. (vgl. Tabelle 6<br />

und Abb. 15 bis Abb. 17). <strong>Aus</strong>schließlich im Herbst, konnte das Antiserum bei 3<br />

anamnestisch erkrankten Tieren (Pferd Nr. 4, Pferd Nr. 16 und Pferd Nr. 22) und einem<br />

anamnestisch nicht erkrankten (Pferd Nr. 3) keine Stimulation <strong>der</strong> Basophilen auslösen (vgl.<br />

Tabelle 6). Unser Antiserum konnte somit keine funktionellen Antikörper auf den Basphilen<br />

dieser Tiere nachweisen. Da diese 3 Tiere zum selben Zeitpunkt auch nicht mit Culicoides<br />

nubeculosus reagierten, deutet das Ergebnis eine funktionelle Desensibilisierung an.<br />

Die Tatsache, daß die Nachweisbarkeit <strong>der</strong> spezifischen Sensibilisierung bei einigen Tieren im<br />

Herbst verloren geht, im darauffolgenden Sommer aber wie<strong>der</strong> vorhanden ist, könnte daran<br />

liegen, daß im Herbst die Herde längere Zeit nicht entwurmt worden war. Dafür sprechen die<br />

drastisch erhöhten Gesamthistamingehalte in den Untersuchungsproben (physikalische<br />

Freisetzung: 3.3.7.2). Es ist denkbar, daß durch die Wurmantigene induzierte, hierauf<br />

spezifische Antikörper, in so großer Menge produziert und an Basophile gebunden werden,


65<br />

daß die auf Culicoides spezifischen, von den funktionell entstehenden Zellen, bis unter die<br />

Nachweisgrenze verdrängt werden.<br />

% von Max (Koch)<br />

140<br />

130<br />

120<br />

110<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

Pferd Nr.20<br />

Frühjahr 1999 Herbst 1999 Sommer2000<br />

AK 60 AK 20 Cn 15 Cn 5 Cn 0,5 Cn 0,05<br />

Abb.15: Nachweis <strong>der</strong> Sensibilisierung des Pferdes Nr. 20 in Spiekeroog<br />

Dargestellt sind die Reaktionen des Pferdes Nr.: 20, welches 1978 geboren wurde und seit 1981 ununterbrochen<br />

auf Spiekeroog lebt. Das Pferd zeigte am Festland keine klinischen Symptome für Sommerekzem. Untersucht<br />

wurde es im Frühjahr 1999, im Herbst 1999 und im Sommer 2000 im FIT(3.3) auf eine spezifische<br />

Sensibilisierung gegen Culicoides nubeculosus (3.2.4) und eine „generelle“ Sensibilisierung, nachgewiesen durch<br />

das Antiserum gegen Pferdeimmunglobulin (ZP Antikörper) (AK) (3.2.3.2). Alle angegebenen<br />

Konzentrationsstufen, beziehen sich auf die Einheit µg/ml Blut.<br />

Dieses Pferd zeigte durchgehend eine „generelle“ Sensibilisierung. Im Frühjahr 1999 und im Sommer 2000 war<br />

eine spezifische Sensibilisierung gegen Culicoides nubeculosus nachzuweisen. Im Herbst 1999 war das<br />

Testergebnis in Bezug auf Culicoides nubeculosus negativ. Alle freigesetzten Histaminmengen sind im<br />

Verhältnis zur maximal möglichen freisetzbaren Menge (durch kochen; 3.3.7.2) auf <strong>der</strong> y-Achse aufgetragen.


% von Max (Koch)<br />

140<br />

130<br />

120<br />

110<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

66<br />

Pferd Nr.26<br />

Frühjahr 1999 Herbst 1999 Sommer2000<br />

AK 60 AK 20 Cn 15 Cn 5 Cn 0,5 Cn 0,05<br />

Abb.16: Nachweis <strong>der</strong> Sensibilisierung des Pferdes Nr. 26 in Spiekeroog<br />

Dargestellt sind die Reaktionen des Pferdes Nr.: 26, welches 1981 geboren wurde und seit 1989 ununterbrochen<br />

auf Spiekeroog lebt. Das Pferd zeigte am Festland klinische Symptome für Sommerekzem. Untersucht wurde es<br />

im Frühjahr 1999, im Herbst 1999 und im Sommer 2000 im FIT(3.3) auf eine spezifische Sensibilisierung gegen<br />

Culicoides nubeculosus (3.2.4) und eine „generelle“ Sensibilisierung, nachgewiesen durch das Antiserum gegen<br />

Pferdeimmunglobulin (ZP Antikörper) (AK) (3.2.3.2). Alle angegebenen Konzentrationsstufen, beziehen sich<br />

auf die Einheit µg/ml Blut.<br />

Dieses Pferd zeigte durchgehend eine „generelle“ Sensibilisierung und eine spezifische Sensibilisierung gegen<br />

Culicoides nubeculosus. Alle freigesetzten Histaminmengen sind im Verhältnis zur maximal möglichen<br />

freisetzbaren Menge (durch kochen; 3.3.7.2) auf <strong>der</strong> y-Achse aufgetragen.


% von Max (Koch)<br />

140<br />

130<br />

120<br />

110<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

67<br />

Pferd Nr.16<br />

Frühjahr 1999 Herbst 1999 Sommer2000<br />

AK 60 AK 20 Cn 15 Cn 5 Cn 0,5 Cn 0,05<br />

Abb.17: Nachweis <strong>der</strong> Sensibilisierung des Pferdes Nr. 16 in Spiekeroog<br />

Dargestellt sind die Reaktionen des Pferdes Nr.: 16, welches 1990 geboren wurde und seit 1998 ununterbrochen<br />

auf Spiekeroog lebt. Das Pferd zeigte am Festland klinische Symptome für Sommerekzem. Untersucht wurde es<br />

im Frühjahr 1999, im Herbst 1999 und im Sommer 2000 im FIT(3.3) auf eine spezifische Sensibilisierung gegen<br />

Culicoides nubeculosus (3.2.4) und eine „generelle“ Sensibilisierung, nachgewiesen durch das Antiserum gegen<br />

Pferdeimmunglobulin (ZP Antikörper) (AK) (3.2.3.2). Alle angegebenen Konzentrationsstufen, beziehen sich<br />

auf die Einheit µg/ml Blut.<br />

Dieses Pferd zeigte im Frühjahr 1999 und im Sommer 2000 eine „generelle“ Sensibilisierung.und eine<br />

spezifische Sensibilisierung gegen Culicoides nubeculosus. Im Herbst 1999 war keine Sensibilisierung<br />

nachzuweisen. Alle freigesetzten Histaminmengen sind im Verhältnis zur maximal möglichen freisetzbaren<br />

Menge (durch kochen; 3.3.7.2) auf <strong>der</strong> y-Achse aufgetragen.<br />

Alle Tiere, die einmal ein Sommerekzem ausgeprägt hatten, zeigten also auch noch nach 1 bis<br />

15-jähriger Symptomfreiheit (vgl. Tabelle 2 und Tabelle 6), eine nachweisbar spezifische<br />

Sensibilisierung auf ihren basophilen Granulozyten (Tabelle 6). Auffällig sind die im<br />

Jahresverlauf deutlichen Schwankungen in <strong>der</strong> Stärke, <strong>der</strong> durch Culicoides nubeculosus<br />

erreichbaren Stimulierbarkeit (vgl. Abb. 15 bis Abb. 17). Es läßt sich jedoch nicht sagen, ob<br />

es sich hier um Reaktionen handelt, die gegen auf Spiekeroog vorhandene Culicoides-Gnitzen<br />

gerichtet sind. Wenn dem so wäre, dürften sie zahlenmäßig so gering vertretenen sein, daß es<br />

für die <strong>Aus</strong>prägung von Symptomen nicht ausreicht. Wahrscheinlicher wäre, daß es auf<br />

Spiekeroog mit Culicoides nubeculosus kreuzreagierende, aber nicht „krankmachende“<br />

Insekten gibt, welche zu einer Boosterung des Immunsystemes, aber nicht zur <strong>Aus</strong>bildung<br />

einer Allergie führen.<br />

Grundsätzlich zeigt sich weiter, daß alle Tiere mindestens zu einem Untersuchungszeitpunkt<br />

„generell“ sensibilisiert sind (s. Tabelle 6). Bei 7 dieser Pferde wurde zu keinem Zeitpunkt,<br />

durch Culicoides nubeculosus (3.2.4) eine Stimulation <strong>der</strong> Basophilen erreicht. Deshalb ist<br />

davon auszugehen, daß bei diesen Tieren, die durch den eingesetzten Antikörper gegen


68<br />

Pferdeimmunglobulin (3.2.3.2) nachweisbare Sensibilisierung durch hier nicht untersuchte<br />

Antigene zustande gekommen ist (vgl. 4.1 und 4.2).<br />

Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse <strong>der</strong> Untersuchungen auf Spiekeroog:<br />

- daß eine einmal erflogende Sensibilisierung gegen Culicoides Allergene auch nach 15jähriger<br />

Symptomfreiheit unter den Bedingungen in Spiekeroog noch nachweisbar ist.<br />

Diese Tiere haben ihre Reaktionsbereitschaft zur Entstehung eines Sommerekzems auf<br />

dem Festland somit nicht verloren. Welche Ursachen die Sensibilisierung<br />

aufrechterhalten, ohne klinische Symptome auszulösen, bleibt zu untersuchen.<br />

- daß die bei 3 Tieren in <strong>der</strong> Herbstuntersuchung beobachtete funktionelle spezifische<br />

(gegen Culicoides nubeculosus) und „generelle“ Desensibilisierung (gegenüber <strong>der</strong><br />

vorausgegangenen Frühjahrsuntersuchung) nur temporär und im darauffolgenden Sommer<br />

wie<strong>der</strong> aufgehoben ist. Die Ursachen dafür zu klären, wäre von grunglegendem und<br />

praktischen Interesse.


Tabellarische Übersicht über die durchgeführten Untersuchungen in Spiekeroog:<br />

69<br />

Pferd Ekzem Cul F Cul H Cul S AK F AK H AK S<br />

1 - - - - + + +<br />

2 + + + n.d. + + n.d.<br />

3 - - - n.d. + - n.d.<br />

4 + + - n.d. + - n.d.<br />

5 + + + n.d. + + n.d.<br />

6 - - - n.d. + + n.d.<br />

7 + n.a. - + n.a. + +<br />

8 + + n.d. + + n.d. +<br />

9 - - - n.d. + + n.d.<br />

10 + + + n.d. + + n.d.<br />

11 + + - + + + +<br />

12 + + + n.d. + + n.d.<br />

13 - - - n.d. + + n.d.<br />

14 + + + + + + +<br />

15 + + + n.d. + + n.d.<br />

16 + + - + + - +<br />

17 - - - n.d. + + n.d.<br />

18 - - - n.d. + + n.d.<br />

19 + + + n.d. + + n.d.<br />

20 - + - + + + +<br />

21 + + + n.d. + + n.d.<br />

22 + + - + + - +<br />

23 - + - - + + +<br />

24 + + + n.d. + + n.d.<br />

26 + + + + + + +<br />

27 + + + n.d. + + n.d.<br />

Tabelle 6<br />

Dargestellt sind die positiven (+) und negativen (-) Reaktionen im FIT (3.3), bei allen in Spiekeroog<br />

durchgeführten Untersuchungen im Überblick. Die Abkürzungen bedeuten:<br />

F:Frühjahr 1999; H: Herbst 1999; S: Sommer 2000; n.a.: nicht auswertbar;n.d.: nicht durchgeführt; AK:<br />

Antikörper gegen Pferdeimmunglobulin G (H+L)(3.2.3.2); Cul: Culicoides nubeculosus-Allergenpräparation<br />

(3.2.4)


70<br />

4.4 Verlaufsuntersuchung von Sommerekzem kranken und symptomfreien Pferden<br />

In dieser Verlaufsuntersuchung war zu prüfen:<br />

1. Wie zuverlässig <strong>der</strong> FIT (3.3) eine spezifische Sensibilisierung von Pferden gegen<br />

Culicoides nubeculosus im jahreszeitlichen Verlauf erfassen kann?<br />

2. Wie die im FIT (3.3) nachgewiesene Sensibilisierung <strong>der</strong> basophilen Granulozyten mit<br />

<strong>der</strong> klinischen <strong>Aus</strong>prägung korreliert?<br />

Dazu wurde eine Gruppe von 14 Sommerekzem kranken und 12 gesunden Tieren, welche<br />

unter identischen Bedingungen, auf einem Gestüt in Süddeutschland in ganzjähriger<br />

Weidehaltung leben über ein Jahr, von Februar 1999 bis Januar 2000, in Abständen von vier<br />

bis sechs Wochen im FIT (3.3), auf ihre spezifische Sensibilisierung gegenüber den saisonal<br />

auftretenden Culicoides-Gnitzen, mittels <strong>der</strong> Allergenpräparation aus Culicoides nubeculosus<br />

(3.2.4) und mit dem Antikörper ZP (H+L) (3.2.3.2) auf ihre „generelle“ Sensibilisierung<br />

überprüft. Es handelte sich ausschließlich um erwachsene Pferde, welche bei Versuchsbeginn<br />

8 Jahre und älter waren.<br />

4.4.1 Übereinstimmung <strong>der</strong> im FIT (3.3) erfaßten Sensibilisierung <strong>der</strong> basophilen<br />

Granulozyten und <strong>der</strong> auftretenden Klinik<br />

Bei diesen Tieren wurde im FIT (3.3), sowohl <strong>der</strong> Grad <strong>der</strong> spezifischen Sensibilisierung mit<br />

Antikörpern gegen Culicoides nubeculosus (3.2.4), als auch eine „generelle“<br />

Sensibibilisierung durch das Antiserum gegen Pferdeimmunglobulin (3.2.3.2) und die<br />

physikalische Freisetzung (Koch) (3.3.7.2), zur Bestimmung des Histamingehaltes in <strong>der</strong><br />

Untersuchungsprobe, nach von den beiden Antikörpern vermittelten Freisetzungsformen<br />

untersucht.<br />

Es stellte sich heraus, daß alle klinisch an Sommerekzem erkrankten Tiere zu jedem<br />

Untersuchungszeitpunkt eine eindeutige, wenn auch unterschiedlich starke<br />

Histaminfreisetzung, auf das hier verwendeten Culicoides Allergen zeigten (s.Tab: 8). Die<br />

verschiedenen jahreszeitlichen Verlaufskinetiken sind hier im folgenden beispielhaft<br />

dargestellt (Abb 19, Abb. 21 und Abb. 23). Damit ist die Nachweismöglichkeit ihrer<br />

spezifischen Sensibilisierung gegen Culicoides nubeculosus unabhängig von <strong>der</strong> Zeit <strong>der</strong><br />

Allergenexposition und <strong>der</strong> <strong>Aus</strong>prägungszeit klinischer Symptome.<br />

Bei all diesen Tieren konnte bei allen Untersuchungen, außer im September, eine „generelle“<br />

Sensibilisierung ihrer basophilen Granulozyten durch das Antiserum gegen<br />

Pferdeimmunglobulin nachgewiesen werden (Tabelle 8). Nur im September war bei 5 von 14


71<br />

Tieren die durch das Antiserum (3.2.3.2) induzierte Freisetzung verschwunden. Gleichzeitig<br />

zeigten jedoch alle diese Tiere bei <strong>der</strong> Allergen induzierten Freisetzung eine eindeutige bis<br />

höchstgradige Reaktion (Tabelle 8 und Abb. 20). Demnach dürften die basophilen<br />

Granulozyten mit Antikörpern gegen Culicoides nubeculosus sensibilisiert sein, die von dem<br />

hier eingesetzten Antiserum gegen Pferdeimmunglobulin (H+L) (3.2.3.2) nicht erkannt<br />

wurden. Dies ist ein weiterer Hinweis, daß auf den basophilen Granulozyten des Pferdes mehr<br />

als ein Immunglobulinisotyp funktionell wirksam sein kann (vgl. 4.1 und 4.2).


% von Max (Koch)<br />

72<br />

Abb.19: Spezifische Sensibilisierung des Pferdes Nr. 22, für Culicoides nubeculosus im<br />

Jahresverlauf<br />

Dargestellt sind die Reaktionen des Pferdes Nr.: 22, welches 1981 geboren wurde. Untersucht wurde es im<br />

Verlauf eines Jahres (Februar 1999 bis Januar 2000) im FIT (3.3) auf eine spezifische Sensibilisierung gegen<br />

Culicoides nubeculosus (3.2.4). Dieses Pferd zeigte im Sommer deutliche klinische Symptome des<br />

Sommerekzems. Alle angegebenen Konzentrationsstufen, beziehen sich auf die Einheit µg/ml Blut.<br />

Das Pferd zeigt durchgehend eine Sensibilisierung gegenüber <strong>der</strong> eingesetzten Culicoides Präparation. Alle<br />

freigesetzten Histaminmengen sind im Verhältnis zur maximal möglichen freisetzbaren Menge (durch kochen;<br />

3.3.7.2) auf <strong>der</strong> y-Achse aufgetragen.<br />

% von Max (Koch)<br />

240<br />

220<br />

200<br />

180<br />

160<br />

140<br />

120<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

Pferd Nr.22<br />

Januar Februar März April Mai Juni August September November<br />

Cn15 Cn5 Cn0,5 Cn0,05<br />

Pferd Nr.22<br />

Januar Februar März April Mai Juni August September November<br />

AK60 AK20<br />

Abb.20: “Generelle” Sensibilisierung des Pferdes Nr. 22 im Jahresverlauf<br />

Dargestellt sind die Reaktionen des Pferdes Nr.: 22, welches 1981 geboren wurde. Untersucht wurde es im<br />

Verlauf eines Jahres (Februar 1999 bis Januar 2000) im FIT (3.3) auf eine „generelle“ Sensibilisierung,<br />

nachgewiesen durch ein Antiserum gegen Pferdeimmunglobulin (ZP Antikörper) (AK) (3.2.3.2). Dieses Pferd<br />

zeigte im Sommer deutliche klinische Symptome des Sommerekzems. Alle angegebenen Konzentrationsstufen,<br />

beziehen sich auf die Einheit µg/ml Blut.<br />

Bei ihm waren fast ganzjährig funktionelle Antikörper auf den Basophilen nachweisbar. <strong>Aus</strong>nahmen zeigten sich<br />

im Herbst, wo im September keine und im November deutlich weniger funktionelle Antikörper durch das<br />

eingesetzte Antiserum (3.2.3.2) nachgewiesen werden konnten. Alle freigesetzten Histaminmengen sind im<br />

Verhältnis zur maximal möglichen freisetzbaren Menge (durch kochen; 3.3.7.2) auf <strong>der</strong> y-Achse aufgetragen.


% von Max (Koch)<br />

240<br />

220<br />

200<br />

180<br />

160<br />

140<br />

120<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

Abb.21: Spezifische Sensibilisierung des Pferdes Nr. 8, für Culicoides nubeculosus im<br />

Jahresverlauf<br />

73<br />

Pferd Nr.8<br />

Januar Februar März April Mai Juni August September November<br />

Dargestellt sind die Reaktionen des Pferdes Nr.: 8, welches 1985 geboren wurde. Untersucht wurde es im Verlauf<br />

eines Jahres (Februar 1999 bis Januar 2000) im FIT (3.3) auf eine spezifische Sensibilisierung gegen Culicoides<br />

nubeculosus (3.2.4). Dieses Pferd zeigte im Sommer deutliche klinische Symptome des Sommerekzems. Alle<br />

angegebenen Konzentrationsstufen, beziehen sich auf die Einheit µg/ml Blut.<br />

Das Pferd zeigt durchgehend eine Sensibilisierung gegenüber <strong>der</strong> eingesetzten Culicoides Präparation. Im Juni<br />

war dieses Tier wegen einer zu hohen Spontanfreisetzung nicht auswertbar (3.3.8.3). Alle freigesetzten<br />

Histaminmengen sind im Verhältnis zur maximal möglichen freisetzbaren Menge (durch kochen; 3.3.7.2) auf <strong>der</strong><br />

y-Achse aufgetragen.<br />

% von Max (Koch)<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

Cn15 Cn5 Cn0,5 Cn0,05<br />

Pferd Nr.8<br />

Januar Februar März April Mai Juni August September November<br />

AK60 AK20<br />

Abb.22: “Generelle” Sensibilisierung des Pferdes Nr. 8 im Jahresverlauf<br />

Dargestellt sind die Reaktionen des Pferdes Nr.: 8, welches 1985 geboren wurde. Untersucht wurde es im Verlauf<br />

eines Jahres (Februar 1999 bis Januar 2000) im FIT (3.3) auf eine „generelle“ Sensibilisierung, nachgewiesen<br />

durch ein Antiserum gegen Pferdeimmunglobulin (ZP Antikörper) (AK) (3.2.3.2). Dieses Pferd zeigte im<br />

Sommer deutliche klinische Symptome des Sommerekzems. Alle angegebenen Konzentrationsstufen, beziehen<br />

sich auf die Einheit µg/ml Blut.<br />

Bei ihm waren ganzjährig funktionelle Antikörper auf den Basophilen nachweisbar. Im Juni war dieses Tier<br />

wegen einer zu hohen Spontanfreisetzung nicht auswertbar (3.3.8.3). Alle freigesetzten Histaminmengen sind im<br />

Verhältnis zur maximal möglichen freisetzbaren Menge (durch kochen; 3.3.7.2) auf <strong>der</strong> y-Achse aufgetragen.


% von Max (Koch)<br />

240<br />

220<br />

200<br />

180<br />

160<br />

140<br />

120<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

Abb.23: Spezifische Sensibilisierung des Pferdes Nr. 6, für Culicoides nubeculosus im<br />

74<br />

Pferd Nr.6<br />

Januar Februar März April Mai Juni August September November<br />

Jahresverlauf<br />

Dargestellt sind die Reaktionen des Pferdes Nr.: 6, welches 1983 geboren wurde. Untersucht wurde es im Verlauf<br />

eines Jahres (Februar 1999 bis Januar 2000) im FIT (3.3) auf eine spezifische Sensibilisierung gegen Culicoides<br />

nubeculosus (3.2.4). Dieses Pferd zeigte im Sommer deutliche klinische Symptome des Sommerekzems. Alle<br />

angegebenen Konzentrationsstufen, beziehen sich auf die Einheit µg/ml Blut.<br />

Das Pferd zeigt durchgehend eine Sensibilisierung gegenüber <strong>der</strong> eingesetzten Culicoides Präparation. Alle<br />

freigesetzten Histaminmengen sind im Verhältnis zur maximal möglichen freisetzbaren Menge (durch kochen;<br />

3.3.7.2) auf <strong>der</strong> y-Achse aufgetragen.<br />

% von Max (Koch)<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

Cn15 Cn5 Cn0,5 Cn0,05<br />

Pferd Nr.6<br />

Januar Februar März April Mai Juni August September November<br />

AK60 AK20<br />

Abb.24: “Generelle” Sensibilisierung des Pferdes Nr. 6 im Jahresverlauf<br />

Dargestellt sind die Reaktionen des Pferdes Nr.: 6, welches 1983 geboren wurde. . Untersucht wurde es im<br />

Verlauf eines Jahres (Februar 1999 bis Januar 2000) im FIT (3.3) auf eine „generelle“ Sensibilisierung,<br />

nachgewiesen durch ein Antiserum gegen Pferdeimmunglobulin (ZP Antikörper) (AK) (3.2.3.2). Dieses Pferd<br />

zeigte im Sommer deutliche klinische Symptome des Sommerekzems. Alle angegebenen Konzentrationsstufen,<br />

beziehen sich auf die Einheit µg/ml Blut.<br />

Bei ihm waren ganzjährig funktionelle Antikörper auf den Basophilen nachweisbar. Alle freigesetzten<br />

Histaminmengen sind im Verhältnis zur maximal möglichen freisetzbaren Menge (durch kochen; 3.3.7.2) auf <strong>der</strong><br />

y-Achse aufgetragen.


75<br />

Bei 6 <strong>der</strong> 12 klinisch ekzemfreien Pferden konnte eindeutig und zu den meisten<br />

Untersuchungszeitpunkten (mit <strong>Aus</strong>nahme von September und November) eine Culicoides<br />

nubeculosus spezifische Sensibilisierung ihrer basophilen Granulozyten gefunden werden<br />

(vgl. Tabelle 7). Bei keinem <strong>der</strong> Tiere war anamnestisch o<strong>der</strong> bei den Untersuchungen ein<br />

Hinweis auf eine klinische Allergieausprägung festzustellen. Stellvertretend für diese Gruppe,<br />

ist Pferd Nr. 7 in Abb. 25 dargestellt.


% von Max (Koch)<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

Abb.25: Spezifische Sensibilisierung des Pferdes Nr. 7, für Culicoides nubeculosus im<br />

Jahresverlauf<br />

76<br />

Pferd Nr.7<br />

Dargestellt sind die Reaktionen des Pferdes Nr.: 7, welches 1988 geboren wurde. Untersucht wurde es im Verlauf<br />

eines Jahres (Februar 1999 bis Januar 2000) im FIT (3.3) auf eine spezifische Sensibilisierung gegen Culicoides<br />

nubeculosus (3.2.4). Dieses Pferd zeigte nie klinische Symptome des Sommerekzems. Alle angegebenen<br />

Konzentrationsstufen, beziehen sich auf die Einheit µg/ml Blut.<br />

Das Pferd zeigt außer im September durchgehend eine Sensibilisierung gegenüber <strong>der</strong> eingesetzten Culicoides<br />

Präparation. Alle freigesetzten Histaminmengen sind im Verhältnis zur maximal möglichen freisetzbaren Menge<br />

(durch kochen; 3.3.7.2) auf <strong>der</strong> y-Achse aufgetragen.<br />

% von Max (Koch)<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

Januar Februar März April Mai Juni August September November<br />

Cn15 Cn5 Cn0,5 Cn0,05<br />

Pferd Nr.7<br />

Januar Februar März April Mai Juni August September November<br />

AK60 AK20<br />

Abb.26: “Generelle” Sensibilisierung des Pferdes Nr. 7 im Jahresverlauf<br />

Dargestellt sind die Reaktionen des Pferdes Nr.: 7, welches 1988 geboren wurde. . Untersucht wurde es im<br />

Verlauf eines Jahres (Februar 1999 bis Januar 2000) im FIT (3.3) auf eine „generelle“ Sensibilisierung,<br />

nachgewiesen durch ein Antiserum gegen Pferdeimmunglobulin (ZP Antikörper) (AK) (3.2.3.2). Dieses Pferd<br />

zeigte nie klinische Symptome des Sommerekzems. Alle angegebenen Konzentrationsstufen, beziehen sich auf<br />

die Einheit µg/ml Blut. Alle freigesetzten Histaminmengen sind im Verhältnis zur maximal möglichen<br />

freisetzbaren Menge (durch kochen; 3.3.7.2) auf <strong>der</strong> y-Achse aufgetragen.


77<br />

Die basophilen Granulozyten <strong>der</strong> restlichen 6 von 12 symptomfreien Tiere (Tabelle 7),<br />

konnten zu keinem Untersuchungszeitpunkt, durch Culicoides nubeculosus stimuliert werden.<br />

(Beispielhafte Darstellung des Pferdes Nr. 18 in Abb. 27).<br />

In <strong>der</strong> Gruppe <strong>der</strong> ekzemfreien Tiere konnte genau wie bei den Tieren mit Ekzem, zu jedem<br />

Untersuchungszeitpunkt, mit <strong>Aus</strong>nahme des Versuchs im September, eine repräsentative<br />

Histaminausschüttung, durch das Antiserum gegen Pferdeimmunglobulin (3.2.3.2) beobachtet<br />

werden. Demnach zeigten alle eine „generelle“ Sensibilisierung ihrer basophilen<br />

Granulozyten mit funktionellen Antikörpern. Im September war diese bei 3 (Pferd 15, Pferd<br />

18 und Pferd 26) von 11 Pferden (ein Tier war im September nicht auswertbar) verschwunden<br />

(vgl. Tabelle 7 und Abb. 28). Im Gegensatz zu den Tieren mit Ekzem, konnte hier bei keinem<br />

dieser 3 Tiere eine positive Reaktion durch die Culicoides nubeculosus Allergenpräparation<br />

ausgelöst werden.


% von Max (Koch)<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

78<br />

Pferd Nr.18<br />

Januar Februar März April Mai Juni August September November<br />

Abb.27: Spezifische Sensibilisierung des Pferdes Nr. 18, für Culicoides nubeculosus im<br />

Jahresverlauf<br />

Dargestellt sind die Reaktionen des Pferdes Pferd Nr.: 18, welches 1984 geboren wurde. Untersucht wurde es im<br />

Verlauf eines Jahres (Februar 1999 bis Januar 2000) im FIT (3.3) auf eine spezifische Sensibilisierung gegen<br />

Culicoides nubeculosus (3.2.4). Dieses Pferd zeigte nie klinische Symptome des Sommerekzems. Alle<br />

angegebenen Konzentrationsstufen, beziehen sich auf die Einheit µg/ml Blut.<br />

Das Pferd zeigte durchgehend keine Sensibilisierung gegenüber <strong>der</strong> eingesetzten Culicoides Präparation. Alle<br />

freigesetzten Histaminmengen sind im Verhältnis zur maximal möglichen freisetzbaren Menge (durch kochen;<br />

3.3.7.2) auf <strong>der</strong> y-Achse aufgetragen.<br />

% von Max (Koch)<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

Cn15 Cn5 Cn0,5 Cn0,05<br />

Pferd Nr.18<br />

Januar Februar März April Mai Juni August September November<br />

AK60 AK20<br />

Abb.28: “Generelle” Sensibilisierung des Pferdes Nr. 18 im Jahresverlauf<br />

Dargestellt sind die Reaktionen des Pferdes Nr.: 18, welches 1984 geboren wurde. Untersucht wurde es im<br />

Verlauf eines Jahres (Februar 1999 bis Januar 2000) im FIT (3.3) auf eine „generelle“ Sensibilisierung,<br />

nachgewiesen durch ein Antiserum gegen Pferdeimmunglobulin (ZP Antikörper) (AK) (3.2.3.2). Dieses Pferd<br />

zeigte nie klinische Symptome des Sommerekzems. Alle angegebenen Konzentrationsstufen, beziehen sich auf<br />

die Einheit µg/ml Blut.<br />

Bei ihm waren fast ganzjährig funktionelle Antikörper auf den Basophilen nachweisbar. <strong>Aus</strong>nahmen zeigten sich<br />

im Herbst, wo im September keine funktionellen Antikörper durch das eingesetzte Antiserum (3.2.3.2)<br />

nachgewiesen werden konnten. Alle freigesetzten Histaminmengen sind im Verhältnis zur maximal möglichen<br />

freisetzbaren Menge (durch kochen; 3.3.7.2) auf <strong>der</strong> y-Achse aufgetragen.


79<br />

Zusammenfassend zeigen die Verlaufsuntersuchungen demnach: Während sich die klinischen<br />

Symptome in <strong>der</strong> Regel auf die Monate April bis Oktober beschränken (Expositionszeit durch<br />

die Gnitzen), steht im Gegensatz hierzu die durchgehende Vernetzbarkeit, <strong>der</strong><br />

membranständigen Antikörper, durch die Culicoides nubeculosus Allergenpräparation, <strong>der</strong> an<br />

Ekzem erkrankten Tiere, auch im Winter, <strong>der</strong> klinisch inaperenten Zeit (s. Tab. 8). Dies zeigt,<br />

daß die spezifische Stimulationsbereitschaft <strong>der</strong> Basophilen, zumindest über einen Zeitraum<br />

von mehrerem Monaten, ohne Allergenexposition und damit auch ohne die <strong>Aus</strong>bildung von<br />

Symptomen einer Allergie, erhalten bleibt (vgl. 4.3).<br />

Weiter konnten wir bei allen untersuchten Tieren zu jedem Untersuchungszeitpunkt, mit<br />

<strong>Aus</strong>nahme des Versuches im September (Tabelle 7 und Tabelle 8) eine repräsentative<br />

Histaminausschüttung auf das eingesetzte Antiserum (3.2.3.2) und damit eine „generelle“<br />

Sensibilisierung ihrer basophilen Granulozyten nachweisen. Dieses „Herbstphänomen“ spricht<br />

dafür, daß zu diesem Zeitpunkt die Dichte <strong>der</strong> Antikörper auf den basophilen Granulozyten,<br />

die von unserem Antiserum erkannt und überbrückt werden, abgenommen hat (vgl. 4.2 und<br />

4.3).<br />

Die Tatsache, daß ein Teil <strong>der</strong> an Ekzem erkrankten Tiere im September, trotz des Verlustes<br />

<strong>der</strong> Stimulaionsbereitschaft durch das Antiserum, deutlich bis höchstgradig auf die<br />

Allergenpräparation reagierten spricht dafür, daß mindestens 2 Immunglobulinisotypen auf<br />

den basophilen Granulozyten vorkommen, die eine Aktivierung dieser und damit eine Typ I<br />

allergische Reaktion vermitteln können (vgl.4.2 und 4.4).<br />

Da auch in diesem Versuchsansatz alle Tiere zu mindestens einem Zeitpunkt eine „generelle“<br />

Sensibilisierung zeigten, aber bei 6 Pferden nie eine Überbrückung dieser Antikörper durch<br />

Culicoides erreicht werden konnte, ist anzunehmen, daß die Ursache hierfür, in Kontakt mit<br />

an<strong>der</strong>en Antigenen zu begründen ist (vgl. 4.1, 4.2 und 4.3), die hier nicht erfaßt wurden.<br />

Daß sich auch in diesem Fall, wie<strong>der</strong> Tiere fanden, welche trotz eindeutiger Stimulierbarkeit<br />

durch das Allergen, keine klinischen Symptome ausprägten (vgl. 4.2), bleibt zu diskutieren.<br />

Eine statistische <strong>Aus</strong>wertung erübrigt sich in sofern, da alle Pferde mit klinischer <strong>Aus</strong>prägung<br />

einer Allergie auch bei je<strong>der</strong> Untersuchung, eine spezifische Sensibilisierung ihre basophilen<br />

Granulozyten im FIT zeigten.


Tabellarische Übersicht über die durchgeführten Verlaufuntersuchungen:<br />

Tabelle 7<br />

Dargestellt sind die positiven (+) und negativen (-) Reaktionen im FIT (3.3), bei allen durchgeführten<br />

Verlaufsuntersuchungen.<br />

80<br />

Nichtekzemer:<br />

Pferd Januar Februar März April Mai Juni August September November<br />

Cul AK Cul AK Cul AK Cul AK Cul AK Cul AK Cul AK Cul AK Cul AK<br />

7 + + + + + + + + + + + + + + - + + +<br />

9 + + n.a. n.a. + + + + + + + + n.a. n.a. + + + +<br />

12 - + + + + + + + + + + + + + - + - +<br />

15 n.a. n.a. n.a. n.a. - + - + - + - + - + - - n.a. n.a.<br />

17 - + - + - + - + - + - + - + - + - +<br />

18 - + - + - + - + - + - + - + - - - +<br />

19 - + + + + + n.a. n.a. + + + + + + - + - +<br />

23 - + n.a. n.a. - + - + - + - + - + n.a. n.a. - +<br />

24 n.a. n.a. - + - + n.a. n.a. - + n.a. n.a. - + - + - +<br />

25 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. + + + + n.d. n.d. + + n.a. n.a.<br />

26 + + + + n.a. n.a. + + + + + + n.d. n.d. - - + +<br />

34 - + n.d. n.d. n.a. n.a. n.a. n.a. - + - + - + - + - +<br />

n.a.: nicht auswertbar Cul : Culicoides nubeculosus<br />

n.d.: nicht durchgeführt AK : Antiserum ( Ziege anti Pferdeimmunglobulin Antikörper )<br />

Ekzemer:<br />

Pferd Januar Februar März April Mai Juni August September<br />

November<br />

Cul AK Cul AK Cul AK Cul AK Cul AK Cul AK Cul AK Cul AK Cul AK<br />

1 + + + + + + + + + + + + + + + - + +<br />

2 + + + + + + + + + + + + + + + + + +<br />

3 + + + + + + + + + + + + n.d. n.d. + + + +<br />

4 + + + + + + + + + + + + n.d. n.d. + - + +<br />

6 + + + + + + + + + + + + + + + + + +<br />

8 + + + + + + + + + + n.d. n.d. + + + + + +<br />

11 + + n.a. n.a. n.a. n.a. + + + + + + + + + - + +<br />

20 + + + + + + + + + + + + + + + - + +<br />

22 + + + + + + + + + + + + + + + - + +<br />

29 + + + + + + + + + + + + n.d. n.d. + + + +<br />

30 + + + + + + + + + + + + n.d. n.d. + + + +<br />

31 + + n.d. n.d. n.a. n.a. + + + + + + + + + + + +<br />

32 + + n.d. n.d. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. + + + +<br />

33 + + n.d. n.d. + + + + + + + + + + + + + +<br />

n.a.: nicht auswertbar Cul : Culicoides nubeculosus<br />

n.d.: nicht durchgeführt AK : Antiserum ( Ziege anti Pferdeimmunglobulin Antikörper )<br />

Tabelle 8<br />

Dargestellt sind die positiven (+) und negativen (-) Reaktionen im FIT (3.3), bei allen durchgeführten<br />

Verlaufsuntersuchungen im Überblick.


5. Diskussion<br />

81<br />

Beim Sommerekzem handelt es sich um eine weltweit verbreitete Erkrankung bei Pferden.<br />

Obwohl es bei allen Pfer<strong>der</strong>assen gefunden wird, ist das Islandpferd beson<strong>der</strong>s häufig<br />

betroffen. Da es bisher keine zuverlässige Möglichkeit <strong>der</strong> Diagnostik gab, ist auch über die<br />

Mechanismen, welche darüber entscheiden, ob es zu einer klinischen <strong>Aus</strong>prägung kommt,<br />

wenig bekannt. Die durchgeführten Untersuchungen sind als ersten Schritt zum Verständnis<br />

<strong>der</strong> Abläufe im Körper zu verstehen.<br />

5.1 Untersuchungen zur Sensibilisierung von Pferden in Island<br />

Bei 2 <strong>der</strong> 12 Pferde ist nach den Kriterien <strong>der</strong> <strong>Aus</strong>wertung des hier eingesetzten funktionellen<br />

in vitro Tests (FIT), auf Typ I Allergien in <strong>der</strong> höchsten Konzentration von Culicoides<br />

nubeculosus ein positives Ergebnis zu verzeichnen. Vergleicht man das aber mit dem<br />

Ergebnis von sensibilisierten Pferden hier auf dem Kontinent, fällt deutlich auf, daß sowohl<br />

die Höhe <strong>der</strong> Freisetzungswerte (knapp über dem Grenzwert von 9 %), wie auch die Tatsache,<br />

daß die folgenden Konzentrationsstufen deutlich negativ sind, bestenfalls für eine erste Stufe<br />

<strong>der</strong> Sensibilisierung für Culicoides Allergen sprechen.<br />

Da auf Island keine allergisierenden Culicoidesarten vorkommen, dürfte die stattgefundene<br />

Freisetzung durch eine Kreuzreaktion mit auf Island vorkommenden Insekten verursacht<br />

worden sein. Die Möglichkeit dieser Kreuzreaktionen wird schon in <strong>der</strong> Arbeit von KAUL<br />

1998 zwischen dem Allergen Culicoides nubeculosus und den nur in den USA auftretenden<br />

Culicoides variipennis beschrieben. Hier ist von einer Kreuzreaktion mit einem uns<br />

unbekannten Antigen in Island auszugehen. Ob diese spezifische Sensibilisierung gegen<br />

Culicoides nubeculosus eine Prädisposition für die Entwicklung des Sommerekzems auf dem<br />

Festland darstellt, wäre durch eine Exposition mit Culicoides Gnitzen zu prüfen.<br />

Die Untersuchung <strong>der</strong> Histaminfreisetzung aus basophilen Granulozyten wurde hier neben<br />

Culicoides nubeculosus mit weiteren Allergenpräparationen durchgeführt. Die hierfür<br />

verwendeten Präparationen waren Hausstaubmilbe, Feuerameise, Hausfliege, Eintagsfliege,<br />

Mosquito, Motte und Wadenstecher.<br />

Die nachgewiesenen Histaminfreisetzungen auf Motte, Hausstaubmilbe und Feuerameise<br />

korrelierten nicht mit den Reaktionen auf Culicuides nubeculosus, sowie auch nicht<br />

untereinan<strong>der</strong>. Dies belegt, daß die eingesetzten Allergenpräparationen keine unspezifische<br />

Aktivierung von basophilen Granulozyten verursachten, son<strong>der</strong>n alle über eine<br />

Kreuzvernetzung von Antikörpern auf <strong>der</strong> Zelloberfläche reagierten, die Epitope auf den


82<br />

positiv reagierenden Präparationen spezifisch erkannten. Diese Pferde waren somit spezifisch<br />

für diese Allergene sensibilisiert.<br />

5.2 Jungpferde<br />

Bei den wenige Monate alten Fohlen ist auffällig, daß hier nur 2 von 10 Tieren auf den<br />

eingesetzten ZP-AK (H+L) reagierten, während dieser sonst bei fast allen erwachsenen<br />

Tieren in <strong>der</strong> Lage war, Histamin aus den basophilen Granulozyten freizusetzen.<br />

<strong>Aus</strong> <strong>der</strong> Situation heraus, daß beim Pferd noch nicht bekannt ist, welche<br />

Immunglobulinisotypen an allergischen Erkrankungen beteiligt sind und welche sich auf <strong>der</strong><br />

Oberfläche von Mastzellen und basophilen Granulozyten befinden, wird deshalb in <strong>der</strong><br />

Untersuchung ein Antiserum genutzt, das möglichst viele Immunglobuline binden kann. Da<br />

bei allen Ig-Isotypen die leichten Ketten übereinstimmen, wurde ein anti Pferde IgG (H+L)<br />

Antiserum gewählt, in <strong>der</strong> Hoffnung, daß es neben IgG indirekt auch alle an<strong>der</strong>en Isotypen<br />

über ihre leichten Ketten binden können, so sie denn auf den Basophilen vorkommen.<br />

Betrachtet man die oben beschriebenen Ergebnisse mit diesem Hintergrund ergeben sich zwei<br />

mögliche Schlußfolgerungen:<br />

1. Die untersuchten Fohlen haben auf ihren basophilen Granulozyten<br />

Immunglobulinisotypen gebunden, welche <strong>der</strong> eingesetzte Antikörper nicht erkennt bzw.<br />

nicht bindet und damit kommt es zu keiner Histaminausschüttung.<br />

2. Die Tiere haben in ihrem frühen Leben noch nicht genügend Immunglobuline (vor allem<br />

IgE) gebildet, da sie bisher erst „wenige“ Allergenkontakte hatten. Die daraus<br />

resultierende Dichte von Immunglobulinen auf den Zellen ermöglicht es dem eingesetzten<br />

Antikörper nicht, genügend Immunglobuline zu binden.<br />

Für die erste These spricht, daß es auch Tiere gibt, welche im FIT auf das Allergen Culicoides<br />

nubeculosus positiv reagieren und im gleichen Ansatz mit dem Antikörper kein Histamin<br />

freisetzen. Diese Tiere haben auf jeden Fall genügend Immunglobuline auf <strong>der</strong> Zelloberfläche,<br />

da sie sonst nicht positiv auf das Allergen reagieren könnten. Hier drängt sich <strong>der</strong> Verdacht<br />

auf, daß es Immunglobulinisotypen auf den Basophilen geben muß, welche vom ZP-AK<br />

(H+L) nicht erkannt werden.<br />

Bei Betrachtung <strong>der</strong> Untersuchungsergebnisse aller Jungpferde ist auffällig, daß unter den<br />

zweijährigen Tieren bei mehreren ein deutlicher Abfall in <strong>der</strong> freigesetzten Histaminmenge


83<br />

durch Culicoides zum Herbst hin zu verzeichnen ist. In diesem Alter entscheidet sich häufig<br />

auch klinisch, ob ein Pferd an Sommerekzem erkrankt. Es wäre denkbar, daß es sich um<br />

regulatorische Mechanismen des Körpers handelt. Ein <strong>Aus</strong>blick über diesbezügliche<br />

Regulationsmechanismen wird unter 5.6 gegeben.<br />

Geht man davon aus, daß es sich nicht um Regulationsmechanimen handelt, bleiben zwei<br />

weitere Möglichkeiten denkbar:<br />

1. Die Tiere wurden über den Sommer mit so viel an<strong>der</strong>en Antigenen konfrontiert, auf die sie<br />

Immunglobuline ausgebildt haben, daß <strong>der</strong> relative Anteil <strong>der</strong>er, welche das Allergen<br />

erkennen, auf den Basophilen so stark abgenommen hat, daß damit eine Überbrückung<br />

durch das Allergen nicht mehr möglich ist.<br />

2. Über den Sommer wurden neue basophile Granulozyten gebildet, welche eine an<strong>der</strong>e<br />

(aktuelle) Immunglobulinbesetzung haben. Hierbei ist <strong>der</strong> Anteil <strong>der</strong> allergenerkennenden<br />

Immunglobuline geringer als im Frühjahr.<br />

Bei beidem würde es sich um eine relative Verschiebung <strong>der</strong> auf Basophilen gebundenen<br />

Antikörpern und damit um eine relative Abschwächung handeln.<br />

5.3 Pferde in Spiekeroog<br />

Bei den Pferden in Spiekeroog ist auffällig, daß 4 Ekzemer zu einem Untersuchungszeitpunkt<br />

(Herbst 1999) bei sehr hohen Gesamthistaminwerten ein negatives Testergebnis lieferten,<br />

obwohl sie in den Sommermonaten positiv waren.<br />

Eine mögliche Ursache könnte in <strong>der</strong> Tatsache beruhen, daß zum Zeitpunkt dieser<br />

Untersuchung die Herde schon längere Zeit nicht entwurmt worden war und sich deshalb die<br />

Immunglobuline auf <strong>der</strong> Zelloberfläche <strong>der</strong> basophilen Granulozyten im Verhältnis so<br />

verschoben haben, daß die, welche auf Culicuides nubeculosus reagieren, in zu geringer<br />

Dichte Vorhanden waren, um im FIT eine positive Reaktion auszulösen. Wird ein Tier akut<br />

mit einem bestimmten Antigen konfrontiert, so exprimiert es vermehrt Antigen spezifische<br />

Antikörper. Damit können diese Antigen spezifischen Antikörper auch in gößerer Zahl<br />

gebunden werden und dadurch Antikörper mit an<strong>der</strong>er Spezifität relativ verdrängen.<br />

Von Mensch und Maus ist bekannt, daß zur Abwehr von Würmern ebenfalls vor allem<br />

Immunglobuline des IgE-Isotyps gebildet werden. Bei stark verwurmten Tieren könnten also<br />

gegen Wurmepitope gerichtete IgE-Isotypen stärker auf <strong>der</strong> Zelloberfläche vertreten sein als


84<br />

solche, die gegen Allergenepitope gerichtet sind. Damit wäre <strong>der</strong> Abfall von <strong>der</strong> Allergen<br />

vermittelten Histaminfreisetzung zu erklären.<br />

Ein weiterer Punkt, welcher bei den Untersuchungen in Spiekeroog auffiel, ist die Tatsache,<br />

daß es in Spiekeroog 2 Tiere gibt, welche eindeutig gegen Culicoides sensibilisiert sind, aber<br />

am Festland keine klinischen Symptome gezeigt hatten. Hierfür wären zwei verschiedene<br />

Erklärungsmöglichkeiten denkbar: Die eine wäre, daß die Tiere schon am Festland<br />

sensibilisiert wurden, ohne die Krankheit auszubilden (vergleiche 5.2 und 5.4). Die an<strong>der</strong>e<br />

wäre, daß die Tiere in Spiekeroog durch kreuzreagierende Insekten in <strong>der</strong> Zeit, in <strong>der</strong> sie dort<br />

leben, sensibilisiert wurden, jedoch ohne klinische Zeichen einer Allergie auszuprägen.<br />

Die Feststellung, daß bei den im FIT untersuchten Pferden im Sommer ein Anstieg in <strong>der</strong><br />

Histaminfreisetzung durch das Allergen zu verzeichnen ist, spricht dafür, daß es in<br />

Spiekeroog eventuell doch Culicoiden gibt. Damit wäre zu for<strong>der</strong>n, daß diese nur in so<br />

geringer Zahl vorkommen, daß sie zwar eine Boosterung hervorrufen können, aber für das<br />

<strong>Aus</strong>prägen klinischer Symptome mengenmäßig nicht ausreichen. Wahrscheinlicher wäre, daß<br />

die Boosterung nicht von Culicoiden, son<strong>der</strong>n von an<strong>der</strong>en kreuzreagierenden Insekten auf<br />

Spiekeroog ausgelöst wird.<br />

5.4 Verlaufsuntersuchung<br />

Bei <strong>der</strong> Verlaufsuntersuchung fällt als erstes auf, daß die Hälfte <strong>der</strong> untersuchten, klinisch<br />

gesunden Tiere funktionell gegen Culicoides nubeculosus sensibilisiert sind. Mögliche<br />

Ursachen dafür, warum diese Tiere keine Symptome ausbilden, werden unter 5.6 erörtert.<br />

Weiter zeigte sich, daß es im Herbst kranke Pferde gibt, welche bei bis zu höchstgradiger<br />

Allergen vermittelter Freisetzung, auf das Antiserum gegen Pferdeimmunglobulin negativ<br />

reagierten. Diese Beobachtung bestärkt den Verdacht, daß es beim Pferd mehr als einen<br />

Immunglobulinisotyp gibt, <strong>der</strong> basophile Granulozyten aktivieren kann. Um dies zu<br />

beurteilen, ist <strong>der</strong> direkte Vergleich, zwischen Allergen vermittelter und Antikörper<br />

vermittelter Histaminfreisetzung in einem Versuchsansatz (aus <strong>der</strong> selben Blutzellsuspension)<br />

beson<strong>der</strong>s informativ.


5.5 Spezifität<br />

85<br />

Eine Beurteilung <strong>der</strong> Spezifität des FIT für die klinische <strong>Aus</strong>prägung des Sommerekzems ist<br />

prinzipiell irrelevant, da eine Sensibilisierung <strong>der</strong> Basophilen und Mastzellen eine unbedingte<br />

Vorraussetzung für eine Typ I Allergie darstellt, jedoch alleine keine klinischen Symptome<br />

auslöst. Da eine Sensibilisierung nicht zwingend eine klinische Form <strong>der</strong> Erkrankung bedingt,<br />

ist die Frage <strong>der</strong> Spezifität hinfällig. Immerhin ist die Sensitivität nahe 1, da bisher alle<br />

klinisch an Sommerekzem erkrankten Tiere mit Culicoides nubeculosus eine positive FIT<br />

Reaktion zeigten.<br />

5.6 Hyposensibilisierungsmechanismen<br />

Bei den durchgeführten Untersuchungen im FIT zeigt sich, daß es Pferde gibt, die funktionell<br />

sensibilisiert sind, aber keine klinischen Symptome ausprägen. Die Möglichkeit, daß es sich<br />

hier um eine unspezifische Histaminfreisetzung handelt ist sehr unwahrscheinlich, da sich die<br />

Ergebnisse (FIT positiv bzw. FIT negativ) bei <strong>der</strong> Verlaufsuntersuchung über ein Jahr immer<br />

wie<strong>der</strong> bestätigt haben. Außerdem handelt es sich hier nicht um eine neue Erkenntnis.<br />

STROTHMANN zeigte schon 1982 bei <strong>der</strong> histologischen Untersuchung von Hautstanzen,<br />

daß es gesunde Tiere gibt, welche im histologischen Bild die typischen Verän<strong>der</strong>ungen zeigen,<br />

wie sie bei erkrankten Tieren zu finden sind (Epi<strong>der</strong>mis verdickt, Infiltration von histiozytären<br />

Infiltraten und Infiltration mit eosinophilen Granulozyten).<br />

Die Frage, die sich daraus ergibt:<br />

Warum werden nicht alle funktionell sensibilisierten Tiere krank? Welcher Mechanismus im<br />

Körper steuert, ob ein sensibilisiertes Pferd krank wird o<strong>der</strong> nicht?<br />

Eine mögliche Erklärung ist, daß die Tiere eine natürliche Hypo- bzw. Desensibilisierung<br />

durchmachen. Hierzu gibt es beim Pferd, bei dem noch nicht einmal die genauen<br />

Mechanismen <strong>der</strong> Typ I Allergie vollständig bekannt sind, noch keine Untersuchungen. In <strong>der</strong><br />

Humanmedizin sind hingegen zahlreiche Untersuchungen zur Regulation <strong>der</strong> Typ I Allergie<br />

und zu Hyposensibilisierungsmechanismen durchgeführt worden. Trotzdem sind aber die<br />

genauen Hyposensibilisierungsmechanismen noch unklar (KLIMEK und MALLING, 1999;<br />

VAN DER ZEE und AALBERSE, 1987).


86<br />

KLIMEK und MALLING (1999) vertreten die Vorstellung, daß T-Lymphozyten für den<br />

Wirkmechanismus <strong>der</strong> Hyposensibiliserung eine zentrale Bedeutung besitzen. Insbeson<strong>der</strong>e T-<br />

Helferzellen des TH2-Typs, welche unter an<strong>der</strong>em Interleukin 4 und Interleukin 5 in hohem<br />

Maße produzieren, spielen für die Entwicklung, Aufrechterhaltung und <strong>Aus</strong>lösung einer<br />

Soforttypallergie eine essentielle Rolle. Nach ihrer Meinung veranlaßt eine<br />

Hyposensibilisierungstherapie eine Umorientierung <strong>der</strong> allergeninduzierten<br />

Lymphokinproduktion zu einem dominierenden TH1-Zytokinprofil. Da das Mengenverhältnis<br />

von Il-4 und seinem Regulator, Interferon-, das <strong>Aus</strong>maß <strong>der</strong> IgE-Synthese durch B-Zellen<br />

steuert, hat die Umorientierung eine vermin<strong>der</strong>te IgE-Produktion zur Folge. Inteferon-<br />

hemmt zusätzlich die Differenzierung von TH2-Zellen aus Vorläuferzellen; dadurch stehen<br />

weniger TH2-Zellen zur Verfügung, um B-Zellen Hilfe zur Produktion von IgE-Antikörpern<br />

zu leisten und um die Differenzierung von Mastzellen und Basophilen sowie die Anlockung,<br />

Differenzierung und Aktivierung von Eosinophilen zu ermöglichen.<br />

EBNER (1999) beschreibt, daß eine spezifische Immuntherapie (Hyposensibilisierung)<br />

beson<strong>der</strong>s bei allergischer Rhinokonjuktivitis und Asthma (VARNEY et al., 1991;<br />

BOUSQUET et al., 1987; D´AMANTO et al., 1995; BOUSQUET und MICHEL, 1994) mit<br />

Erfolg eingesetzt wird. Es handelt sich hierbei um die einzige Therapiemöglichkeit, welche<br />

nicht nur die Symptome bekämpft (DES ROCHES et al., 1997; JACOBSEN et al., 1996).<br />

Beim Vergleich von oraler, sublingualer und nasaler Therapiedurchführung variieren die<br />

Ergebnisse, abhängig von <strong>der</strong> verwendeten Methode und <strong>der</strong> eingesetzten Dosis. Bei <strong>der</strong><br />

nasalen und <strong>der</strong> sublingualen Therapie sind die Erfolgschancen vermutlich am größten<br />

(MOSBECH et al., 1987; SABBAH et al., 1994; ANDRI et al., 1995; WELSH et al., 1983).<br />

Der gemessene IgE-Spiegel fällt im Verlauf <strong>der</strong> Therapie nicht signifikant ab. Im Gegensatz<br />

dazu, fällt die IgG4-Konzentration konstant mit <strong>der</strong> Behandlung ab (DJURUP et al., 1984;<br />

EBNER et al., 1997). IgG4 hat keinen Einfluß auf die Komplementaktivierung (DJURUP et<br />

al., 1984; EBNER et al., 1997). Früher wurde IgG als „blockieren<strong>der</strong>“, das Allergen<br />

„neutralisieren<strong>der</strong>“ Antikörper, interpretiert (VAN DER ZEE und AALBERSE, 1987;<br />

LICHTENSTEIN et al., 1968; HUSSAIN et al., 1992). EBNER 1999 sieht genau wie<br />

KLIMEK und MALLING (1999) den entscheidenden Angriffspunkt <strong>der</strong> Therapie, welcher<br />

zum Therapieerfolg führt, auf <strong>der</strong> T-Zellebene.<br />

OKAZAKI et al. (1991) beobachteten bei Versuchen, mit spezifischer Immuntherapie, daß die<br />

Gesamtspiegel von IgG und IgE unter Therapie gleich bleiben, <strong>der</strong> IgG4-Spiegel sinkt jedoch<br />

unter Therapie signifikant ab.


87<br />

UJIKE et al. berichten 1999 darüber, daß Mastzellen von Mäusen neben dem Fc-Rezeptor I,<br />

welcher IgE hochaffin bindet und die Mastzellen damit veranlaßt Mediatoren freizusetzen,<br />

auch noch Fc-Rezeptoren exprimiert. Dieser Rezeptor scheint in vitro in <strong>der</strong> Lage, IgE zu<br />

binden. Fc-RezeptorIIb und Fc-RezeptorIII sind wahrscheinlich in <strong>der</strong> Lage, IgE zu binden<br />

und Serotonin aus den Mastzellen freizusetzen (TAKIZAWA et al., 1992).<br />

PHILIPS et al. (1998) beschrieben bei Mastzellen <strong>der</strong> Ratte die zusätzliche Expression des<br />

hemmenden Fc-RezeptorsIIb und sehen in ihm den hemmenden Gegenspieler des Fc-<br />

Rezeptors.<br />

Die Bindung von Ig-Isotypen auf <strong>der</strong> Zelloberfläche ist nach BENHAMOU et al. (1990),<br />

davon abhängig, welche Fc-Rezeptoren diese Zelle exprimiert. Sie zeigten, daß die Mastzellen<br />

von Labornagern nicht nur den Fc-Rezeptor I, son<strong>der</strong>n auch verschiedene Isoformen des Fc-<br />

RezeptorsII und den Fc-RezeptorIII exprimieren. ALBER et al. (1992) haben die Funktionen<br />

dieser Rezeptoren untersucht und dabei festgestellt, daß eine Stimulation <strong>der</strong> Zelle über den<br />

Fc-RezeptorI und den Fc-RezeptorIII aktivierend wirkt und zur Histaminfreisetzung führt,<br />

während eine Stimulation des Fc-RezeptorsII hemmend wirkt. IgG-Isotypen können also<br />

sowohl hemmend als auch stimulierend auf die Zellen wirken, je nachdem an welchen<br />

Rezeptor sie binden.<br />

All diese Ansatzpunkte zeigen, daß noch einige Forschungsarbeit notwendig ist, um diesen<br />

Mechanimus vollständig für Mensch und Pferd zu klären.


6. Zusammenfassung<br />

88<br />

In dieser Arbeit wurden mit dem von KAUL (1998) entwickelten funktionellen in vitro Test<br />

(FIT) Grad und Verlauf <strong>der</strong> Typ I allergischen Sensibilisierung bei Islandpferden in<br />

unterschiedlichen Haltungs- und Alterssituationen sowie zu unterschiedlichen Jahreszeiten<br />

geprüft.<br />

Dabei standen folgende Fragen und Zielsetzungen im Vor<strong>der</strong>grund:<br />

1. Wie steht es mit <strong>der</strong> Typ I Sensibilisierung bei Pferden, die in einem Culicoides freien<br />

Gebiet (Island) aufgezogen und gehalten werden ?<br />

Alle 12 untersuchten erwachsenen Pferde, die in Island gehalten werden, trugen deutlich<br />

nachweisbare Mengen an Immunglobulinen an <strong>der</strong> Oberfläche ihrer basophilen Granulozyten,<br />

die eine Degranulation auszulösen vermochten. Somit waren alle diese Pferde mit<br />

funktionellen Antikörpern „generell“ sensibilisiert. Dies ist Vorraussetzung, um überhaupt<br />

mit einer Typ I Allergie spezifisch auf ein Allergen reagieren zu können. 4 <strong>der</strong> 12 Tiere<br />

zeigten deutliche Reaktionen gegen Allergenpräparationen aus Insekten, jedoch nicht gegen<br />

Culicoides nubeculosus. 2 an<strong>der</strong>e <strong>der</strong> 12 Pferde reagierten grenzwertig positiv mit <strong>der</strong><br />

höchsten Allergenkonzentration von Culicoides nubeculosus. Vermutlich handelt es sich hier<br />

um eine Kreuzreaktion mit isländischen Insekten (vermutlich Simulium-Arten), da<br />

Sommerekzem induzierende Culicoiden in Island nicht vorkommen. Ob es sich hier auch um<br />

eine „Kreuzsensibilisierung“ handeln könnte, die diese beiden Tieren für eine bevorzugte<br />

<strong>Aus</strong>prägung des Sommerekzems o<strong>der</strong> einer an<strong>der</strong>en Insektenallergie prädisponiert, könnte<br />

durch eine Exposition mit hiesigen Insekten insbeson<strong>der</strong>e mit Culicoides (Gnitzen) geklärt<br />

werden.<br />

2. Wie lange bleiben Pferde mit Sommerekzem nachweislich sensibilisiert, wenn sie sich<br />

für längere Zeit in Culicoides freier Umgebung (Spiekeroog) aufhalten ?<br />

Auch nach bis zu 15 Jahren symptomfreiem Aufenthalt auf Spiekeroog ist bei 17<br />

Islandpferden, die zuvor auf dem Festland nachweislich Sommerekzem ausgeprägt hatten,<br />

weiterhin eine deutliche Sensibilisierung ihrer basophilen Granulozyten gegen Culicoides<br />

nubeculosus nachweisbar. Diese Tiere haben ihre prinzipielle Bereitschaft, bei entsprechen<strong>der</strong><br />

Allergenexposition erneut ein Sommerekzem auszubilden, selbst nach so langer Zeit nicht<br />

verloren. Zudem zeigen alle <strong>der</strong> insgesamt untersuchten 26 Islandpferde eine „generelle“<br />

Sensibilisierung ihrer basophilen Granulozyten, indem sich darauf funktionelle Antikörper


89<br />

nachweisen lassen, <strong>der</strong>en Antigen hier nicht erfasst wurde. Die starken jahreszeitlichen<br />

Schwankungen des Sensibilisierungsgrades, bis hin zur temporären scheinbaren<br />

Desensibilisierung, lassen daran denken, ob auf Spiekeroog heimische Insekten mit<br />

kreuzreaktiven Epitopen durch Restimulation <strong>der</strong> Pferde die Produktion sensibilisieren<strong>der</strong><br />

Antikörper aufrecht erhalten. Somit wäre dies keine echte Allergenkarenzsituation, wie<br />

ursprünglich vermutet. Warum keines <strong>der</strong> Tiere bei <strong>der</strong> vermuteten kreuzreaktiven<br />

Restimulation allergische Symptome entwickelt, bleibt zu klären.<br />

3. Wann entwickeln Jungpferde eine nachweisbare Typ I Sensibilisierung, wenn sie in<br />

einem Gebiet mit starkem Culicoidesflug geboren und gehalten werden ?<br />

Die 10 in Süddeutschland geborenen Fohlen zeigten, daß bei Jungpferden schon nach<br />

wenigen Lebensmonaten sowohl eine „generelle“ (2 Tiere), als auch eine spezifische<br />

Sensibilisierung ihrer basophilen Granulozyten gegen Culicoides nubeculosus (1 Tier) erfolgt<br />

und nachweisbar ist. Weiter wurden 10 einjährige, 12 zweijährige und 10 dreijährige Tiere<br />

untersucht, die im selben Gestüt wie die Fohlen beboren und seither gehalten wurden. Diese<br />

Tiere waren, im Gegensatz zu den Fohlen, alle „generell“ sensibilisiert, d.h. sie trugen<br />

nachweisbare Mengen an funktionellen Antikörpern auf <strong>der</strong> Oberfläche ihrer basophilen<br />

Granulozyten. In jedem Jahrgang wurden einzelne Tiere gefunden, welche eine spezifische<br />

Sensibilisierung gegen Culicoides nubeculosus zeigten. Bei einigen Tieren zeigte sich im<br />

Herbst, im Gegensatz zum Frühjahr, eine schwächere bzw. keine spezifische Aktivierbarkeit<br />

<strong>der</strong> membranständigen Antikörper auf den Basophilen durch Culicoides nubeculosus<br />

Allergen. Hier dürfte eine relative Vermin<strong>der</strong>ung culicoidenreaktiver Antikörper auf den<br />

Basophilen stattgefunden haben, die möglicherweise durch den konkurrierenden Besatz mit<br />

Antikörpern an<strong>der</strong>er Spezifität bedingt war.<br />

Die Tatsache, daß einige Tiere im Herbst, bei nachgewiesener spezifischer Sensibilisierung<br />

gegen Culicoides nubeculosus, mit dem eingesetzten Antiserum gegen Pferdeimmunglobulin<br />

kein Histamin freisetzten, spricht dafür, daß dieses Antiserum nicht alle funktionell<br />

gebundenen Antikörper auf <strong>der</strong> Oberfläche <strong>der</strong> basophilen Granulozyten erkennen kann.<br />

Demnach muß es mindestens zwei Immunglobulinisotypen geben, durch welche die<br />

Basophilen funktionell sensibilisiert und allergische Reaktionen ausgelöst werden können.<br />

4. Wie steht es mit <strong>der</strong> Typ I Sensibilisierung bei erwachsenen Islandpferden mit und ohne<br />

klinischer <strong>Aus</strong>prägung von Sommerekzem in Abhängigkeit von <strong>der</strong> Jahreszeit ?<br />

14 Pferde mit und 12 Pferde ohne Sommerekzem, die mindestens 8 Jahre alt waren und auf<br />

einem Gestüt in Süddeutschland gehalten werden, wurden alle 4 bis 6 Wochen im FIT


90<br />

untersucht. Dabei zeigte sich, daß eine „generelle“ Sensibilisierung bei all diesen Pferden<br />

nachzuweisen war. Die spezifische Sensibilisierung <strong>der</strong> Basophilen gegenüber Culicoides<br />

nubeculosus ließ sich bei allen Tieren mit klinischer <strong>Aus</strong>prägung und bei <strong>der</strong> Hälfte <strong>der</strong> Pferde<br />

ohne klinische Symptome, unabhängig von <strong>der</strong> Jahreszeit und damit von <strong>der</strong><br />

Allergenexposition feststellen. Die jahreszeitliche Kinetik des Sensibilisierungsgrades war<br />

individuell unterschiedlich. Auch in dieser Population von Islandpferden gab es mehrere<br />

Tiere, bei denen eine Stimulation <strong>der</strong> basophilen Granulozyten, durch die Vernetzung<br />

membranständiger Antikörper, ausschließlich im September mit dem eingesetzten Antiserum<br />

nicht mehr möglich war. Zeitgleich zeigten einige von ihnen eine deutliche Reaktion auf die<br />

Culicoides-Präparation. Demnach zeigte sich auch hier, daß mindestens zwei<br />

Immunglobulinisotypen auf <strong>der</strong> Oberfläche basophiler Granulozyten gebunden werden und<br />

eine spezifische Typ I Allergiereaktion auslösen können.<br />

5. Wie bewährt sich <strong>der</strong> funktionelle in vitro Test (FIT) für Typ I Allergien zu<br />

verschiedenen Jahreszeiten und unter Feldbedingungen ?<br />

Ein beson<strong>der</strong>er Vorteil des FIT ist die parallele Erfassung des Gesamthistamingehaltes in <strong>der</strong><br />

Blutzellprobe (durch physikalische und antikörpervermittelte Histaminfreisetzung), dem<br />

Nachweis einer „generellen“ Sensibilisierung in Form <strong>der</strong> funktionellen membranständigen<br />

Antikörper auf den basophilen Granulozyten, ohne das dazu passende Antigen zu kennen und<br />

<strong>der</strong> quantitative Nachweis spezifisch sensibilisieren<strong>der</strong> Antikörper auf Basophilen durch<br />

dosisabhängige Reaktion mit Allergenpräparationen. Nur durch diese Parallelinformationen<br />

an <strong>der</strong>selben Blutprobe waren im Rahmen dieser Untersuchungen wichtige neue Fakten und<br />

Hinweise zu erhalten (Ergebnisse zu den Fragen 1 bis 4 in <strong>der</strong> Zusammenfassung).<br />

Ein noch bestehendes Defizit des FIT ist in <strong>der</strong> Tatsache zu sehen, daß das bisher eingesetzte<br />

Antiserum gegen Pferdeimmunglobulin offensichtlich nicht alle funktionell gebundenen<br />

Antikörperisotypen auf basophilen Granulozyten erfaßt. Es ist anzustreben, durch den Einsatz<br />

geeigneter Antikörper, alle Immunglobulinisotypen des Pferdes zu erfassen und damit alle<br />

funktionellen Immunglobulinisotypen auf den basophilen Granulozyten direkt zu bestimmen.


7. Summary<br />

91<br />

Christine Kobelt: Summer eczema, a type I allergy in Islandic horses: Kinetics of in<br />

vivo-sensitisation of basophilic granulocytes monitored by means of<br />

a functional in vitro test (FIT)<br />

In this study Islandic horses raised and kept un<strong>der</strong> different conditions and of different age,<br />

with and without clinical symptoms sweet itch (summer eczema) were tested at various<br />

seasons for their degree of sensitisation by means of a functional in vitro test (FIT) developed<br />

by Susanne Kaul (1998).<br />

Focus was put on following questions to be answered:<br />

1. What about the type I sensitisation in horses, raised and living in an area without<br />

Culicoides spp. (Iceland) ?<br />

Twelve adult horses, born and living in Iceland, were studied: They showed measurable<br />

amounts of immunoglobulins on the surface of their basophils, capable of inducing a<br />

degranulation. All of them were “generally” sensitised with functional antibodies. This is the<br />

main precondition for the ability to react with a type I hypersensitivity. Four of the tested<br />

horses reacted strongly positive with allergen preparations <strong>der</strong>ived from different insects,<br />

excluding Culicoides nubeculosus.<br />

Upon challenge with different doses of Culicoides nubeculosus allergen 2 additional horses<br />

out of the twelve showed bor<strong>der</strong>line but clear positive reactions. This might be due to cross<br />

reactivities with originary icelandic insects (such as Simulium spp.), for sweet itch inducing<br />

Culicoides spp. do not exist in Iceland. Whether these cross reactions might indicate a cross<br />

sensitization resulting in enhanced susceptibility to sweet itch once exported to Culicoides<br />

areas could be elucidated by exposing them to Culicoides midges.<br />

2. How long will horses with sweet itch stay detectably sensitised, when kept in a<br />

Culicoides free region for a longer period of time (Spiekeroog) ?<br />

Even after 15 years on Spiekeroog without any clinical signs 17 affected horses still proved a<br />

clearly positive sensitisation of their basophils against Culicoides nubeculosus. They did not<br />

loose the principle ability to redevelop sweet itch upon new antigen contact, even after a long<br />

time (up to 15 years tested). Furthermore, all of the 26 examined horses showed a “general”<br />

sensitisation, due to the existence of antibodies capable of inducing a degranulation upon


92<br />

antiserum mediated cross linking without knowing the relevant antigen. The strong seasonal<br />

variations of their degree of sensitisation up to a temporary “desensitisation” suggests the<br />

idea, that insects with cross-reactive epitopes might exist on that island. Through such a<br />

restimulation the production of sensitising immunoglobulins might have maintained. Thus,<br />

these horses might not live in complete absence of restimulation of their once developed<br />

antibody producing cells, as assumed when starting these investigations. Why, however, none<br />

of these animals developed allergic symptoms remains to elucidated.<br />

3. When develop young horses a detectable degree of type I sensitisation if born and raised<br />

in an area with Culicoides spp. ?<br />

The 10 foals un<strong>der</strong> study were born in southern Germany. After only a few month of age 2 of<br />

them clearly showed a “general” and one even a specific sensitisation of their basophils<br />

against Culicoides nubeculosus. Furthermore, 10 yearlings, 12 horses in their second year and<br />

another group of 10 three years old horses from the same stud were examined. In contrast to<br />

the foals, all other ones were “generally” sensitised, i.e. they bore measurable amounts of<br />

functional antibodies on the surface of their basophils. Within all of these three ages groups<br />

there were individual animals being specifically sensitised against Culicoides nubeculosus in<br />

addition. Compared to their reaction in spring some of them had a decreased FIT-response in<br />

autumn. This might be due to a relative decrease of Culicoides specific antibodies on the<br />

surface of their basophils, possibly caused by competition with other cell bound<br />

immunoglobulins of different specificity. The fact, that some of these horses reacted<br />

specifically against Culicoides nubeculosus but did not release any histamine un<strong>der</strong> treatment<br />

with antiserum against equine immunoglobulins suggests that the antiserum used did not<br />

recognize all isotypes of membrane bound antibodies on basophils. This argues for at least<br />

two immunoglobulin isotypes functionally sensitising basophils of the horse<br />

4. What about the type I sensitisation in adult icelandic horses with and without clinical<br />

signs of sweet itch during the course of the year ?<br />

Fourteen affected and twelve healthy adult individuals (at least 8 years of age) from one stud<br />

in southern Germany were repeatedly tested (every 4 to 6 weeks) throughout one year by<br />

means of the FIT. Except a few individuals in September all of these horses were “generally”<br />

sensitised throughout the year. A specific sensitisation against C.n. was seen in all horses with<br />

clinical signs of summer eczema at any time of examination. However, also about half of the<br />

inconspicous horses reacted positively in the FIT, indicating potent regulatory mechanims<br />

preventing these horses from clinical symptoms in spite of a functional degree of sensitisation.


93<br />

The seasonal kinetics in degree of sensitisation varied amongst the horses without any obvious<br />

correlation to seasonal or climatic influences including the time of intense allergen exposition.<br />

In agreement with results mentioned above also these adult horses displayed discordant<br />

reactions – mainly in September - regarding negative reactions with the antiserum to bridge<br />

membrane bound immunoglobulins on basophils but positive ones with the allergen<br />

preparation from Culicoides nubeculosus. Again, this points towards at least two different<br />

isotypes on the surface of basophils accounting for type I allergic reactions.<br />

5. How did the functional in vitro test (FIT) for type I allergies prove good un<strong>der</strong> field<br />

conditions during the different seasons ?<br />

A striking advantage of the FIT is the parallel detection of the total histamine content in the<br />

cells (via physical and antibody mediated release), the “general” sensitisation with functional<br />

membrane bound antibodies on basophils irrespective of their antigen specificity plus the<br />

quantitative verification of specific sensitizing antibodies reacting with allergen preparations<br />

in a dose dependent manner. Only with these synchronized information from one blood<br />

sample important new facts as well as indications could be achieved (concerning the results in<br />

questions 1 to 4of this summary).<br />

A still remaining deficiency of the FIT is due to the fact, that the antiserum against equine<br />

immunoglobulines used up to now, is obviously not detecting all cell-bound functional<br />

antibodies responsible for a degranulation of basophils. The use of antibodies, capable of<br />

detecting all equine immunoglobulins, including the functional isotypes on basophils, is<br />

required.


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G. J. GLEICH (1983):<br />

Allergen-controlled study of intranasal immunotherapy for ragweed hay fever<br />

J. Allergy Clin. Immunol. 71, 454-460


Erklärung<br />

104<br />

Zur Anfertigung dieser Dissertation wurden folgende Hilfsmittel und Hilfen Dritter in<br />

Anspruch genommen:<br />

Materialien und Geräte wurden von <strong>der</strong> <strong>Arbeitsgruppe</strong> <strong>Immunologie</strong> zur Verfügung<br />

gestellt.<br />

Zwei Untersuchungen (Island und Spiekeroog-Sommer) wurden freundlicherweise von<br />

Herrn Udo Rabe und Frau Silke Schöneberg unter meiner Anleitung durchgeführt.<br />

Die Übersetzung <strong>der</strong> Zusammenfassung ins Englische wurde netterweise von Herrn Jens<br />

Rohwer durchgeführt.<br />

Ich habe die Dissertation an folgen<strong>der</strong> wissenschaftlichen Einrichtung angefertigt:<br />

<strong>Arbeitsgruppe</strong> <strong>Immunologie</strong> <strong>der</strong> <strong>Tierärztlichen</strong> <strong>Hochschule</strong> Hannover.<br />

Hannover, 28.02.2001 ..................................................................


Danksagung<br />

105<br />

Herrn Prof. Dr. W. Leibold danke ich herzlich für die Überlassung des Themas, die<br />

Bereitstellung eines Arbeitsplatzes und die je<strong>der</strong>zeit freundlich gewährte Unterstützung.<br />

Frau Dr. Susanne Kaul für die geduldige Einführung in die Thematik und die<br />

Labortätigkeiten.<br />

Herrn PD Dr. habil. H.-J. Schubert und Frau Dr. Wagner danke ich sehr für die stets gewährte<br />

Hilfe bei fachlichen Fragen.<br />

Allen <strong>der</strong>zeitigen und ehemaligen Mitarbeitern <strong>der</strong> <strong>Arbeitsgruppe</strong> <strong>Immunologie</strong> danke ich für<br />

die stets freundliche und kameradschaftliche Arbeitsatmosphäre. Insbeson<strong>der</strong>e gilt mein Dank<br />

Herrn Udo Rabe und Frau Silke Schöneberg für ihre stete Hilfsbereitschaft.<br />

Frau Gaby Bruennlein danke ich für die gewährte Unterstützung bei <strong>der</strong> Durchführung <strong>der</strong><br />

ersten Großversuche.<br />

Herrn Jens Rohwer danke ich für die Übersetzung <strong>der</strong> Zusammenfassung ins Englische.<br />

Greer laboratory danke ich für die Überlassung <strong>der</strong> verwendeten Allergene.<br />

Frau Helga und Herrn Bruno Podlech des Gestütes Wiesenhof, Frau Frauke Füth des<br />

Islandhofes Spiekeroog und Frau Renate Hannemann & Herrn Arnar Jónson des Gestütes<br />

Herridarholl danke ich ganz beson<strong>der</strong>s für die zur Verfügungstellung <strong>der</strong> untersuchten Pferde.<br />

Beson<strong>der</strong>s hervorgehoben werden muß hier noch Frau Sylvia Flath vom Gestüt Wiesenhof,<br />

die mich das ganze Jahr hindurch unermüdlich bei <strong>der</strong> Blutprobenentnahme unterstützte.<br />

Frau Dr. Anke Strothmann-Lüerssen und Herrn Dr. Dirk Lüerssen danke ich für die flexible<br />

Regelung meiner Arbeitszeit und die unkomplizierte Freistellung für mehrtägige<br />

Versuchsdurchführungen.<br />

Herrn Dr. Gerweck <strong>der</strong> Tierklinik in Salzhofen danke ich für die leihweise Überlassung seines<br />

Brutschrankes.


106<br />

Abschließend möchte ich mich bei all denjenigen bedanken, die mich die ganze Zeit hindurch<br />

begleitet und unterstützt haben. Ganz beson<strong>der</strong>s seien hier Olaf de la Roi, Jan Wollenschläger,<br />

Bärbel Anton, Heidi Kuiper und Maren Schmidt erwähnt, die mir aus je<strong>der</strong> Not halfen.

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