Pathophysiologie der akuten C. psittaci-Infektion in der Säugetierlunge (Kälbermodell)

Einleitung: Chlamydia psittaci (Cp)-Infektionen können bei Mensch und Tier respiratorische Erkrankungen unterschiedlichen Schweregrades verursachen. Unter Verwendung eines etablierten Kälber-Modells [1, 2] waren die Ziele der vorliegenden Studie 1.) die pathophysiologische Charakterisierung der pulmonalen Reaktionsmechanismen sowie 2.) der klinische Vergleich mit natürlich infizierten Kälbern.

Methoden: Je 21 Kälbern wurden 10⁸ Einschluss-bildende Einheiten Cp oder Zellsuspension intrabronchial inokuliert. 1 – 2 Tage nach Inokulation (dpi) wurden drei gesunde, naive Sentinel-Kälber mit den Cp-infizierten Tieren vergesellschaftet. Ausgangswerte wurden ab einer Woche vor Inokulation gewonnen. Analysiert wurden Ergebnisse des klinischen Scorings, der nicht-invasiven Lungenfunktionsdiagnostik (Spirometrie, Kapnovolumetrie, Impulsoszillo-resistometrie) und der Blutproben (Zellkomposition, Konzentration des Lipopolysaccharid-bindenden Proteins (LBP), Gehalt chlamydialer DNA, Antikörper Bildung). Während der Sektionen (n = 3 an 2, 3, 4, 7, 10, 14 & 35 dpi) wurde broncho-alveoläre Lavageflüssigkeit (BALF) gewonnen und zytologisch untersucht.

Ergebnisse: Nach experimenteller Inokulation erreichte die fieberhafte, von respiratorischen Symptomen geprägte Allgemeininfektion ihren Höhepunkt 2 – 3 dpi und klang im Laufe einer Woche ab, ohne das Ausgangsniveau wieder zu erreichen. Dieser Verlauf spiegelte sich auch in der LBP-Konzentration wider. Trotz kurzen, flachen Atmungsmusters war 2 – 3dpi das Atemminutenvolumen erhöht. Änderungen der Atmungsmechanik resultierten aus Obstruktionen und Restriktionen, die bis 11dpi nachweisbar waren. Der Gehalt an Lymphozyten (L) im Blut sank nach Cp Inokulation signifikant (bis 4 dpi), während stab- und segmentkernige neutrophile Granulozyten (N) anstiegen (2 dpi Leukozytose). Beide Zellfraktionen wurden zum Entzündungsherd Lunge rekrutiert (BALF: ↑N: 2 – 7 dpi, ↑L : 7 – 10 dpi). Nach Erregerkontakt war chlamdiale DNA bei 67% der Cp-exponierten Kälber im Blut nachweisbar, wobei der Gehalt in der experimentell infizierten Gruppe signifikant höher war als bei den Sentinels, deren Infektion auch deutlich milder verlief. In beiden Gruppen fanden sich geringe DNA-Mengen bis zum Studienende (35 dpi) im Blut. Eine humorale Immunantwort war nur bei 67% der experimentell inokulierten Tiere nachweisbar, begann frühestens 10 dpi und sank teilweise schon zum Studienende hin wieder ab.

Diskussion: Die Freiheit von Symptomen nach Cp-Infektion erlaubt keinen Rückschluss bezüglich der Elimination des Erregers oder dem Aufbau einer humoralen Immunantwort.

Literatur:

[1] Ostermann C et al. Vet J 2013; 196:351 – 359.

[2] Reinhold P et al. PLoS One. 2012;7:e30125.7.