Einfluss der IgG- und IgM-Serumkonzentrationen boviner Neonaten auf die Inzidenz gastroenteraler Erkrankungen während der ersten 10 Lebenstage^[*]

Zusammenfassung

Gegenstand und Ziel: Die Bestimmung von IgG-Konzentrationen im Serum neugeborener Kälber sowie in der Kolostralmilch war Gegenstand zahlreicher Untersuchungen. Neben IgG gilt aber auch IgM als maßgeblich bei der Eliminierung von Fremdantigen. Vor allem in älteren Studien wurde jedoch IgM selten parallel zu IgG in relativ kleinen Intervallen mit vergleichbar genauer Messmethode bestimmt. Schwerpunkt dieser Arbeit war somit die zeitgleiche und gleichfalls genaue Erfassung der IgG- und IgM-Serumkonzentrationen neugeborener Kälber. Die Ergebnisse wurden mit dem Gesundheitsstatus der Tiere in Beziehung gesetzt und deren Zusammenhang diskutiert. Material und Methoden: Bei 30 vitalen, unter standardisierten Bedingungen aufgezogenen Kälbern wurden die IgG- und IgMSerumprofile in den ersten 10 Lebenstagen verfolgt. Zur Bestimmung der IgG- und IgM-Serumspiegel dienten zwei neu konzipierte, quantitative ELISAs. Ergebnisse: 15 Kälber zeigten im Studienzeitraum keine Symptome gastroenteraler Erkrankungen, die übrigen 15 Tiere entwickelten eine Neugeborenen diarrhö. Zwischen diesen beiden Gruppen bestand hinsichtlich der IgG- respektive IgM-Serumspiegel kein statistisch signifikanter Unterschied. Der Apgar- Punktescore war bei keiner Versuchsgruppe statistisch signifikant mit den IgG- und IgM-Serumkonzentrationen zum Zeitpunkt 24 h post natum korreliert (p > 0,05). Gleiches galt für den Blut-pH-Wert zum Zeitpunkt 0 h und die IgGSerumspiegel. Für die Beziehung zwischen dem Blut-pH-Wert zum Geburtszeitpunkt und den IgM-Serumkonzentrationen zum Zeitpunkt 24 h post natum bestand für die Gesamtheit der Kälber sowie für die Gruppe der kranken Tiere eine statistisch signifikante Korrelation (jeweils p = 0,042). Zwischen dem Antikörpergehalt der verfütterten Kolostralmilch und dem Auftreten einer Darmerkrankung war keine gesicherte Beziehung feststellbar. Zahlreiche Kälber wiesen die Maxima der Immunglobulin-Serumprofile binnen der ersten 48 Lebensstunden auf. Vielfach wurden die jeweiligen Spitzenwerte jedoch deutlich nach dem Eintreten des Darmschrankenschlusses erreicht. Schlussfolgerung und klinische Relevanz: Eine augenfällige Beeinflussung des Gesundheitsstatus der Probanden durch die IgG- und – wie zunächst vermutet – durch die IgM-Serumkonzentrationen zeigte sich nicht. Es ergaben sich Hinweise auf ein individuell stark variierendes Resorptionsverhalten bezüglich der kolostralen Antikörper IgG und IgM.

Summary

Objective: The determination of immunoglobulin G concentrations in sera of newborn calves as well as in maternal milk has been subject of various former studies. Besides immunoglobulin G, the function of immunoglobulin M in immune response must not be underestimated. In previous studies IgM was hardly determined in adequately short time intervals and with identically precise methods compared to IgG. Therefore, the aim of this study was the parallel and likewise exact determination of both IgG and IgM sera levels of newborn calves. The results were related to the health status of the neonates and discussed. Material and methods: IgG and IgM sera profiles were determined in 30 mature and vital calves raised under standardised conditions during the first 10 days of life. Two newly developed ELISAs were applied for the survey. Results: Within the observation period, 15 calves did not show clinically obvious symptoms of disease, while 15 calves developed neonatal diarrhoea. The IgG and IgM sera levels of impaired calves were hardly decreased compared to healthy calves. The Apgar scores gave no significant correlation to the IgG and IgM serum concentrations levelled 24 h post natum (p > 0.05). The blood pH levels determined immediately after birth were also not significantly correlated to IgG sera concentrations determined 24 h post natum, while a statistically significant correlation to IgM sera levels at 24 h post natum could be found for all calves as well as for the group of diarrheic calves (p = 0.042 in both cases). Moreover, no relation between the immuno globulin content of the colostrum administered and the incidence of enteric disease could be proven. The majority of the calves showed peaks of immunoglobulin sera concentrations during the first 48 hrs post natum. But there were also many neonates which developed immunoglobulin peaks long after the occurrence of the closure of the intestinal barrier. Conclusion and clinical relevance: No obvious influence of the health status of the calves by IgG and IgM sera levels could be found. Data suggested that the resorption mechanisms for immunoglobulins may vary individually. Influence of IgG and IgM sera concentrations of bovine neonates on the incidence of gastroenteral disease during the first 10 days of life Eingegangen: 02.08.2008; akzeptiert: 31.08.2008 * Herrn Prof. Dr. Rudolf Fritsch zum 80. Geburtstag gewidmet.

Schlüsselwörter

Kalb - Plazentarschranke - Kolostrum - Immunglobulin - ELISA - Neugeborenen - diarrhö

Keywords

Calf - placental barrier - colostrum - immunoglobulin - ELISA - neonatal diarrhea

• Literatur

• 1 Apgar V. A proposal for a new method of evaluation of the newborn infant. Curr Res Anesth Anal 1953; 32: 260-267.
• 2 Basoglu A, Camkerten I, Servinc M. Serum immunoglobulin G concentration in diarrheic calves and their measurement by single radial immunodiffusion. Isr J Vet Med 1999; 54: 9-10.
• 3 Bender P. Bestimmung von Immunglobulin G und Immunglobulin M im Serum neugeborener Kälber unter besonderer Berücksichtigung der Darmgesundheit der Probanden sowie im Kolostrum derer Mütter mittels zweier neuartiger ELISAs. Inaugural-Dissertation, Gießen: 2004
• 4 Blom JY. The relationship between serum immunoglobulin values and incidence of respiratory disease and enteritis in calves. Nord Vet Med 1982; 34: 276-284.
• 5 Borg L. Quantitative Untersuchungen über den Gesamtprotein- und Immunglobulingehalt im Blutserum kranker, bis zu 12 Wochen alter Kälber mit Hilfe der Refraktometrie, Biuretmethode, Elektrophorese und Nephelometrie. Inaugural-Dissertation, Tierärztliche Hochschule Hannover: 1981
• 6 Borg L, Frerking H. Erkenntnisse bei der Immunglobulinbestimmung im Serum kranker Kälber. Tierärztl Umsch 1982; 37: 488-490.
• 7 Boyd JW, Baker JR, Leyland A. Neonatal diarrhea in calves. Vet Rec 1974; 95: 310-313.
• 8 Caldow GL, White DG, Kelsey M, Peters AR, Solly KJ. Relationship of calf antibody status to disease and performance. Vet Rec 1988; 122: 63-65.
• 9 Dixon WJ. (chief editor). BMDP Statistical Software Manual, Volume 1 and 2. Berkeley, Los Angeles, London: University of California Press; 1993
• 10 Erhard MH, Amon P, Younan M, Ali Z, Stangassinger M. Absorption and synthesis of immunoglobulins G in newborn calves. Reprod Dom An 1999; 34: 173-175.
• 11 Escher S. Vergleichende Untersuchungen über den IgG-und IgM-Gehalt im Kolostrum und im Kälberblut mit Hilfe der einfachen radialen Immunodiffusion. Inaugural-Dissertation, Tierärztliche Hochschule Hannover: 1979
• 12 Grosser O. Vergleichende Anatomie und Entwicklungsgeschichte der Eihäute und der Placenta mit besonderer Berücksichtigung des Menschen. Wien: Braumüller; 1909
• 13 Husband AJ, Brandon MR, Lascelles AK. Absorption and endogeneous production of immunoglobulins in calves. Aust J Exp Biol Med Sci 1972; 50: 491-498.
• 14 Logan EF, Gibson T. Serum immunoglobulin levels in suckled beef calves. Vet Rec 1975; 97: 229-230.
• 15 Logan EF, Mc Beath DG, Lowman BG. Quantitative studies on immunoglobulin levels in suckled calves from birth to five weeks. Vet Rec 1974; 94: 367-370.
• 16 Logan EF, Penhale WJ, Jones RA. Changes in the serum immunoglobulin levels of colostrum-fed calves during the first 12 weeks postpartum. Res Vet Sci 1972; 14: 394-397.
• 17 Mc Donough SP, Stull CL, Osburn BI. Enteric pathogens in intensively reared veal calves. Am J Vet Res 1994; 55: 1516-1520.
• 18 Mülling M. Perinatale Kälberverluste. Berl Münch Tierärztl Wschr 1974; 87: 473-475.
• 19 Pickel M, Beyer C, Trautwein G, Grunert E. Untersuchungen zur Immunglobulinversorgung des neugeborenen Kalbes mit dem Molkeneiweißpulver Colostrx. Prakt Tierarzt 1989; 70: 29-36.
• 20 Schmidt FW, Kim JW, Derenbach J, Langholz HJ. Kolostralimmunität und Aufzuchtleistung von Kälbern in der Mutterkuhhaltung. Tierärztl Umsch 1982; 7: 485-488.
• 21 Stadler T. Übergang von maternaler zu endogener IgG-Dominanz beim neugeborenen Kalb. Inaugural-Dissertation, Universität Zürich 2002
• 22 Stengel KH. IgG-Bestimmungen im Blutserum neugeborener Kälber in den ersten zehn Lebenstagen sowie im Kolostrum derer Mütter mittels eines neu entwickelten kompetitiven ELISA. Inaugural-Dissertation, Justus-Liebig- Universität Gießen: 1998
• 23 Stott GH, Menefee BE. Selective absorption of immunoglobulin IgM in the newborn calf. J Dairy Sci 1978; 61: 461-466.
• 24 Taday B-G. Entwicklung eines kompetitiven ELISA zur Immunglobulinbestimmung des Kalbes. Persönliche Mitteilung, 1998
• 25 Tizard I. An Introduction to Veterinary Immunology. Philadelphia: Saunders; 1977
• 26 Todd AG, Whyte PBD. The effect of delays in feeding colostrums and the relationship between immunoglobulin concentration in the serum of neonatal calves and their rates of growth. Austr Vet J 1995; 72: 415-417.
• 27 Walser K, Bostedt H. Neugeborenen- und Säuglingskunde der Tiere. Stuttgart: Enke; 1990