DE2816942A1

DE2816942A1 - Vaccine gegen rhinitis atrophicans beim schwein, und verfahren zur herstellung der vaccine

Info

Publication number: DE2816942A1
Application number: DE19782816942
Authority: DE
Inventors: Walter Dr Schuller; Egon Dr Vielitz
Original assignee: TAD PHARM WERK
Current assignee: TAD PHARM WERK
Priority date: 1977-05-04
Filing date: 1978-04-19
Publication date: 1978-11-16
Also published as: DE2816942C2; ATA316377A; AT350181B

Description

Die Erfindung betrifft eine Vaccine zur Immunisierung gegen Rhinitis atrophicans beim Schwein, und ein Verfahren zur Herstellung der Vaccine.
Die Rhinitis atrophicans beim Schwein ist eine Erkrankung, die sich u. a. in einer Atrophie der Nasenmuscheln äußert und die insbesondere bei einer Infektion der Jungtiere in den ersten Lebenswochen zu schweren wirtschaftlichen Schäden bei der Aufzucht und Mast der Schweine führt. Der Schutz gegen Rhinitis atrophicans ist deshalb vor allein beim Jungtieren (Saugferkeln) wichtig.
Als Erreger der Rhinitis atrophicanssind die Bakterien Bordetella bronchiseptica (Switzer, W. P. 1956 Am. J. Vet. Kies.
17 : 478 - 484) und Pasteurella multocida (Dirks, C., Schöss, P. und Schimmelpfennig, H. : 1973 Dtsch. Tierärztl. Wschr. 15 342 - 345) bekannt. Eine weitere Untersuchung (Harris, L. und Switzer, W. P. 1968 Am. J. Vet. Res 29 : 777 - 785) hat gezeigt, daß ein kombiniertes Inokulum von Bordetella bronchiseptica und Pasteurella multocida schwerere Läsionen hervorruft als die Infektion mit einem Stamm allein. Die genannte Krankheit wurde bisher hauptsächlicil mit Chemotherapeutika, insbesondere Tetracyclinen oder Sulfonamiden, behandelt. Vom Standpunkt der Umwelthygiene ist jedoch ein Einsatz von Chemotherapeutika in größerem Umfang, wie er hier nötig ist, bei der Aufzucht und Mast der Tiere abzulesen.
Es ist ferner bekannt, die Rhinitis atrophicans durch aktive Immunisierung mit einer rllotvaccine aus Bordetella bronchiseptica zu bekämpfen (DE-OS 22 12 277). Diese Art der Bedämpfung vermeidet die geschilderten Nachteile durch Chemotherapeutika-Behandlur.g und hat den besondere Vorteil, daß durch Vaccinierung der Muttertiere der Gehalt an spezifischen Antikörpern im Kolostrurn erhöht werden kann, so daß die Jungtiere nach der Geburt eine besonders hohe natürliche Immunität mitbekommen; die Zeitdauer der Immunisierung kan dann durch Nachimpfan der Jungtiere verlängert werden In der Praxis hat sich gezeigt, daß der auf diese Weise erzielte Schutz noch verbesserungsbedürftig ist. So beobachtet man beispielsweise bei einem beträchtlichen Prozentsatz von Vaccinationsbehandlungen doch noch Infektionen, wenn auch mit abgeschwächten Erscheinungen.
Die vorliegende Erfiiidung geht deshalb von der Aufgabe aus, eine Vaccine zu schaffen, die gegen die Rhinitis atrophica des Schweins hochwirksam ist und leicht hergestellt, gelagert und verabreicht werden kann.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst mit einer Vaccine zur Immunisierung gegen Rhinitis atrophicans bein Schwein, die als wirksamen Bestandteil Antigene abgetöteter Mikroorganismen von Bordetella bronchiseptica enthält; diese Vaccine ist dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich Antigene abgetöteter Mikroorganismen Pasteurella multocida in einer Keimzahl von mindestens 1,5 . 104 pro ml enthält,und daß die Keimzahl des Bordetella bronchiseptica-Antigens etwa dreimal so hoch ist wie die Keimzahl des Pasteurella multocida-Antigens.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäße Vaccine eine Wirksamkeit zeigt, die beträchtlich höher ist als die Summe der Wirksamkeiten der in ihr vorhandenen einzelnen Antigen-Sorten; infolge dieses unerwarteten synergi.stischen Zusammenwirkens ist die erfindungsgemäße Vaccine besonders gut zur Bekämpfung der Rhinitis atrophicans geeignet.
Die erfindungsgemäße Vaccine kann in bekannter Weise mit oder ohne Hilfsstoffe eingesetzt werden. Als Hilfsstoffe sind Aluminiumhydroxid oder Aluminiumphosphat oder andere Aluminiumverbindungen oder Substanzen, die solche Aluminiumverbindungen enthalten, bevorzugt; dabei beträgt der Aluminiumgehalt zweckmäßig 3-8 mg pro ml Vaccine, vorzuysweise 6-7 mg pro ml der Vaccine. Es können aber auch andere Adjuvantien verwendet werden, beispielsweise Wasser-in-Öl-Emulsionen und/oder Freundsches Adjuvans. Die Wasser-in-ö.l-Emulsionen bestehen zwechmäßig aus einer antigenhaltigen wässrigen Phase in einem für Vaccinen geeigneten öl, insbesondere Erdnußöl. Die Emulsionen können durch Zugabe von Emulgatoren und/oder Stabilisatoren verbessert sein. Eine besonders gut geeignete Emulsion ist Adjuvans 65", das ist eine Wasser-in-öl-Emulsion von Antigen in Erdnußöl, die mit Mannitolinonooleat ernulgiert und mit Aluminiuinstearat stabilisiert ist.
Die erfindungsgemäße Vaccine kann in einfacher Weise und unter Verwcndung üblicher Arbeitstechniken hergestellt werden Besonders einfach in bezug auf Ausführung und Einstellbarkeit der Aktivität ist nach der vorstehenden Erfindung ein Verfahren, bei dem man die als Antigene wirksamen Mikroorganismen züchtet und mit den gezüchteten Zellen ein flüssiges Vorpräparat mit einer bestissten Konzentration an zbgetoteten Zellen herstellt; dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Mikroorganismen Bordetella bronchiseptica und Pasteurella multocida getrennt züchtet, die gezüchteten Zcilen getrennt erntet, getrennte flüssige Vorpräparate herstellt und die Vorpräparate mischt, und daß man in dem erhaltenen Gemisch eine Keimzahl des Pasteurella multocida-Antigens von mindestens 1,5 104 pro ml und die Keimzahl des Bordetella bronchiseptica-Antigens auf etwa das Dreifache der Keimzahl des Pasteurella-multocida-Antigens einstellt.
Jedes der Vorpräparate kann nach üblichen Verfahren hergestellt werden, und es ist dann auch sehr leicht, durch einfaches volumetrisches Abmessen die jeweils zur Erzielung der gewünschten Keimkonzentrationen im Endprodukt zu verwendenden Mengen der Vorpräparate einzustellen.
Bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Vaccine wird die jeweilige Dosis der Antigene selbstverständlich variieren in Abhängigkeit von der Verwendungsart, des Wirtes und der gewünschten Behandlung. Im allgemeinen erhält man zufriedenstellende Resurtate bei der Vaccinierung des Muttertieres mit einer Dosis von '-20 ml, insbesondere 8-12 ml, die 3-6 Wochen ante partem verabreicht werden. Die aktive Immunisierung der Jungtiere wird vorzugsweise in der 6. und 8. Woche mit einer Dosis von 0,3-1 ml,vorzugsweise 0,5 ml, vorgenommen.
Bei Ferkeln von nichtimmunisierten Sauen kann eine aktive Immunisierung in den ersten Lebenswochen, vorzugsweise in der 2. und 4. oder 5. Woche, erfolgen. Der Schutz von Schweinen, vor allem von Ferkeln, gegen Rhinitis atrophicans ist äußerst notwendig. Da die Neugeborenen dieser landwirtschaftlich wichtigen Tiere Antikörper nur in den ersten Stunden bzw.
Tagen nach der Geburt mit dem Kolostrum der Mutter aufnehmen können, ist es zu ihrem Schutz wichtig, daß dieses Kolostrum einen hohen Gehalt an spezifischen Antikörpern hat. Das kann durch eine wiederholte oder einmalige Immunisierung der Mutter rnit der Vaccine erreicht werden. Gerade innerhalb der ersten Lebenswochen wird dieser Schutz durch maternale Antikörper benötigt, da in dieser Zeit die Gefahr von InfektIonen bei Jungtieren sehr groß ist und solche Infektionen zu schweren wirtschaftlichen Verlusten führen können In den folgenden Tabellen I-III wird die Wirkung der erfindungsgemäß hergestellten bivalenten Vaccine der Wirkung von monovalenten Vaccinen aus Bordetella bronchiseptica bzw.
Pasteurella multocida gegenübergestellt. Diese Vergleichsversuche wurden an 6 Sauen mit Nachzucht vorgenommen. Bei jedem Vergleichsversuch wurden zwei Sauen mit dem je.weiligen Impfstoff 4 Wochen ante partem vacciniert.
Aus jedem Wurf wurden dann 5-7 Tage p.p. 2 Ferkel mit den entsprechew3.0n Bakterien infiziert. Diese Ferkol dienten dann für den Rest des Wurfes als infizierte Kontakttiere, um eine möglichst natürliche Übertragung zu simulieren.
Im Alter von 12 Wochen wurden die Ferkel geschlachtet und auf das Auftreten von Nasemmuschelatrophien (Rhinitis atrophicans) untersucht.
Bei der Uberprüfung der Nasemmuschelatrophien lauteten die Beurteilungsparameter der Läsionen: - negaLiv + geringgradige Atrophie ++ mittelgradige Atrophie 4 ++ hochgradige Atrophie Versuchsgruppe 1: 2 Würfe (Sau 1 und 2) vacciniert mit 5 ml Bordetella bronchiseptica-Antigen Keimzahl etwa 5. 10 6/ml 2 Ferkel infiziert mit Bordetella brcnchiseptica (etwa 5 . 10 6 Keime) Tabelle I Sau 1 Sau 2 Ferkel Nr. Läsionen Ferkel Nr. Läsionen 7 + 1 + 2 ++ 2 ++ 3 + 3 + 4 ++ 4 ++ 5 + 5 ++ 6 ++ 6 ++ 7 + 7 + 8 ++ 8 ++ g Versuchsgruppe 2: 2 Würfe (Sau 3 und 4) vacciniert mit 5 ml Pasteurella multocida-Antigen, Keimzahl etwa 1,7 . 10 6/ml 2 Ferkel infiziert mit Pasteurella multocida (etwa 2 . 10 8 Keime) Tabelle II Sau 3 Sau 4 Ferkel Nr. Läsionen Ferkel Nr. Läsionen ++ 1 ++ 2 + 2 + 3 ++ 3 + 4 ++ 4 ++ 5 + 5 ++ 6 - 6 7 ++ 7 ++ 8 + Versuchsgruppe 3: 2 Würfe (Sau 5 und 6) vacciniert mit 10 ml erfindungsgemäß hergestellter Vaccine Bordetella bronchiseptica-Antigen (Keimzahl etwa 2,5 10 106/ml) und Pasteurella multocida-Antigen (Keimzahl etwa 8,5 . 10 5/ml) 2 Ferkel infiziert mit Bordetella bronchiseptica (etwa 5 . 10 6 Keime) und Pateurella multocida (etwa 2 . 10 8 Keime) Tabelle III Sau 5 Sau 6 Ferkcn Nr. Läsionen Ferkel Nr. Läsionen 1 - 1 + 2 - 2 3. + 3 4 4 5 - 5 6 - 6 7 - 7 8 Die statistische Auswertung der Versuchsergebnisse erfolgte mittels des U-Tests von Mann und Whitney (L. Sachs: Statistische Auswertungsmethoden. 3. Aufl., Springer Verlag, S. 230-237) und ergab beim Auftreten von Nasemmuschelatrophien einen statistisch gesicherten Unterschied zwischen dem Versuch 3 (erfinaungsgemäBe, bivalente Vaccine) und den Versuchen 1 und 2 (monovalente Vaccine).
Die Absicherung aller dargestellten Unterschiede beträgt 99,99% Die Erfindung wird anhand des folgenden Beispiels näher erlautet.
Bei Ein gefriergetrockneter Stamm von Bordetella bronchiseptica wird in Wasser aufgenommen, auf Bordet Gengou Agar ausge strichen und 48 Stunden bei 370 C inkubiert. Dann wird mit einer Platinöse eine Kolonie in einen Erlenmeyerkolben übertragen, der 250 ml eines eiweiß- und phosphorhaltigen Nährmeditlms enthält. Zweckmäßig ist ein Medium der liandelsbezeichnung Tryptose Phosphate Broth Medium der Firma Difco, Detroit, USA, oder ein Medium ähnlicher Zusammensetzung Der Kolben wird dann 48 Stunden bei 370 C im Wasserbad inkubiert.
Von dieser Kultur werden dann je 5 ml in 1000 Kolben, die jeweils 500 ml Tryptose Phosphate Broth Medium enthalten,, überimpft,und die Kolben werden im Schüttelwasserbad bei 370 C 48 Stunden inkubiert. Dann werden die Kulturen zentrifugiert, und das Sediment wird mit einem Teil des überstehenden Mediums auf eine Keimzahl von 9.108 eingestellt.
Dieses Konzentrat wird dann 1 : 10 mit einer 0,131 M Glutaraldehydlösung versetzt und 15 Minuten inkubiert. Dann wird eine 0,1 M Lysinlösung im Verhältnis 1 ; 10 zu der Mixtur zugetropft und alles 24 Stunden inkubiert.
In ähnlicher Weise wird bei der Herstellung des Pasteurella mul toc ida-Antigen 5 vorgegangen Ein gefriergetrockneter Stamm von Pasteurella multocida wird in Wasser aufgenommen, auf Blutagar ausgestrichen und 24 Stunden inkubiert. Dann wird mit einer Platinöse eine Kolonne in einen Erlenmeyerkolben Übertragen, der 250 ml des oben beschriebenen Mediums enthält. Der Kolben wird dann 24 Stunden bei 370 C im Wasserbad inkuhiert. Von dieser Kultur werden dann je 5 ml in 1000 ml-Kolben, die jeweils 500 ml Tryptose Phosphate Broth Medium enthalten, überimpft, und die Kolben werden im Schüttelwasserbad bei 370 C 24 Stunden inkubiert. Dann werden die Kulturen zentrifugiert, und das Sediment wird mit einem Teil des überstehenden Mediums auf eine Keimzahl von 3 108 eingestellt. Dieses Konzentrat wird dann 1 : 10 zu der Mixtur zugetropf und alles 24 Stunden inkubiert.
Zur Herstellung der fertigen Vaccine werden gleiche Volumina Bordetella bronchiseptica-Antigen und Pasteurella multocida-Antigen derart an Aluminiumhydroxidgel adsorbiert, daß pro mi der Vaccine 6,5 mg Al enthalten sind. Dabei muß jedoch beachtet werden, daß sich in der fertigen Vaccine die Keimzahlen der beiden Antigene wie 3 : 1 verhalten und daß die Keim zahl des Pasteurella multocida-Antigens mindestens 1,5 10 je ml der Mischvaccine beträgt.
Statt des Aluminiumhydroxidgels kann auch ein anderes Adjuvans verwendet werden. Das zuzusetzende Volumen beträgt zwckmäßig etja ein Drittel des Volumens der gebrauchsfertigen Vaccine.

Claims

Vaccine gegen Rhinitis atrophicans beim Schwein, und Verfahren zur Herstellung der Vaccine A n s p r ü c h e: 1. Vaccine zur Immunisierung gegen Rhinitis atrophicans beira Schwein, die als wirksamen Bestandteil Antigene abgetöto ter Mikroorganiemen von Bordetella bronchiseptica enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Vaccine zusätzlich Antigene abgetöteter Mikroorganismen Pasteurella multocida in einer Keimzahl von mindestens 1,5 . 104 je ml enthält und daß die Keimzahl des Bordetella-Antigens etwa dreimal so hoch ist wie die Kaimzahl des Pasteurella multocida-Antigens.
2. Vaccine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie übliche Hilfsstoffe enthält.
3. Vaccine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Hilfsstoff eine Aluminiumverbindung oder Substanzen, die derartige Verbindungen enthalten, enthält.
4. Vaccine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Aluminiumgehalt 3-8 mg pro ml, vorzugsweise 6-7 mg pro ml, beträgt.
5. Vaccine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Aluminiumverbindung wenigstens eine Substanz aus der Gruppe Aluminiumhydroxid und Aluminiumphosphat enthält,
6. Vaccine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Hilfsstorf eine Wasser-in-Öl-Ernulsion enthält.

7. Vaccine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Hilfsstoff eine Emulsion einer antigenhaltigen wässrigen Phase in einem für Vaccinen geeigneten öl, insbesondere Erdnußöl, enthält.

8. Vaccine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Emulsion übliche Emulgatoren und/oder Stabilisatoren enthält 9. -Vaccine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Emulgator Mannitolmonooleat und als Stabilisator Aluminiumstoarat enthält.

10. Vaccine nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Hilfsstoff Freundsches Adjuvans enthält.

11. Verfahren zum Herstellen der Vaccine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem man die als Antigene wirksamen Mikroorganismen züchtet und mit den gezüchteten Zellen ein flüssiges Vorpräparat mit einer bestimmten Konzentration an abgetöteten Zellen herstellt, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mikroorganismen Bordetella bronchiseptica und Pasteurella multocida getrennt züchtet, die gezüchteten Zellen getrennt erntet, getrennte flüssige Vorpräparate herstellt und die Vorpräparate mischt, und daß man in dem erhaltenen Gemisch eine Keimzahl des Pasteurella multoc da-Antigens von mindestens 1,5 io4 pro ml und die Kennzahl des Bordetella bronchiseptica-Antigens auf etwa das Dreifache der Keimzahl des Pasteurella multocida-Antigens einstellt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man wenigstens einen üblichen IIilfsstoff zusetzt.

13. Verfahr-en nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Aluminiumverbindung als Hilfsstoff zusetzt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man die Al'irniniumkonzentration auf 3-8 mg pro ml, vorzugsweise 6-7 mg pro m], einstellt.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß man als Aluminiumverbindung wenigstens eine Substanz aus der Gruppe Aluminiumhydroxid und Aluminirmphosphat verwendet.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß rnan als Hilfsstoff Wasser-in-ö.l-Emulsionen verwendet.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß man Hilfsstoff eine Emulsion aus einer antigenhaltigen wässrigen Phase i für Vaccinen geeignetem öl, insbesondere Erdnußöl, verwendet.

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß man die Emulsion durch Hinzufügen von Emulgatoren und/ oder Stabilisatoren verbessert.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß man als Emulgator Mannitoltleat und als Stabilisator Aluminiumstearat verwendet.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß man Freundsches Adjuvans als Hilfsstoff zusetzt