ELISA-Test als Diagnoseinstrument (2/2): Interpretation der Ergebnisse

Überlegungen zur Interpretation der Ergebnisse:

• Es dauert eine gewisse Zeit, bis Schweine, die einem Erreger (Wildtyp oder Impfstoff) ausgesetzt sind, genügend Antikörper bilden, um mit ELISA nachgewiesen werden zu können (in der Regel mindestens 2-4 Wochen nach der Exposition, je nach Erreger und Zielantikörper).

• Antikörper-ELISA-Tests können nicht zwischen maternalen Antikörpern (passiv erworbenen Antikörpern) und Antikörpern aufgrund der Exposition (aktiv erworbenen Antikörpern) unterscheiden.
• Antikörper-ELISA-Tests können oft nicht zwischen Antikörpern unterscheiden, die durch den Impfstoff und solchen, die durch eine Wildtyp-Exposition entstanden sind.
• In einigen wenigen Fällen können spezielle ELISA-Tests entwickelt werden, um zwischen infizierten und geimpften Tieren zu unterscheiden (DIVA-Impfstoffe, als Abkürzung aus dem Englischen: differentiate infected from vaccinated animals).
• Die Ergebnisse des Antikörper-ELISA bedeuten nicht, dass ein Schutz besteht. Der Schutz kann von verschiedenen Antikörpern herrühren, die möglicherweise nicht mit dem Test gemessen werden, oder von einer zellvermittelten Immunität, die sich von der humoralen oder antikörpervermittelten Immunität völlig unterscheidet und mit dem ELISA-Test nicht gemessen wird.
• Der Antigen-ELISA ist beim Antigennachweis deutlich weniger empfindlich (geringe analytische Sensitivität) als die PCR. Beim PCR-Test wird die vorhandene DNA bzw. RNA aktiv repliziert, so dass nur extrem geringe Mengen von Viren oder Bakterien nachgewiesen werden können. Beim Antigen-ELISA hingegen ist eine wesentlich höhere Konzentration des Virus oder der Bakterien erforderlich, um eine ausreichende Farbveränderung zu bewirken, damit der Erreger nachgewiesen werden kann.
• Die Ergebnisse sind standardisiert und in der Regel in allen Labors gleich, wenn kommerziell hergestellte (allgemein verfügbare und verwendete) ELISA-Kits zum Einsatz kommen. Bei laborinternen ELISA-Tests können die Ergebnisse stark schwanken, es sei denn, die Produktionsverfahren sind stark standardisiert und werden eingehalten.
• Nicht alle Krankheitserreger erzeugen eine messbare Immunantwort.
• Jeder ELISA-Kit testet in der Regel auf unterschiedliche Proteine, was zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen für dieselbe Probe führen kann. Ein bemerkenswertes Beispiel hierfür sind die vielen Unterschiede bei den verfügbaren Antikörper-ELISA-Kits für Mycoplasma hyopneumoniae, die definitiv nicht alle gleich sind.
• Die Dosis und/oder der Expositionsweg können sich auf die Stärke der Immunantwort (Höhe der Antikörperproduktion) auswirken.
• Es ist wichtig, die angezeigte Sensitivität (Fähigkeit, echte Positive zu erkennen) und Spezifität des Tests (Fähigkeit, echte Negative als Negative zu erkennen; keine Kreuzreaktionen) zu kennen.
• Falsch positive und falsch negative Ergebnisse können auftreten, da der Grad der Exposition und die Immunreaktion auf die Krankheitserreger bei den einzelnen Schweinen unterschiedlich sind (Normalverteilung) und häufig eine gewisse Hintergrund- oder Kreuzreaktivität besteht, die nicht vollständig ausgeschlossen werden kann (s. Abb. 1).
• Antikörper bleiben in der Regel für mehrere Monate nach der Exposition/Impfung vorhanden/messbar.

Negatives Ergebnis

• Probe/Bestand ist wirklich negativ bezüglich Erreger (keine Exposition und kein Impfstoff)
• Probe/Bestand ist wirklich negativ bezüglich Erreger, obwohl die Tiere geimpft sein können (wenn der Test DIVA-fähig ist) (nur Antikörper-ELISA)
• In der Probe sind nicht genügend Antigene für den Nachweis vorhanden (nur Antigen-ELISA)
• Probe wurde zu früh im Krankheitsverlauf entnommen und das Schwein war noch nicht in der Lage, eine nachweisbare Immunreaktion hervorzurufen (nur Antikörper-ELISA)
  • Bei PRRS dauert es oft 7-10 Tage, bis eine Serokonversion stattfindet
  • Bei Lawsonia intracellularis dauert es je nach Expositionsdosis oft 4-6 Wochen, bis eine Serokonversion stattfindet
• Probe wurde zu spät im Krankheitsverlauf entnommen und der Erreger ist nicht mehr vorhanden
  • Influenzaviren sind nur in den ersten 3-4 Tagen in den Nasensekreten vorhanden
• Gezielte Antikörper/Antigen-Fehlanpassung
  • Verschiedene Influenzastämme (Unterschiede zwischen H1N1 und H3N3 sowie Unterschiede zwischen verschiedenen H1N1-Varianten)
• Niedrige Prävalenz im Bestand und die beprobten Tiere waren nicht infiziertEine bestimmte Krankheit fördert möglicherweise nicht die ausreichende Produktion von Antikörpern für den Nachweis
  • Zahl der beprobten Tiere muss erhöht werden
  • Mycoplasma hyopneumoniae haftet meist an den Flimmerhärchen in der Lunge und fördert keine hohe IgG-Produktion im Serum
    • Jüngste Feldinfektionen führen zu viel deutlicheren ELISA-Ergebnissen
  • Impfstoffe gegen Mycoplasma hyopneumoniae lösen keine starke IgG-Immunantwort aus
    • Verschiedene ELISA-Tests erkennen Impfstoffe unterschiedlich gut
    • Normalarweise zeigen nur etwa 30 % der geimpften Tiere eine Serokonversion
• Verdünnung einer schwach positiven Probe aufgrund von Pooling
  • Von der Zusammenlegung von Proben ist dringend abzuraten!

Positive Probe

• Probe/Bestand ist wirklich positiv bezüglich Exposition durch Krankheitserreger
• Es kann nicht unterschieden werden, ob die Probe infektiös oder nicht infektiös ist
• Unfähig, maternale Antikörper von natürlicher Exposition oder Impfung zu unterscheiden
  • Die meisten maternalen Antikörper verschwinden bis zum Alter von 8-12 Wochen
  • Wenn Schweine älter werden, sollten die ELISA-Werte mit der Zeit deutlich abnehmen
  • Schweine können im Laufe der Zeit getestet werden, um den Abbau der maternalen Antikörper sowie das Fehlen einer Feldexposition (keine Neuinfektionen) zu bestätigen
• Je nach Zielerreger bestätigt der Nachweis eines Proteins (Antigen/Antikörper) nicht immer die Krankheit
  • Serum, das im Antikörper-ELISA positiv auf das Porcine Circovirus Typ 2 (PCV2) getestet wurde, bestätigt die Exposition gegenüber PCV2 sowohl bei geimpften als auch bei infizierten Tieren (beides kommt recht häufig vor), bestätigt jedoch nicht, ob das Kümmern oder die Erkrankung der Tiere auf PCV2 zurückzuführen ist oder ob ein Impfversagen vorliegt. Zum Nachweis einer mit PCV2 assoziierten Erkrankung ist eine immunhistopathologische Untersuchung von Lungen- und/oder Lymphgewebe erforderlich.
  • Test ist möglicherweise nicht in der Lage, die Exposition gegenüber Impfstoffviren/-bakterien aus einem modifizierten Lebendimpfstoff von einer Wildtyp-Infektion zu unterscheiden (nur Antikörper-ELISA)
    • Gilt sowohl für abgetötete als auch für modifizierte Lebendimpfstoffe
    • Es ist hilfreich, den Zeitpunkt zu kennen, an dem der Impfstoff zum Einsatz kam, obwohl dies nicht von entscheidender Bedeutung ist, da die Tiere bezüglich einiger Krankheitserreger über einen langen Zeitraum (viele Monate) positiv bleiben können.
• Eine Kreuzkontamination ist unwahrscheinlich, da eine starke Kontaminierung erforderlich ist, um ein positives Ergebnis zu erzielen (konzentrationsabhängig).

• Mit einem einzelnen ELISA-Wert kann das Stadium der Infektion nicht vollständig bestimmt werden (Krankengeschichte erforderlich)
  • s. Abb. 2
  • X = ELISA-Wert
  • Zu drei verschiedenen Zeitpunkten eines Ausbruchs kann derselbe ELISA-Wert ermittelt werden, doch die Interpretation und die erforderlichen Maßnahmen wären sehr unterschiedlich:
    • Zeitpunkt A – Frühes Stadium der Infektion – Ausbruch beginnt; Maßnahmen sind möglich
    • Zeitpunkt B – Spätes Stadium der Infektion – Ausbruch endet; zu diesem Zeitpunkt kann man nicht viel tun
    • Zeitpunkt C – Zweiter Ausbruch – ein zweiter Ausbruch beginnt, Biosicherheitsmaßnahmen / Grund für den erneuten Ausbruch muss geklärt werden
  • 10 Tage bis 2 Wochen später kann eine zweite Probenahme bei denselben Tieren erforderlich sein, um das Stadium des Ausbruchs (mitsamt der Krankengeschichte) genauer zu bestimmen.
    • Wenn die Werte der zweiten Probe höher sind, dann wahrscheinlich zum Zeitpunkt A
    • Wenn die Werte der zweiten Stichprobe deutlich höher sind, dann wahrscheinlich zum Zeitpunkt C
    • Wenn sich die Werte der zweiten Probe nicht ändern, ist eine stationäre Phase wahrscheinlich
    • Wenn die Werte der zweiten Probe niedriger ausfallen, dann wahrscheinlich zum Zeitpunkt B
• Hohe S/P-Werte können oft mit einer kürzlichen Exposition in Verbindung gebracht werden
  • Insbesondere nach einer zweiten Exposition oder Auffrischungsimpfung (s. Abb. 2) (nur Antikörper-ELISA)
  • Es ist wichtig zu beachten, dass die Tatsache, dass eine Infektion erst kürzlich stattgefunden hat, nicht bedeutet, dass der Erreger noch vorhanden ist (d. h. das Tier ist virämisch oder bakteriämisch) (nur Antikörper-ELISA)
    • Dies gilt insbesondere für das Virus des Porzinen Reproduktiven und Respiratorischen Syndroms (PRRS).
      • Schweine können ELISA-negativ und dennoch virämisch sein
      • Schweine können hohe Antikörper-ELISA-Werte aufweisen und trotzdem nicht virämisch sein
      • PCR-Test zur Feststellung des Virämiestatus der Tiere
• Niedrige S/P-Werte
  • Eine bestimmte Krankheit fördert möglicherweise nicht die ausreichende Produktion von Antikörpern für den Nachweis
    • Mycoplasma hyopneumoniae haftet meist an den Flimmerhärchen in der Lunge und fördert keine hohe IgG-Produktion im Serum
      • Jüngste Feldinfektionen führen zu deutlich besseren ELISA-Ergebnissen
    • Impfstoffe gegen Mycoplasma hyopneumoniae lösen keine starke IgG-Immunantwort aus
      • Verschiedene ELISA-Tests erkennen Impfstoffe unterschiedlich gut
      • Normalerweise zeigen nur etwa 30% der geimpften Tiere eine Serokonversion
  • Bei Schweinen, die mehrere Wochen lang mit Antibiotika behandelt werden, kann das Bakterienwachstum während dieser Zeit unterdrückt und die Exposition gegenüber Krankheiten somit verringert (allerdings nicht unterbunden) werden, was zu einer langsameren oder schwächeren Immunreaktion auf die Exposition führt.
    • Einsatz von Antibiotika gegen Mycoplasma hyopneumoniae in den frühen und mittleren Aufzuchtphasen
    • Einsatz von Antibiotika gegen enterische Krankheitserreger wie Lawsonia intracellularis in den frühen und mittleren Aufzuchtphasen