Klinischer Fall: Gastroösophageale Geschwüre bei Mastschweinen durch Vergiftung mit Pyrrolizidinalkaloiden

Allgemeine Fallbeschreibung

Dieser klinische Fall entwickelte sich im Sommer 2023 und betraf zahlreiche Mastbetriebe, die sich hauptsächlich in den spanischen Autonomen Gemeinschaften Kastilien und León und Kastilien-La Mancha befanden.

Die meisten Fälle traten bei Tieren mit hohem Futteraufnahmevermögen auf, wobei Kreuzungen mit Duroc- oder Iberischen Schweinen überproportional betroffen waren.

Die klinischen Fälle wurden nicht mit bestimmten Sauen- oder Produktionsbetrieben in Verbindung gebracht.

Klinische Symptome und Sektionen

Im September 2023 wurden mehrere betroffene Endmastställe besucht und folgende klinische Symptome und Sektionsbefunde festgestellt:

• Blasse, ausgestreckt liegende, apathische Schweine ohne Fieber
• Sehr hohe Sterblichkeit in der Endmast ab einem Lebendgewicht von 70 kg. In einigen Fällen stieg die Sterblichkeitsrate stark an und erreichte 20-30 %, manchmal bis zu 40 %.
• Dunkel gefärbter Urin (Video 1)
• Leberschäden, Gelbsucht (Fotos 1 und 2)
• Hämorrhagische gastroösophageale Geschwüre (Foto 3).

Obwohl sich die Symptome zunächst auf die Geschwüre konzentrierten, wurde nach den ersten Besuchen klar, dass es sich dabei um eine Nebenwirkung des Hauptproblems handelte. Daraufhin wurde der Leberschädigung mehr Bedeutung beigemessen und eine Vergiftung vermutet.

Video 1: Dunkel gefärbter Urin eines betroffenen Schweins.

Gesundheitszustand der Tiere

Nach differentialdiagnostischer Abklärung auf infektiöse Erreger wie PRRS, APP, Schweinedysenterie, Ileitis und PCV-2 ergaben sich keine Hinweise darauf, dass das Problem auf einen dieser Erreger zurückzuführen war. In den beiden betroffenen Autonomen Gemeinschaften wurden mehr als zwanzig Mastställe besucht, in denen dieses Problem aufgetreten war. Viele von ihnen wurden negativ auf diese Krankheiten getestet.

Blutuntersuchungen

Wie Tabelle 1 zeigt, wies das Blut der klinisch auffälligen Tiere neben einer ausgeprägten Anämie, die logischerweise auf die hämorrhagischen Magengeschwüre zurückzuführen war, auch einen Mangel an Vitamin E auf.

Tabelle 1: Beschreibung der Vitamin-E-Blutwerte bei betroffenen Schweinen

Referenzprobe	Vitamin E (mg/dl)
1 Stall 1 (Nr. 1)	1,20
2 Stall 2 (Nr. 7)	1,70
3 Stall 2 (Nr. 8)	0,60
4 Stall 3 (Nr. 9) Problem	< 0,4
5 Stall 3 (Nr. 10) Problem	< 0,4
6 Stall 3 (Nr. 11)	*
7 Stall 3 (Nr. 12)	*
Normale Werte	1,60 - 4,6

Ein fütterungsbedingter Vitamin-E-Mangel konnte ausgeschlossen werden, da die Futtermittel die richtigen Werte aufwiesen.

Pathologisch-anatomische Untersuchungen

Verschiedene Organproben (Herz, Lunge, Mesenteriallymphknoten, Zwerchfell, Lendenmuskel, Beinmuskel, Gehirn, Milz, Leber, Niere, Ileum), die aus verschiedenen Sektionen von Schweinen mit klinischen Symptomen entnommen wurden, wurden histopathologisch untersucht. Obwohl alle untersuchten Organe aufgrund der Gelbsucht eine gelblich-orange Färbung aufwiesen, konnten die wichtigsten Läsionen in den Leberproben beobachtet und die ersten makroskopischen Beurteilungen bestätigt werden. Die mikroskopische Analyse der Leberproben bestätigte ebenfalls die ersten makroskopischen Befunde:

• Die Leberfragmente wiesen eine gelbliche Färbung und eine ausgeprägte lobuläre Struktur auf.
• Die Leberläppchen waren durch den Kollaps der Lebersinusoide und die Ablagerung von reichlich reifem fibrösem Gewebe im Interstitium, das im periportalen Bereich stärker ausgeprägt war, stark verändert.

Die wenigen verbliebenen Hepatozyten zeigten die folgenden Veränderungen:

• Starke Vergrößerung des Zytoplasmas (Megalozytose)
• Körniges und/oder ockerfarben pigmentiertes Zytoplasma
• Stark vergrößerte Zellkerne (Megalokaryose)
• Zahlreiche Kerneinschlüsse mit zytoplasmaähnlicher Färbung (Pseudoeinschlüsse)
• Starke Erweiterung der Gallenkanälchen durch Ansammlung von ockerfarbenem Material (Cholestase).

Im periportalen Bereich wurde eine sehr ausgeprägte duktale Proliferation beobachtet. Multifokal fanden sich spärliche mononukleäre Infiltrate mit gelegentlichen Neutrophilen.

Abschließende Zusammenfassung der pathologisch-anatomischen Diagnose:

• Schwere diffuse hepatozelluläre Degeneration mit periportaler bis zentrolobulärer Fibrose, Megalozytose, Megakaryose und biliärer Proliferation.
• Koronare Vaskulopathie mit petechialen Blutungen; multifokal, mittelgradig, möglicherweise assoziiert mit Hyperammonämie.
• Hepatische Enzephalopathie, wahrscheinlich aufgrund einer toxischen Schädigung des zentralen Nervensystems durch Ammonium infolge einer Störung der hepatischen Metabolisierung.

Toxikologische Untersuchungen

Da die Leber das Zielorgan ist, wurden dort viele Toxine/Pestizide/Schwermetalle nachgewiesen. Die Befunde waren jedoch hinsichtlich der Ursache des Problems nicht schlüssig.

Es wurden umfangreiche Probenahmen durchgeführt, um das Vorhandensein verschiedener Mykotoxine sowohl in den Rohstoffen für die Futtermittelherstellung als auch in den fertigen Futtermitteln zu untersuchen, wobei der Schwerpunkt auf Aflatoxinen und Fumonisinen lag. Es wurden jedoch keine eindeutigen Ergebnisse einer Kontamination in Verbindung mit klinischen Fällen gefunden.

In mehreren Gesprächen mit Kollegen aus anderen Regionen wurde sichergestellt, dass keine ähnlichen Fälle aus anderen großen Schweinefleisch produzierenden Regionen wie Aragonien, Katalonien und Murcia gemeldet wurden, die ihre Futtermittelrohstoffe hauptsächlich aus Importen beziehen.

Die Vergiftungshypothese wurde weiterhin aufrechterhalten und stellte die Hauptrichtung der Untersuchung dar. Im Dezember beschloss man, die Futtermittel und das Getreide zu analysieren, die für die Herstellung der Futtermittelchargen verwendet wurden, die die Tiere im September und Oktober gefressen hatten. Dabei ist zu beachten, dass das Problem in den Getreideanbaugebieten auftrat, in denen das einheimische Getreide einen großen Teil des Futters ausmacht, im Gegensatz zu anderen Gebieten der Halbinsel, in denen es in geringerem Maße verfüttert wird.

Wir analysierten die Pyrrolizidinalkaloide (PA) und erhielten die folgenden Ergebnisse, die uns nun bei der Diagnose des Problems helfen:

• PA-Gehalt im Getreide, das in den problematischen Monaten dem Futter beigemischt wurde
• PA-Gehalt im Futter, das in den problematischen Monaten verfüttert wurde.

Die Ergebnisse der Analysen des Futters und des Getreides, mit dem die Schweine zum Zeitpunkt des Auftretens der klinischen Probleme gefüttert wurden, ergaben ungewöhnlich hohe Gesamtwerte an Pyrrolizidinalkaloiden. Für das analysierte Getreide ergaben die Ergebnisse PA-Werte um 12.000 ppb. Für die Futtermittel, die in den problematischen Monaten verfüttert wurden, lagen die Werte bei ca. 4.000 ppb (s. Tabelle 2).

Tabelle 2: Durchschnittliche PA-Gesamtwerte in Getreide und Futtermitteln im Zusammenhang mit Fällen erkrankter Tiere.

	Getreide	Futter
Gesamtwerte Pyrrolizidinalkaloide (μg/kg)	12.530	4.285

Die EFSA (Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit) legt die Menge an PA, die bei einer Aufnahme über einen Zeitraum von sechs Monaten toxisch wirken würde, auf 15 µg/kg Lebendgewicht pro Tag fest.

Unter Berücksichtigung dieser Mengen würde die Berechnung für ein ca. 70 kg schweres Schwein 1.050 µg PA pro Tag als toxischen Grenzwert ergeben. Geht man davon aus, dass 2 kg Futter pro Tag verzehrt werden und 4.000 µg PA im Futter enthalten sind, würde das Tier 8.000 µg/Tag aufnehmen, was 7,5-mal über dem von der EFSA festgelegten toxischen Grenzwert liegt.

Was sind Pyrrolizidinalkaloide?

PA sind natürliche Toxine, Produkte des Sekundärstoffwechsels von Unkräutern wie Senecio vulgaris, Crotolaria, Heliotropum etc. Die mögliche Ursache für das Auftreten von PA in Futtergetreide könnte die schlechte Qualität der Ernte 2023 aufgrund der Trockenheit in der Zentralregion des Landes sein und möglicherweise auch der reduzierte Einsatz von geeigneten Herbiziden auf den Feldern, auf denen dieses Getreide angebaut wird.

PA haben ein gemeinsames Toxizitätsprofil, das in unterschiedlichem Maße zu fortschreitenden Leberschäden (zentrilobuläre Leberzellnekrose) und zu venöser Verschlusskrankheit führt. All dies würde die Symptome erklären, die wir in der Praxis gesehen haben (Leberveränderungen und Magengeschwüre). Sie können auch Lungentoxizität verursachen.

Die niedrige Konzentration von Vitamin E im Blut der betroffenen Tiere deutet auf oxidativen Stress der Tiere als Folge der Leberdegeneration hin. Es ist bekannt, dass solch ein Vitamin-E-Mangel mit der Entwicklung von Magengeschwüren einhergeht.

Getroffene Maßnahmen

• Begrenzte Verwendung von inländischem Getreide in allen Futtermitteln
• Analysen von Futtermitteln und inländischem Getreide, um das Vorhandensein und die Konzentration von PA zu überwachen
• Bis zur Beseitigung des Risikos Unterstützung durch Leberschutzmittel, Komplexbildner mit nachgewiesener Wirksamkeit gegen diese Alkaloide und Produkte mit Pufferkapazität zur Kontrolle des pH-Werts im Magen, wenn Geschwüre beobachtet werden.

Entwicklung des Problems

Nachdem die Ursache des Problems (Pyrrolizidinalkaloide) diagnostiziert und entsprechende Präventivmaßnahmen ergriffen worden waren, sank die PA-Konzentration um 98 %, was zu einem allmählichen Verschwinden der Monate zuvor beobachteten klinischen Symptome führte.

Schlussfolgerungen

Die durchgeführten Tests und Analysen lassen den Schluss zu, dass die endgültige diagnostische Ursache toxische Konzentrationen von Pyrrolizidinalkaloiden aus einigen lokal geernteten Getreidefeldern waren, die zu Leberschäden, vermindertem Vitamin-E-Gehalt im Blut und Magengeschwüren führten, was zum Tod einer großen Anzahl von Tieren führte.