Das staatliche veterinärmedizinische Diagnoselabor, das Texas A& M Veterinary Medical Diagnostic Laboratory, TVMDL, testet jährlich Hunderttausende von Proben. Am Rande der jährlichen Hirschjagdsaison beginnen die Testzahlen jedoch zu steigen, da die Nachfrage nach CWD-Tests (Chronic Wasting Disease) steigt.
Was ist Chronic Wasting Disease?
CWD ist eine fortschreitende neurologische Erkrankung, die mehrere Cervid-Arten betrifft. Die CWD-anfälligen Arten sind Weißwedelhirsche, Schwarzwedelhirsche, Maultierhirsche, Elche, Rotwild, Rentiere, Sika und Elche. Seit seiner ersten Meldung im Jahr 1967 wurde es sowohl bei in Gefangenschaft gehaltenen als auch bei frei lebenden Cervid-Arten in 25 Bundesstaaten und drei kanadischen Provinzen dokumentiert.
CWD hat in den letzten Jahren einige Aufmerksamkeit erregt, als Berichte über eine „Zombie-Hirschkrankheit“ auftauchten und sich in verschiedenen Medien verbreiteten. Obwohl eingängig, ist „Zombie Deer Disease“ eigentlich eine falsche Bezeichnung, da Tiere, die von CWD betroffen sind, nicht tot sind. Einmal betroffen, kann es zwei bis vier Jahre dauern, bis das infizierte Tier klinische Anzeichen zeigt, die im Verlauf der Krankheit ein „Zombie-ähnliches“ Verhalten nachahmen können. Betroffene Tiere zeigen Anzeichen wie Gewichtsverlust, Sabbern, Stolpern und Benommenheit. Diese Kombination von klinischen Symptomen gipfelt in einem Tier, das „verschwendet“ zu sein scheint und den eigentlichen Namen der Krankheit prägt.
Ähnlich wie die bovine spongiforme Enzephalopathie (BSE) bei Rindern und Scrapie bei Schafen und Ziegen ist die CWD eine natürlich vorkommende transmissible spongiforme Enzephalopathie (TSE) oder Prionenkrankheit. Prionen sind abnormale Proteine und extrem schwer zu zerstören. Einmal infiziert, beeinflussen die Prionen zunächst die Lymphknoten des Tieres und infizieren nach der Ausbreitung durch den Körper schließlich das Gehirn.
Im Jahr 2012 wurde CWD erstmals in Texas bei freilaufenden Maultierhirschen in den Hueco Mountains entdeckt. Seitdem wurde die Krankheit weiterhin in den Regionen West Texas und Panhandle bei Maultierhirschen, Weißwedelhirschen und Elchen nachgewiesen.
Obwohl die Geschichte von Texas mit CWD im Vergleich zu anderen Staaten kurz war, nehmen die diagnostischen Tests weiter zu, da staatliche Stellen versuchen, die Krankheit zu kontrollieren. In Texas ist TVMDL das einzige Labor, das für CWD-Tests zugelassen ist.
CWD-Einreicher: Wer sind sie?
Im vergangenen Jahr führte TVMDL rund 26.500 CWD-Tests durch. Von der Gesamtzahl der Tests wurde fast die Hälfte von Oktober bis Dezember durchgeführt. Dieser Anstieg der CWD-Einreichungen fällt mit der Hirschjagdsaison in Texas zusammen.
Jäger müssen sich während der Hirschsaison an bestimmte Richtlinien halten, da das Texas Parks and Wildlife Department, TPWD, Programme zur Eindämmung der Ausbreitung von CWD durchführt. Wenn beispielsweise ein Reh in einer CWD-Quarantänezone getötet wird, müssen Proben entnommen und für CWD-Tests eingereicht werden. Die Probenahme erfolgt an Jägerkontrollstationen, Hirschverarbeitungsanlagen und manchmal Präparatoren.
CWD-Testanfragen werden von staatlichen Stellen wie TPWD und der Texas Animal Health Commission, TAHC und Hirschzüchtern eingereicht. TVMDL bietet diesen Agenturen und der Hirschindustrie Dienstleistungen an, um die laufenden Bemühungen zur Verfolgung der Ausbreitung von Krankheiten wie CWD zu unterstützen.
Erkennung der Krankheit
Sobald TVMDL im Labor ist, testet es Proben mit einer von zwei Methoden: enzymgebundener Immunosorbens-Assay, ELISA oder Immunhistochemie, IHC. Beide Testmethoden erfordern Gewebe, das entweder aus den Lymphknoten eines Hirsches oder aus Obex gewonnen wird.
ELISA-Test
Die am häufigsten nachgefragte Methode ist der ELISA-Test. Diese Methode ist die empfindlichere Option, da frische Gewebe im Gegensatz zu in einem Konservierungsmittel fixierten Geweben verwendet werden. Der gesamte Prozess, ohne Probenvorbereitungszeit, dauert in der Regel etwa drei Stunden. Sobald eine Probe in der Serologieabteilung von TVMDL eintrifft, beginnt die erste von drei Phasen: Probenvorbereitung.
Während der Probenvorbereitung werden präzise Volumina und anatomische Positionen von Lymphknoten- und / oder Obex-Geweben geschnitten und in einzigartige Mahlrohre gegeben. Die Röhrchen werden auf ein Homogenisatorinstrument gelegt, das die Gewebe verflüssigt und für die zweite Testphase, die Reinigung, vorbereitet.
Die Reinigungsphase ist halbautomatisch. Ein Liquid Handling Instrument beginnt mit der Verarbeitung der Probe. Dieser Prozess verdaut normale Prionen mit Proteinase K und hinterlässt krankheitsverursachende Prionen, falls vorhanden. Anschließend wird das flüssige Endprodukt des Reinigungsprozesses zu einem Pellet zentrifugiert. Das Pellet wird ein zweites Mal behandelt und dann verdünnt. Das Pellet wird dann in die letzte Testphase übergehen und feststellen, ob CWD-Prionen vorhanden sind.
Der Nachweis ist die letzte Phase des ELISA-Testprozesses. In dieser Phase wird das verdünnte Probenpellet mit einem Sandwich-ELISA getestet. Ein Sandwich-ELISA verwendet zwei Schichten von Antikörpern, um die Konzentration eines bestimmten Antigens, in diesem Fall des CWD-Prions, zu bestimmen. Während des Prozesses wird ein farbveränderndes Substrat als visueller Indikator für das Vorhandensein von CWD-Prionen in der Probe hinzugefügt. Wenn eine Probe eine signifikante Farbänderung entwickelt, wird sie als „Anfangsreaktor“ IR betrachtet und erneut getestet. IR-Proben, die nach einem erneuten Test immer noch auf das Vorhandensein von CWD–Prionen hinweisen, werden an das US-Landwirtschaftsministerium – Animal and Plant Health Inspection Service, USDA-APHIS, National Veterinary Services Laboratory weitergeleitet.
IHC-Tests
Die zweite CWD-Testoption von TVMDL, IHC, verwendet fixierte oder konservierte Gewebe. Wenn Gewebe frisch oder nicht gut fixiert bei TVMDL ankommen, wird dem Prozess ein Tag hinzugefügt, damit die Gewebe in Formalin fixiert werden können, bis sie zum Testen bereit sind.
Sobald die Gewebe gut fixiert sind, werden sie in einzeln beschriftete Kunststoffkassetten gelegt. Die Kassetten sind für den folgenden Schritt erforderlich, in dem Gewebe etwa 13 Stunden lang verarbeitet werden. Während dieser Zeit werden die Gewebe dehydriert und das gesamte Wasser wird durch Paraffinwachs ersetzt, um die Zellstruktur des Gewebes zu erhalten.
Nach der Verarbeitung werden Gewebe in eine Paraffinwachsform eingebettet, um sie für das Schneiden mit einem Mikrotom vorzubereiten. Dieses Instrument schneidet den Wachsgewebeblock in 5 Mikron dicke Abschnitte, dünner als eine menschliche Haarsträhne.
Der dünne Gewebeschnitt wird auf einen Objektträger montiert. Nach dem Trocknen über Nacht werden die Objektträger zum Anfärben vorbereitet. Die Objektträger werden behandelt, um das Paraffin zu entfernen und sicherzustellen, dass Antigenbindungsstellen während des Färbeprozesses verfügbar sind. Dieser Prozess identifiziert CWD-Antigene im Gewebe, indem er ein Anti-Prion-Molekül an das CWD-Antigen im positiven Gewebe bindet und dann ein rotes Chromogen an dieses Molekül bindet.
Dieser halbautomatische Färbeprozess dauert insgesamt etwa sechs Stunden; zwei Stunden Handarbeit und vier automatisierte Stunden. Während dieses Zeitraums können die drei Färbeinstrumente 90 Objektträger färben. Wenn die Färbung abgeschlossen ist, werden alle Objektträger abgedeckt und TVMDL-Pathologen gegeben, die jeden Objektträger mikroskopisch auf das Vorhandensein von CWD untersuchen.
Ähnlich wie bei der ELISA-Testmethode wird eine Probe, bei der der Verdacht auf CWD besteht, zur Bestätigung und endgültigen Diagnose an das National Veterinary Service Laboratory in Ames, Iowa, geschickt.
Der TVMDL-Unterschied
Obwohl andere Labors in den USA CWD-Tests anbieten, zeichnet sich TVMDL durch sein Engagement für die Menschen in der texanischen Hirschindustrie aus. Die Agentur arbeitet eng mit anderen staatlichen Stellen und Hirschzüchtern zusammen, um Arbeitsbeziehungen und persönliche Verbindungen herzustellen.
Weitere Informationen zu CWD-Tests bei TVMDL finden Sie unter tvmdl.tamu.edu oder rufen Sie das College Station Laboratory unter 1-888-646-5623 an.