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Untersuchung möglicher Auswirkungen des Klimawandels auf das Vorkommen und die Anthelminthikaresistenzentwicklung von trichostrongyliden Weideparasiten des Rindes (2016)

Art

Hochschulschrift

Autor

Knapp-Lawitzke, Friederike Marie-Luise (WE 13)

Quelle

Berlin, 2016 — 121, XVII Seiten

Verweise

URL (Volltext): https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/7487

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Institut für Parasitologie und Tropenveterinärmedizin

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Abstract / Zusammenfassung

Im Rahmen der Doktorarbeit wurden erfolgreich mögliche Auswirkungen des Klimawandels auf das Verhalten und Überleben von freilebenden Stadien des Weideparasiten Cooperia oncophora untersucht. Zusätzlich wurden eventuelle Folgen auf die Entwicklung von AR im Weideversuch dargestellt. Die Effekte des Klimawandels sind in Deutschland schon spürbar und werden sich in Zukunft immer stärker auf die Rinderhaltung auswirken. Zum einen werden sich die Folgen über Hitzestress und Trockenheit direkt auf das Tier auswirken und zum anderen auch indirekt über die Futterproduktion und ihre Effekte auf die Rinderparasiten. Die wichtigsten und in der Doktorarbeit untersuchten Magendarmstrongyliden (MDS) des Rindes sind C. oncophora und O. ostertagi. Diese wirken sich schädlich auf das Wohlbefinden, die Gesundheit und die Leistung von Milchkühen und Mastkälbern aus. MDS verbringen einen Großteil ihres Lebenszykluses auf der Weide und sind dort den Umweltbedingungen ausgesetzt. Die Ergebnisse bestätigen, dass sich höhere Temperaturen und länger andauernde Trockenheit negativ auf das Überleben und die Fitness der L3 auswirken. In den letzten Jahren häufen sich die Berichte über AR bei MDS und es konnte bewiesen werden, dass sich ein verringertes Refugium und somit ein erhöhter Selektionsdruck beschleunigend auf die Bildung von AR auswirkt. Ob die Auswirkungen des Klimawandels in Deutschland zu einem höheren Selektionsdruck von MDS führen könnten, wurde in einem Gewächshaus- und einem Klimakammerversuch untersucht. Hierfür wurden zwei neue Methoden entwickelt, um L3 von Gras- und Bodenproben wiederzugewinnen. Beide Methoden erzielten eine höhere Rückgewinnungsrate mit einer geringeren Streuung als frühere Methoden und konnten außerdem schnell und ohne den Einsatz umweltschädlicher Substanzen durchgeführt werden. Mittels dieser Methoden konnte im Gewächshausversuch der negative Einfluss von Trockenstress auf das Larvenvorkommen von C. oncophora auf Gras bestätigt werden. Zusätzlich wurde gezeigt, dass sich ein hoher Leguminosenanteil positiv auf das L3 Vorkommen auswirkt. Der Gewächshausversuch legte außerdem den Verdacht nahe, dass sich ein großer Anteil der L3 Population im Boden aufhält. Diese These konnte im Klimakammerversuch bestätigt werden. In diesem Versuch konnte außerdem der negative Einfluss von höheren Temperaturen auf die L3 Fitness von L3 auf Gras und im Boden nachgewiesen werden. Des Weiteren stellte sich heraus, dass sich die Kombination von hohen Temperaturen und länger andauerndem Trockenstress besonders negativ auf das L3 Vorkommen und die L3 Fitness auswirkt. Die Entwicklung einer BZ-Resistenz wurde mittels eines schon teilresistenten O. ostertagi Isolates in einem Weideversuch untersucht. Obwohl dies kein Laborexperiment war und die Tiere sich beim Grasen auch mit C. oncophora, H. contortus und T. colubriformis infizierten, konnte der Anteil resistenter O. ostertagi nach nur fünf subtherapeutischen Behandlungen stark gesteigert werden. Subtherapeutische Behandlungen kommen in der Praxis häufig vor und stellen eines der Hauptprobleme zur Verbreitung von AR dar. Mittels Pyrosequenzierung konnte der Anstieg der mit Resistenz assoziierten Allele in der O. ostertagi Population genau nachverfolgt werden. Es zeigte sich deutlich, dass der in der Praxis hauptsächlich verwendete Eizahlreduktionstest (FECRT) zu ungenau ist, um Resistenzen frühzeitig zu entdecken. Dies liegt zum einen daran, dass man mittels FECRT keine Speziesunterscheidung bei den MDS- Eiern machen kann, und zum anderen die Reduzierung der Eizahl im Kot auch stark vom Tag der Beprobung abhängt. Alle Experimente zeigen, dass sich die deutschen Rinderhalter auf die Resistenzproblematik einstellen und ihr Entwurmungsmanagement dringend anpassen müssen, weil der Klimawandel diese Problematik noch verschärfen wird. Eine zukunftsträchtige Möglichkeit zur Bestimmung des MDS-Infektionsdrucks auf der Weide stellen Modelle dar. Für solche detailgenauen Modelle könnten die Daten aus dem Gewächshaus- und Klimakammerversuch wichtig sein. Allerdings müssten dazu noch weitere Experimente durchgeführt werden. Noch wenig erforscht sind bspw. die Überlebenszeiten und die Fitness von L3 nach den Wintermonaten auf der Weide und ob Unterschiede in der Umweltempfindlichkeit mittels eines Klimakammerversuchs zwischen resistenten oder für Anthelminthika noch empfänglichen L3 nachgewiesen werden können.