Disease occurrence in small mammals from Northern Borneo: Histopathology and selected pathogens
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Beschreibung
Vorkommen von Krankheiten kleiner Säugetiere in Nord-Borneo: Histopathologie und ausgewählte Pathogene
Kleinsäugerarten sind aufgrund ihrer Anpassungsfähigkeit an verschiedene Lebensräume, der Position, die sie in der trophischen Pyramide einnehmen und der Rolle als Wirt und Reservoir für Parasiten und zoonotische Krankheitserreger das Untersuchungsobjekt für verschiedene wissenschaftliche Disziplinen. Aus veterinärmedizinischer Sicht mangelt es aber an Informationen über die Krankheiten wildlebender Kleinsäugerarten und die Krankheitserreger, die sie vor allem in degradierten und anthropogen veränderten Milieus ausgesetzt sind und die sich negativ auf den Gesundheitszustand der Tiere auswirken könnte. Das hier beschriebene Projekt untersuchte 15 verschiedene Kleinsäugerarten mit einer Gesamtzahl von 346 Individuen, die zwischen 2012 und 2013 im Norden Borneos entlang eines Landnutzungsgradienten vom tropischen Regenwald bis zum Stadtgebiet von Kota Kinabalu gefangen, euthanasiert und seziert wurden. Die Tiere gehörten zu den Familien Muridae, Sciuridae, Soricidae und Tupaiidae und wurden entsprechend ihrer Habitatpräferenz klassifiziert in Waldtierarten, darunter Waldnagetiere und Spitzhörnchen (Tupaia), den Generalisten Sundamys muelleri, der entlang des gesamten Habitatgradienten gefunden wurde, sowie urbane Tierarten wie Rattenarten (Rattus spp.) und Spitzmäuse (Suncus murinus). Nach dem Fang wurden die Tiere sofort euthanasiert, seziert und Gewebeproben entnommen. Alle Tiere wurden histopathologisch auf subklinische Veränderungen untersucht, gefolgt von einem Scoring der in einem Tier gefundenen Läsionen, um den Gesundheitszustandes der einzelnen Individuen abschätzen zu können. Zusätzlich wurden molekulare Analysen und Transmissionselektronenmikroskopie durchgeführt, um ausgewählte Krankheitserreger identifizieren zu können.
Die histopathologische Beurteilung zeigte, dass endoparasitäre Läsionen der häufigste Befund waren. Vergleicht man das Auftreten pathologischer Veränderungen der verschiedenen Organe, so war die Lunge mit 89% (277/310) überwiegend betroffen, gefolgt von Läsionen in der Leber (60% (192/321)), im Magen-Darm-Trakt (38% (102/266)) und der muskulären Sarcosporidiasis (35% (108/309)). Bei allen Tieren waren Niere und Herz in 28% (89/314) bzw. 19% (60/324) der Organe in geringerem Maße betroffen. Die bemerkenswertesten Befunde waren die dichten Bakterienrasen auf der Schleimhautoberfläche der Mägen der Waldnager Maxomys spp. und Niviventer sp., die bisher nur bei Labornagern beschrieben wurden, und ferner die erstmalige Beschreibung von Klossiella-ähnlichen Infektionen in den Nieren von zwei Sundascirurus lowii-Eichhörnchen. Da generell pathologische Veränderungen bei Individuen aller Arten beobachtet wurden, scheint eine Erregerexposition unabhängig vom gewählten Habitat stattzufinden. Läsionen mit parasitärem Ursprung wurden zwar sowohl bei Waldtierarten als auch beim Generalisten Sundamys muelleri festgestellt, doch waren sie bei urbanen Individuen der Gattung Rattus deutlich stärker ausgeprägt. Mögliche Gründe könnten die hohe Dichte und die Sozialstruktur der Rattenkolonien sein, die das Vorkommen und die Übertragung von Parasiten begünstigen.
Die Bewertung und Einstufung des Gesundheitszustands auf Grundlage der histopathologischen Befunde ergab, dass die Mehrheit der Individuen mit 66% (219/331) als mäßig von ihren Läsionen betroffen eingeschätztz wurde, während 22% (74/331) keine oder nur leichte Läsionen aufwiesen und als klinisch gesund eingestuft wurden. Im Gegensatz dazu wurde bei 12% (38/331) aller Individuen von einem stark beeinträchtigten Gesundheitszustand ausgegangen. Beim Vergleich der ökologischen Gruppen miteinander war der Gesundheitszustand ähnlich, jedoch gab es deutliche Unterschiede im Gesundheitszustand zwischen bestimmten Arten, die im gleichen Lebensraum leben. Unter den Waldtierarten waren Tupaia gesünder als Nagetiere, letztere wiesen einen ähnlichen Gesundheitszustand auf wie die generalistische Art Sundamys muelleri. Bei den uranen Arten zeigte die Spitzmaus Suncus murinus einen besseren Gesundheitszustand auf als Individuen der Gattung Rattus. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Lebensraum im Allgemeinen keinen signifikanten Einfluss auf den Gesundheitszustand hat. Aber intraspezifische Merkmale, die auf dem Verhalten, dem Prädationsdruck und/oder der Sozialstruktur beruhen, können einen Einfluss auf die Gesundheit der Art haben.
Kleinsäugerarten, die in städtischen Gebieten leben, hauptsächlich Rattus spp., sowie der Generalist Sundamys muelleri, waren überwiegend mit Leptospira interrogans infiziert. Im Gegensatz dazu zeigten Infektionen von Waldtierarten eine höhere Diversität der nachgewiesenen Leptospira spp. Die DNA des Blutparasiten Trypanosoma spp. wurde bei etwa 9% (23/277) aller untersuchten Individuen gefunden. Darunter wurde auch die potentiell zoonotischen Trypanosoma lewisi gefunden, vorwiegend in Sundamys muelleri und urbanen Rattus-Arten, während waldbewohnende Kleinsäugerarten entweder mit neuartigen oder nicht klassifizierten Trypanosoma-Arten infiziert waren. Herpesvirus-DNA wurde bei 29% (46/156) aller Individuen nachgewiesen, und obwohl aufgrund der relativ kurzen Fragmente der Herpesvirus-DNA keine Identifizierung des Stammes möglich war, zeigten die Sequenzergebnisse aufgrund der ausgeprägten genetischen Heterogenität der Herpesviren bei Tieren aus allen Lebensräumen eine große Diversität.
Histopathologische Untersuchungen ergaben, dass 30 % (108/309) aller Tiere mit Sarcocystis spp. infiziert waren. Die Untersuchung ultrastruktureller Merkmale der Sarcocystis-Wände ergab das Vorhandensein von drei verschiedenen Sarcocystis-Arten (S. singaporensis, S. zuoi und S. villivillosi) bei den Waldarten Sundascuirus lowii und Maxomys whiteheadi sowie dem Generalisten Sundamys muelleri. Zusätzlich wurde eine neue Spezies, Sarcocystis scandentiborneensis sp. nov., in Tupaia nachgewiesen, was durch einzigartige ultrastrukturelle Wandmerkmale und phylogenetische Auswertungen bestätigt wurde. Die morphologische Auswertung von Sarcocystis spp. zeigte eine höhere Diversität unter Waldtierarten und Sundamys muelleri, was dafür spricht, dass eine breite Palette kleiner Säugetierarten als Zwischenwirte für die Sarcocystis spp. fungiert. Das Auftreten von Herpesvirus-DNA war ähnlich wie bei Sarocystis spp. (29 % (46/156) aller Individuen), und obwohl aufgrund der eher kurzen Fragmente der Herpesvirus-DNA eine Stammidentifizierung nicht möglich war, deuteten die Sequenzergebnisse auf eine große Diversität aufgrund einer ausgeprägten genetischen Heterogenität der Herpesviren bei Tieren aus allen Habitaten hin.
Zum ersten Mal wurden in dieser Studie nicht nur durch molekulare Techniken, sondern auch durch Histopathologie zahlreiche Kleinsäugerarten untersucht, die entlang eines Landnutzungsgradienten gefangen wurden. Dies ermöglichte nicht nur den Nachweis des Vorhandenseins eines bestimmten Erregers, sondern auch eine Einschätzung des Gesundheitszustandes der Individuen. Darüber hinaus führte es zur Identifizierung einer neuen Parasitenart (S. scandentiborneensis sp. nov.). Solche Untersuchungen sind nur mit einem interdisziplinären Ansatz möglich, aber um die Verflechtung mehrerer Tierarten und Erreger in einem Ökosystem besser verstehen zu können, sind solche Ansätze unverzichtbar.
Autor*in
Paula Ortega Pérez
Themen in »Disease occurrence in small mammals from Northern Borneo: Histopathology and selected pathogens«
Borneo Herpesvirus Leptospira Muridae Sarcocystis Sciuridae Soricidae Trypanosoma Tupaiidae diseases health status histology pathology polymerase chain reaction rodents