Ausschuss für Hygiene

Es ist unbestritten, daß sich Infektionserreger bei Versuchstieren nicht nur auf die Gesundheit von Tieren (und Menschen) auswirken, sondern auch massiv Ergebnisse von Tierexperimenten beeinflussen können. Einer mikrobiologischen Standardisierung von Versuchstieren kommt daher ganz erhebliche Bedeutung zu.

Es ist schon seit langer Zeit bekannt, daß Mikroorganismen vielfältige Einflüsse auf ihren Wirt ausüben können. Schon früh wurden solche Einflüsse beispielsweise auf Entwicklung und Wachstum von Tumoren beobachtet. So konnte gezeigt werden, daß keimfreie Mäuse nach Behandlung mit chemischen Karzinogenen weniger Tumoren (Lunge, Leber, Mamma, Uterus, Ovar) entwickeln als konventionell gehaltene Mäuse (Burstein et al. 1970, Roe and Grant 1970, Schreiber et al. 1972). Die Bedeutung von Mikroorganismen als Einflußgrößen für Experimente wurde schon vor mehr als 25 Jahren in Übersichtsarbeiten beschrieben (van der Waaij and van Bekkum 1967, Hanna et al. 1973, Baker et al. 1979). Bereits 1971 wurde ein Symposium zu dieser Problematik abgehalten (Pakes and Benirschke 1971), und damals bekannte Einflüsse ausgewählter Erreger wurden anschließend publiziert.

Bedeutung von Infektionserregern:

Erreger können sich auf vielfältige Weise auf Tierpopulationen auswirken. Einige Mikroorganismen besitzen pathogene Eigenschaften und können klinische Symptome mit unterschiedlicher Morbiditäts- oder Mortalitätrate hervorrufen. Die meisten Erreger verursachen allerdings, zumindest bei endemischem Verlauf, keine oder sehr mild verlaufende Erkrankungen. Teilweise kommt es zu Ausfällen infolge von Todesfällen oder Krankheit. In vielen Fällen wird das Auftreten von Symptomen gefördert durch Belastungen oder Streß, die durch das Experiment verursacht werden. Häufig sind bestimmte Stämme einer Tierart anfälliger, bei anderen Stämmen verläuft dieselbe Infektion milder, mit anderen Symptomen, oder gar ohne klinische Anzeichen einer Infektion. Besonders bei immundefizienten Tieren sind stärkere Auswirkungen zu erwarten. Oft kommt es ohne akute Anzeichen einer Infektion nur zu einer reduzierten Lebenserwartung einzelner Individuen oder ganzer Populationen. Andere Erreger verursachen Infektionen, die völlig symptomlos verlaufen und selbst bei experimenteller Infektion nicht zu klinischen Erkrankungen führen.

Unabhängig von ihren pathogenen Eigenschaften können sich viele Erreger jedoch auf die Physiologie der Tiere und damit auf die Ergebnisse von Tierversuchen auswirken. Daneben können Infektionen, auch wenn sie asymptomatisch verlaufen, die interindividuelle Variabilität erhöhen. Dadurch werden erhöhte Tierzahlen zur Durchführung aussagekräftiger Experimente notwendig. Direkte Auswirkungen von Erregern auf Versuchsergebnisse können zu Fehlinterpretationen von Ergebnissen führen und somit dafür verantwortlich sein, daß Experimente nicht reproduzierbar sind.

Die Verwendung von Tieren, die frei sind von unerwünschten Mikroorganismen, ist eine wichtige Voraussetzung für die Durchführung von aussagekräftigen und reproduzierbaren Experimenten mit einem Minimum an Tieren und stellt somit einen wesentlichen Beitrag zum Tierschutz dar.

Es ist einsichtig, daß experimentelle Daten, die an klinisch kranken Tieren gewonnen wurden, nur mit größter Vorsicht verwertet werden dürfen. Aber gerade Erreger, die klinisch unauffällige Infektionen verursachen, können sich fatal auswirken, weil sie häufig unerkannt bleiben und somit verfälschte Ergebnisse erhalten und publiziert werden.

Das Fehlen klinischer Symptome ist diagnostisch völlig wertlos. Das Freisein von unerwünschten Mikroorganismen und damit die Eignung für spezifische Experimente kann nur durch umfassende mikrobiologische Untersuchungen vor und während des Experiments gewährleistet werden. Die Ergebnisse mikrobiologischer Untersuchungen müssen deshalb bei der Interpretation eines Experimentes sowohl vom Experimentator als auch dem Leser einer Publikation zusammen mit den Versuchsdaten berücksichtigt werden. Es sollte daher selbstverständlich sein, daß die Ergebnisse mikrobiologischer Qualitätskontrollen bei Versuchstieren in einer wissenschaftlichen Publikation enthalten sind (Working Committee for the Biological Characterization of Laboratory Animals / GV-SOLAS 1985). Empfehlungen zur Durchführung mikrobiologischer Untersuchungen bei Versuchstieren wurden wiederholt publiziert (Lussier 1991, National Research Council 1991, Kunstyr 1992, Kraft et al. 1994, Nicklas 1996, Rehbinder et al. 1996, Rehbinder et al. 1998).

Viele Erreger wirken sich nicht nur auf Tiere und die mit ihnen durchgeführten Tierversuche aus. Von einer Vielzahl Mikroorganismen ist bekannt, daß sie auch Experimente an isolierten Zellen oder Organen beeinflussen und sogar in Zellen, Tumoren oder anderen biologischen Materialien für unbestimmte Zeit persistieren können. Mikroorganismen von Versuchstieren können sich somit auch auf Experimente auswirken, die unter in vitro-Bedingungen durchgeführt werden. Daneben finden sich Infektionserreger als Kontaminanten von biologischen Materialien, die von Tieren stammen oder in Tieren passagiert wurden (Tumoren, Seren, Zellen, Viren, Parasiten). Sie können massiv Einfluß auf Experimente nehmen, die mit solchen Materialien durchgeführt werden, oder aber über solche Materialien in Versuchstierhaltungen eingeschleppt werden (Collins and Parker 1976, Nicklas et al. 1993).

Leider werden solche Auswirkungen von Erregern auf Experimente in der Mehrzahl aller Fälle als Artefakte verworfen und nur in Ausnahmefällen publiziert. Informationen über Beeinflussung von Experimenten durch Infektionserreger finden sich in der Literatur deshalb nur vereinzelt. Mit dieser Zusammenstellung soll versucht werden, einen Überblick über publizierte Einflüsse einzelner Mikroorganismen auf Tiere sowie Auswirkungen auf Experimente zu geben.

Das Problem der Beeinflussung von Tierversuchen durch Infektionserreger war Mitte der 80iger Jahre Gegenstand mehrerer Kongresse, und das verfügbare Wissen zu dieser Thematik wurde wiederholt in Proceedings publiziert (Melby and Balk 1983, Bhatt et al. 1986, Hamm 1986). Auch danach wurde die Problematik wiederholt in Übersichtsartikeln zusammengefaßt (Kraft 1985, Lussier 1988, National Research Council 1991, Hansen 1994, Mossmann et al. 1998, Baker 1998).

Ziel dieser Arbeit:

In Versuchstierhaltungen taucht beim Nachweis eines Erregers häufig die Frage auf, ob bzw. inwieweit sich dieser Erreger auf Experimente auswirken kann. Experimentatoren und Versuchstierkundler müssen in solchen Fällen die Bedeutung einer Infektion auf Experimente abschätzen können. Die vorliegende Zusammenstellung soll dabei behilflich sein, indem sie kurz und übersichtlich für die wichtigeren und häufiger zu erwartenden Keime publizierte Auswirkungen zusammenstellt und die jeweiligen Literaturzitate auflistet. Aber auch andere Fragen, die im Zusammenhang mit Infektionen in Versuchstierpopulationen auftauchen, sollen hier beantwortet werden (z. B. Zoonoserisiko, Wirtsspezifität).

Schließlich soll mit dieser Zusammenstellung auch Leitern von Versuchstierhaltungen eine Argumentationshilfe zur Hand gegeben werden, um besser und gezielt auf die Verwendung mikrobiologisch standardisierter Tiere und damit die Durchführung von aussagekräftigeren Experimenten hinzuwirken.

Die Mehrzahl der heute verwendeten Versuchstiere sind Ratten und Mäuse. Gleichzeitig liegen auch für Nagerkeime die meisten publizierten Erkenntnisse vor. Diese Zusammenstellung konzentriert sich deshalb auf Mikroorganismen, die bei Nagern vorkommen, obwohl auch bei anderen Tierarten der Trend zu mikrobiologisch standardisierten Tieren geht (Rehbinder et al. 1998).

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