Neuer Impfstoff kann Viehzecken bekämpfen

Diese Geschichte stammt aus dem AgResearch Magazine des USDA Agriculture Research Service von Sandra Avant von ARS.

Die wirtschaftlichen Auswirkungen von Rinderfieberzecken, einschließlich der südlichen Rinderseuche, Rhipicephalus (Boophilus) microplus, war Ende des 19. Jahrhunderts so stark, dass das US-Landwirtschaftsministerium Anfang des 20. Jahrhunderts ein Ausrottungsprogramm startete, um die tödliche Krankheit, die durch diesen parasitären Schädling übertragen wird, auszurotten. Obwohl Viehfieber-Zecken 1943 in den Vereinigten Staaten für ausgerottet erklärt wurden, sind sie heute in Mexiko immer noch weit verbreitet und können auf streunenden Tieren, Weißwedelhirschen und anderen Wildtieren trampen, die den Rio Grande River nach Texas überqueren.

In der Tick and Biting Fly Research Unit des Agricultural Research Service in Kerrville, Texas, suchen Wissenschaftler nach Möglichkeiten, diesen Schädling endgültig loszuwerden. Ein neuer Impfstoff könnte helfen.

Der Insektenphysiologe Felix D. Guerrero und seine Kollegen machten eine bedeutende Entdeckung, als sie das komplizierte, riesige Rinderzeckengenom sequenzierten, das etwa das 2,5-fache der DNA des menschlichen Genoms enthält. Durch die Sequenzierung des Genoms konnten sie die genaue Sequenz des gesamten Satzes von Zeckenproteinen bestimmen.

„Wir haben mehrere Proteine ​​identifiziert, die gute Ziele sein könnten, um die Funktion der Rinderzecke zu stören, und sie dabei wahrscheinlich töten oder zumindest ihr Überleben beeinträchtigen würden“, sagt Guerrero. „Eines dieser Proteine ​​war Aquaporin.“

Aquaporine sind Wasserkanäle, die der Zecke helfen, die große Wassermenge auszuscheiden, die sie mit einer Blutmahlzeit aufnimmt, fügt er hinzu. Aquaporine kommen in allen höheren Organismen vor, einschließlich Arthropoden und Säugetieren.

Guerrero und seine Kollegen entwickelten einen rekombinanten Zecken-Aquaporin-Protein-Impfstoff und arbeiteten mit der Brazilian Agricultural Research Corporation (Embrapa) zusammen, um die Fähigkeit des Impfstoffs zu testen, Rinder vor Befall zu schützen. Der Molekularbiologe Renato Andreotti und sein Team am Embrapa National Centre for Beef Cattle Research in Campo Grande, Brasilien, setzten Tiere, die mit einer bekannten Menge von Rinderzeckenlarven befallen waren, in zwei Pferche. Eine Gruppe wurde mit dem Aquaporin-Impfstoff geimpft und die andere Gruppe wurde nicht geimpft. Die Forscher verglichen die Anzahl erwachsener Zecken, die bei jeder geimpften und ungeimpften Kuh produziert wurden.

„In zwei Studien haben wir bei geimpften 1-jährigen Holstein-Kälbern eine 75-prozentige und 68-prozentige Verringerung der Zeckenzahl festgestellt“, sagt Guerrero. „Dies zeigte, dass das Aquaporin-Protein als Antigen in Rinderimpfstoffen vielversprechend ist, um einen Befall mit Rinderfieberzecken zu verhindern.“

Den Viehzüchtern steht nur eine begrenzte Anzahl von Akariziden (Chemikalien, die Zecken abtöten) zur Verfügung, und Zecken haben Resistenzen gegen die meisten entwickelt, einschließlich Pyrethroide, Organophosphate und Amitraz, sagt Guerrero. Impfstoffe bieten eine Alternative zu chemischen Akariziden zur Zeckenbekämpfung. „Derzeit ist nur ein Anti-Zecken-Impfstoff im Handel erhältlich, und er wird in Kuba hergestellt. Unsere Arbeit zielt darauf ab, neue Impfstoffe für die Rinderindustrie bereitzustellen“, fügt er hinzu.

Obwohl texanische Viehzüchter die Richtlinien des Ausrottungsprogramms befolgen und ihr Vieh behandeln, können befallene Wildtiere einen Befall mit Rinderfieberzecken am Laufen halten, sagt Guerrero. Viehfieber-Zecken übertragen die Erreger, die Rinderbabesiose (eine Malaria-ähnliche Krankheit) und Anaplasmose (die schwere Anämie verursacht) verursachen, die Rinder töten.

„Unser Forschungsziel ist es, Viehzüchtern Werkzeuge zur Verfügung zu stellen, mit denen sie Rinderfieber-Zecken kontrollieren und eine erneute Infektion der Vereinigten Staaten verhindern können“, sagt Guerrero. „Dieser neue Impfstoff ist ein weiterer Schritt, um dieses Ziel zu erreichen.“

ARS hat ein Patent auf den Aquaporin-Proteinimpfstoff und auf einen anderen Zeckenimpfstoff erhalten, der gleichzeitig in Brasilien getestet wurde. Die Agentur arbeitet mit einem Tiergesundheitsunternehmen zusammen und prüft die Machbarkeit der Herstellung eines kommerziellen Aquaporin-Impfstoffs.