Aus deu Bundesfouschungsanstalt fur Viruskrankheiten der Tieue, Tiibingen am Neckar, Waldhauser Hohe

Die antigenen und immunologischen Eigenschaften und Beziehungen von A-Subtypen

des Maul- und Klauenseuchevirus

I. Nach Impfung von Meerschweinchen mit aktivem Virus

Von

G. WITTMANN

Mit 3 Abbildungen

(Eingegangen am 1. Dezember 1961)

Durch Steigerung der Empfindlichkeit der Kompleinentbindungsreaktion (KBR) konnte in den letzten Jahren eine relativ groi3e Zahl von Subtypen des Maul- und Klauenseuche (MKS)-Virus neu ermittelt werden (1, 2, 3, 4, 5, 6). So sind bis jetzt mit der KBR bereits 15 A-, 11 0-, 6 SAT,-, 3 SAT,- und 3 SAT,-Subtypen mit Sicherheit festgestellt worden. Ober die Zusammenhange, die zwischen der serologischen Subtypenklassifizierung und den immunologi- schen Verhaltnissen bestehen, ist jedoch sehr wenig bekannt. Angaben, die fur eine Parallelitat sprechen, stehen solche gegenuber, die dagegen sprechen. Die diesbezugliche Literatur ist in einer fruheren Verofientlichung bereits aufge- fuhrt worden (7). Eine enge Beziehung zwischen der serologischen Subtypen- einteilung und den immunologischen Verhaltnissen ist aber notwendig, wenn die Subtypeneinteilung von praktischem Wert sein soll. Anderenfalls stiftet die serologische Klassifizierung nur Verwirrung.

Aus diesem Grund sind wir bemuht, zur Klarung dieses Problems beizu- tragen. Ober diesbezugliche Untersuchungen bei verschiedenen 0-Subtypen mit der KBR, dem Neutralisationstest und dem Immunitatstest an Meerschweinchen haben wir bereits berichtet (7, 8). Vom allgemeinen Gesichtspunkt aus betrachtet zeigten sie, dafl der Neutralisationstest weit mehr Kreuzreaktionen aufdeckte als die KBR. Weiter stellte sich heraus, dai3 das Ergebnis serologischer Teste von deren Ansatz- bzw. Auswertungsschema abhangig ist. Die Prufung eines Serums init verschiedenen Viren (Auswertung auf Serumbasis) kann andere Ergebnisse liefern als die Prufung des entsprechenden Virus init den einschlagigen Seren (Auswertung auf Virusbasis). Der zuerst erwahnte Auswertungsmodus spiegelt am ehesten diejenigen Antigenkomponenten wider, die auch immunisatorisch von Bedeutung sind. Mit dem Neutralisationstest konnte nachgewiesen werden, dai3 die 0-Stamme neben dem stammesspezifischen Antigen ein gemeinsames typenspezifisches Gruppenantigen besitzen, das fur die heterologen Kreuz-

Zbl. Vet. Med., Reihe B, Bd. 13, Hefi 3 16

226 G. WITTMANN

reaktionen verantwortlich ist. Sein Anteil durfte bei den 0,- und 0,-Stammen betrachtlich sein, denn ihre Antiseren zeigten starke heterologe Reaktionen rnit allen gepruften 0-Stammen. Anders waren die Verhaltnisse beim 0,-Stamm; sein Antiserum reagierte nur sehr schwach mit den heterologen Subtypen.

Khnliche Verhaltnisse konnten mit dem Immunitatstest festgestellt wer- den. Die 0,- und 0,-Stamme riefen eine starke homologe und heterologe Immunitat hervor, wahrend das 0,-Virus nur homolog immunisierte.

Ein Vergleich der serologischen mit den immunologischen Befunden zeigte, dai3 die KBR nur ein sehr unvollstandiges Bild der tatsachlich bestehenden immunologischen Beziehungen zwischen den 0-Stammen lieferte. Der Neu- tralisationstest erfai3te auch nicht jede immunologische Kreuzreaktion, erlaubte aber trotzdem weitgehendere Ruckschlusse. Im Gegensatz zu der auf den Er- gebnissen der KBR basierenden 0-Subtypeneinteilung konnten rnit dem Neu- tralisationstest und dem Immunitatstest nur 2 Untergruppen ermittelt werden, von denen die eine vier 0,- und 0,-Stamme, die andere den 0,-Stamm um- fai3te.

In Fortsetzung dieses Arbeitsprogrammes pruften wir die entsprechenden Verhaltnisse beim Typ A. Ober diese Untersuchungen wird im folgenden be- richtet.

Material und Methoden Virusstamme

Die Untersuchungen wurden mit folgenden Virusstammen durchgefuhrt : A, Bayern (A,), A, Spanien (A,), A, Mecklenburg (A,), A, Westdeutschland (A4), A, Ingolstadt (A51), A, Westerwald (A,W), A, Dusslingen (A,D), A, Ostdeutschland (A,O) und A, Griechenland (A,). Die Typenspezifitat der Neu- tralisations- und Immunitatsteste pruften wir mit 0, Brescia (0) und C Riems (C).

Fur die Neutralisationsteste benutzten wir Virus der 10. Sauglingsmaus- Passage, das wir als 1O0/oigen Extrakt von virushaltiger Herz- und Skelett- muskulatur in einem Gewebekulturmedium (9) bei - 65 O C lagerten. Vor der Verwendung reinigten wir das Stammvirus mit Chloroform (10). Fur die Immunitatsteste und die Testinfektion verwendeten wir Rindervirus. Die aus den Aphthendecken bereiteten 10 O/oigen Extrakte wurden genauso behandelt wie das Mausevirus.

Verdiinnungsmittel Alle Virus- und Serumverdunnungen fertigten wir mit 1/90 mol phosphat-

gepuff erter physiologischer NaC1-Losung p H 7,6 an.

Neutralisationsteste Fur die Neutralisationsteste verwendeten wir Meerschweinchen-Hyper-

immunseren und Immunseren. Erstere waren nach den Angaben von TRAUB und RODRIGUEZ-MANSO (1 1) hergestellt worden. Letztere gewannen wir bei den Immunitatstesten zum Zeitpunkt der Testinfektion (21 Tage nach der 1. Impfung). Alle Seren wurden 30 Minuten lang bei 56 O C inaktiviert und bei - 20 O C gelagert.

Die Neutralisationsteste wurden nach der Serumverdunnungsmethode aus- gefuhrt. Hierzu verdunnten wir die Seren in Potenzen von 4 und gaben dazu das gleiche Volumen einer konstanten Virusverdunnung, die etwa einen Virus- gehalt von 300-600 LD50 pro 0,l ml hatte. Die Gemische kamen dann 30 Minuten bei 37 O C ins Wasserbad. Danach impften wir pro Verdunnungs- stufe funf 4-6 Tage alte Mause intraperitoneal. Bei den parallel dazu laufen- den Viruskontrollen ersetzten wir das Serum durch Puffer und behandelten sie

Die antigenen und immunologischen Eigenschaften und Beziehungen 227

weiter wie vorher beschrieben. Dann wurden sie in Potenzen von 10 verdunnt und auf Mause verimpft. Dadurch war es moglich, den Virusgehalt, mit dem bei Neutralisationstest gearbeitet worden ist, zu bestimmen.

Die Neutralisationstiter berechneten wir nach KARBER (12). Sie sind auf O,1 ml des Reaktionsgemisches bezogen und unterscheiden sich mit 99 O/oiger Sicherheit signifikant, wenn ihre Differenz grofier als das 5'/zfache ist (13). Alle Teste wurden einmal wiederholt und aus den beiden Ergebnissen der Mittel- wert ermittelt.

Immunit%tsteste Zur Feststellung der immunisierenden Eigenschaften der verschiedenen

Virusstamme impften wir entsprechend groi3e Gruppen von Meerschweinchen mit den verschiedenen Viren. Es wurde O,I ml einer 5O/oigen Suspension von Rinder-Aphthenmaterial in die Sohle des linken Hinterbeines injiziert. Die Tiere wurden taglich auf das Vorhandensein von Primaraphthen und generali- sierten Aphthen untersucht. Drei Wochen nach der Impfung teilten wir die Impflinge in Funfergruppen auf und infizierten diese mit homologem und heterologem Testvirus. Die Tiere erhielten dabei O,1 ml einer 5 O/oigen Rinder- virussuspension in die Sohle des rechten Hinterbeines injiziert. Kontrollgruppen von jeweils funf nicht vorbehandelten Tieren wurden parallel zu den Impf- lingen mit den entsprechenden Testviren geimpft.

Die Intensitat der Impfreaktion beurteilten wir nach folgendem Punkt- system: Primaraphthen an der Impfstelle 1 Punkt, jede virusspezifische Ver- anderung an einer anderen Extremitat 1 weiterer Punkt. Eventuell vorhandene Aphthen in der Mundhohle wurden nicht berucksichtigt, weil ihre Feststellung am lebenden Tier nicht immer moglich war.

Von den Impflingen jeder Funfergruppe wurde uninittelbar vor der Test- infektion durch Herzpunktion Blut entnommen und das daraus gewonnene Serum im Neutralisationstest gepruft. Hierzu mischten wir pro Funfergruppe die Seren der immunen (Tiere zeigten keine Aphthenbildung), der teilimmunen (Tiere zeigten Aphthenbildung an der Impfstelle) und der nicht immunen (Tiere hatten neben der Impfstelle auch noch an anderen Extremitaten Aph- then) Meerschweinchen und pruften diese Sammelseren im Neutralisationstest auf homologe und heterologe Reaktionen.

Die Bestimmung der serologischen und immunologischen Kreuzreaktionen Zur Bestimmung der serologischen Kreuzreaktionen mufiten die Neutrali-

sationstiter der verschiedenen Seren miteinander verglichen werden. Da sich die Seren aber meist in ihrer homolog neutralisierenden Potenz unterschieden, war es notwendig, die einzelnen Werte auf eine Basis zu bringen. Zu diesem Zweck bestimmten wir einen Relationswert R, der den Quotienten aus der Gleichung

heterologer Neutralisationstiter homologer Neutralisationstiter

darstellt. 1st R kleiner als 0,18, so weist dies auf eine signifikant schwachere Reaktion des heterologen Systems im Vergleich zum homologen hin (7).

Beim Immunitatstest diente als Bezugsmafi fur den Immunitatsgrad der Impflinge die Reduzierung der pathologischen Veranderungen im Vergleich zur Kontrollgruppe. Den Immunitatsgrad einer Impfgruppe ermittelten wir nach der Formel I * 100 loo----- (I = Durchschnittspunktzahl der lmpfgruppe von 5 Tieren; K = Durchschnitts- punktzahl der nicht vorgeimpften Kontrollgruppe von 5 Tieren, die rnit dem- selben Virus wie die Impfgruppe infiziert worden sind) (7).

K

16*

228 G. WITTMANN

D i e A u s w e r t u n g d e r E r g e b n i s s e erfolgte auf Serumbasis (7, 8), d. h. es wurde die Reaktion eines Serums mit den verschiedenen Viren beriick- sichtigt.

Versuche und Ergebnisse Wir untersuchten als erstes, welche antigenen und immunologischen Be-

ziehungen zwischen verschiedenen A-Subtypen mit dem Neutralisationstest und dem Immunitatstest festgestellt werden konnten, und wieweit diese beiden Teste miteinander ubereinstimmten. Zu diesem Zweck immunisierten wir Meer- schweinchen mit den Subtypen A,, A,, A,, A,, AJ und A,. Die Ergebnisse der Immunitatsteste sind aus Tabelle 1 und Abbildung 1 ersichtlich.

Nach der Infektion erkrankten die Tiere in der Regel generalisiert; ledig- lich beim Stamm A, war dies nur bei etwa 5Oo/o der Tiere der Fall. 21 Tage nach der Immunisierung wurde mit homologem und heterologem Virus die Test- infektion durchgefiihrt. Fast alle Tiere uberstanden sie reaktionslos. Nur zwei mit A, vorgeimpfte Tiere zeigten Aphthen an der Impfstelle. Die Meerschwein- chen hatten also nicht nur eine subtypenspezifische, sondern auch eine allgemeine

T a b e l l e I D i e d u r c h M K S - V i r u s v e r s c h i e d e n e r A - S u b t y p e n b e i m

Nicht immune Kontmllt iere

Testinfekt. 11 I

PA 2+ PA 21 PA 3 1 PA 3t

0 PA 2+ 0 100% PA 2t

PA 21 0 0 I P A 2 +

PA 2 +

PA 3 r PA 2 t

PA

Testinfektion I A2

a b

0 PA 3 + 0 PA 3 + 0 100'1. PA 3t 0 PA 3 + 0 PA 2t

0 PA 3 1 0 PA 3 r 0 100% PA 34 0 PA 2 1 0 PA 2+ 0 PA 3 + 0 PA 3 r 0 100% PA 3 r 0 PA 3 + 0 PA 2+ 0 PA 3 r

PA 2+ PA 3 + PA 2 +

PA + PA

'A 2 +

ksti~lektion [ I [ Tes t i i y i on

100% PA 3 + PA 3+

0 PA 3 4

0 PA 3 +

PA 2 + PA 3 + PA 3*

PA 3 +

0 0 100'1. 0 0 0 0 0 100% 0

0 PA Z + 0 0 I( PA 3 + I 0 0 0 100% 1: 1 : 100'1.

0 0

0 0 0 100% 0 0 0 0 0 100% 0 0

IA 3 r

0 0 0 0 1007. 0 0 0 0

PA 92 -1. 0 0

PA 3 + PA 2 + PA + PA 3 + PA 3 + PA PA

I PA U PA U PA 2 1 PA 2 r

Zeichenerkbrung :

gefuhrten Stammes geimpfi (Immunisierung).

stelle; + 2 f 3 f = Zahl der Extremitaten mit generalisierter Aphthenbildung.

I) Meerschweinchen an der Fudsohle des linken Hinterbeins mit MKS-Virus des an-

2, Impfreaktion der Tiere nach der Immunisierung: PA = Primaraphthen an der Impf-

s, Testinfektion der Impflinge 21 Tage nach der Immunisierung. Jeweils 5 Tiere einer

Die antigenen und immunologischen Eigenschaften und Beziehungen 229

Teslinfektion 01

typenspezifische Immunitat entwickelt. Daneben trat bei einem Teil der Tiere eine Immunitat gegen den heterologen Typ C auf. Gegen Typ 0 konnte das in keinem Fall festgestellt werden.

Im Gegensatz zum Immunitatstest fielen die Ergebnisse des Neutrali- sationstestes mit den vor der Testinfektion gewonnenen Seren weitgehend sub- typenspezifisch aus (siehe Abb. 1). Die einzigen heterologen Reaktionen, die nicht signifikant schwacher als die homologen waren, traten bei A,/A,I und A,/A,I auf.

Bei den Systemen AJA,; A,/A,; A,/A,; A,I/A, und A,/A, schwankten die heterologen Relationswerte um die Signifikanzgrenze. Es uberraschte, dai3 die gegen Typ C immunen Tiere gewohnlich keine Antikorper gegen diesen Typ bildeten. Lediglich ein einziges Tier hatte einen Neutralisationstiter von 1 : 21 gegen C.

Die homologen Neutralisationstiter waren beachtlich hoch. Die besten antigenen Fahigkeiten besai3 A,I mit einem Durchschnittstiter von 1 : 7000. Dann folgten A, (1 :4700), A, (1 :3700) sowie A, (1 :2000) und A, (1 :1300).

Wegen der besonderen Bedeutung des Subtyps A, fur das Seuchengeschehen des letzten Jahrzehntes in Deutschland untersuchten wir in weiteren Versuchen

M e e r s c h w e i n c h e n h e r v o r g e r u f e n e K r e u z i m m u n i t a t T a b e l l e 1

I Testinfektion C

L

PA 3+ PA 3 r PA 3 r PA 3+ PA 2.

PA 3 + PA 21 PA 2 + PA 2 + PA 2 +

PA 3 + P A 2 + PA 21 PA 2 t P a 2 1

PA 3 . PA 3 t

PA 3 + PA 3 t PA 3 r

PA 3. PA 3 + P A 2 4 PA 2 t

Nicht immune Kontrollt iere

a b 0 0 0 65%

PA PA 3 t

PA PA PA 73%

0 0

PA P A 2 t PA + 37% PA

0

PA 2 + PA + PA 4 5 %

0 0

PA 2 + PA P A 2 + 0% PA 2 +

PA 2 r 0 PA 2 + 0 100%

~ P A 2 + 1 0

0 0 100% 0

PA 21

PA 2 t PA 2 1 PA + 100% PA + PA

PA 3. PA 3 t PA 2 + PA 2 + PA 2 +

PA 3 t PA 3 r PA 2 t

PA 21 PA 2 + PA 2 + PA 2 t

PA 3 r PA I + PA 3 + PA 2 + PA 2 +

PA 2 t PA 2 t PA + PA PA

-

-

-

PA 3t PA 21

Testinkktion

PA 3 +

PA

PA PA

0 0 100% PA 3 . 0 I: ::

PA 3 r PA + PA 3 + PA

* PA 2

a b

PA 3 + PA 3t PA 2 + 0 '1. PA 3t PA 3+ PA 3 t PA 3t PA 3 + 0 *Ie PA 3+ PA 3t

* PA 3. PA 3 + 0% PA 2 + PA 2 t

PA 3 + PA 3 4 PA 3 + 0% PA 3t PA 3t

PA 3 t PA 3t PA 3 + 0% PA 3 +

PA 3 + PA 3 r PA 3 t PA 2 + PA 3 + PA 2 t I PA 3+

Impfgruppe mit dem angegebenen Virus an der Fui3sohle des rechten Hinterbeins geirnpk Zugleich Infizierung der nicht irnmunen Kontrolltiere.

4, Reaktion der imrnunisierten Tiere und der Kontrolltiere nach der Testinfektion: 0 = keine Reaktion; sonst siehe e ) .

Immunitatsgrad der Irnpfgruppe: Ausmal? in dem die pathologischen Veranderungen bei der Impfgruppe gegenuber jenen der Kontrollgruppe reduziert worden sind.

Die antigenen und immunologischen Eigenschaften und Beziehungen 231

1 - I

232 G. WITTMANN

PA 3t

die antigenen und immunologischen Beziehungen von verschiedenen A,-Stain- men zueinander und zu anderen A-Subtypen. In Tabelle 2 sind die Ergebnisse der Immunisierungsversuche aufgefuhrt. Es fie1 auf, dai3 die Stamme A,W und A,D keine so gute heterologe Immunitat auslosten wie die anderen A-Stamme in dem fruheren Versuch. Entweder besitzen diese beiden Stamme schlechtere

PA 3 t 0 0 PA 3 r 0

T a b e l l e 2 D i e d u r c h M K S - V i r u s v e r s c h i e d e n e r A , - S t a m m e b e i m

M e e r s c h w e i n c h e n h e r v o r g e r u f e n e K r e u z i m m u n i t a t

PA 3.

a b a b a b a b

0 6l PA 3 t PA 3 + 0 6) PA 3 + PA 3 + 0 PA 3 t 0 PA 3 + 0 PA 3 r 0 PA 3 + 0 PA 2 r 0

PA 3 r 0 6) 0 6)

PA 2 . II PA 3r

PA

PA

1

PA 3 r PA 3 r PA 3 + PA 3 t P A 2 t

PA 3 + PA 2 + PA 2 r PA PA

PA + PA + PA + PA PA

PA 3. PA 3 + PA 3 1 PA 3 r P A 3 t

PA

PA PA 3 t PA

PA PA

PA

Testinfeklior A5W

a b

0 0 0 100'1. 0 0 0 0 0 1W% 0 0

PA 0 0 92% 0 0 0 0 0 100% 0 0

PA 3 +

3. PA

2 + 95'1. 2 +

PA 83 '1.

PA 3 r PA 3 t PA 3 r

PA 3 . 0 100% PA 2 r 0 100% PA 2 1 0 100% PA 3 r 0 PA 2 r 0 PA 2 1 0 PA 21 0 PA 2 1 0 PA 2t 0

PA 3 r 0 PA + 0 PA 3 r 0 PA + 0 PA 3 + 0 PA 2 + 0

PA + PA 83% PA 0 84% PA 2 + 0 100'1. PA 0 PA PA PA 2 + 0 PA PA + PA PA PA 21 0

PA + 0 PA + 0 PA + PA PA + PA PA PA PA + 0 PA 0 727. PA PA 67% PA 0 100% PA PA PA PA .PA 0

0 100% PA 3 t 0 1Ml.I. PA 3+ 0 100% PA 3 + PA 3 r 0% PA 3 r PA 597. 0 PA 3 t 0 PA 3 + 0 PA 3 1 PA 2 . PA 3 r 0

PA 3 t 0 PA 3 * PA + PA + 0 0 PA 3 t 0

PA 0 PA 0 PA PA 2t PA 0 I P A 3 r I 0

PA + PA t

PA + PA PA

I (*11 0 , P A 3 + l p A O +

PA 3t PA 3 + PA 3 + PA 3 t

Nicht

PA 3 + immune

Konlroll- '* PA 2 + PA 21 PA + tiere

PA 3r PA 3 r PA 3 + PA 3 t PA 3 + PA 2t PA 3 . PA 2 1 PA 3 + PA I PA 3 + PA 2 + PA 3 . PA + PA 3 + PA PA + PA +

PA 2 t PA + I

Zeichenerklirung : l)-5) = siehe Tabelle 1.

") = Werte aus Tabelle 1 iibernommen.

Die antigenen und irnrnunologischen Eigenschaften und Beziehungen 233

immunogene Eigenschaften als die anderen A-Stamme oder Umweltfaktoren waren von Einflua. Der eine Versuch wurde namlich im Juli, der andere im Oktober durchgefuhrt, vielleicht wirkte sich das auf die Empfanglichkeit der Meerschweinchen aus. Bei A,O haben diese Faktoren anscheinend keine Rolle gespielt.

Die Stamme A,I, A,W und A,D bzw. ihre Seren reagierten im Neutrali- sationstest relativ stark subtypenspezifisch. Heterologe Reaktionen traten nur mit A, auf. Vollig aus dem Rahmen fie1 A,O. Es zeigte rnit den anderen A,- Stammen keine Kreuzreaktionen, reagierte aber stark mit A,. Aufgrund dieses Verhaltens muB A, Ostdeutschland wohl umklassifiziert werden.

T a b e l l e 3 A n t i g e n v e r w a n d t s c h a f t z w i s c h e n v e r s c h i e d e n e n A - S u b t y p e n

d e s M K S - V i r u s , f e s t g e s t e l l t r n i t de rn N e u t r a l i s a t i o n s t e s t

Zeichenerklirung : 1) Heterologe Reaktion signifikant schwicher als hornologe. z, Heterologe Reaktion des Irnrnunserurns signifikant schwacher als hornologe Reak-

8) Kein signifikanter Unterschied zwischen hornologer und heterologer Reaktion der tion; mit Hyperirnrnunserurn kein signifikanter Unterschied.

Seren.

Die antigenen Fahigkeiten von A,O waren mit einein durchschnittlichen homologen Neutralisationstiter von 1 : 6300 am hochsten. Darauf folgte A,I (1 : 5500) und A5W (1 : 2200). Am schwachsten antigen wirksam war A5D (1 :990).

AbschlieBend untersuchten wiry ob Hyperimmunseren im Neutrali- sationstest die immunologischen Kreuzreaktionen besser widerspiegeln als Im- munseren. Wir verwendeten hierzu Hyperimmunseren, die in der KBR als subtypenspezifische Seren eingesetzt werden, und verglichen die Ergebnisse mit denen der entsprechenden Immunseren. In Abbildung 3 sind die Ergebnisse aufgefuhrt. Allgemein zeigten die Hyperimmunseren bedeutend hohere Titer als die Immunseren. Nur A, und A,O machten hiervon eine Ausnahme. Die Subtypenspezifitat war bei den A?-, A4-, A,I-, A,W- und A,-Hyperimmun- seren geringer als bei den Immunseren, aber selbst jetzt entsprach der Neutrali- sationstest noch nicht ganz den immunologischen Verhaltnissen. Die Al:, As-, A5D- und A,O-Hyperimmunseren verhielten sich dagegen ebenso wie die Immunseren, d. h. sie reagierten vorwiegend subtypen- bzw. stammesspezifisch. Kreuzreaktionen traten nur bei A,/A50, A,D/A, und A,O/A, auf. Auffallend war auch hier wieder das identische Verhalten von A,O und A,. Reaktionen gegen den Typ 0 konnten bei keinem der Seren festgestellt werden. Gegen Typ C zeigten nur die A,- und A,O-Seren geringe Titer (1 : 14-1 : 24).

234 G. WITTMANN

Besprehung der Ergebnisse Die Untersuchung der antigenen und immunologischen Beziehungen zwi-

schen A-Subtypen des MKS-Virus, die mit Hilfe des Immunitatstestes am Meer- schweinchen und des Neutralisationstestes an der Sauglingsmaus durchgefiihrt wurde, zeigte, dafl bei den meisten gepriiften Virusstammen die serologischen und die immunologischen Befunde nicht iibereinstimmten.

In der Regel wiesen alle Tiere nach der Infektion mit den verschiedenen A-Stammen eine gute homologe und heterologe Immunitat gegen die ver- schiedenen A-Subtypen auf.

Abb. 3. Die antigenen Beziehungen zwischen verschiedenen A-Subtypen des MKS-Virus. Kreuzreaktionen im Neutralisationstest mit Immun- und Hyperimmunseren von Meer-

schweinchen Zeichenerklhmg :

Titer heterolog Titer homolog

l ) Relationswert : Abweichung des heterologen vom homologen Neutralisationstiter =

~-

2, Relationswert des Immunserums.

Die antigenen und immunologischen Eigenschaften und Beziehungen 235

Im Neutralisationstest reagierten dagegen die meisten A-Stamme, bzw. ihre Seren bedeutend subtypenspezifischer als nach dem Immunitatstest zu er- warten war. In Tabelle 3 sind diese Kreuzreaktionen schematisch aufgezeichnet. Besonders ausgepragt war die Subtypenspezifitat bei A, Bayern, A, Mecklen- burg und A, Ostdeutschland. Da diese beiden zuletzt genannten Stamme nur miteinander Kreuzreaktionen gaben und A, Ostdeutschland mit keinem ein- zigen der anderen A,-Stamme reagierte, diirfte die auf der Komplementbin- dungsreaktion beruhende Subtypenklassifikation von A, Ostdeutschland falsch sein. Dieser Stamm gehort nach seinem Verhalten im Neutralisationstest ein- wandfrei zum A,-Subtyp. Identisch mit A, Mecklenburg scheint A, Ostdeutsch- land nicht zu sein, denn die beiden Stamme unterscheiden sich in ihrer Virulenz fur die Maus und das Meerschweinchen erheblich. Relativ stark subtypenspezi- fisch reagierte auch A, Dusslingen. Dann folgen A, Westdeutschland, A, Ingol- stadt und A, Westerwald: Die Immunseren dieser Stamme reagierten vor- wiegend subtypenspezifisch; die Hyperimmunseren gaben dagegen neben der subtypenspezifischen eine typenspezifische Reaktion. Bei A, Griechenland und

3, Relationswert des Hyperimmunserums. 4) Signifikanzgrenze des Relationswertes = 0,18; Werte darunter geben signifikante

Unterschiede gegeniiber dem homologen System an. 5, Neutralisationstiter (Mittelwerte aus 2 Titrationen). Titer bei Werten iiber 1 : 1000

auf Hundert auf- oder abgerundet. I = Titer der Immunseren, H = Titer der Hyperimmun- seren.

8, Relationswerte schwanken um die Signifilcanzgrenze. Bei einer Titrierung signi- fikanter Unterschied, bei der anderen nicht.

236 G. WITTMANN

noch mehr bei A, Spanien trat die Typenspezifitat des Neutralisationstestes gegenuber der Subtypenspezifitat etwas in den Vordergrund.

Die verschiedenen A-Stamme besitzen also in bedeutend geringerem Mai3e als die 0,- und 0,-Stamme, die fur die heterologen Reaktionen verantwort- lichen gemeinsamen Antigenbestandteile. Eine serologische Subtypenklassi- fizierung ist deshalb bei den von uns gepruften A-Stammen leichter durchzu- fuhren als bei den fruher untersuchten 0-Stammen (7). Allerdings mui3 man sich dabei vor Augen halten, dai3 die serologisch festgestellten Antigen-Anti- korperreaktionen nicht in jedem Fall die immunologischen Verhaltnisse wider- spiegeln.

Die starke Diskrepanz zwischen den serologischen und den immunologi- schen Ergebnissen bei den A-Stammen durfte auf die groi3en antigenen und immunogenen Fahigkeiten zuruckzufuhren sein. Die bei homologen Neutrali- sationstitern von 1 : 980 bis 1 : 7000 vorhandene Immunitat reichte anscheinend aus, um gegen heterologe Subtypen zu schutzen. Die Hohe der heterologen Anti- korpertiter scheint dann keine Rolle mehr zu spielen. Andernfalls ware es namlich nicht moglich gewesen, dai3 Tiere mit einem heterologen Neutrali- sationstiter von 1 :24 gegen die Infektion mit dem entsprechenden Virus voll immun waren.

Die Untersuchungen haben aui3erdem gezeigt, dai3 gewisse immunologische Beziehungen zwischen dem Typ A und dem Typ C bestehen. Serologisch machten sich diese allerdings kaum bemerkbar. Zwischen Typ A und Typ 0 konnte dagegen derartiges nicht nachgewiesen werden, was sich mit fruheren Untersuchungen beim Typ 0 deckt (8).

Zusammenf assung Die antigenen und immunologischen Beziehungen von A-Subtypen des

MKS-Virus untereinander und zu Typ 0 und C wurden untersucht. Die Ergeb- nisse des Iinmunitatstestes am Meerschweinchen und des Neutralisationstestes an der Sauglingsmaus zeigten, dai3 die serologischen und die immunologischen Befunde bei den ineisten gepruften A-Stammen nicht ubereinstimmten.

In der Regel wiesen alle Tiere nach der Infektion mit den verschiedenen A-Stammen eine gute homologe und heterologe Iminunitat gegen die verschie- denen A-Subtypen auf. Teilweise griff die Immunitat sogar auf den T y p C uber. Zum Typ 0 bestanden dagegen keine immunologischen Beziehungen.

Im Neutralisationstest reagierten die meisten A-Stamme, bzw. ihre Seren bedeutend subtypenspezifischer als nach dem Immunitatstest zu erwarten war. Nur bei wenigen trat die Typenspezifitat in den Vordergrund.

Die Befunde werden diskutiert und die Diskrepanz zwischen den sero- logischen und den immunologischen Befunden auf die groi3en antigenen und immunogenen Fahigkeiten der gepruften A-Stamme zuruckgefuhrt.

Frl. H. CORRENS und Herrn K. STAMPKE danke ich fur ihre fleil3ige und gewissenhafte Mitarbeit.

Summary Antigenic and immunological relationships between the A sub-types

of the foot-and-mouth disease virus 1. After inoculating guinea-pigs with active virus

The relationships between the different A sub-types and between them and types 0 and C were studied. Immunity tests in guinea-pigs and neutrali- sation tests in unweaned mice showed differences in serological and immuno- logical characters between most of the A strains.

Die antigenen und immunologischen Eigenschaften und Beziehungen 237

As a rule all animals inoculated with the different A strains showed a strong homologous and heterologous immunity against the different A sub- types. Occasionally the immunity even extended to type C. No immunity to type 0 resulted.

In the neutralisation test most A strains and their sera were more specific for the particular sub-type than in the immunisation test. Only a few strains showed a predominant type specificity.

The findings are discussed and the discrepancy between the serological and immunological results is attributed to the considerable antigenic and immunogenic capabilities of the A strains examined.

Risumi Les proprihtis antiginiques et immunologiques des sous-types A du virus de la fikvre

aphteuse et leurs rapports I. Aprks l’inoculation du cobaye par le virus actif

L‘auteur ktudie les relations antigkniques et immunologiques des sous-types A du virus de la f i h r e aphteuse entre-eux et envers les types 0 et C. Les rksul- tats du d’immunisation sur le cobaye et du test de neutralisation sur la souris infantile montrkrent que les rksultats skrologiques et immunologiques ne cor- respondent pas, pour la plupart des souches ktudikes.

En gknkral tous les animaux montrkrent aprks l’infection par les diverses souches A une immunitC homologue et hktkrologue trhs bonne envers les divers sous-types A. L’immunitk dkbordait en partie m2me sur le type C. I1 n’existait par contre aucune relation immunologique envers le type 0.

Dans le test de neutralisation, la plupart des souches A, resp. leurs sCrums, rkagirent d’une manikre beaucoup plus spkcifique au niveau du sous-type qu’on ne s’y attendrait au vu des rksultats du test d’immunisation. La spkcificitk de type ne dominait que pour quelques souches.

Ces rksultats sont l’objet d’une discussion et la contradiction entre les rksultats skrologiques et immunologiques est attribuke au grand pouvoir anti- gCnique et immunisant des souches ktudikes.

Resumen Las propiedades antigknicas e inmunol6gicas y las relaciones de 10s subtipos A

del virus aftoso I. Tras la inoculaci6n de cobayas con virus activo

Se examinaron las relaciones antigknicas e inmunoMgicas de 10s subtipos A del virus de la glosopeda entre si y para con 10s tipos 0 y C. Los resultados de la prueba de inmunidad en cobayas y 10s de la prueba de neutralizaci6n en ratones lactheos sefialaron que 10s hallazgos serolbgicos y 10s inmunol6gicos no coinciden en la mayor parte de las cepas A estudiadas.

Por regla general, todos 10s animales presentaron tras la infeccibn con las diversas cepas A una buena inmunidad hombloga y heter6loga frente a 10s distintos subtipos A. En parte, la inmunidad p a d incluso a1 tipo C. Sin embargo, con el tip0 0 no existen relaciones inmunol6gicas.

En la prueba de neutralizacibn reaccionaba la mayor parte de las cepas A, respectivamente sus sueros, de forma bastante m6s especifica de subtipos que lo que se debia esperar con arreglo a la prueba de inmunidad. Solo en muy pocas resaltaba en primer plano la especificidad de tipos.

Se discuten 10s hallazgos, atribuyendo la discrepancia entre 10s resultados serolbgicos e inmunolbgicos a las grandes capacidades antigknicas e inmunb- genas de las cepas A examinadas.

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Anschrifi des Verfassers: Bundesforschungsanstalt fur Viruskrankheiten der Tiere, 74 Tubingen am Neckar.