Die Immunokastration, auch Immunkastration genannt, ist ein immunologisches Verfahren zur Verhinderung der Bildung der Geschlechtshormone, wodurch für eine begrenzte Zeitdauer die gleiche Wirkung wie bei einer chirurgischen Entfernung der Geschlechtsdrüsen (Kastration) erzielt wird. Das Verfahren wird in der Veterinärmedizin vor allem bei Pferden und Schweinen sowie zur Kontrolle der Populationsdichte bei Wildtieren eingesetzt. Die Wirkungsweise ähnelt einem Impfstoff, da er das Immunsystem zur Bildung von Antikörpern gegen körpereigene Hormone anregt.
Wirkprinzip der Immunokastration Bei dem zur Immunokastration eingesetzten Wirkstoff handelt es sich um ein synthetisches Analogon des Hormons Gonadoliberin (GnRH).EMEA/V/C/136: Improvac Gonadotropin - Zusammenfassung des EPAR für die Öffentlichkeit. (PDF) Bericht der European Medicines Agency (EMA), 2013, abgerufen am 11. Juni 2016 Im Körper von Säugetieren und Menschen wird Gonadoliberin im Hypothalamus des Gehirns gebildet. Das körpereigene Gonadoliberin regt die Bildung und Ausschüttung von Follikelstimulierendem Hormon (FSH) und Luteinisierendem Hormon (LH) in der Hirnanhangsdrüse an. Bei weiblichen Individuen bewirkt das Follikelstimulierende Hormon das Wachstum und die Reifung von Eibläschen (Follikel) im Eierstock bis hin zum Eisprung. Bei männlichen Individuen regt es im Hoden die Bildung von Spermien (Spermatogenese) an. Das Luteinisierende Hormon fördert bei weiblichen Individuen den Eisprung und die anschließende Gelbkörperbildung. Bei männlichen Individuen stimuliert es die Bildung des männlichen Geschlechtshormons Testosteron in den Leydig-Zellen des Hodens. Testosteron fördert unter anderem die Ausbildung der sekundären Geschlechtsmerkmale, die Libido und die sexuelle Potenz.
Das bei der Immunokastration eingesetzte synthetisch hergestellte GnRH-Analogon ist so verändert, dass es zum einen nach der Injektion im Körper selbst keine hormonelle Wirkung entfalten kann und zum anderen vom Immunsystem des behandelten Tieres als körperfremd erkannt wird, so dass B-Lymphozyten beginnen, Antikörper gegen das GnRH-Analogon zu bilden. Diese Antikörper binden auch das körpereigene GnRH, das so seine stimulierende Wirkung auf die Hirnanhangsdrüse nicht mehr entfalten kann. Da diese damit kein FSH und LH mehr ausschüttet, entfällt die hormonelle Stimulierung der Geschlechtsdrüsen. Hormonell stellt sich so ein Zustand ein, der dem Hormonstatus nach einer chirurgischen Entfernung der Geschlechtsdrüsen (Kastration) entspricht.
Da das GnRH-Analogon mit einer Länge von 10 Aminosäuren ein sehr kleines Molekül ist, muss es, um als Antigen eine starke Bildung von Antikörpern auslösen zu können, an ein Trägermolekül gebunden werden. Zusätzlich wird der so entstandene Wirkstoff mit einem Adjuvans kombiniert, das als Hilfsstoff die immunologische Antwort steigert. Da das GnRH bei Säugetieren eine sehr große Ähnlichkeit aufweist, sind die entwickelten Wirkstoffe in ihrer Wirkung nicht speziesspezifisch und können bei verschiedenen Tierarten eingesetzt werden. Unterschiede zwischen verschiedenen Tierarten gibt es dabei aber bei der erzielten Wirkdauer.Kathleen A. Fagerstone, Lowell A. Miller, John D. Eisemann, Jeanette R. O’Hare, James P. Gionfriddo: Registration of wildlife contraceptives in the United States of America, with OvoControl and GonaCon immunocontraceptive vaccines as examples. In: Wildlife Research, 2008, 35, S. 586–592
Die Immunokastration ist umkehrbar (reversibel), da die Bildung der Antikörper durch die B-Lymphozyten nur eine bestimmte Zeit anhält. Bei einem Nachlassen der Antikörper-Produktion wird das körpereigene GnRH zunehmend nicht mehr gebunden, so dass es seine stimulierende Wirkung auf die Hirnanhangsdrüse wieder entfalten kann. Die Geschlechtsdrüsen werden wieder durch FSH und LH angeregt, so dass sich wieder der hormonelle Status eines unkastrierten Tieres einstellt.
Gegenüber der chirurgischen Kastration, bei der die Geschlechtsdrüsen entfernt werden, hat die Immunokastration den Vorteil, dass es sich um ein nicht-invasives Verfahren handelt, also keine Operation notwendig ist. Je nach Indikation stellt auch die zeitliche Begrenzung der Ausschaltung von Zeugungsfähigkeit und Libido einen Vorteil gegenüber der chirurgischen Kastration dar, die nicht rückgängig zu machen ist.
Das Fleisch von immunologisch kastrierten Tieren ist für den menschlichen Verzehr unbedenklich und entfaltet im menschlichen Körper keine hormonellen Wirkungen. Aufgrund der hohen Homologie der GnRH-Moleküle der verschiedenen Säugetiere einschließlich des Menschen kann eine versehentliche Injektion des Wirkstoffs beim Menschen aber die gleichen Symptome wie bei den zu behandelnden Tieren hervorrufen. Vor allem bei einer zweiten oder gar weiteren versehentlichen Injektion wird durch den Wirkstoff auch beim Menschen die GnRH-Wirkung unterdrückt. In der Schweineproduktion wird der Wirkstoff deshalb in der Regel mit einem Sicherheitsapplikator angewendet, der eine versehentliche Selbstinjektion ausschließt. Da die hormonellen Auswirkungen einer versehentlichen Selbstinjektion bei einer bestehenden Schwangerschaft besonders schwerwiegend sind, dürfen schwangere Frauen den Wirkstoff nicht applizieren.Anhang I: Zusammenfassung der Merkmale des Tierarzneimittels. (PDF; 125 kB) Commission Decision of 20.12.2010 amending the marketing authorisation granted by Decision C(2009)3903 for “Improvac”, a veterinary medicinal product; abgerufen am 11. Juni 2016 Beim Einsatz zur Kontrolle von Wildtierpopulationen in den USA darf der Wirkstoff nur von speziell geschulten Personen angewendet werden.
Immunokastration bei Pferden Indikation Beim Einsatz von Stuten und Hengsten als Sportpferde können durch den Geschlechtstrieb verursachte unerwünschte Verhaltensweisen das Training und die Leistung negativ beeinflussen. Während der Rosse zeigen viele Stuten eine Konzentrations- und Leistungsschwäche. Hengste lassen sich durch die Anwesenheit von Stuten und Hengsten leicht ablenken und zeigen oft widersetzliches und aggressives Verhalten. Beim Umgang mit Pferden kann ausgeprägtes sexuell motiviertes Verhalten deshalb für Menschen und andere Pferde gefährlich werden, weshalb von einigen Pferdebesitzern und Reitern gewünscht wird, das reproduktive endokrine System des Pferdes zu unterdrücken.B. Wenzinger, W. Kähn, U. Bleul: Einsatz einer GnRH-Vakzine bei Stute und Hengst zur Beeinflussung von unerwünschtem Verhalten: eine retrospektive Studie von 31 Fällen. In: Schweizer Archiv für Tierheilkunde. Nr. 152, 2010, S. 373–377.
Für den Einsatz bei Pferden steht ein Medikament für die immunologische Kastration zur Verfügung. Bei Hengsten bewirkt die Immunokastration eine verminderte Spermienproduktion sowie eine Reduktion des gebildeten Testosterons, wodurch Libido und sexuell motiviertes Aggressionsverhalten reduziert werden. Bei Stuten wird die Follikelentwicklung unterdrückt, wodurch der Sexualzyklus aussetzt und die Rosse ausbleibt.
Ein weiteres Einsatzgebiet der Immunokastration beim Pferd ist die Behandlung von Hengsten, die mit dem Erreger der Equinen Arteritis, dem Equinen Arteritis-Virus (EAV), infiziert sind. Bei Hengsten kann das Virus in den Hoden dauerhaft persistieren. Von diesen Tieren wird es beim Deckakt mit dem Sperma ausgeschieden, wodurch es zu einer Infektion der gedeckten Stute kommen kann, weshalb betroffene Hengste von der Zucht ausgeschlossen werden. Die Persistenz des Erregers im Hoden ist dabei androgenabhängig. Durch die Unterdrückung der Testosteronsekretion kann durch eine Immunokastration die Ausscheidung des Virus verhindert werden. Da die Wirkung auf die Bildung von Testosteron und damit die Spermienbildung reversibel ist, die Virusausscheidung aber dauerhaft unterbunden bleibt, können die durch die Immunokastration behandelten Hengste nach dem Nachlassen der Antikörperbildung wieder zum Decken eingesetzt werden.D. Burger, M. Vidament, F. Janett, G. Fortier, S. Zientara, P. Timoney, R. Thun: Die Behandlung von adulten EAV-Ausscheiderhengsten mittels Immunisierung gegen GnRH. (PDF; 333 kB) Vortrag auf der 2. Jahrestagung des Netzwerk Pferdeforschung Schweiz am 30. März 2007, Band 149, Heft 4, April 2007, S. 175
Anwendung Für eine erfolgreiche Immunokastration muss der Wirkstoff zweimalig im Abstand von vier Wochen durch eine intramuskuläre Injektion verabreicht werden. Die Wirkdauer ist dabei von Pferd zu Pferd individuell sehr unterschiedlich. Bei Stuten wird eine Unterdrückung der Rosse für mindestens drei Monate erreicht. Bei einigen Stuten kann es aber durch die fehlende Progesteronfreisetzung zur Entwicklung einer Dauerrosse kommen. Außerdem kann nicht garantiert werden, dass wiederholt mit dem Medikament behandelte Stuten nach dessen Absetzen wieder einen normalen Sexualzyklus entwickeln und somit in der Zucht eingesetzt werden können.Dominik Burger: Management der Stute für eine optimale Zuchtleistung und den Einsatz in Zucht und Spot - Immunisierung gegen GnRH (Immunokastration) In: Christine Aurich: Reproduktionsmedizin beim Pferd: Gynäkologie - Andrologie - Geburtshilfe. Georg Thieme Verlag, 2008, S. 341 Da ältere Hengste mit einer geringeren Immunantwort reagieren, sind bei diesen für eine wirksame Unterdrückung der Testosteronproduktion oft drei Injektionen notwendig.Juliane Kuhl: Vortrag auf der 4. Fortbildung des Graf-Lehndorff-Instituts für Pferdewissenschaften: Reproduktion Pferd am 16. Februar 2013, abgerufen am 12. Juni 2016
Immunokastration in der Schweinemast Hintergrund Schweine werden in der modernen Schweinemast mit einem Schlachtgewicht von 110 bis 125 kg geschlachtet, das sie in der Regel in einem Alter von 6½ bis 7 Monaten erreichen.John McGlone, Wilson G. Pond: Pig production: biological principles and applications. Cengage Learning, Clifton Park NY 2003, ISBN 0-8273-8484-X. Die meisten Eber erreichen mit diesem Lebensalter bereits die Geschlechtsreife, ab der sie Sexuallockstoffe produzieren, die im Fettgewebe eingelagert und mit dem Speichel des Ebers ausgeschieden werden, um die Paarungsbereitschaft der Sauen zu stimulieren. Beim Erhitzen von Eberfleisch – etwa beim Kochen, Braten oder Grillen – kann Ebergeruch auftreten, der von vielen Verbrauchern als unangenehm und urin- oder schweißartig wahrgenommen wird. Zudem kommt es mit Beginn der Pubertät beim Eber zu einer Zunahme aggressiven Beißverhaltens. Verursacht werden diese Veränderungen durch das im Hoden gebildete Geschlechtshormon Testosteron, die für den Ebergeruch maßgeblich verantwortliche Substanz ist Androstenon, ein Metabolit des Testosterons.