Die meisten BSE-Kühe wurden als Kälber infiziert.

Roland Heynkes, 16.8.2001 (zuletzt aktualisiert am 21.11.2001)

Gliederung
		Vermutungen
		Zusammenfassung der Argumentationskette
		Die meisten BSE-Rinder erkrankten mit 4-6 Jahren.
		Diagramm 1: durchschnittliche beobachtete bzw. alterskorrigierte Verteilung der BSE-Fälle auf die Altersstufen
		Diagramm 2: hypothetisches Bild bei konstanter Infektionswahrscheinlichkeit
		Das erste britische Verfütterungsverbot schützte fast nur danach geborene Rinder.
		Tabelle C: Nach Geburtsmonaten geordnete britische BSE-Fälle nach MAFF-Daten
		Diagramm 3: Entwicklung der BSE-Fallzahlen in den verschiedenen Geburtsjahrgängen
		Diagramm 4: Verteilung der BSE-Fallzahlen auf die in verschiedenen Jahreszeiten geborenen Rinder
		Diagramm 5: Effekt des Verfütterungsverbotes auf bereits geborene Rinder
		Das BSE-Infektionsrisiko ist während des ersten Lebensjahres etwa 17-fach erhöht.
		Tabelle D: Kalkulation der relativen Infektionswahrscheinlichkeiten
		Tabelle E: Inkubationszeitenstreuung erwachsen infizierter Rinder
		Tabelle F: Simulation zur Überprüfung der Kalkulation
		Diagramm 6: Graphische Darstellung der Simulation
		Die meisten erwachsen infizierten Rinder bleiben unentdeckt
		Diagramm 7: Graphischer Vergleich der amtlich registrierten mit der tatsächlichen BSE-Häufigkeit in England
		Literaturliste
		Danksagung

Vermutungen

Das Immunsystem der Säugetiere ist unmittelbar nach der Geburt noch nicht funktionsfähig [PGA,IFT]. Kälber beginnen erst nach 4-5 Wochen mit der aktiven Antikörperproduktion [IFT]. Zum Ausgleich nehmen die Neugeborenen in den ersten Tagen mit der Kolostralmilch Antikörper auf. Möglich ist dies nur, weil die junge Säugetierdarmwand in diesem Zeitraum noch durchlässig für fremde Antikörper ist [IFT]. In den ersten Stunden nach der Geburt werden vom Kalb etwa 20% der getrunkenen Antikörper unverdaut durch die Darmwand aufgenommen [PEK]. Aber bereits nach einem Tag nimmt die Aufnahme intakter Antikörper stark ab [PEK]. Bereits nach 36 Stunden soll diese Phase beendet sein [PGA].

Dies führte zu der naheliegenden Vermutung, die Darmschleimhaut sei in dieser Zeit auch durchlässig für andere Proteine und orale TSE-Übertragungen könnten daher kurz nach der Geburt besonders effektiv funktionieren. Dies schürte auch den Verdacht, BSE könne besonders durch kontaminierte Milchaustauscher und Kälberstarter übertragen worden sein, obwohl Milchaustauscher [IFT] und Kälberstarter [ZFP] erst im Anschluß an die Biestmilchperiode gefüttert werden. Das alles waren allerdings lediglich schwer nachweisbare Vermutungen.

Zusammenfassung der Argumentationskette

Die folgende Argumentationskette auf der Grundlage einer detaillierten Analyse der britischen BSE-Statistik beweist, daß fast alle an BSE erkrankten britischen Rinder während ihrer ersten Lebensmonate infiziert wurden:

1. In britischen BSE-Herden mit bekannter Altersstruktur entfielen über 82% der gemeldeten BSE-Fälle auf 4-6 Jahre alte Rinder [RH1] und ältere britische Rinder wären selbst dann weit weniger häufig an BSE erkrankt, wenn sie nicht meistens vor dem Ende der Inkubationszeit geschlachtet worden wären [RH1]. Das ausgeprägte und ungefähr symmetrische Maximum bei den 4-6 Jahre alten Rindern (Diagramm 1) bedeutet, daß es in England eine relativ kurze und genau 1 mittlere Inkubationsperiode vor dem vollendeten 5. Lebensjahr liegende Phase mit stark erhöhtem BSE-Infektionsrisiko gab [RH1].
2. Das Diagramm 1 zeigt vor diesem Maximum keine Phase ungefähr gleich bleibender BSE-Mortalitäten [RH1]. Also scheint der Zeitraum stark erhöhten BSE-Infektionsrisikos im ersten Lebensjahr der betroffenen Rinder gelegen haben.
3. Das erste britische Tiermehlverfütterungsverbot vom Juli 1988 verminderte sehr deutlich das Infektionsrisiko aller danach oder wenige Monate davor geborenen Rinder (Diagramm 3). Diese Schutzwirkung war aber bei den im Januar 1988 geborenen Kälbern schon viel weniger deutlich und bei den im Dezember 1987 geborenen Kälbern nicht mehr erkennbar (Diagramm 5). Also muß der größte Teil der BSE-Infektionen innerhalb der ersten 7 Monate erfolgt sein.
4. Ein Vergleich zwischen den alterskorrigierten und den tatsächlich beobachteten BSE-Mortalitäten zeigt, daß zwar durchaus auch erwachsene Rinder mit BSE infiziert wurden, daß diese aber fast alle vor dem Ausbruch der Krankheit geschlachtet wurden (Diagramm 1). Die britische BSE-Statistik enthält daher fast nur BSE-Rinder, die während ihrer ersten Lebensmonate infiziert wurden. Dies war auch kaum anders zu erwarten, weil die Briten kaum unauffällige Rinder getestet und daher fast nur klinisch erkennbare BSE-Fälle in ihrer BSE-Statistik haben.

Der Grund für das in den ersten Monaten stark erhöhte BSE-Infektionsrisiko kann nicht sein, daß bereits infizierte Tiere als potentielle Opfer natürlich nicht mehr in Frage kommen. Schließlich wären selbst in dem am stärksten betroffenen Geburtsjahrgang 1987 während der ersten 10 Lebensjahre auch dann nur 30% der Rinder in britischen BSE-Herden an BSE erkrankt, wenn sie nicht vorher geschlachtet worden wären [RH1].

Die einzelnen Argumente dieser Beweisführung werden im Folgenden genauer dargestellt.

Die meisten BSE-Rinder erkrankten mit 4-6 Jahren.

Dieses Kapitel verdeutlicht mit seinen Diagrammen die Punkte 1, 2 und 4 der Argumentationskette.

Diagramm 1: durchschnittliche beobachtete bzw. alterskorrigierte Verteilung der BSE-Fälle auf die Altersstufen

Dieses Diagramm macht in der mit Kreisen markierten Kurve anschaulich, wie stark sich die beobachteten britischen BSE-Fälle auf die 4-6 Jahre alten Kühe konzentrierten. Die beiden anderen Kurven zeigen, daß dieses Maximum selbst dann sehr deutlich bleibt, wenn man den Effekt der schlachtungsbedingten Alterspyramide herausrechnet.

Links zeigt die Y-Achse die prozentualen Anteile der verschiedenen Altersstufen an den beobachteten bzw. alterskorrigierend berechneten BSE-Fällen. Unten zeigt die X-Achse die vollendeten Lebensjahre.

Die Werte für die mit Kreisen markierte nicht alterskorrigierte Kurve sind der letzten Spalte der Tabelle A in [RH1] entnommen. Sie zeigen die über die Sterbejahrgänge 1989 bis 2000 gemittelten Anteile der verschiedenen Altersstufen an den jährlichen BSE-Mortalitäten in britischen BSE-Herden.

Die Werte für die mit Quadraten markierte alterskorrigierte Kurve sind der vorletzten Spalte der Tabelle C in [RH1] entnommen. Sie zeigen die durchschnittlichen Anteile der verschiedenen Altersstufen an den alterskorrigierten jährlichen BSE-Mortalitäten in britischen BSE-Herden.

Die Werte für die mit Dreiecken markierte alterskorrigierte Kurve sind der letzten Spalte der Tabelle G in [RH1] entnommen. Sie zeigen die ungefähre durchschnittliche Verteilung der BSE-GesamtMortalitäten einiger Geburtsjahrgänge britischer BSE-Herden mit bekannter Altersstruktur auf die verschiedenen Altersstufen.

Entscheidend sind drei Eigenschaften dieser Kurven:

1. Sie haben alle ein sehr deutliches Maximum bei den fünfjährigen Tieren.
2. Die alterskorrigierten unterscheiden sich von der Kurve mit den Originaldaten durch etwas niedrigere Maxima und deutlich erhöhte, sowie fast gerade Grundlinien bei den älteren Jahrgängen.
3. Alle Kurven beginnen unmittelbar mit der vorderen Flanke des Maximums.

Punkt 1 beweist, daß das Infektionsrisiko in einem relativ kurzen Zeitraum stark erhöht war, der 1 mittlere Inkubationszeit vor dem vollendeten 6. Lebensjahr lag. Wäre das BSE-Infektionsrisiko unabhängig vom Alter eines Tieres immer gleich groß gewesen, dann sähe die Kurve wie in Diagramm 2 dargestellt aus. Sie würde ein Plateau erreichen und nicht wieder abfallen.

Diagramm 2: hypothetisches Bild bei konstanter Infektionswahrscheinlichkeit

Punkt 2 ist aber auch nicht ganz unwichtig, denn die bei den mindestens 9 Jahre alten Tieren ungefähr konstant bleibende Erkrankungswahrscheinlichkeit ist nicht mit der Variabilität der Inkubationszeiten erklärbar. Diese Variabilität würde sich nämlich in Form einer oder mehrerer sich überlagernder Kurven ausdrücken, die ungefähr die Form einer Glocke hätten. Die im höheren Alter etwa konstant bleibende Erkrankungswahrscheinlichkeit bedeutet also, daß auch erwachsene Rinder mit einer weitaus geringeren, aber etwa gleich bleibenden Wahrscheinlichkeit infiziert werden können. Die Infektionswahrscheinlichkeit im ersten Lebensjahr im Verhältnis zu den Infektionswahrscheinlichkeiten der folgenden Jahre wird weiter unten abgeschätzt.

Punkt 3 bedeutet, daß es vor der Phase mit stark erhöhter Infektionswahrscheinlichkeit keine weniger sensible Phase gab. Also muß das Infektionsrisiko während des ersten Lebensjahres stark erhöht gewesen sein, falls es nicht vor dem Maximum eines Phase absoluten Infektionsschutzes gab.

Das erste britische Verfütterungsverbot schützte fast nur danach geborene Rinder.

Die Analyse der nach Erkrankungsjahren und Alterstufen sortierten britischen BSE-Statistik hat bereits nahezu sicher bewiesen, daß britische Rinder während ihres ersten Lebensjahres ein sehr deutlich erhöhtes Infektionsrisiko hatten. Die Jahresintervalle dieser Statistik lassen aber keine genauere Eingrenzung dieses Zeitraumes zu. Außerdem ist die Bestimmung der durchschnittlichen Inkubationszeit und des Hauptinfektionszeitraumes allein mit Hilfe der steilen vorderen Flanke des Maximums noch mit einer kleinen Unsicherheit verbunden.

Diese Probleme lassen sich jedoch mit Hilfe einer weiteren britischen BSE-Statistik lösen, die mir freundlicherweise vom britischen Landwirtschaftsministerium zur Verfügung gestellt wurde. Diese Tabelle sortiert die britischen BSE-Fälle nach dem Geburtsjahr und dem Geburtsmonat und erlaubt dadurch eine genauere Betrachtung des Zeitraumes um das erste britische Verbot der Verfütterung von Wiederkäuereiweiß an Wiederkäuer vom 18. Juli 1988. Dieses war glücklicherweise wesentlich wirksamer, als dies gemeinhin dargestellt wird. Zwar wurden auch danach noch viel zu viele britische Rinder infiziert, aber die Wirkung auf die britische BSE-Statistik war dennoch durchschlagend und brachte mit einer Verzögerung von einer mittleren Inkubationszeit die Wende von einer starken Zunahme hin zu einer deutlichen Abnahme neuer BSE-Infektionen.

Tabelle C: Nach Geburtsmonaten geordnete britische BSE-Fälle nach MAFF-Daten

Betrachtet man zunächst einmal in der letzten Spalte die Entwicklung der BSE-Fallzahlen in den verschiedenen Geburtsjahrgängen, so fällt sofort die massive Umkehr der Entwicklung im Jahr 1988 auf. Das Diagramm 3 macht dies deutlich.

Diagramm 3: Entwicklung der BSE-Fallzahlen in den verschiedenen Geburtsjahrgängen

Die Ursache ist natürlich das erste britische Verbot der Verfütterung von Wiederkäuereiweiß an Wiederkäuer vom 18. Juli 1988, aber dieses wirkte sich natürlich auch auf die damals bereits erwachsenen Tiere früherer Geburtsjahrgänge aus. Man kann den relativ kleinen Anteil der erst erwachsen infizierten Tiere in diesem Diagramm aber nicht erkennen, weil in der Tabelle C und damit auch in diesem Diagramm die alt gewordenen Rinder stark unterrepräsentiert sind. Später infizierte Tiere erkranken natürlich auch später. Da aber die mittlere BSE-Inkubationszeit nicht sehr viel kürzer als die durchschnittliche Lebensdauer intensiv gehaltener Hochleitsungsmilchkühe ist, erleben Rinder das Ende ihrer Inkubationszeit umso seltener, je später im Leben sie infiziert wurden. Eine rechnerische Korrektur des Effektes dieser massiven Ausdünnung älterer Jahrgänge ist bei dieser Tabelle im Gegensatz zur Tabelle 2 des MAFF-Berichtes nicht möglich, weil die Erkrankungsalter nicht genannt werden.

Die nach den Geburtsmonaten sortierte Tabelle ist aber dennoch wichtig, weil sie eine wesentlich höhere zeitliche Auflösung liefert. Dadurch läßt sich der Zeitraum um den Juli 1988 genauer untersuchen. Mit der höheren zeitlichen Auflösung handelt man sich allerdings auch das Problem ein, daß sich die BSE-Fälle alles andere als gleichmäßig auf die in verschiedenen Jahreszeiten geborenen Rinder verteilen. Das Diagramm 4 macht dies deutlich.

Diagramm 4: Verteilung der BSE-Fallzahlen auf die in verschiedenen Jahreszeiten geborenen Rinder

Es wäre interessant zu wissen, wie groß der Anteil der jahreszeitlich unterschiedlichen Geburtenraten an diesem Herbstmaximum ist. Sollte es sich nämlich damit nicht vollständig erklären lassen, dann könnte eine bei den im Herbst geborenen Kälbern verstärkte Zufütterung kontaminierter Futtermittel die Ursache sein. In diesem Fall sprächen auch die scharfen saisonalen Schwankungen für eine relativ kurze und frühe sensible Phase mit erhöhter Infektionswahrscheinlichkeit. Daten über die jahreszeitliche Verteilung der Rindergeburten in England stehen mir jedoch nicht zur Verfügung.

Um nun aber die monatliche Auflösung dieser Tabelle nutzen zu können, muß der störende Effekt der saisonalen Fallzahlschwankungen reduziert werden. Wie die diesbezüglichen Versuche von Torsten Brinch zeigen, läßt sich dieser Effekt aber relativ schlecht herausrechnen. Eine brauchbare Alternative bietet die im Diagramm 5 gewählte Darstellung, denn hier wird einfach jeder Monat für sich betrachtet. So sieht man deutlich, wie sich die Fallzahlen bezogen auf die verschiedenen Monate von Jahr zu Jahr entwickeln.

Diagramm 5: Effekt des Verfütterungsverbotes auf bereits geborene Rinder

Entscheidend ist die gut erkennbare Verschiebung der Trendumkehrung vom Jahr 1989 in das Jahr 1988. Bereits im Januar 1988 ist eine leichte Abflachung in der Zunahme der Fälle gegenüber dem Januar 1987 zu beobachten. Diese Verringerung der Fallzahlzunahme gegenüber dem selben Monat des Vorjahres wird danach schnell deutlicher, aber bis zum Juni 1988 bleiben die Fallzahlen noch höher als in den jeweiligen Monaten des Vorjahres. Erst ab dem Juli sind die Fallzahlen des Jahres 1988 niedriger als die des Jahres 1987. Besonders wichtig ist dabei die Beobachtung, daß auf eine langsame und mäßige Abnahme der Fallzahlsteigerungen von Januar bis Juni 1988, im Juli 1988 eine rasche und drastische Abnahme der Fallzahlen im Vergleich zum Juli 1987 folgt. Die Deutlichkeit dieses Wechsels bereits im Juli ist etwas überraschend, weil das Verfütterungsverbot erst am 18. dieses Monats in Kraft trat. Der Effekt war aber im August 1988 noch wesentlich stärker und außerdem könnten sich Bauern und Futtermittelindustrie bereits kurz vor dem angekündigten Stichtag umgestellt haben.

Das Diagramm 5 zeigt also, daß von dem Verfütterungsverbot fast nur Tiere profitierten, die maximal 7 Monate vorher geboren wurden. Ganz besonders stark aber profitierten die gerade erst geborenen Kälber. In diesem kurzen Zeitraum kann der oben beschriebene Verfälschungseffekt aufgrund der Überbetonung früh infizierter Tiere keine große Wirkung haben. Daher muß der sensible Zeitraum mit stark erhöhter Empfänglichkeit für BSE-Infektionen innerhalb des ersten Lebensmonates liegen und diese Empfänglichkeit nimmt danach während des folgenden halben Jahres allmählich auf das sehr viel niedrigere Infektionsrisiko erwachsener Tiere ab.

Das BSE-Infektionsrisiko ist während des ersten Lebensjahres etwa 17-fach erhöht.

Nachdem deutlich geworden ist, daß die weitaus meisten BSE-Rinder während ihres ersten Lebensmonates infiziert wurden, läßt sich nun mit dem Diagramm 1 abschätzen, wie stark die Infektionswahrscheinlichkeit während des ersten Lebensjahres erhöht war.

Hierzu entnehme ich einfach der vorletzten Spalte der Tabelle C in [RH1] die durchschnittlichen Anteile der 2,3,4, oder 5 Jahre alten Rinder an den alterskorrigierten jährlichen BSE-Mortalitäten in britischen BSE-Herden. Dann gehe ich in grober Annäherung davon aus, daß die hintere Flanke des Maximums genauso aussähe, wenn sie nicht durch die Daten später infizierter Tiere überlagert wäre. Daraus ergibt sich die erste Zeile der folgenden Tabelle D mit einer Summe aller Werte von 71,08%. Eine Umrechnung dieser Werte auf eine Summe von 1 folgt in Zeile 2 und liefert die Faktoren für die Streuung der Inkubationszeiten der in den ersten Lebensmonaten infizierten Tiere.

Tabelle D: Kalkulation der relativen Infektionswahrscheinlichkeiten

Wendet man nun die so aus den Daten gewonnenen Relationen auf spätere Phasen der auf niedrigem Nieveau relativ stabilen Infektionswahrscheinlichkeit erwachsener Tiere an, so erhält man folgendes Streuungsmuster:

Tabelle E: Inkubationszeitenstreuung erwachsen infizierter Rinder

Dabei bleibt natürlich unberücksichtigt, daß die Inkubationszeit bei erwachsenen Tieren vermutlich länger ist.

Überlagert man nun die "Glockenkurven" in verschiedenen Jahren infizierter Tiere, dann erhält man ungefähr die Kurve des Diagramms 1.

Tabelle F: Simulation zur Überprüfung der Kalkulation

In der ersten Zeile sieht man die Jahre nach dem frühest möglichen Infektionszeitpunkt. In der ersten Spalte sieht man das Jahr der simulierten Infektion. Die letzte Zeile stellt das Ergebnis der Überlagerung der BSE-Fälle dar, die aus den Infektionen in den verschiendenen Lebensjahren resultieren. Die letzte Spalte zeigt, wieviel Prozent der im simulierten Beobachtungszeitraum von nur 12 Jahren statistisch erfaßbaren BSE-Tiere im jeweiligen Jahr infiziert wurden. Selbstverständlich sind dabei die Tiere umso stärker unterrepräsentiert, je später sie infiziert wurden.

Die letzte Zeile zeigt auch das Ergebnis der Kalkulation. Hätten alle infizierten Rinder mindestens 12 Jahre, oder bis zum Ende ihrer Inkubationszeit überlebt, dann hätte es in England wesentlich mehr BSE-Fälle gegeben und ungefähr 71% der dann statistisch erfaßten BSE-Fälle wären während ihres ersten Lebensjahres infiziert worden. Nach dem ersten Lebensjahr wären jährlich nur noch etwa 4% der innerhalb von höchstens 10 Jahren insgesamt erfolgten Infektionen hinzu gekommen. In Wirklichkeit sind natürlich die meisten Rinder sehr viel früher geschlachtet worden, sodaß diese Prozentangaben nicht real sind. Von den tatsächlich in England an BSE erkrankten Rindern war deshalb ein sehr viel höherer Prozentsatz während des ersten Lebensjahres oder genauer während der ersten Wochen infiziert worden. Aber der Einfluß der vorzeitigen Schlachtungen mußte herausgerechnet werden, um das altersabhängige relative Infektionsrisiko zu berechnen. Bezogen auf einen Beobachtungszeitraum von 12 Jahren war das BSE-Infektionsrisiko im Vereinigten Königreich während des ersten Lebensjahres ungefähr 17-fach höher als in jedem der folgenden Lebensjahre.

Das folgende Diagramm zeigt, daß diese simple Simulation die tatsächlich gefundenen Daten in Diagramm 1 nicht perfekt, aber ausreichend gut wiedergibt. Die bestätigt die Glaubwürdigkeit der Kalkulation.

Diagramm 6: Graphische Darstellung der Simulation

Die meisten erwachsen infizierten Rinder bleiben unentdeckt.

Erst der rechnerische Ausgleich der schlachtungsbedingt extremen Alterspyramide machte deutlich, daß auch erwachsene Rinder noch BSE-infiziert werden. Vergleicht man jedoch im Diagramm 1 die alterkorrigierte Kurve mit der entsprechenden Kurve ohne Alterskohortenkorrektur, dann wird etwas wichtiges erkennbar. Man sieht, daß die erwachsen infizierten Rinder in der realen, nicht alterskorrigierten Kurve weitgehend fehlen. Sie werden in der Praxis einfach geschlachtet, bevor die Krankheit ausbrechen kann.

Das Verhältnis der amtlich registrierten BSE-Mortalitäten zu den alterskorrigierten BSE-Mortalitäten britischer BSE-Herden mit bekannter Altersstruktur zeigt für die Geburtsjahrgänge 1985 bis 1993 das Diagramm 7.

Diagramm 7: Graphischer Vergleich der amtlich registrierten mit der tatsächlichen BSE-Häufigkeit in England

Die obere Kurve visualisiert die 5. Zeile der Tabelle F in [RH1] mit den alterskorrigierten BSE-Mortalitäten verschiedener Geburtsjahrgänge britischer BSE-Herden mit bekannter Altersstruktur.

Die untere Kurve visualisiert die 4. Zeile der Tabelle F in [RH1] mit den amtlich registrierten BSE-Mortalitäten verschiedener Geburtsjahrgänge britischer BSE-Herden mit bekannter Altersstruktur.

Literaturliste

PGA . Prof. G. Alber - Eintrag "Kolostrumantikörper" - Lexikon der Veterinärmedizin, 4. Auflage, 2000 von Wiesner und Ribbeck im Enke Verlag

RH1 . Heynkes,R. - Tabellarische Auswertung der Statistik britischer BSE-Herden mit bekannter Altersstruktur - www.heynkes.de/herdstat.htm

PEK . Prof. E. Kolb - Eintrag "Kolostrum" - Lexikon der Veterinärmedizin, 4. Auflage, 2000 von Wiesner und Ribbeck im Enke Verlag

IFT . Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern, Institut für Tierzucht - Die Biestmilchperiode - der entscheidende Start in der Kälberaufzucht - November 1999, http://www.landwirtschaft-mv.de/biestmi.mv

ZFP . Zuchtverband für Fleckvieh Pfaffenhofen Oberbayern e.V. - Die 10 goldenen Regeln der intensiven Kälber- und Jungviehaufzucht - http://www.zv-pfaffenhofen.bayern.de/Start/news/sonstiges.htm

Danksagung

Ich danke Frau Dr. Schütt-Abraham für Korrekturen und Literaturhinweise.

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