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Die Optische Kohärenztomografie (OCT) ist eine neue Technik, die vor kurzem in der Humanophthalmologie etabliert wurde und sich durch ihr Potential auszeichnet, Retinastrukturen in vivo und nicht-invasiv (ohne Augenkontakt) in einer Qualität vergleichbar mit der von Histologieschnitten darzustellen. Diese Technik ermöglicht es, minimale pathologische Veränderungen bei fast histologischer Auflösung darzustellen, sowie longitudinale Untersuchungen im Verlauf der Erkrankung oder Therapie durchzuführen. In der Tiermedizin, vor allem in der Vogel-Ophthalmologie, wurde bis jetzt OCT nur sehr selten angewendet. Das Hauptziel dieser Studie war es daher, die Eignung der OCT-Technik als eine Darstellungsmethode in der Vogel-Ophthalmologie zu evaluieren. Um dieses Ziel zu erreichen, fokussierte diese Studie auf die Darstellung der physiologischen Retinastrukturen von Greifvögeln. Des Weiteren wurde die Anwendung von OCT bei vielen verschiedenen Greifvogelarten evaluiert, um erste Hinweise auf Unterschiede zwischen unterschiedlichen Arten und auf innerartliche Unterschiede der Retinastruktur zu gewinnen. Die Ergebnisse der OCT-Augenuntersuchungen wurden mittels histologischer Untersuchungen validiert. Um die Möglichkeiten der Darstellung der physiologischen Retinastrukturen von Greifvögeln mittels OCT zu überprüfen, wurden 56 wilde Tag- und Nachtgreifvögel drei verschiedener Familien und 12 verschiedener Arten untersucht. Alle einbezogenen Vögel waren Patienten der Klinik für Vögel, Reptilien, Amphibien und Zierfische der Ludwig-Maximilians-Universität München und wurden meist mit Verdacht auf Trauma vorgestellt. Die OCT-Untersuchungen wurden an Augen und Retinaregionen durchgeführt, welche nach einer vorherigen ophthalmologischen Untersuchung als gesund erachtet wurden. Bei Vögeln, die aufgrund ethischer und Tierschutzgründen euthanasiert werden mussten, wurden die Augen zur Validierung der OCT-Technik histologisch untersucht. Zur Darstellung der Retina wurde in der vorliegenden Untersuchung das Modell Spectralis® HRA+OCT Plus (Heidelberg Engineering, Heidelberg, Germany) verwendet. Die Bearbeitung der Fotos wurde mit der Spectralis Software Heidelberg Eye Explorer® (HEYEX) version 5.4 (October 2011, Heidelberg Engineering, Heidelberg, Germany) durchgeführt. Abhängig von der zu erwartenden Stresstoleranz des Patienten erfolgte die OCT Untersuchung im wachen Zustand oder es wurde vor Beginn der Untersuchung eine Sedation mit Midazolam (2 mg/kg KM) oder eine Inhalationsnarkose durchgeführt. Bei der Untersuchung des Fundus wurden fünf unterschiedliche Areale einbezogen, und zwar eine Region unmittelbar superior des Pecten oculi einschließlich eines Teils des Ansatzes des Sehnervenkopfes, die sagitalste Region des retinalen Äquators und des Fundus superior sowie die am weitesten temporal und nasal gelegenen Bereiche des Äquators. Dickemessungen der Retinaschichten in unterschiedlichen Retinaabschnitten wurden durchgeführt, um potentielle Dickeunterschiede darzustellen. Die Messungen beinhalteten erstens die gesamte Retina-Dicke (TRT) von dem retinalen Pigmentepithel bis zur Membrana limitans interna, zweitens die Nervenfaserschicht und Ganglienzellschicht (RNFL+GCL), drittens die äußere Retina (OR), mit den Schichten zwischen dem retinalen Pigmentepithel und der innersten Grenze der äußeren Körnerschicht, und viertens die Schichten zwischen dem retinalen Pigmentepithel und der äußeren Grenzmembran (RPE-ELM). Die histologischen Schnitte der Augen wurden nach einem Standardprotokoll mittels Davison’s Lösung als Fixation und Haematoxylin & Eosin Färbung angefertigt. Mittels OCT-Technik konnte die physiologische Struktur der Greifvogelretina mit einer Auflösung, die nicht von anderen tomographischen Techniken erreicht wird, reproduzierbar dargestellt werden. Die TRT und die RNFL+GCL war bei allen Spezies in der Region superior des Pectens maximal und verminderte sich zu den peripheren Regionen hin. Im Gegensatz dazu blieben die OR und die RPE-ELM von gleicher Dicke. Zwischen den einzelnen Spezies variierten die gemessenen Werte. Die gesamte Retinadicke (TRT) war bei Taggreifvögeln höher als bei Nachtgreifvögeln. Die Werte für OR und RPE-ELM hingegen waren bei Nachtgreifvögeln höer als bei Taggreifvögeln. Bei Pernis apivorus, Asio otus und Aegolius funereus konnte die äußere Körnerschicht nicht differenziert werden. Die OCT-Untersuchung der Greifvogel-Retina kann zusammenfassend als eine wertvolle Methode in der Vogelophthalmologie beurteilt werden. Diese Studie bietet die Grundlage für die Interpretation von OCT-Ergebnissen hinsichtlich pathologischer Veränderungen der Retina von Greifvögeln, sowie die Basis für eine in vivo Kontrolle von Krankheitsverläufen der Retina und die Beurteilung von Behandlungserfolgen über die Zeit.

Die hier vorliegende Studie soll den Einfluss der perioperativen Gabe von Moxifloxazin (MXF) auf das neurokognitive Outcome und den histologischen Schaden 14 Tage nach extrakorporaler Zirkulation (EKZ) mit 45 min tief- hypothermem Kreislaufstillstand (DHCA) bei der Ratte untersuchen. 50 männliche Sprague- Dawley Ratten (330-400 g) wurden randomisiert drei Gruppen zugeteilt: Kontrolle (n=10), Sham und DHCA (je n=20). Die Sham- und DHCA- Tiere wurden weiter unterteilt in MXF und Plazebo behandelte Gruppen (n=10). Die Tiere erhielten intraperitoneal mit Beginn der Anästhesie alle zwei Stunden 6 x 100 mg/kg MXF bzw. dasselbe Volumen physiologische Kochsalzlösung. Tiere der DHCA- Gruppen wurden intubiert, mit Isofluran (2,0-2,5 Vol % in 40 % Sauerstoff) anästhesiert, katheterisiert, an die EKZ angeschlossen und über 30 min auf 15-18 °C rektale Körpertemperatur abgekühlt. Nach 45 min DHCA wurden die Tiere innerhalb von 40 min an der EKZ auf 35,5 °C rektale Körpertemperatur wiedererwärmt. Tiere der Sham- Gruppen wurden analog anästhesiert, kanüliert, jedoch weder an die EKZ angeschlossen noch einem DHCA unterzogen. Die Tiere der Kontroll- Gruppen wurden weder anästhesiert noch katheterisiert. Alle Tiere wurden präoperativ an den Tagen -2 und -1, sowie postoperativ an den Tagen 1, 2, 3 und 14 neurologisch- motorisch getestet. Die Untersuchung der neurokognitiven Funktion mit dem modifizierten Zylinder- Hole- Board- Test (ZHBT) fand täglich vom vierten bis einschließlich 13. postoperativen Tag statt. Am 14. postoperativen Tag wurden die Ratten dann in tiefer Isoflurannarkose entblutet, die Gehirne in toto entnommen, tiefgefroren (-80 °C) und histologisch untersucht. Dazu wurde eine Hämatoxylin- Eosin- Färbung, sowie eine immunhistochemische Markierung Nukleärer Faktor kappa B (NFkB) positiver Neurone angefertigt, um anhand der Menge eosinophiler Zellen sowie NFkB- positiver Neurone und der Anzahl sowie Ausdehnung der Hirninfarkte das Ausmaß des histologischen Schadens zu ermitteln. Die Ergebnisse zeigen im Vergleich zu den präoperativen Ausgangswerten und den Sham- Gruppen postoperativ neurologisch- motorische Beeinträchtigungen der Tiere der beiden DHCA- Gruppen. Zudem zeigen beide DHCA- Gruppen deutliche postoperative neurokognitive Defizite im Vergleich zu den Sham- Tieren und der Kontroll- Gruppe. Der histologische Schaden ist ebenfalls in den DHCA- Gruppen am deutlichsten ausgeprägt. Dabei gibt es jedoch keinen Unterschied zwischen den mit Moxifloxazin- oder Plazebo- behandelten Tieren. Die perioperative Applikation von Moxifloxazin zeigt demnach keine positive Wirkung auf das neurokognitive Ergebnis 14 Tage nach EKZ mit 45 min DHCA an der Ratte. Um die Frage zu beantworten, ob eine Verlängerung der Applikationsdauer oder ein anderer Applikationszeitpunkt das postoperative Ergebnis verändern könnte, bedarf es weiterführender Untersuchungen.

Ziel der vorliegenden Dissertationsarbeit war es, die mögliche Empfänglichkeit von Karpfen (Cyprinus carpio), Koi-Karpfen (Cyprinus carpio koi) und Zebrabärblingen (Danio rerio) gegenüber der Drehkrankheit mittels Nested-PCR und histologischen Untersuchungen zu klären. Zum Vergleich wurden Drehkrankheit-empfindliche Regenbogenforellen (Oncorhynchus mykiss) mit untersucht. Für die Untersuchungen zum Eintritt von Triactinomyxon-Sporen wurden Regenbogenforellen, Karpfen, Koi-Karpfen und Zebrabärblinge exponiert und jeweils 5 Minuten, 4, 6, 8, 12 und 18 Stunden, 1, 2, 3 und 5 Tage nach der Exposition die Parasitenstadien in der Schwanzflosse und in der Haut (an der lateralen Seite) der Forellen gezählt. Bei den Regenbogenforellen wurden in den Schwanzflossen nach fünf Minuten und vier Stunden Parasitenzahlen zwischen 16 bis 25 auf einer Fläche von 1 cm² pro Hautstück (an der lateralen Seite) gefunden, während bei allen drei untersuchten Cypriniden durchschnittlich 5 intakte eingedrungene Amöboidkeimzellen pro Fisch histologisch nachweisbar waren. In der Schwanzflosse und in der Haut von Karpfen, Zebrabärblingen, Koi-Karpfen und Regenbogenforellen war zu den Untersuchungszeitpunkten 1, 4 und 8 Stunden p.e. DNA von M. cerebralis nachweisbar. Nach acht Stunden waren bei den Regenbogenforellen und bei allen drei untersuchten Cypriniden die Ambödkeimzellen noch intakt. Außerdem war eine Abnahme der Anzahl an Parasitenstadien in der Haut nur bei den Regenbogenforellen zu detektieren. Ab 8 Stunden bis 60 Tage post expositionem konnte bei Regenbogenforellen in den Schwanzflossen ein Rückgang der Infektionsintensität festgestellt werden. In der Epidermis der Schwanzflossen war die durchschnittliche Triactinomyxon-Sporen-Dichte mit Abstand am höchsten. Es konnte jedoch zum Untersuchungszeitpunkt 60 Tage bei Regenbogenforellen Parasiten-DNA mittels Nested-PCR nachgewiesen werden, obwohl diese Fische bei der histologischen Untersuchung negativ getestet wurden. Ab 50 Tage post expositionem waren nur bei den Regenbogenforellen im Kopfknorpel Entwicklungsstadien von M. cerebralis und Veränderungen in Form von Degenerationen zu finden. Alle drei untersuchten Cypriniden wiesen im Kopfknorpel keine Entwicklungsstadien von M. cerebralis oder Schädigungen auf. Nach den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit kann somit vermutet werden, dass viele Sporoplasmen in die Epidermis der Cypriniden eindrangen, aber den Knorpel nicht erreichen konnten. Der Beweis für die erfolgte Infektion des Schädelknorpels der Regenbogenforellen mit M. cerebralis wurde anhand der klinischen und histologischen Befunde durchgeführt, während in allen drei untersuchten Cyprinidenarten, der Parasit die Haut eindrangenx , aber nicht weiter entwickeln konnte. Die aus Hautproben, Schwanzflossen und Knorpelproben der infizierten Karpfen, Koi-Karpfen, Zebrabärblinge und Regenbogenforellen gewonnene DNA wurde mittels Nested-PCR amplifiziert. Dabei stellte sich heraus, dass die Nested-PCR deutlich sensitiver war als die histologische Untersuchung mit Hämatoxylin- und Eosin- Färbung. Aufgrund der vorliegenden Ergebnisse können weiterführende Untersuchungen durchgeführt werden, um die Resistenzmechanismen der Cypriniden gegenüber der Drehkrankheit klären zu können.