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Die Metallionen der seltenen Erden wurden in der Tierernährung seit einigen Jahrzehnten immer wieder als Leistungsförderer diskutiert. In China wurden enorme Steigerungen der Leistung bei verschiedensten Species einschließlich von Kulturpflanzen erreicht. In den bisher unter westlichen Bedingungen durchgeführten Studien wurden sehr widersprüchliche Ergebnisse erzielt, die häufig nicht wiederholbar waren, ohne dass Gründe dafür offensichtlich wurden. In einer Studie an Ratten sank der Kot-pH-Wert nach Zugabe seltener Erden signifikant ab, und gleichzeitig stieg die scheinbare Verdaulichkeit der Rohnährstoffe. In einer Folgearbeit konnten weder das Absinken der Kot-pH-Werte noch die Verbesserung der Nährstoffverdaulichkeit reproduziert werden. In einer älteren In-vitro-Studie wurde gezeigt, dass seltene Erden vor allem bei sauren pH-Werten selektiv antimikrobiell wirken. Daher wurde die Arbeitshypothesen aufgestellt, dass (1) die seltenen Erden unter bestimmten Fütterungsbedingungen durch eine selektive Beeinflussung des Mikrobioms im Gastrointestinaltrakt zu einer vermehrt säurebildenden Mikroorganismenpopulation führen könnten und die seltenen Erden unter diesen Bedingungen ihre Wirkung zeigen. Es wurde erwartet, dass es dadurch zu besseren Mastleistungsparametern und verbesserten scheinbaren Verdaulichkeiten kommt. Alternativ kommt die Hypothese in Betracht, dass (2) die seltenen Erden nur bei einem infolge der Futterzusammensetzung bereits induzierten sauren Milieu im Gastrointestinaltrakt selektiv antimikrobiell wirken und dadurch die scheinbaren Verdaulichkeiten und die Mastleistungsparameter positiv beeinflussen. In der dazu durchgeführten Versuchsreihe resultierte die Fütterung seltener Erden nicht in einer systematischen Veränderung der Verdaulichkeit der Nährstoffe. Es gab zwar gelegentlich statistisch signifikante Differenzen, die jedoch nicht immer gleichsinnig waren, und die keine biologisch bedeutende Größenordnung erreichten. Bei der Anwendung des Lucas-Test (Plotten des aufgenommen Nährstoffs gegen den scheinbar verdauten Nährstoff) bzw. des modifizierten Lucas-Test (Plotten der Aufnahme des Nährstoffs gegen den faecal ausgeschiedenen Nährstoff) konnten keinerlei systematische Effekte der seltenen Erden auf die Verdaulichkeit der Nährstoffe gezeigt werden. Anhand des Lucas-Tests wurden die folgenden wahren Verdaulichkeiten ermittelt: Rohprotein 88,5 %, Calcium 67,7 %, Phosphor 71,1 %, Natrium 94,4 %, Kalium 97,5 %, Kupfer 35,8 %, Magnesium 51,3 %, Mangan 25,5 %, Zink 51,6 %, Eisen 51,1 %. Zwischen den Kot-pH-Werten in der Versuchs- und Kontrollgruppe bestanden keine systematischen Unterschiede (Arbeitshypothese (1)). Der am stärksten saure pH-Wert im Kot betrug 6,34 bei der Fütterung des Glukose I-Futters. Eine gezielte Beeinflussung des pH-Wertes im Chymus und Kot durch verschiedene Studienfuttermittel (Glukose, Laktose, Trockenschnitzel und Erbsenprotein) konnte nicht erreicht werden. Daher war die Arbeitshypothese (2) nicht überprüfbar. Auffällig war, dass die Futteraufnahme der weiblichen Tiere in der Versuchsgruppe durchgehend signifikant höher war als die der weiblichen Kontrolltiere, ohne dass es deshalb zu signifikanten Differenzen in der korrespondierenden Gewichtsentwicklung kam. Eine Erklärung wie zum Beispiel eine unterdurchschnittliche Verdaulichkeit der Energie bei diesen Tieren gab es nicht. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit sprechen dagegen, dass die Effekte seltener Erden auf die Mastleistungsparameter über selektiv antimikrobielle Effekte im Gastrointestinaltrakt und Verbesserungen der Verdaulichkeiten vermittelt werden.

Die Milzbrandinfektion ist eine Zoonose, die durch das grampositive, sporenbildende Bakterium B. anthracis verursacht wird. Heute spielt sie in Industrienationen wie Deutschland und den USA v. a. aufgrund einer möglichen Bedrohung durch den Bioterrorismus und der biologischen Kriegsführung eine wichtige Rolle. Obwohl erste Imfpstoffe gegen B. anthracis bereits Mitte des 19. Jh. entwickelt wurden und breite Verwendung in der Tierhaltung gefunden haben, stehen derzeit nur unbefriedigende Impfstoffe zur Immunisierung des Menschen zur Verfügung. Daher war es Ziel dieser Studie eine Mutante (DNI) des Milzbrand-Toxin-Bestandteils Protective Antigen (PA) mit dominant-negativ inhibitorischer Eigenschaft an den Milzbrandrezeptoren ANTXR-1 und ANTXR-2, als Antigen für zukünftige Milzbrandvakzine zu testen. Hierzu wurden BALB/c Mäuse mit verschiedenen Impfpräparaten geimpft und anschließend die Antikörperkonzentration gegen PA im Serum bestimmt. Untersucht wurden neben der Immunisierung mit den nativen Proteinen PA und DNI auch zwei so genannte konjugierte Impfstoffe. Hierbei wurde PGA, aus dem die Kapsel des B. anthracis gebildet ist, kovalent an PA bzw. DNI gebunden, und der so hergestellte Impfstoff verabreicht. Getestet wurden neben der Antikörperkonzentration gegen PA auch Antikörper gegen die PGA der Kapsel. Ebenfalls wurde das Überleben einer Injektion mit tödlicher Milzbrandtoxindosis getestet. Es konnte gezeigt werden, dass DNI ein potentes Antigen ist und ausreichend schützende Antikörper gegen PA induziert. Dabei wiesen die mit DNI und DNI-PGA geimpften Mäuse signifikant höhere Anti-PA-IgG-Konzentrationen auf, als die mit PA bzw. PA-PGA immunisierten Kontrolltiere. Ebenfalls zeigten die beiden Gruppen mit den konjugierten Impfstoffen ausreichend hohe Antikapsuläre-Antikörper gegen PGA. Darüber hinaus überlebten alle Tiere, die mit PA oder DNI geimpft wurden, die Toxingabe, wohingegen ungeschützte Mäuse ausnahmslos starben. Neben der protektiven Immunantwort nach DNI-Impfung ist auch die Antitoxineigenschaft, aufgrund der dominant-negativen inhibitorischen Aktivität von DNI, klinisch relevant. V. a bei der Verwendung als Postexpositionsprophylaxe ermöglichen hier das erhöhte Sicherheitsprofil von DNI gegenüber PA sowie die gleichzeitige Immunisierung mit der Anti-Toxin-Eigenschaft einen interessanten Ansatz. Daher scheint DNI ein aussichtsreicher Kandidat für weitere Imfpstoffentwicklungen gegen B. anthracis zu sein.

Ziel der vorliegenden Studie war es, eine Verminderung der Krankheitsinzidenz und eine positive Beeinflussung verschiedener Stoffwechsel- und Reproduktionsparameter bei Kühen, bei denen ein erhöhtes Risiko für puerperale Gebärmutterentzündungen angenommen wurde, mit einer metaphylaktischen Behandlung mit Gonadotropin Releasing Hormon und Prostaglandin F2α zu untersuchen. Die vorliegende Untersuchung basiert auf den Studien von SCHMAUßER (2006), EULER (2009) und STOCK (2009). In diesen Arbeiten wurde aufgezeigt, dass es mittels Bestimmung der Bilirubinkonzentration im Serum in der ersten Woche post partum (p.p.) möglich ist, Tiere zu ermitteln, die ein erhöhtes Risiko aufweisen, eine Gebärmutterentzündung zu entwickeln. Als geeigneter Grenzwert zeigte sich dabei eine Bilirubinkonzentration ≥ 8,2 μmol/l. In insgesamt 18 Milcherzeugerbetrieben wurden 276 Kühe und Kalbinnen von der Kalbung an bis vier Wochen p.p. untersucht. Einmal pro Woche wurde allen Tieren aus der Vena jugularis Blut entnommen und im Serum Bilirubin, β-Hydroxybuttersäure (BHBA), Freie Fettsäuren (FFS), Glutamat-Dehydrogenase (GLDH) und Aspartat-Aminotransferase (AST) bestimmt sowie der Body Condition Score (BCS) ermittelt. In der ersten Woche p.p. wurden die Tiere mit Hilfe des Bilirubinwertes in Risikotiere und Tiere, die kein erhöhtes Risiko aufwiesen, eine Gebärmutterentzündung zu entwickeln, eingeteilt. Jeweils die Hälfte jeder Gruppe wurde mit einer Kombinationsbehandlung aus Gonadotropin Releasing Hormon (GnRH) in der zweiten Woche p.p. und Prostaglandin F2α (PGF2α) in der dritten Woche p.p. behandelt, die andere Hälfte blieb als Kontrollgruppe unbehandelt. In der vierten Woche p.p. wurden alle Tiere transrektal und vaginoskopisch auf das Vorliegen einer Gebärmutterentzündung untersucht. Weiterhin wurden Geburtsdatum, Laktationsnummer, Kalbeverlauf, Rast- und Güstzeiten, der Erstbesamungserfolg (EBE), Erstbesamungsindex (EBI) und der Trächtigkeitsindex (TI) dokumentiert. Außerdem wurde die betriebsspezifische Gabe von glukoplastischen Substanzen wie Propylenglykol in den Auswertungen berücksichtigt. 11,6 % der Tiere wurden als „Risikotiere“ eingestuft. Eine signifikant höhere Krankheitsinzidenz der Risikotiere wurde nicht festgestellt. Die Risikotiere wiesen signifikant höhere Bilirubin- und FFS-Werte zu allen Untersuchungszeitpunkten, erhöhte BHBA-Werte in der ersten Woche p.p. und erhöhte GLDH- und AST-Werte in der ersten bis dritten Woche p.p. auf. Signifikante Unterschiede zwischen den behandelten und den Kontrolltieren der Risikogruppe waren nicht zu erkennen. Es wurde jedoch beobachtet, dass die erhöhten Bilirubin-, Freie Fettsäure- und ASTKonzentrationen der behandelten Risikotiere tendenziell sanken, während die Werte der Kontrollrisikotiere erhöht blieben oder sogar weiter anstiegen. Die Streuung der Werte der behandelten Risikotiere verringerte sich im Verlauf der Untersuchung, bei den Kontrolltieren vergrößerte sie sich. Unbehandelte Risikotiere hatten signifikant längere Rastzeiten als Kontrolltiere ohne erhöhtes Erkrankungsrisiko. Die Güstzeiten unterschieden sich nicht signifikant zwischen den Gruppen. Die unbehandelten Risikotiere zeigten jedoch die längsten Güstzeiten. Der Erstbesamungserfolg der Risikotiere war signifikant geringer als bei den Kontrolltieren, die kein erhöhtes Risiko aufwiesen. Bei den Tieren, denen kein Propylenglykol gefüttert wurde, erkrankten signifikant mehr Kontrolltiere in der Risikogruppe als Tiere ohne ein erhöhtes Risiko für die Entwicklung einer Gebärmutterentzündung. Die prozentuale Erkrankungshäufigkeit der behandelten Risikotiere war so groß wie bei den Tieren, die kein erhöhtes Risiko aufwiesen. Bei den Tieren, die Propylenglykol erhalten hatten, konnten keine signifikanten Unterschiede der Erkrankungshäufigkeiten zwischen den Gruppen festgestellt werden.

Der Ständige Ausschuss des Europäischen Übereinkommens zum Schutz von Tieren in landwirtschaftlicher Tierhaltung fordert in seinen Empfehlungen in Bezug auf Pekingenten (1999), dass Enten, sofern sie keinen Zugang zu Badewasser haben, mit solchen Wasservorrichtungen ausreichend versorgt werden müssen, die es ihnen ermöglichen, mit dem Schnabel Wasser aufzunehmen, den Kopf mit Wasser zu bedecken und sich problemlos Wasser über den Körper zu schütten. Ferner sollten sie die Möglichkeit haben, ihren Kopf unter Wasser zu tauchen. Im Rahmen dieser Studie wurde untersucht, inwieweit die Tränke AquaDuc T® (Firma Big Dutchman GmbH, Vechta) unter Praxisbedingungen die Tierhygiene und verschiedene Gesundheitsparameter von Cherry-Valley Pekingmastenten (Wichmann Geflügelproduktionsgesellschaft mbh, Wachenroth) beeinflusst. Diese Studie ergänzt die Arbeiten von HEUBACH (2007), KÜSTER (2007), KOPP (2005), MANZ (2005), NUSSER (2008) und REMY (2005), in welchen alternative Wasserversorgungsangebote für Pekingmastenten in Kleingruppen erforscht wurden. Die Untersuchungen wurden in drei Entenmastbetrieben durchgeführt, die über Mastkapazitäten zwischen 7.500 und 13.500 Tieren verfügten. Je nach Betrieb entsprach dies einer Besatzdichte von 19,9 - 20,5 kg/m2 (6,6 - 6,8 Tiere/m2). Bei allen Betrieben handelte es sich um Fensterstallungen, die das Umtriebsverfahren betrieben und Bodenhaltung auf Stroheinstreu praktizierten. Die Tränke AquaDuc T® wurde in jeder Stallung grundsätzlich auf der Gefällseite installiert, um einen bestmöglichen Wasserabfluss zu gewährleisten. In Betrieb 1 und Betrieb 3 wurden jeweils acht sich abwechselnde Kontroll- und Versuchsdurchgänge, in der Folge als Besuchsart bezeichnet, durchgeführt. In Betrieb 2 waren es aus betriebsinternen Gründen fünf. Während in den Kontrolldurchgängen die Tiere nur über Nippeltränken mit Tränkwasser versorgt wurden, standen ihnen während der Versuchsdurchgänge auch Rundtränken (ab dem 25. LT täglich für sechs Stunden mit vierstündigem Wasserzulauf) zur Verfügung. Betrieb 1 hatte im Vergleich zu den beiden anderen zusätzlich Auffangschalen unter den Nippeltränken installiert. Die Datenerhebung fand an jeweils zwei Besuchen pro Betrieb und Mastdurchgang statt, jeweils in den Zeitfenstern 28. - 32. und 35. - 39. Lebenstag. Pro Besuch wurden grundsätzlich die Staub- und Ammoniakwerte nach einem bestimmten Schema gemessen, das Wasser der verschiedener Tränkevarianten beprobt (Auffangschalen, Nippeltränken, Rundtränken) und 100 Enten, 50 auf der rundtränkenabgewandten Stallseite und 50 Enten auf der Rundtränkenseite, bonitiert. Parallel wurden Videoaufzeichnungen angefertigt und ethologisch ausgewertet (siehe HARNISCH (2012)). Die Bonitur, die im Rahmen dieser Studie ausgewertet wurde, umfasste die Parameter Paddelhyperkeratose, Paddelnekrose, Verschmutzung Augenumgebung, Augenentzündung und Ulcus corneae. Zusätzlich wurden in jedem Betrieb einmalig Probeschlachtungen für einen Versuchs- und einen Kontrollbesuch an 20 männlichen und 20 weiblichen Enten durchgeführt. Neben den Schlachtparametern wurden die Blutparameter Hämatokrit, Hämoglobin und IgY sowie die Bruchfestigkeit der Ober- und Unterschenkel ermittelt. Die Bayrische Landesanstalt für Landwirtschaft, Lehr-, Versuchs- und Fachzentrum für Geflügelhaltung Kitzingen (LfL) erhob zu jedem Mastdurchgang Produktionsparameter sowie die Lufttemperatur und -feuchte. Außerdem wurden Mistprofile erstellt. Bei der quantitativen Untersuchung der durchschnittlichen Gesamtkeimzahl und Enterobacteriaceae-Anzahl schnitt die Nippeltränke mit einer Gesamtkeimzahl von 10.950 ± 1.583 KbE/ ml (n = 226) und einer Enterobacteriaceae-Anzahl von 113 ± 30 KbE/ml (n = 187) am besten ab. Bei den Rundtränken wurden eine Gesamtkeimzahl von 3.955.864 ± 877.640 KbE/ml (n = 40) und eine Enterobacteriaceae-Anzahl von 14.763 ± 2.459 KbE/ml (n = 33) festgestellt. Das ungünstigste Ergebnis erzielten die Auffangschalen, weil sie häufig mit Futterresten, Federn und Staubpartikeln verschmutzt waren. Hier zeigten sich ein Gesamtkeimzahl von 5.174.412 ± 564.137 KbE/ml (n = 62) und Enterobacteriaceae-Anzahl von 47.301 ± 11.057 KbE/ml (n = 44). Ein signifikanter Einfluss des Zeitfensters auf die gefundene Keimzahl war nicht feststellbar. Hinsichtlich der qualitativen Untersuchung der Proben auf Salmonellen konnten aus einer Nippeltränkenprobe (n = 226), fünf Rundtränkenproben (n = 184) und neun Auffangschalenproben (n = 62) Salmonellen isoliert werden. Am häufigsten war das Serovar S. choleraesuis (zehnmal) zu finden, gefolgt von S. arizonae (dreimal) und S. kottbus (zweimal). Bei der Untersuchung von Rundtränken-Doppelproben (es wurden Proben um 10:00 Uhr während der Rundtränkenbefüllung mit frischem Wasser und regulär um 12:00 Uhr gezogen) fiel auf, dass die Wasserproben um 10:00 Uhr in der Regel niedrigere Gesamtkeimzahlen und Enterobacteriaceae-Gehalte aufwiesen als die um 12:00 Uhr gezogenen Rundtränkenproben. Die Mittelwerte (± SEM) der gemessenen Staubkonzentrationen (n= 5 Durchgänge (Betrieb 2) bzw. 8 Durchgänge (Betrieb 1 und 3)) bewegten sich betriebsunabhängig zwischen 0,53 ± 0,01 mg/m3 (Betrieb 2, Versuch, 1. Zeitfenster) und 1,08 ± 0,21 mg/m3 (Betrieb 1, Kontrolle, 1. Zeitfenster). In keinem der Betriebe konnte binnen eines Zeitfensters eine signifikante Beeinflussung der Staubwerte durch die Besuchsart festgestellt werden. Auch ein signifikanter Einfluss des Zeitfensters innerhalb der Besuchsart Kontrolle oder Versuch war nicht zu ermitteln. Die von PETERMANN (2006) genannten Staubwerte in Geflügelställen und die von ZUCKER et al. (2005) erhobenen Staubwerte in Entenställen wurden im Rahmen dieser Arbeit weder in den Kontroll- noch in den Versuchsbesuchen erreicht. Die gemessenen Ammoniakschadgaskonzentrationen (n= 5 Durchgänge (Betrieb 2) bzw. 8 Durchgänge (Betrieb 1 und 3)) betrugen betriebsunabhängig zwischen 4,33 ± 1,21 ppm (Betrieb 2, Kontrolle, 1. Zeitfenster) und 8,76 ± 0,24 ppm (Betrieb 2, Versuch, 2. Zeitfenster). Wie bei den Staubwerten konnte in keinem der Betriebe innerhalb eines Zeitfensters ein signifikanter Einfluss der Besuchsart auf die Ammoniakwerte festgestellt werden. Eine Beeinflussung der Ammoniakkonzentration der Stallluft durch den Zeitpunkt des Besuchs war ebenfalls nicht erkennbar. In den Vereinbarungen verschiedener Bundesländer über die Haltung von Pekingenten sowie in den Empfehlungen der DEUTSCHEN LANDWIRTSCHAFTS-GESELLSCHAFT E.V. heißt es, dass der Ammoniakgehalt im Tierbereich in der Stallluft unter 10 ppm liegen sollte und dauerhaft 20 ppm nicht überschreiten darf. In Bezug auf diese Forderungen gab es in keinem Betrieb Überschreitungen, weder während der Besuchsart Kontrolle noch während der Besuchsart Versuch. In den selbst durchgeführten Probeschlachtungen schnitten die Versuchstiere von Betrieb 1 und Betrieb 3 in Bezug auf ihr Lebendgewicht signifikant besser ab als die Kontrolltiere. Dieses Ergebnis wurde allerdings durch das LfL, welches die Schlachtergebnisse aller am Feldversuch beteiligten Daten auswertete, widerlegt. Das Lebendgewicht wurde durch die Tränkeform, insgesamt gesehen, nicht signifikant beeinflusst (siehe Dissertation HARNISCH (2012)). Der durchschnittliche Hämoglobingehalt der Enten dieser Untersuchungen schwankte zwischen 6,44 ± 0,09 mmol/l (Betrieb 2, Versuch) und 7,15 ± 0,07 mmol/l (Betrieb 1, Kontrolle), der Hämatokritgehalt zwischen 32,75 ± 0,40 % (Betrieb 3, Kontrolle) und 38,75 ± 0,48 % (Betrieb 2, Kontrolle). In Betrieb 1 und Betrieb 2 konnte sowohl in Bezug auf den Hämoglobin- als auch den Hämatokritgehalt ein signifikanter Unterschied, abgeleitet aus den geschätzten Randmitteln der Wechselwirkung Betrieb * Besuchsart des Regressionsmodells Hämoglobin und Hämatokrit, hinsichtlich der Kontroll- und Versuchsschlachtung festgestellt werden. In beiden Betrieben war das Ergebnis der Versuchsschlachtung signifikant geringer. Diese Werte decken sich mit den Ergebnissen von HATIPOGLU und BAGCI (1996). Von einer Hyperhydratation der Tiere kann daher nicht gesprochen werden. Die ermittelten IgY-Durchschnittswerte dieser Arbeit liegen zwischen 7,77 ± 0,74mg/ml (Betrieb 3, Kontrolle) und 12,63 ± 0,76mg/ml (Betrieb 1, Kontrolle). Hinsichtlich des IgY- Mittelwerts unterschieden sich weder die Kontrolltiere signifikant von den Versuchstieren. Es kann, wie auch in den Arbeiten von MANZ (2005) und HEUBACH (2007) festgestellt, kein nachteiliger Effekt der Rundtränken auf die IgY-Konzentrationen der Enten nachgewiesen werden. Die durchschnittliche Femurknochenlänge bewegte sich zwischen 67,48 ± 0,43 mm (Betrieb 2, Kontrolle) und 69,38 ± 0,46 mm (Betrieb 3, Versuch), die Breite zwischen 6,63 ± 0,06 mm (Betrieb 1, Versuch) und 6,99 ± 0,07 mm (Betrieb 2, Kontrolle) und die Höhe zwischen 7,98 ± 0,06 mm (Betrieb 2, Kontrolle) und 8,48 ± 0,06 mm (Betrieb 3, Versuch). Der durchschnittliche Tibiotarsus maß hingegen in der Länge zwischen 110,56 ± 0,55 mm (Betrieb 1, Kontrolle) und 112,30 ± 0,63 mm (Betrieb 1, Versuch), in der Breite zwischen 7,04 ± 0,06 mm (Betrieb 1, Kontrolle) und 7,62 ± 0,08 mm (Betrieb 2, Versuch) und in der Höhe zwischen 6,32 ± 0,05 mm (Betrieb 2, Kontrolle) und 6,73 ± 0,10 mm (Betrieb 3, Kontrolle). Bei den Größenparametern konnten in Bezug auf die Besuchsart und das Geschlecht der Tiere diverse signifikante Unterschiede festgestellt werden. Ein einheitliches Muster, aus dem allgemein gültige Schlüsse gezogen werden könnten, war nicht abzuleiten. Die gemittelte Bruchfestigkeit (± SEM) der Femura lag zwischen 230,07 ± 4,18 N (Betrieb 1, Versuch) und 235,66 ± 3,71 N (Betrieb 3, Versuch), die der Tibiotarsi zwischen 172,23 ± 4,64 N (Betrieb 1, Versuch) und 195,15 ± 4,64 N (Betrieb 2, Versuch). Die Dehnung der Femura bewegte sich zwischen 2,02 ± 0,04 mm (Betrieb 1, Kontrolle) und 2,18 ± 0,05 mm (Betrieb 3, Kontrolle), die der Tibiotarsi zwischen 3,80 ± 0,10 mm (Betrieb 2, Versuch) und 4,36 ± 0,12 mm (Betrieb 3, Versuch). In keinem der Betriebe zeigte sich hinsichtlich der Knochenbruchfestigkeit ein signifikanter Einfluss der Wechselwirkung Betrieb * Besuchsart oder Betrieb * Besuchsart * Geschlecht innerhalb des dazugehörigen Regressionsmodells in einer Konstellation, welche im Rahmen dieser Arbeit interessant wäre. Eine kontinuierliche Beeinflussung der Dehnung durch die Besuchsart oder das Geschlecht zeigte sich nicht, auch wenn in Betrieb 3 der Dehnungswert der Femura der Kontrolltiere signifikant über dem der Versuchstiere lag und in Betrieb 1 ein Einfluss des Geschlechts erkennbar war. Bei der Bonitur der Paddel konnte in jedem Betrieb – unabhängig von der Besuchsart – eine Hyperkeratose-Rate von über 80% festgestellt werden. Insgesamt war eine signifikant höhere oder niedrigere Hyperkeratose-Rate während der Versuchsbesuche nicht zu verzeichnen. Das Boniturmerkmal "Nekrose der Paddel" ist dagegen von der Besuchsart abhängig. Die Chance des Boniturmerkmals "keine Nekrose der Paddel" verringert sich in allen drei Betrieben während der Besuchsart Versuch. In Betrieb 1 und Betrieb 2 reduziert sich die Chance signifikant (Betrieb 1: p = 0,012; Betrieb 2: p < 0,001). Nach MAYNE (2005) sind die Gründe für das Auftreten von Fußballendermatitis komplex. Zu den zwei wahrscheinlichsten Ursachen zählen feuchte Einstreu und Biotinmangel. Daher ist bei der Installation der Rundtränke unbedingt darauf zu achten, dass ein guter Wasserablauf im Stall gewährleistet ist. Hier besteht weiterer Forschungsbedarf. Die Auswertung der Bonitur der Augen erfolgt zum Großteil in der Dissertation HARNISCH (2012). Bei insgesamt 8.300 Enten wurde eine betriebsunabhängige 3,9%ige Ulcus corneae-Rate festgestellt. Die Besuchsart hatte in Betrieb 2 einen signifikanten Einfluss (p = 0, 001), nicht aber in Betrieb 1 und Betrieb 3. Eventuell kann dies durch betriebsabhängige Faktoren erklärt werden und muss nicht zwingend mit der Wasserversorgung über die Rundtränke in Verbindung gebracht werden. Die deutschen Entenmäster bieten Pekingenten nur zögernd Wasservorrichtungen, wie sie in den EMPFEHLUNGEN IN BEZUG AUF PEKINGENTEN (ANAS PLATYRHYNCHOS) DES STÄNDIGEN AUSSCHUSSES DES EUROPÄISCHEN ÜBEREINKOMMENS ZUM SCHUTZ VON TIEREN IN LANDWIRTSCHAFTLICHER TIERHALTUNG (1999) gefordert werden, an. Sie nennen hierfür zum einen hygienische und zum anderen wirtschaftliche Gründe. Im Verlauf dieser Studie verbesserten sich die Hygiene- und Gesundheitsparameter oder blieben unverändert. Ausnahmen hierzu waren lediglich die signifikant höheren Keimzahlen in den Rundtränken im Vergleich zu den Nippeltränken und der Anstieg der Nekrose-Rate während der Besuchsart Versuch. Letztere kann wahrscheinlich durch ausreichende Entwässerung verbessert werden. Im Hinblick auf die Keimzahlen ist festzustellen, dass die gefundenen Gesamtkeimzahlen in Auffangschalen, welche in der Entenmast durchaus noch vorhanden sind, signifikant höher waren als in Rundtränken. Das pauschale Argument, dass der Einsatz von Rundtränken Tierhygiene und Tiergesundheit negativ beeinflusst, kann aus Sicht dieser Studie nicht bestätigt werden. Die Rundtränke AquaDuc T®, die den Enten Komfortverhalten ermöglicht, erfüllt aus Sicht der vorliegenden Ergebnisse die Voraussetzungen einer tiergerechten Wasserversorgung in der Praxis, und bietet die Möglichkeit die Empfehlungen des Ständigen Ausschusses des Europäischen Übereinkommens in Bezug auf Pekingenten hinsichtlich der Wasserversorgung umzusetzen.

In der Therapie des Urothelkarzinoms treten nach transurethraler Resektion (TUR) in nahezu 80% aller Fälle Rezidive durch disseminierte Tumorzellen auf. Die sofortige Instillation von Mitomycin C reduziert diese Rezidivrate zwar um 39%, dennoch kommt es zu einem Wiederauftreten des Blasentumors bei 15–40% aller Patienten innerhalb von 5 Jahren nach TUR. Ziel dieser Studie war daher die Entwicklung eines orthotop xenotransplantierten Mausmodells zur Bewertung einer neuen adjuvanten Therapiestrategie. Die zur Modelletablierung verwendete Luciferasetransfizierte humane Blasenkarzinom-Zelllinie EJ 28-luc weist mit 5,1 x 105 EGFR-Molekülen pro Zelle eine deutliche Überexpression des EGF-Rezeptors auf. Eine Überexpression des EGFR wird in bis zu 86% aller Urothelkarzinome beobachtet. Als therapeutisches Agens wurde der hoch zytotoxische α-Emitter 213Bi (HWZ 45,6 min), gekoppelt an einen monoklonalen anti-EGFR-MAk (EMD 72000), verwendet. Aufgrund einer geringen Reichweite im Gewebe von ca. 50-90 μm und einem hohen linearen Energietransfer (LET) von 60-150 keV/μm eignen sich die von 213Bi emittierten α-Partikel zur effizienten Abtötung einzelner Tumorzellen oder kleiner Tumore. Zur Bewertung der therapeutischen Effizienz sowie der Toxizität der 213Bi-anti-EGFR-Konjugate wurden Tumorentwicklung und Überleben orthotop xenotransplantierter Tiere nach intravesikaler Instillation der Radioimmunkonjugate untersucht. Zur Erfassung der Tumorentwicklung wurden nicht invasive bildgebende Verfahren wie Ultraschall, 11C-Cholin-PET und Biolumineszenz Imaging verglichen. Ausschliesslich mittels Biolumineszenz Imaging liess sich eine Tumormanifestation ab dem 7. Tag nach intravesikaler Zellinstillation sowie eine posttherapeutische Tumorregression zuverlässig nachweisen. So betrug die Tumorangehrate nach intravesikaler Instillation der EJ 28-luc Zellen nahezu 80%. Die Biodistribution von 213Bi-anti-EGFR-Konjugaten, welche hochspezifisch an EJ 28-luc Zellen binden, wurde nach intravesikaler Instillation an tumorfreien und an tumortragenden Tieren untersucht. Dabei zeigte sich eine sehr gute Retention des Radioimmunkonjugats in der Blase mit vernachlässigbarer systemischer Verteilung. Die therapeutische Effizienz der 213Bi-anti-EGFR-Konjugate wurde in Abhängigkeit von der applizierten 213Bi-Aktivität und dem Zeitpunkt der Applikation nach intravesikaler Instillation der Tumorzellen im Vergleich zu einer untherapierten Kontrollgruppe ermittelt. Der Median der Überlebenszeit der Tiere, die mit 0,37 bzw. 0,925 MBq 213Bi-anti-EGFR-MAk 1 h nach Zellinstillation therapiert wurden, lag mit >300 d hochsignifikant über dem Median des Überlebens untherapierter Kontrolltiere von nur 41 d. Bei intravesikaler Instillation von 213Bi-anti-EGFR-MAk am Tag 7 nach Zellinokulation lag der Median der Überlebenszeit bei Applikation von 0,925 MBq ebenfalls bei >300 Tagen, während sich bei 0,37 MBq kein signifikanter Unterschied zum Überleben der Kontrollgruppe ergab (medianes Überleben 49 d). Bei Einsatz von 0,925 MBq 213Bi-anti-EGFR-MAk 14 d nach Zellinstillation betrug der Median der Überlebenszeit 55 d. Demnach sind die Tumore 14 d nach Zellinstillation grösser als die Reichweite der α-Partikel, so dass nicht alle Zellen abgetötet werden konnten. Die intravesikale Therapie mit Mitomycin C 1 h bzw. 7 d nach Zellinstillation bewirkte mit 289 d bzw. 251 d ebenfalls ein signifikant verlängertes medianes Überleben im Vergleich zur Kontrollgruppe. Jedoch zeigten sich bei diesen Tieren pathologische Veränderungen der Niere in Form von Nephrozirrhosen, die nach Therapie mit 213Bi-anti- EGFR-MAk nicht beobachtet wurden. Intravesikal instilliertes 213Bi-anti-EGFR Radioimmunkonjugat erwies sich als sehr effektiv in der Abtötung disseminierter Tumorzellen und verursachte keine makroskopisch erkennbare Schädigung des murinen Urothels. Diese Studie zeigte hochsignifikant verlängerte Überlebenszeiten der mit 213Bi-anti-EGFR-MAk behandelten Tiere ohne toxische Nebenwirkungen. Daher könnte sich der Einsatz intravesikal instillierter 213Bi-anti-EGFR-Radioimmunkonjugate in Patienten mit Harnblasenkarzinom nach TUR als vielversprechend im Hinblick auf ein rezidivfreies Überleben erweisen.

Ziel dieser Studie ist es, Temperaturverläufe an gesunden und künstlich infizierten (E. coli) Eutervierteln von Milchkühen mithilfe eines infrarotthermographischen Messsystems zu beurteilen. Material und Methodik: Fünf zunächst eutergesunde Milchkühe werden während 48 Stunden ca. alle zwei Stunden infrarotthermographisch untersucht. 24 Stunden nach Beginn des Versuchs wird das jeweils rechte hintere Euterviertel (HR) mittels Injektion einer NaCl-Lösung (2 ml) mit Escherichia coli (250 CFU) infiziert (Infektionsgruppe). Diese Versuche dienen der Ermittlung der Temperaturverläufe an der Euterhaut vor und nach der Infektion, der Detektion thermischer Veränderungen an der Haut eines infizierten Euterviertels im Vergleich zur Oberfläche eines nicht infizierten, kontralateralen Viertels und im Vergleich zur Wärmeverteilung am Referenztag, als das Euter noch gesund war. Weitere 16 eutergesunde Tiere (Kontrollgruppe) werden über einen Zeitraum von 24 Stunden in den gleichen Messintervallen infrarotthermographisch untersucht. Diese Untersuchungen dienen zur Feststellung des physiologischen Verlaufs der Euteroberflächentemperatur im Verlauf eines Tages und etwaigen tageszeitlichen Schwankungen. Ferner soll für beide Gruppen ermittelt werden, inwiefern maschineller Milchentzug die Temperatur der Euterhaut beeinflusst und welche Zusammenhänge zwischen der Rektaltemperatur sowie der Umwelt und der Temperatur der Euteroberfläche bestehen. Verwendet wird eine Infrarotkamera der Serie ThermaCAM® B20 HS (FLIR Systems®) und andere Messinstrumente. Jeweils drei Infrarotbilder pro Messzeitpunkt werden mittels verschiedener Software-Tools (Polygone, Rechtecke, Linien) ausgewertet. Im Zuge der Präzisionsberechnungen wird die Polygon-Methode favorisiert, mit der die Flächen-Minimal- (Fl-Min), -Maximal- (Fl-Max), Differenz zwischen Minimal- und Maximaltemperatur (Fl-Max-Min) und -Durchschnittstemperatur (Fl-DsT) der Messfelder ermittelt werden. Ergebnisse: Beim Vergleich der durchschnittlichen Variationskoeffizienten (± Standardabweichung) der 3er Bildserien der Infektions- und Kontrolltiere (n = 544) zu jedem Messzeitpunkt weisen die Fl-DsT-Werte (0,12 % ± 0,09) die geringste Variation auf (Fl-Max: 0,19 % ± 0,14 und Fl-Min: 0,29 % ± 0,21). Darum werden nur Fl-Max- und Fl-DsT-Werte für weitere Berechnungen verwendet. Die Auswertungsmethode Polygone besitzt die beste Präzision und geringste Standardabweichung, weshalb sie gegenüber den Rechtecken und Linien favorisiert wird. Die Daten sind nicht normalverteilt, weshalb nicht parametrische Tests verwendet werden. Eutergesunde Tiere: Bei eutergesunden Tieren (n = 272) existieren im Durchschnitt nur geringste Temperaturunterschiede zwischen beiden Vierteln während 24 Stunden (Fl-Max 0,12 ± 0,12 °C und Fl-DsT 0,17 ± 0,13 °C). Im Tagesverlauf zeigen einige Tiere morgens niedrigere und abends höhere Temperaturen (v.a. in den Fl-DsT-Werten) mit einem Minimum von -0,42 ± 0,39 °C um 6:30 Uhr und einem Maximum von +0,45 ± 0,58 °C um 21:30 Uhr (im Vergleich zur tierindividuellen mittleren Tagestemperatur). Dies legt die Existenz eines zirkadianen Rhythmus der Eutertemperatur nahe. Durch den morgendlichen maschinellen Milchentzug wird die Temperatur am Euter zum Teil signifikant gesenkt, beim Melken am Abend steigt die Temperatur leicht an. Die Reaktion ist allerdings individuell sehr unterschiedlich. In einem gemischten Modell weist die Rektaltemperatur einen engeren Bezug zur Euterhaut-Temperatur auf als die Umgebungstemperatur. Dabei werden beide Viertel in gleichem Ausmaß von der Rektal- und in ähnlichem Maß von der Umgebungstemperatur beeinflusst. Die Luftfeuchtigkeit ist nicht relevant. Tiere mit induzierter Mastitis: Nach Infektion (p.i.) des Euterviertels HR zeigen beide Viertel einen signifikanten Temperaturanstieg zwischen 13 bis 17 Stunden p.i., im Vergleich zu den Referenzwerten am Vortag, als das Euter noch gesund ist: Durchschnittliche Maximaltemperatur der Fl-Max 13 Stunden p.i.: HR (E. coli) = 1,98 ± 0,59 °C und HL (Placebo) = 1,93 ± 0,62 °C (p = 0,04 für beide). Die Fl-Max-Werte beider Viertel unterscheiden sich auch nach der Infektion nicht signifikant. Die Verläufe der Fl-DsT-Messwerte nach der Infektion differieren: Die Oberfläche des infizierten Viertels (HR) ist zwischen 11 und 19 Stunden p.i. (mitunter signifikant) kühler als die des gesunden, kontralateralen Viertels; der Höhepunkt der Differenz wird 13 Stunden p.i. erreicht (-0,89 ± 0,64 °C). Die obere Toleranzgrenze der Fl-Max-Werte beträgt 38,77 °C, die der Fl-DsT-Werte 37,53 °C im Vergleich zum Referenztag (Sensitivität 87 % und 60 %). Das Toleranzintervall reicht für Differenzen zwischen HR und HL für Fl-Max-Werte von -0,46 bis 0,29 °C, für Fl-DsT-Werte von -0,7 bis 0,49 °C (Sensitivität 27 und 40 %). Melken verändert die Eutertemperatur nach der Infektion ähnlich wie bei den eutergesunden Tieren, jedoch nicht signifikant. Allerdings existieren auch hier individuelle Unterschiede. Die Luftfeuchtigkeit hat auch nach der Infektion keinen Bezug zur Euterhaut (gemischtes Modell). Die Rektaltemperatur weist einen engeren Bezug zur Euterhauttemperatur auf als die Umgebungstemperatur auf. Fazit: Nach experimenteller Infektion eines Euterviertels mit Escherichia coli können entzündungsbedingte, signifikante Temperaturänderungen mittels Infrarot-thermographie gemessen werden.

Der akute Effekt einer einmaligen hohen Dosis von Anthrachinonen und diphenolischen Laxantien auf den Gehalt der Neurotransmitter VIP, Somatostatin und Substanz P des enterischen Nervensystems wurde in dieser Studie Untersucht. 450 weibliche Wistar-Ratten wurden 15 Gruppen zu je 30 Tieren randomisiert; sie erhielten eine einmalige Gabe entweder des Lösungsmittels (Kontrolltiere) oder einer hohen Dosis von Sennosiden, Danthron, Bisacodyl und Natriumpicosulphat. Zwei bzw. 6, bzw. 18 Stunden nach der Laxantieneinnahme wurde das Kolon den Tieren in Narkose entfernt. Nachdem die Darmsegmente, Colon ascendens und Colon descendens, entnommen wurden, erfolgte eine Trennung der drei Gewebsschichten Mukosa, Submukosa und Muskularis externa mittels Präparation. Nach Extraktion, Kochen und anschließender Homogenisierung in Essigsäure der jeweiligen Gewebsschichten ließ sich der Gehalt der Neurotransmitter VIP, Somatostatin und Substanz P mittels validierter Radioimmunassays bestimmen. Zwei Stunden nach der hochdosierten Gabe von Anthrachinonen und diphenolischen Laxantien fand keine Veränderung der Neurotransmittergehalte verglichen mit den Kontrollgruppen statt. Sechs Stunden nach Gabe von den diphenolischen Laxantien (Bisacodyl und Natriumpicosulphat) ließ sich eine signifikante Erhöhung des inhibitorischen Neurotransmitters Somatostatin in der Mukosa des Colon ascendens und in der Muskularis externa des Colon ascendens und Colon descendens nachweisen. Die einmalige hochdosierte Gabe von Natriumpicosulphat führte zusätzlich zu einer signifikanten Erhöhung des exzitatorischen Neurotransmitters Substanz P in der Submukosa des Colon ascendens. Die Applikation von Anthrachinonen (Sennoside und Danthron) ließ den Gehalt der Neurotransmitter unbeinflusst. Achtzehn Stunden nach Verabreichung der diphenolischen Laxantien zeigte sich eine signifikante Reduktion von VIP in der Muskularis externa des Colon descendens. Nach Applikation von Sennosiden kam es zu einer signifikante Reduktion von Somatostatin in der Submukosa des Colon descendens; die Gabe von Danthron führte zu einer signifikante Reduktion von VIP in der Muskularis externa des Colon descendens. Der Substanz P-Gehalt blieb unbeeinflusst. Daraus lässt sich folgern, dass eine einmalige hochdosierte Behandlung mit Anthrachinonen und diphenolischen Laxantien vorübergehend den Gehalt des inhibitorischen Neurotransmitters Somatostatin und des exzitatorischen Neuroransmitters Substanz P zu erhöhen, letztendlich jedoch den Gehalt der inhibitorischen Neurotransmitter VIP und Somatostatin zu vermindern vermag. Dies könnte Ausdruck einer toxischen Wirkung oder aber eines pharmakologischen Einflusses der Laxantien auf das enterische Nervensystem sein. Für letzteres spricht die fehlende Beeinflussbarkeit des exzitatorischen Neurotransmitters Substanz P; die Reduktion der inhibitorischen Neurotransmitter VIP und Somatostatin könnte durch eine verminderte Synthese oder durch einen vermehrten Abbau bedingt sein. Die kurzfristige Erhöhung der Neurotransmitter Somatostatin und Substanz P 6 Stunden nach Gabe diphenolischer Laxantien im Gegensatz zu den Anthrachinonen könnte Ausdruck eines unterschiedlichen Wirkungsmechanismus der beiden untersuchten Laxantiengruppen (Anthrachinone und diphenolische Laxantien) sein, die beide als antiabsorptiv, sekretagog und prokinetisch klassifiziert werden.

Die dilatative Kardiomyopathie (DCM) ist charakterisiert durch die Dilatation und beeinträchtigte Kontraktilität des linken oder beider Ventrikel. Sie ist eine der häufigsten Ursachen für ein schweres Herzversagen beim Hund. Häufig von der Erkrankung betroffene Rassen sind Dobermänner, Doggen, Bernhardiner und Irische Wolfshunde. Nur 37% der erkrankten Hunde überleben ein Jahr nach der Diagnosestellung. In vielen Fällen ist die Ätiologie der Erkrankung nicht geklärt. Bei einem Teil der DCM-Fälle scheint es sich um Autoimmunerkrankungen zu handeln. Ziel dieser Arbeit war es deshalb, die humorale Immunantwort von caninen DCM-Patienten mit Hilfe von zweidimensionalen Western Blots auf potenzielle Autoantigene zu untersuchen und diese mittels Massenspektrometrie zu identifizieren. Mit zweidimensionaler Gelelektrophorese ist es möglich, ein Gewebe in mehre tausend Proteine aufzutrennen und somit Reaktivitäten einzelnen Antigenen zuordnen zu können. Die humorale Immunreaktion von 78 DCM-Patienten und 62 herzgesunden Kontrolltieren wurde im Western Blot getestet und miteinander verglichen. Die Ergebnisse der zweidimensionalen Western Blots wurden dem Proteinmuster der eingesetzten Herzpräparationen (linkes und rechtes Atrium, linker und rechter Ventrikel) zugeordnet und die Reaktivitäten der DCM erkrankten Tiere mit herzgesunden Kontrolltieren wurden miteinander verglichen. Mit dieser Methode konnten sieben potenzielle DCM-Autoantigene ermittelt werden, die im Anschluß mittels Massenspektrometrie eindeutig identifiziert werden konnten. Dabei handelte es sich um die schwere Kette des Herzmyosins, eine regulatorische leichte Kette des Herzmyosins (MYL4), Glyceraldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase (GAPDH), die Gehirnform der Glycogen Phosphorylase (GPBB), cardiac Actin, Aconitase und Desmin. Die Reaktion gegen sechs dieser Proteine wurde anschließend in eindimensionalen Western Blots mit den gereinigten Proteinen validiert. Nur für MYL4 stehen diese Untersuchungen noch aus. Bei der schweren Kette des Herzmyosins, GAPDH, GPBB, cardiac Actin und Aconitase wiesen die DCM-Hunde signifikant häufiger Autoantikörper auf als die Kontrolltiere. Bei einem großen Teil der DCM-Hunde ergaben sich damit Hinweise auf Autoimmunreaktionen. In dieser Studie konnten erstmals sechs potenzielle Autoantigene für die canine DCM identifiziert werden. Vier dieser Autoantigene sind auch potenzielle neue Autoantigene für die DCM des Menschen.

Ein Tauben APMV-1 Impfstoff (ParamyxovacÒ, Fa. Intervet), der auf einem schwach virulenten homologen Tauben APMV-1 Stamm basiert, wurde auf seine Schutzwirkung nach drei, sechs, neun und zwölf Monaten getestet. Anhand ungeimpfter Kontrolltiere wurde die Manifestation der experimentellen APMV-1 Infektion bei Tauben untersucht, unter besonderer Berücksichtigung der feingeweblichen Veränderungen. Bei den ungeimpften Kontrolltauben wurden durch die Infektion (10 5,5 EID50, i.m.) klassische neurologische APMV-1 Krankheitsanzeichen in Form von motorischen Ausfallserscheinungen der Flügel induziert. Histologisch war mit dem siebten Tag im Rückenmark im Bereich des Plexus lumbosacralis eine nicht-eitrige Panmyelopathie sowie eine nicht-eitrige Neuritis bzw. Ganglionitis nachweisbar. In den geschädigten Gebieten des Rückenmarks wurde immunhistochemisch APMV-1 Antigen nachgewiesen. Auch die histopathologischen Befunde der inneren Organe wiesen auf eine generalisierte Infektion hin. Neben einer nicht-eitrigen Pankreatitis, die bei 22 von 39 der Tauben auftrat, wurden bei 16 von 39 Tieren Nekrosen des Pankreasparenchyms und bei 3 von 29 Nekrosen des Nebennierenparenchyms beobachtet. Gegenüber uninfizierten Negativ-Kontrolltauben, bei denen in der Niere eine geringgradige Infiltration mit mononukleären Entzündungszellen zu beobachten war, trat bei den experimentell infizierten Tauben eine mittel- bis hochgradige nicht-eitrige, interstitielle Nephritis auf. Für den quantitativen Vergleich zwischen den unterschiedlichen Gruppen wurde ein Histologischer Pathogenitätsindex (HPI) herangezogen. Neu im Zusammenhang mit der APMV-1 Infektion der Taube ist der Befund einer nicht-eitrigen Polyserositis, der bei 23 von 39 der APMV-1 infizierten Kontrolltauben erhoben wurde. Bei den geimpften Tauben wurde nach Belastungsinfektion, die drei, sechs und neun Monate nach der Impfung erfolgte, keine klinischen Symptomatik beobachtet. In der Gruppe D, die zwölf Monate nach der Impfung infiziert wurde, zeigte eine von 15 Tauben reduzierte Flugfähigkeit bis Flugunfähigkeit, so dass der prozentuale Anteil der kummulativ erkrankten Tauben in dieser Gruppe bei 7,7 % lag. Histologisch konnte aufgezeigt werden, dass die Impfung eine Reduktion der APMV-1 induzierten Veränderungen an den inneren Organen vermittelt. So trat zwar bei 14 von 52 APMV-1 geimpften Tieren eine nicht-eitrige Serositis auf, der HPI weist jedoch in Bezug auf Häufigkeit und Ausprägungsgrad eine statistisch signifikant geringere Ausprägung (p = 0,001) gegenüber den ungeimpften Tauben nach. Durch Betrachtung des HPI konnte ebenfalls gezeigt werden, dass die geimpften gegenüber den ungeimpften Tauben vor spezifischen Veränderungen am Pankreas (Pankreasnekrosen, mononukleäre Infiltrate) sowie an der Niere geschützt waren. Durch die Impfung wurde ebenfalls eine deutliche Reduktion der Virusausscheidung erreicht.

Die vorliegende Studie war zunächst als eine klinische Studie der Phase II geplant, in der mit einer Dosis von 5x108 IU AdV-hIL-2 und AdV-feIFNg eine intratumorale immunstimulierende Therapie bei Katzen mit Fibrosarkom durchgeführt werden sollte. Als Ausgangsdosis orientierte man sich dabei an der von WIELAND (2002) erprobten Dosis von je 5x108 IU rekombinanten viralen Vektoren (AdV-hIL-2 bzw. AdV-feIFNg). Durch das Auftreten starker Toxizitäten musste die Studie abgebrochen werden. Daher wurde eine klinische Studie der Phase I durchgeführt, bei der sowohl der Zeitpunkt als auch die Dosierung der Therapie verändert wurden. Ziel der Studie war es, anhand einer Dosisfindung die maximal tolerierbare Dosis der präoperativen intratumoralen immunstimulierenden Therapie mit AdV-hIL-2 und AdV-feIFNg herauszufinden. Dazu wurde insgesamt 20 Tiere zusätzlich zur chirurgischen Entfernung des Tumors mit einer Dosis von je 1x107 IU bis 5x108 IU Virus behandelt, wovon jeweils drei Patienten die Dosis 1x107 IU, 5x107 IU und 1x108 IU und 11 Patienten die Dosis von 5x108 IU erhielten. Acht Katzen wurden als Kontrolltiere ausschließlich einer chirurgischen Therapie unterzogen. Alle Katzen wurden im Verlauf der Studie regelmäßig tierärztlich untersucht und alle dabei erfassten klinischen, hämatologischen und klinisch-chemischen Parameter in einer CTC-Tabelle erfasst und hinsichtlich ihrer Toxizität bewertet. Zusätzlich wurden von allen Katzen der höchsten (5x108 IU AdV-hIL-2 und AdV-feIFNg) und zweithöchsten (1x108 IU AdV-hIL-2 und AdV-feIFNg) sowie von einer Katze der 5x107 IU AdV-hIL-2 und AdV-feIFNg-Dosierungsgruppe die Serum-hIL-2-Spiegel bestimmt. Erst bei der höchsten und klinisch schlecht tolerierten Dosis von 5x108 konnte die Transgenexpression mit Abschwemmung von IL-2 in den Blutkreislauf durch messbare Serum-Interleukin-2-Spiegel nachgewiesen werden. Als auftretende Toxizitäten konnten Erhöhung der Körpertemperatur, Gewichtsreduktion, Beeinträchtigung des Allgemeinbefindens, Abnahme des Hämatokrits, Thrombozytopenie und Leukozytopenie beobachtet werden. Anhand dieser Ergebnisse hat sich eine Dosis von je 1x108 IU AdV-hIL-2 und AdV-feIFNg als von den Patienten gut tolerierte Dosis herausgestellt. Diese Dosis wurde im Anschluss in einer klinischen Studie der Phase II auf ihre Wirksamkeit geprüft.

In der vorliegenden Arbeit sollten Störungen der zerebralen Mikrozirkulation insbesondere im Hinblick auf die Aktivierung von Leukozyten-Endothelinteraktionen nach der globalen zerebralen Ischämie untersucht werden. Darüber hinaus sollte die Rolle der beiden Mediatoren Platelet-activating factor und Bradykinin bei der Aktivierung der Leukozyten-Endothelinteraktionen aufgeklärt werden. Es sollte dabei auch der Einfluss der Mikrozirkulationsstörungen und der beiden Mediatoren Platelet-activating factor und Bradykinin auf das neurologische Defizit und den ischämischen Hirnschaden berücksichtigt werden. Mit untersucht wurde das therapeutische Potenzial von PAF- und Bradykinin-Rezeptorantagonisten in Hinblick auf die zerebrale Ischämie. Die globale zerebrale Ischämie mit einer Dauer von 15 Minuten wurde an 153 mongolischen Wüstenrennmäusen (Gerbil) durch Verschluss beider Aa. carotides communes induziert. Vor und bis zu drei Stunden nach der Ischämie wurden Aufnahmen der oberflächlichen kortikalen Mikrozirkulation mit der intravitalen Epifluoreszenz-mikroskopie durch ein transdurales Schädelfenster angefertigt. Die Tiere atmeten spontan in Halothan-Maskennarkose, der arterielle Blutdruck wurde kontinuierlich überwacht und die Körpertemperatur mit einer Heizplatte bei 37,0 ̊C gehalten. Mit dem Fluoreszenzfarbstoff FITC-Dextran (MG 150 000) wurden die Gefäße kontrastiert, Rhodamin 6 G diente zur in vivo Anfärbung von Leukozyten. Die Analyse der intravital-mikroskopischen Bilder erfolgte off-line mit einem Computer-unterstützten Bildverarbeitungssystem. Als Parameter wurden die Leukozyten-Endothelinteraktionen, die Durchmesser von Arteriolen und Venolen und die funktionelle Kapillardichte quantitativ beurteilt. Zusätzlich konnte die zerebrale mikrovaskuläre Perfusion durch Messung der arterio-venösen Transitzeit bestimmt werden. Während einer Beobachtungszeit von vier Tagen wurde täglich das neurologische Defizit mit einem Neuroscore und danach histomorphologisch der ischämische Hirnschaden erfasst. Der PAF-Rezeptorantagonist WEB 2170 wurde in zwei verschiedenen Dosierungen, 2 und 20 mg/kg KG, 15 Minuten vor Induktion der Ischämie intravenös injiziert. Der Bradykinin B1-Rezeptorantagonist B 9858, der B2-Rezeptorantagonist CP 0597 und der kombinierte B1/B2-Rezeptorantagonist B 9430 wurden jeweils als Bolus von 18 μg/kg KG 15 Minuten vor der Ischämie i.v. injiziert, gefolgt von einer kontinuierlichen subkutanen Infusion mittels osmotischer Minipumpe in einer Dosierung von 300 ng/kg/min bis zum Ende des Versuchs am Tag vier nach der Ischämie. Aus den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit können folgende Schlüsse gezogen werden: Die postischämische Hypoperfusion, die für die Reperfusion nach der globalen zerebralen Ischämie charakteristisch ist, ist weder Folge einer arteriolären Vasokonstriktion noch Folge des Verschlusses von Kapillaren. Nach dem Ende der Okklusion beider Aa. carotides communes ist die Perfusion der kortikalen Kapillaren weitgehend erhalten, das “no-reflow”-Phänomen tritt nach der globalen zerebralen Ischämie mit einer Dauer von 15 Minuten nicht auf. Das Rollen von Leukozyten wurde durch den PAF-Antagonisten nicht beeinflusst. Die Applikation von WEB 2170 mit einer Dosis von 20 mg/kg KG verminderte selektiv die feste Adhärenz von Leukozyten am venolären Endothel in der frühen Reperfusionsphase nach der globalen zerebralen Ischämie. Die Vasomotorik und die zerebrale Durchblutung sind weder unter physiologischen Bedingungen noch während der Reperfusion nach der globalen Ischämie durch den Mediator PAF reguliert. Das neurologische Defizit nach der Therapie mit dem PAF-Antagonisten entspricht dem der Kontrolltiere. Auch der Untergang selektiv vulnerabler Nervenzellen konnte durch die Therapie nicht vermindert werden. Bradykinin vermittelt sowohl das Rollen als auch die feste Adhärenz von Leukozyten am Gefäßendothel. Die selektive Blockade des B1- oder des B2-Rezeptors reduzierte die Leukozyten-Endothelinteraktionen im gleichen Ausmaß. Die kombinierte Blockade beider Bradykininrezeptoren hatte keinen zusätzlichen hemmenden Effekt. Bei Antagonisierung des B2-Rezeptors war der Durchmesser pialer Arteriolen während der frühen Reperfusionsphase um bis zu 27 % reduziert. Daraus lässt sich schließen, dass die Aktivierung des B2-Rezeptors durch Bradykinin nach der globalen Ischämie zur arteriolären Vasodilatation führt. Die Mortalität der Tiere war bei der selektiven Blockade des B1-Rezeptors und bei der kombinierten Blockade beider Rezeptoren signifikant erhöht. Dies deutet darauf hin, dass die Aktivierung des Bradykinin B1-Rezeptors in der Reperfusionsphase nach der globalen Ischämie neuroprotektiv wirkt. Die zugrunde liegenden Mechanismen sind noch weitgehend unklar, eine Erklärung kann derzeit nicht angeboten werden. Die Entzündungsreaktion nach der globalen zerebralen Ischämie bei der mongolischen Wüstenrennmaus trägt nicht zur Entwicklung des sekundären Hirnschadens bei, ein Zusammenhang zwischen dem Ausmaß der Leukozyten-Endothelinteraktionen und dem neurologischen Defizit oder der Überlebensdauer liegt nicht vor. Die Hemmung der postischämischen Entzündungsreaktion nach der globalen zerebralen Ischämie (z.B. nach kardiopulmonaler Reanimation) beim Menschen erscheint daher wenig sinnvoll. Beide in den Experimenten untersuchten Mediatoren, PAF und Bradykinin, tragen zur Aktivierung der Leukozyten-Endothelinteraktionen bei. Die Antagonisierung beider Mediatoren hat eine teilweise Reduzierung, allerdings nicht eine vollständige Hemmung der Leukozyten-Endothelinteraktionen zur Folge. Weiterführende Untersuchungen an dem von uns verwendeten Modell, z.B. mit der Antagonisierung weiterer Mediatoren (Endothelin, Cytokine) oder der Blockade von Adhäsionsmolekülen (Selektine, Integrine), sollten die Aufklärung des Wechselspiels der zahlreichen potenziellen Mechanismen der Aktivierung von Leukozyten nach der globalen zerebralen Ischämie möglich machen. Darüber hinaus ist der Vergleich der dargestellten Daten mit Ergebnissen aus Experimenten mit einer fokalen, länger andauernden Ischämie wichtig, um die Kenntnisse über die postischämischen Störungen der Mikrozirkulation erweitern zu können. Erst die vollständige Klärung der komplexen und multifaktoriellen pathophysiologischen Prozesse, die bei der zerebralen Ischämie ablaufen, wird eine effektive Therapie des ischämischen Hirnschadens möglich machen.