Einleitung: Das Euter von Milchkühen hat einen besonders intensiven Sauerstoffumsatz, wodurch auch vermehrt Sauerstoffradikale entstehen, die zu einer Beeinträchtigung der Eutergesundheit führen können. Dies schließt eine Belastung der antioxidativen Kapazität (AC) mit ein. Die AC kann im Blut analysiert werden, wobei es bisher nicht bekannt ist, ob die Untersuchung der peripheren Euterlymphe die unmittelbare Analyse am Euter ermöglicht und Aussagen über oxidativen Stress der Parenchymzellen zulässt. Zielstellung: Anhand von systematischen Untersuchungen zu Antioxidantien, Stoffwechselparametern sowie Zellen in Blut und Lymphe wurde ein Vergleich zwischen gesunden Kühen und Kühen mit Labmagenverlagerung und spezifischen Begleiterkrankungen unter besonderer Beachtung der Mastitis durchgeführt, um für die Erkrankung aussagekräftige Parameter im Blut gegenüber der Euterlymphe zu ermitteln. Material und Methoden: Die Studie erfolgte an 52 Milchkühen (Deutsche Schwarzbunte [DSB]), die wegen Dislocatio abomasi sinistra und Begleiterkrankungen, wie Mastitis, Endometritis oder Laminitis in die Tierklinik eingewiesen wurden, sowie an 9 gesunden DSB-Kühen zwei und vier Wochen post partum (p.p.). Bei den kranken Kühen wurde vor der Labmagenreposition afferente Euterlymphe und Blut aus der Vena epigastrica cranialis superficialis entnommen. Als Antioxidantien wurden im Blut die Superoxiddismutase (SOD) und die Glutathionperoxidase (GPX), im Blutserum und in der Euterlymphe die AC wasser- (ACW) und lipidlöslicher (ACL) Antioxidantien, die Trolox equivalent antioxidative capacity (TEAC), Konzentrationen von Eisen (Fe), Selen (Se), Kupfer (Cu), Zink (Zn),Totalprotein, Albumin und Gesamtbilirubin untersucht. Weiterhin wurden die Konzentrationen der klinisch-chemischen Parameter β-Hydroxybutyrat, freie Fettsäuren (FFS), Glucose, Cholesterol, Harnstoff, Creatinin, Calcium (Ca), Magnesium (Mg), Natrium (Na), Kalium (K), Chlorid (Cl), anorganisches Phosphat (Pi) sowie Aktivitäten der Aspartat-Aminotransferase, Creatinkinase und Glutamatdehydrogenase analysiert. Ergebnisse: Die Antioxidantien-Konzentrationen waren in der Lymphe stets signifikant niedriger als im Blutserum. Gesunde Kühe hatten im Blutserum vier gegenüber zwei Wochen p.p. signifikant höhere ACL- ( x ~ = 13,4; 7,94 µmol/l) und TEAC- ( x ~ = 295; 186 µmol/l) Konzentrationen. In der Lymphe waren diese Unterschiede nur bei ACW Zusammenfassung ( = 39,8; 26,8 µmol/l) signifikant. Gesunde Kühe hatten im Vollblut ( x ~ = 574 U/g Hb)signifikant höhere GPX-Aktivitäten als kranke ( x ~ = 332 U/g Hb). In der Euterlymphe war die ACL-Konzentration bei gesunden Kühen ( x ~ = 4,52 µmol/l) gegenüber kranken ( = 2,58 µmol/l) signifikant höher. Kranke Kühe hatten in der Euterlymphe die niedrigsten Ca-, Zn-, Fe-, ACL- (u.a. Vitamin A, α-Tocopherol) und höchsten Cu-Konzentrationen. Die Leukozytenanzahl war bei ihnen in Blut und Lymphe erhöht. Die TEAC-Konzentrationen lagen bei den kranken signifikant höher als bei den gesunden Kühen, bei Mastitis (Blut = 305 µmol/l; Lymphe x ~ = 98,1 µmol/l) am höchsten und verliefen invers zur ACW. Die ACW-Konzentrationen der gesunden Kühe waren im Blutserum ( = 75,4 µmol/l) signifikant höher als bei Mastitis ( x ~ = 42,2 µmol/l). Bei den kranken Kühen bestand ein signifikanter Zusammenhang der Proteinkonzentration nur mit der TEAC-, jedoch nicht mit der ACW-Konzentration. Die ACW-Konzentration war in Blut und Lymphe bei den kranken Kühen niedriger als bei den gesunden, was für eine Belastung der AC spricht. Kühe mit Mastitis hatten die niedrigste Zn-Konzentration im Blut ( = 5,90 µmol/l), was ebenso auf vermehrten oxidativen Stress hindeutet. Die freien Ionen Na, K und Pi lagen im Blut und in der Lymphe in gleichen Konzentrationen vor. Die Cl-Konzentrationen waren in der Euterlymphe infolge des Ladungsausgleiches zu der niedrigen, anionisch wirkenden Proteinkonzentration signifikant höher als im Blutserum. Proteine oder Proteinkomplex-gebundene Inhaltsstoffe, wie Ca, Mg, Fe, Zn, Cu oder Se, Cholesterol, Bilirubin und FFS hatten in der Lymphe signifikant niedrigere Konzentrationen als im Blutserum. Die Albumin-, Bilirubin- und Cholesterol-Konzentrationen korrelierten in der Euterlymphe im Gegensatz zum Blutserum stets signifikant mit antioxidativen Summenparametern. Die an Mastitis erkrankten Kühe hatten mit x ~ = 2,00 G/l signifikant mehr Leukozyten in der Lymphe als Kühe mit anderen Begleiterkrankungen ( x ~ = 0,40 G/l). Schlussfolgerungen: Blut- und Lymphgefäße bilden einen Verteilungsraum, so dass die Substrat-Konzentrationen in der Lymphe vor allem durch die des Blutserums bestimmt werden. Proteine können die Blutgefäße nur schwer penetrieren. Deshalb kommen die im Blut proteingebundenen Inhaltsstoffe der Lymphe in entsprechend niedrigen Konzentrationen vor. Proteine prägen die AC in der Lymphe stärker als im Blutserum. Bei akuten katarrhalischen Mastitiden in Zusammenhang mit einer Labmagenverlagerung überwiegen in der Euterlymphe die Lymphozyten bei allgemeiner Erhöhung der Gesamtleukozytenzahl. Bei Labmagenverlagerung ungeachtet der Begleiterkrankung nimmt die ACL-Konzentration nur in der Lymphe und nicht im Blutserum ab. Die diagnostische Nutzung der Lymphe und ihre Aussagekraft bezüglich zellulärer Reaktionen bei akuten Entzündungen bedürfen weiterer Untersuchungen.

Techn. Universiẗat, Diss.--Berlin, 2000.

Tierärztl. Hochsch., Diss., 2004--Hannover.

Universiẗat, Diss., 2003--Leipzig.

Freie Universiẗat, Diss., 2004--Berlin. / Dateiformat: zip, Dateien im PDF-Format. Erscheinungsjahr an der Haupttitelstelle: 2004.

Tierärztl. Hochsch., Diss., 2004--Hannover.

Einleitung: Das Euter von Milchkühen hat einen besonders intensiven Sauerstoffumsatz, wodurch auch vermehrt Sauerstoffradikale entstehen, die zu einer Beeinträchtigung der Eutergesundheit führen können. Dies schließt eine Belastung der antioxidativen Kapazität (AC) mit ein. Die AC kann im Blut analysiert werden, wobei es bisher nicht bekannt ist, ob die Untersuchung der peripheren Euterlymphe die unmittelbare Analyse am Euter ermöglicht und Aussagen über oxidativen Stress der Parenchymzellen zulässt. Zielstellung: Anhand von systematischen Untersuchungen zu Antioxidantien, Stoffwechselparametern sowie Zellen in Blut und Lymphe wurde ein Vergleich zwischen gesunden Kühen und Kühen mit Labmagenverlagerung und spezifischen Begleiterkrankungen unter besonderer Beachtung der Mastitis durchgeführt, um für die Erkrankung aussagekräftige Parameter im Blut gegenüber der Euterlymphe zu ermitteln. Material und Methoden: Die Studie erfolgte an 52 Milchkühen (Deutsche Schwarzbunte [DSB]), die wegen Dislocatio abomasi sinistra und Begleiterkrankungen, wie Mastitis, Endometritis oder Laminitis in die Tierklinik eingewiesen wurden, sowie an 9 gesunden DSB-Kühen zwei und vier Wochen post partum (p.p.). Bei den kranken Kühen wurde vor der Labmagenreposition afferente Euterlymphe und Blut aus der Vena epigastrica cranialis superficialis entnommen. Als Antioxidantien wurden im Blut die Superoxiddismutase (SOD) und die Glutathionperoxidase (GPX), im Blutserum und in der Euterlymphe die AC wasser- (ACW) und lipidlöslicher (ACL) Antioxidantien, die Trolox equivalent antioxidative capacity (TEAC), Konzentrationen von Eisen (Fe), Selen (Se), Kupfer (Cu), Zink (Zn),Totalprotein, Albumin und Gesamtbilirubin untersucht. Weiterhin wurden die Konzentrationen der klinisch-chemischen Parameter β-Hydroxybutyrat, freie Fettsäuren (FFS), Glucose, Cholesterol, Harnstoff, Creatinin, Calcium (Ca), Magnesium (Mg), Natrium (Na), Kalium (K), Chlorid (Cl), anorganisches Phosphat (Pi) sowie Aktivitäten der Aspartat-Aminotransferase, Creatinkinase und Glutamatdehydrogenase analysiert. Ergebnisse: Die Antioxidantien-Konzentrationen waren in der Lymphe stets signifikant niedriger als im Blutserum. Gesunde Kühe hatten im Blutserum vier gegenüber zwei Wochen p.p. signifikant höhere ACL- ( x ~ = 13,4; 7,94 µmol/l) und TEAC- ( x ~ = 295; 186 µmol/l) Konzentrationen. In der Lymphe waren diese Unterschiede nur bei ACW Zusammenfassung ( = 39,8; 26,8 µmol/l) signifikant. Gesunde Kühe hatten im Vollblut ( x ~ = 574 U/g Hb)signifikant höhere GPX-Aktivitäten als kranke ( x ~ = 332 U/g Hb). In der Euterlymphe war die ACL-Konzentration bei gesunden Kühen ( x ~ = 4,52 µmol/l) gegenüber kranken ( = 2,58 µmol/l) signifikant höher. Kranke Kühe hatten in der Euterlymphe die niedrigsten Ca-, Zn-, Fe-, ACL- (u.a. Vitamin A, α-Tocopherol) und höchsten Cu-Konzentrationen. Die Leukozytenanzahl war bei ihnen in Blut und Lymphe erhöht. Die TEAC-Konzentrationen lagen bei den kranken signifikant höher als bei den gesunden Kühen, bei Mastitis (Blut = 305 µmol/l; Lymphe x ~ = 98,1 µmol/l) am höchsten und verliefen invers zur ACW. Die ACW-Konzentrationen der gesunden Kühe waren im Blutserum ( = 75,4 µmol/l) signifikant höher als bei Mastitis ( x ~ = 42,2 µmol/l). Bei den kranken Kühen bestand ein signifikanter Zusammenhang der Proteinkonzentration nur mit der TEAC-, jedoch nicht mit der ACW-Konzentration. Die ACW-Konzentration war in Blut und Lymphe bei den kranken Kühen niedriger als bei den gesunden, was für eine Belastung der AC spricht. Kühe mit Mastitis hatten die niedrigste Zn-Konzentration im Blut ( = 5,90 µmol/l), was ebenso auf vermehrten oxidativen Stress hindeutet. Die freien Ionen Na, K und Pi lagen im Blut und in der Lymphe in gleichen Konzentrationen vor. Die Cl-Konzentrationen waren in der Euterlymphe infolge des Ladungsausgleiches zu der niedrigen, anionisch wirkenden Proteinkonzentration signifikant höher als im Blutserum. Proteine oder Proteinkomplex-gebundene Inhaltsstoffe, wie Ca, Mg, Fe, Zn, Cu oder Se, Cholesterol, Bilirubin und FFS hatten in der Lymphe signifikant niedrigere Konzentrationen als im Blutserum. Die Albumin-, Bilirubin- und Cholesterol-Konzentrationen korrelierten in der Euterlymphe im Gegensatz zum Blutserum stets signifikant mit antioxidativen Summenparametern. Die an Mastitis erkrankten Kühe hatten mit x ~ = 2,00 G/l signifikant mehr Leukozyten in der Lymphe als Kühe mit anderen Begleiterkrankungen ( x ~ = 0,40 G/l). Schlussfolgerungen: Blut- und Lymphgefäße bilden einen Verteilungsraum, so dass die Substrat-Konzentrationen in der Lymphe vor allem durch die des Blutserums bestimmt werden. Proteine können die Blutgefäße nur schwer penetrieren. Deshalb kommen die im Blut proteingebundenen Inhaltsstoffe der Lymphe in entsprechend niedrigen Konzentrationen vor. Proteine prägen die AC in der Lymphe stärker als im Blutserum. Bei akuten katarrhalischen Mastitiden in Zusammenhang mit einer Labmagenverlagerung überwiegen in der Euterlymphe die Lymphozyten bei allgemeiner Erhöhung der Gesamtleukozytenzahl. Bei Labmagenverlagerung ungeachtet der Begleiterkrankung nimmt die ACL-Konzentration nur in der Lymphe und nicht im Blutserum ab. Die diagnostische Nutzung der Lymphe und ihre Aussagekraft bezüglich zellulärer Reaktionen bei akuten Entzündungen bedürfen weiterer Untersuchungen.

In contrast to mammals, some fish and amphibians have retained the ability to regenerate complex body structures or organs, such as the limb, the tail, the eye lens or even parts of the heart. One major difference in the response to injury is the appearance of a mesenchymal growth zone or blastema in these regenerative species instead of the scarring seen in mammals. This blastema is thought to largely derive from the dedifferentiation of various functional cell types, such as skeletal muscle, skin and cartilage. In the case of multinucleated skeletal muscle fibres, cell cycle re-entry into S-phase as well as fragmentation into mononucleated progenitors is observed both in vitro and in vivo. In order to identify molecules that initiate dedifferentiation of cells at the wound site in amphibians we have established a cellular assay with a cultured newt myogenic cell line. Using this assay we have found a serum activity that stimulates cell cycle re-entry in differentiated multinucleated newt myotubes. The activity is present in serum of all mammalian species tested so far and, interestingly, thrombin proteolysis amplifies the activity from both serum and plasma. We think this serum factor provides a link between wounding and regeneration and its identification will be a key step in understanding the remarkable differences in wound healing between mammals and amphibians. In the course of this PhD thesis we have characterized the serum factor as a thermo-labile, pH- and proteinase K-sensitive, high molecular weight protein that is resistant to denaturing conditions such as SDS, urea or organic solvents. Surprisingly, under denaturing conditions the activity behaves as a low molecular weight protein that displays charge heterogeneity on isoelectric focusing. Using these characteristics of the serum factor we have performed a systematic investigation of commonly used protein chromatography modes and separation techniques to develop a successful purification procedure. After four column chromatography steps -- cation exchange, hydrophobic interaction, heparin affinity and size exclusion chromatography under denaturing conditions -- we have achieved a 2,000-fold purification starting from a commercially available Crude Bovine Thrombin preparation. This represents about 40,000-fold purification over bovine serum. Silver stained gels of the most purified fractions revealed ten major protein bands. In order to finally identify the cell cycle re-entry factor, we are currently analyzing the purification by quantitative mass spectrometry by correlating the abundance of tryptic peptides with activity in sequential fractions across a chromatography run.

No description available.

In contrast to mammals, some fish and amphibians have retained the ability to regenerate complex body structures or organs, such as the limb, the tail, the eye lens or even parts of the heart. One major difference in the response to injury is the appearance of a mesenchymal growth zone or blastema in these regenerative species instead of the scarring seen in mammals. This blastema is thought to largely derive from the dedifferentiation of various functional cell types, such as skeletal muscle, skin and cartilage. In the case of multinucleated skeletal muscle fibres, cell cycle re-entry into S-phase as well as fragmentation into mononucleated progenitors is observed both in vitro and in vivo. In order to identify molecules that initiate dedifferentiation of cells at the wound site in amphibians we have established a cellular assay with a cultured newt myogenic cell line. Using this assay we have found a serum activity that stimulates cell cycle re-entry in differentiated multinucleated newt myotubes. The activity is present in serum of all mammalian species tested so far and, interestingly, thrombin proteolysis amplifies the activity from both serum and plasma. We think this serum factor provides a link between wounding and regeneration and its identification will be a key step in understanding the remarkable differences in wound healing between mammals and amphibians. In the course of this PhD thesis we have characterized the serum factor as a thermo-labile, pH- and proteinase K-sensitive, high molecular weight protein that is resistant to denaturing conditions such as SDS, urea or organic solvents. Surprisingly, under denaturing conditions the activity behaves as a low molecular weight protein that displays charge heterogeneity on isoelectric focusing. Using these characteristics of the serum factor we have performed a systematic investigation of commonly used protein chromatography modes and separation techniques to develop a successful purification procedure. After four column chromatography steps -- cation exchange, hydrophobic interaction, heparin affinity and size exclusion chromatography under denaturing conditions -- we have achieved a 2,000-fold purification starting from a commercially available Crude Bovine Thrombin preparation. This represents about 40,000-fold purification over bovine serum. Silver stained gels of the most purified fractions revealed ten major protein bands. In order to finally identify the cell cycle re-entry factor, we are currently analyzing the purification by quantitative mass spectrometry by correlating the abundance of tryptic peptides with activity in sequential fractions across a chromatography run.