A síndrome de emagrecimento progressivo (SEP) dos calitriquídeos representa importante causa de morbidade e mortalidade de sagüis mantidas em cativeiro. A etiologia dessa síndrome não está estabelecida e suas principais características são emagrecimento progressivo, diarréia, colite, anemia, paralisia dos membros posteriores e alopecia. Com esse estudo pretende-se responder se a síndrome é um processo de má-absorção ou de desnutrição protéico-calórica primária, caracterizar o quadro histológico intestinal de base e a resposta imunológica tecidual local. Foram estudados três grupos de sagüis: 1) 40 doentes com SEP pertencentes ao criadouro Mucky, 2) 9 controles vivos sadios, 3) 8 necrópsias de controles sem SEP. Foi realizado acompanhamento clínico, exame laboratorial das fezes, teste de absorção de D-xilose, avaliação da composição nutricional e digestibilidade da dieta, estudo anatomopatológico, incluindo avaliação semiquantitativa e análise morfométrica do jejuno de sagüis que foram a óbito naturalmente por SEP e dos controles. Os resultados alcançados permitiram caracterizar o perfil dos animais acometidos no nosso meio; os sinais clínicos maiores e menores da síndrome; identificar esteatorréia; o comprometimento da função digestiva e absortiva do intestino delgado dos sagüis com SEP; caracterizar o quadro histopatológico como uma enterite com atrofia semelhante à doença celíaca humana. A associação dos resultados clínicos, laboratoriais e histológicos permitiu definir a SEP como processo de má-absorção, por perda de superfície absortiva de intestino delgado, decorrente de enterite crônica imunomediada, de padrão celíaco-like que leva a progressiva e grave desnutrição secundária dos animais acometidos. / Wasting marmoset syndrome (WMS) is an important cause of morbidity and mortality of marmosets and tamarins kept in captivity. The etiology of this syndrome has not been established and its main features are progressive weight loss, diarrhea, colitis, anemia, hind limb paralysis, and alopecia. The aims of this research were to demonstrate that WMS is a malabsorption process, and to analyze the underlying histological lesion of the intestine and to characterize the local immune response of the small intestine. The sick marmosets (n=40) were compared to live normal controls (n=9) or to necropsied marmosets that died of other diseases than WMS (n=8), regarding clinical follow up, fecal analysis, D-xylose absorption test, evaluation of the nutritional composition and digestibility of the diet, gross and histological examination and morphometric approach of the jejune of wasters and control marmosets. These data revealed general features of WMS under our general captivity conditions, major and minor clinical signs of waster marmosets, impaired absorptive and digestive function of small intestine with steatorrhea and atrophic enteritis similar to celiac disease. The clinical and laboratory data associated with pathology examination demonstrated that WMS is a malabsorption process due to loss of absorptive surface area that results in progressive secondary malnutrition of the waster marmosets. The major immunologic mechanism underlying the celiac-like enteritis of WMS is a T-cell immune mediated response that affects intestine architecture

Thioredoxin is a small ubiquitous oxido-reductase found in all species. The highly conserved active site, which facilitates thioredoxins redox activity, contains two redox active cysteine residues. Thioredoxin has numerous protein substrates to which it donates H+ ions and it can also function as a free radical scavenger. Through these activities thioredoxin is able to influence the redox state of not only its protein targets, but also the entire cellular environment. Thioredoxin has been implicated in many biological functions, and one mechanism by which it influences these functions is through interactions with a number of transcription factors including NF-kappa-B and p53. Thioredoxin also has numerous extracellular biological roles. It has been shown that thioredoxin is actively secreted from a number of normal and transformed cell lines including fibroblasts and activated B and T cells. This study investigates the role of thioredoxin in embryonic implantation and cancer cell metastasis, two physiological functions which rely on the same basic processes. Thioredoxin expression has previously been shown to be increased in many cancers. However it has not yet been established whether this increase is a causative or a side effect of the cancerous phenotype. Similarly thioredoxin expression has previously been shown to be increased during different phases of the oestrus cycle and pregnancy. This thesis describes the role of thioredoxin in embryonic implantation using a marmoset model. A thioredoxin cDNA was isolated and subsequently sequenced. Preliminary antibody experiments indicated that the anti human thioredoxin monoclonal antibodies available in our laboratory would recognise marmoset thioredoxin. Subsequently immunocytochemistry using anti human thioredoxin antibodies was carried out on sectioned marmoset uterus and embryonic tissue. The results indicated that thioredoxin is expressed by cells at the embryonic-maternal interface of early implantation sites. Further studies demonstrated that thioredoxin is also expressed and secreted by cultured blastocysts in vitro. This thesis also describes the role of thioredoxin in cancer cell metastasis. Results of this study indicate that thioredoxin is actively involved in facilitating the invasive phenotype of breast cancer cells. The two cell lines utilised were MCF-7, a well differentiated, relatively non-invasive breast cancer cell line; and MDA-MB-231, a poorly differentiated, highly invasive breast cancer cell line. The cell lines were transfected with thioredoxin sense, antisense and 1SS (encodes thioredoxin with both active cysteine residues mutated to serine residues and is thus redox inactive) constructs. The results demonstrate that when endogenous thioredoxin levels are increased, i.e. transfected with a sense thioredoxin construct, the invasive breast cancer cell line MDA-MB-231 becomes more invasive, conversely when endogenous levels are decreased, i.e. transfected with antisense or 1SS constructs, the invasive capacity of these cells decreases. However, when the endogenous level of thioredoxin was manipulated in the relatively non-invasive cell line MCF-7 very little effect was observed. Results also indicate that thioredoxin has the ability to act as a chemoattractant for actively invading breast cancer cells. Both of these functions appear to be dependent on thioredoxin's redox activity. Additional studies described in this thesis have shown that thioredoxin is involved in the regulation of Sp1 in vitro. Sp1 is a transcription factor known to regulate the transcription of a number of genes whose products are intimately involved in the invasive phenotype. The results in this study suggest that Sp1 DNA binding is regulated by thioredoxin such that when reduced by the enzyme its binding to DNA is facilitated. Results also indicate that Sp1 may regulate the transcription of thioredoxin by binding to Sp1 sites within the thioredoxin promoter.

Wie für viele andere Zivilisationskrankheiten werden auch für Atherosklerose und dadurch verursachte Erkrankungen wie Herzinfarkt oder Schlaganfall die Weichen mitunter schon vor der Geburt gestellt. Pränatale oder fetale Programmierung heißt der Mechanismus, durch den negative Umweltbedingungen während der Schwangerschaft, allen voran der Einfluss von Stresshormonen, auf die Entwicklung des Fetus wirken und die Prädisposition für spätere Erkrankungen schaffen können (SCHWAB 2009, SECKL 2001). Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Auswirkungen von Stress während der Schwangerschaft auf den Fettstoffwechsel der Nachkommen unter besonderer Berücksichtigung bekannter Herz-Kreislauf-Risikofaktoren zu untersuchen. Zu diesem Zweck wurde 28 Weißbüschelaffen (F0) während der Trächtigkeit eine Woche lang täglich Dexamethason (DEX) – ein synthetisches Glucocorticoid (GC), welches die Plazentaschranke passieren kann (TEGETHOFF et al. 2009) – oral verabreicht (BEINDORFF et al. 2006, EINSPANIER et al. 2006c). Die drei weiblichen Folgegenerationen DEX F1 (n = 5), DEX F2 (n = 6) und DEX F3 (n = 3) dieser Tiere wurden untersucht, wobei sich die Medikamentengabe auf die F0-Generation beschränkte und alle weiteren Trächtigkeiten ungestört verliefen. Im Alter von 3,3 bis 5,6 Jahren (DEX F1) bzw. von Geburt an bis 1,5 Jahre (DEX F2, DEX F3) wurden die Tiere wöchentlich gewogen. In Blutproben wurden einerseits Fettsäuren (FS), andererseits Cholesterol (CHOL), Triglyceride (TG) und Lipoproteine gemessen, wobei zwei Methoden – enzymatische Analyse nach Ultrazentrifugation und direkter Assay – zum Einsatz kamen. Alle Resultate wurden denen gesunder Kontrolltiere ähnlichen Alters (n = 12) gegenübergestellt. Die Körpermasse unterschied sich zu keinem Zeitpunkt signifikant zwischen den Nachkommen der mit DEX behandelten Tiere und den Kontrollgruppen. Entweder gab es keinen programmierten Effekt auf das Gewicht oder er wurde durch individuelle Schwankungen, möglicherweise verstärkt durch erhöhte Stressempfindlichkeit oder Hyperaktivität der DEX-Nachkommen (FRENCH et al. 2004, SCHWAB 2009) und damit einhergehende Tendenz zur Gewichtsabnahme (KAPLAN und SHELMIDINE 2010) maskiert. Beide Methoden zur Untersuchung des Lipoproteinprofils erschienen für Weißbüschelaffen geeignet und können für zukünftige Untersuchungen empfohlen werden. Bei den Kontrollgruppen fiel auf, dass ältere Tiere u. a. signifikant mehr LDL- und VLDL-CHOL, aber signifikant weniger HDL-TG und n3-FS hatten als jüngere, was auf ein wie beim Menschen mit dem Alter steigendes Herz-Kreislauf-Risiko (CARLSSON et al. 2010) schließen lässt. Sowohl DEX F2 als auch DEX F3 wiesen signifikant höhere Konzentrationen von LDL-CHOL, signifikant niedrigere Werte von HDL-TG, mehr Gesamt-CHOL sowie einen höheren Quotienten CHOL : HDL-CHOL im Blutplasma auf als die Kontrolltiere. Diese Parameter gehören zu den in der humanmedizinischen Diagnostik genutzten Herz-Kreislauf-Risikofaktoren und die Veränderungen weisen auf eine erhöhte Auftrittswahrscheinlichkeit kardiovaskulärer Erkrankungen hin (KANNEL et al. 1994, LUSIS et al. 2004, NCEP 2002). Zusätzlich fielen bei DEX F1, DEX F2 und DEX F3 im Vergleich zu den Kontrollen signifikant erniedrigte Gehalte an n3-FS auf, die u. a. für ihre antiphlogistische und kardioprotektive Wirkung bekannt sind (ALONSO et al. 2003, CALDER 2004, KINSELLA et al. 1990). Pränatale GC-Behandlung rief demzufolge über Veränderungen im Fettstoffwechsel ein erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen bei ihren weiblichen Nachkommen F1 bis F3 hervor. Dies lässt auf epigenetische Effekte schließen, welche in weiterführenden Untersuchungen genauer erforscht werden sollten. / As for many other civilization diseases, the way for atherosclerosis and hence heart attack and stroke can be paved even before birth. The mechanism by which negative environmental circumstances, first of all the influence of stress hormones, can alter the development of the fetus and cause a predisposition for diseases later in life is called prenatal or fetal programming (SCHWAB 2009, SECKL 2001). The aim of the present study was to investigate the consequences of stress during pregnancy on lipid metabolism of the offspring with special regard to known cardiovascular risk factors. Therefore, 28 common marmosets (F0) were given dexamethasone (DEX) – a synthetic glucocorticoid (GC) with the ability to pass the placenta easily (TEGETHOFF et al. 2009) – orally, once daily for one week during gestation (BEINDORFF et al. 2006, EINSPANIER et al. 2006c). The three female filial generations DEX F1 (n = 5), DEX F2 (n = 6) and DEX F3 (n = 3) of those monkeys were investigated. Only the F0 generation was treated with DEX, while all of the following pregnancies remained undisturbed. At the age of 3.3 up to 5.6 years (DEX F1) and from birth until 1.5 years (DEX F2, DEX F3), respectively, the animals were weighed weekly. Blood samples were analyzed on the one hand for fatty acids (FA), on the other hand for cholesterol (CHOL), triglycerides (TG) and lipoproteins using two different methods – enzymatic analysis after ultracentrifugation and direct assay. All results were compared to those of healthy controls of similar age (n = 12). Body mass of the offspring of dams prenatally treated with DEX was not significantly different from that of the controls at any point of time. Either there was no programming effect on weight or it was masked by individual fluctuations, maybe potentiated by hyperactivity or a higher sensitivity to stress of the DEX offspring (FRENCH et al. 2004, SCHWAB 2009) and hence a tendency to loose weight (KAPLAN and SHELMIDINE 2010). Both methods for lipoprotein analysis seemed to be suitable for the common marmoset and can be recommended for future investigations. In the controls, older animals showed significantly more LDL and VLDL CHOL, but significantly less HDL TG and n3 FA than younger ones, which points out to a cardiovascular risk rising with age as in humans (CARLSSON et al. 2010). DEX F2 and DEX F3 had significantly higher concentrations of LDL CHOL, significantly lower levels of HDL TG, more total CHOL and a higher ratio of CHOL : HDL CHOL in blood plasma than the controls. Those parameters are well-known human medicine cardiovascular risk factors and the aberrations detected indicate a higher probability of developing cardiovascular diseases (KANNEL et al. 1994, LUSIS et al. 2004, NCEP 2002). Additionally, compared to the controls, all DEX generations F1 to F3 showed significantly lower levels of n3 FA, which are known for their antiinflammatory and cardioprotective effects amongst others (ALONSO et al. 2003, CALDER 2004, KINSELLA et al. 1990). Consequently, prenatal treatment with GC caused an increased risk for cardiovascular diseases in the female offspring F1 up to F3 via alteration of lipid metabolism. This points out to epigenetic effects, which require further investigation.

No description available.

Die Implantation einer Blastozyste im Uterus stellt für den maternalen Organismus eine große Herausforderung dar. Neben morphologischen Veränderungen des Endometriums sind Anpassungen auch im Immun- und Gefäßsystem notwendig. Kenntnisse über die verantwortlichen Faktoren für diese Prozesse sind bei Menschen und anderen Primaten noch immer unvollständig. Dabei sind Implantationsstörungen oftmals Ursache von Fruchtbarkeitsproblemen (SHARKEY und SMITH 2003). Besonders im Bereich der assistierten Reproduktion stellen implantationsbedingte Probleme eine Hauptursache für geringe Erfolgsraten dar (APLIN und KIMBER 2004). Das Ziel der Erforschung von Mechanismen im Zusammenhang mit der Implantation ist es, ein besseres Verständnis für die physiologischen und auch pathologischen Vorgänge zu erlangen. In dessen Folge die Erkenntnisse für die Behandlung von Implantationsstörungen genutzt werden könnten. Anhand des in der reproduktionsbiologischen Forschung etablierten Primatenmodells des Weißbüschelaffen (Callithrix jacchus) wurde in der vorliegenden Arbeit die Expression ausgewählter Faktoren in verschiedenen Zyklusphasen mit dem Schwerpunkt der Implantationsphase untersucht. Dafür wurden zeitlich genau terminierte Uterusproben von konzeptiven und nicht-konzeptiven Tieren entnommen und molekularbiologisch, histologisch und immunhistochemisch analysiert. Erstmals konnte im Uterus von Weißbüschelaffen die zeitliche und räumliche Regulierung von Choriongonadotropin (CG), Östradiolrezeptor-α (ERα), Östradiolrezeptor-ß (ERß), Progesteronrezeptor (PR), Aromatase (ARO), 17β-Hydroxysterois-Dehydrogenase Typ 7 (17β-HSD7) sowie Relaxin (RLN) und Relaxinrezeptor (RXFP1) auf Gen- und Proteinebene in verschiedenen Zyklusphasen in der vorliegenden Vollständigkeit dargestellt werden. Alle in dieser Arbeit untersuchten Faktoren zeigten eine rezeptorspezifische Veränderung der Expressionsmuster, auf räumlicher und zeitlicher Ebene im Verlauf des Implantationsprozesses. Es konnte dargestellt werden, dass die feto-maternale Kommunikation bereits vor dem direkten Kontakt der Blastozyste mit dem Endometrium beginnt. So wurde bei konzeptiven Tieren eine verstärkte Expression von CG, ERα, PR, 17β-HSD7 und RXFP1 in der Implantationsphase nachgewiesen. Diese Faktoren sind geeignete Kandidaten für weiterführende Untersuchungen und Evaluierung von Markern für die Präimplantationsphase und rezeptiven Uteri von Weißbüschelaffen. Die ebenfalls untersuchten Faktoren ERβ, ARO und RLN zeigten Expressionsmuster, welche erst nach der Implantation bei konzeptiven Tieren Unterschiede aufwiesen. Aus diesem Grund sind diese Faktoren nicht als frühe Marker der Implantationsphase geeignet, gleichwohl sie wichtige Funktionen in der Postimplantationsphase übernehmen. Die Ergebnisse dieser Arbeit verdeutlichen, dass nicht alleine ein einzelner Faktor eine herausragende Bedeutung im Implantationsprozess hat, sondern vielmehr ein äußerst komplexes Netzwerk von Signalen nötig ist, um eine erfolgreiche Gravidität zu gewährleisten. Die Aufgabe der Steroidrezeptoren ERα und PR liegt in der grundlegenden Bereitstellung eines rezeptiven Uterus während des Implantationszeitfensters. Gleichzeitig erfolgt eine sehr genau koordinierte Regulation dieser Steroidrezeptoren über die lokal produzierten Faktoren CG, ARO, 17β-HSD7, RLN und der Rezeptoren RXFP1 und ERβ. Neben den morphologischen Veränderungen des Endometriums, sind einzelne Faktoren auch bei der Angiogenese und Entwicklung der maternalen Immuntoleranz beteiligt. Es kann demnach davon ausgegangen werden, dass die präzise Regulation dieser Faktoren eine essentielle Voraussetzung für den Erfolg der Implantation und Gravidität ist.

No description available.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-12-13T14:08:34Z No. of bitstreams: 1 glauberthiagomartinsbarino.pdf: 2910691 bytes, checksum: 196e202ab179d0bcf66276bfd9876181 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-12-15T14:10:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 glauberthiagomartinsbarino.pdf: 2910691 bytes, checksum: 196e202ab179d0bcf66276bfd9876181 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-15T14:10:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 glauberthiagomartinsbarino.pdf: 2910691 bytes, checksum: 196e202ab179d0bcf66276bfd9876181 (MD5) Previous issue date: 2008-02-23 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Animais de diversas espécies são utilizados na pesquisa científica como modelos biológicos. Entre os primatas não-humanos encontram-se os sagüis, indivíduos pertencentes à subfamília Callitrichinae, no qual se incluem os sagüis-de-tufos-pretos (Callithrix penicillata). Esses primatas são nativos do Brasil e vêm sendo criados em diversos biotérios do país. Para o seu uso como modelo biológico, faz-se necessário o estudo dos seus sistemas fisiológicos, no qual se inclui o sistema sangüíneo. Para o entendimento desse sistema, alguns testes são realizados no intuito de estabelecer o padrão hematológico dos animais para cada ambiente em que eles estão presentes, uma vez que diferentes ambientes podem provocar alterações nos parâmetros sangüíneos. Buscando estabelecer uma padronização hematológica das fêmeas dos sagüis da colônia do Centro de Biologia da Reprodução da Universidade Federal de Juiz de Fora, o presente trabalho selecionou 11 fêmeas de C. penicillata dessa colônia. Dos animais selecionados foram retiradas amostras sangüíneas semanais através de punção da veia femoral. O sangue coletado passou por procedimentos padrões de análise hematológica, sendo os seguintes parâmetros hematológicos aferidos: hematimetria, hemoglobinometria, hematócrito, leucometria global, volume corpuscular médio (VCM), hemoglobina corpuscular média (HCM), concentração de hemoglobina corpuscular média (CHCM) e leucometria específica (contagem das seguintes células: linfócitos, neutrófilos segmentados, neutrófilos bastonetes, monócitos, eosinófilos e basófilos). No decorrer do trabalho seis fêmeas entraram em gestação, sendo que as mesmas foram acompanhadas durante todo o processo gestacional xvi e lactacional, quando este último ocorreu. A estatística efetuada no trabalho foi realizada através do teste ANOVA com posterior Dunnet para verificar diferenças entre as variáveis hematológicas das fêmeas não-gestantes, gestantes e lactantes. Utilizou-se também estatística descritiva para todas as variáveis hematológicas. O nível de significância estabelecido foi de α ≤ 0,05. Após uma análise comparativa com os estudos disponíveis na literatura sobre hematologia de C. penicillata fora dos períodos gestacional e lactacional, verificou-se que dos parâmetros hematológicos abordados, os valores da hematimetria, do hematócrito e dos índices hematimétricos VCM, HCM e CHCM desse trabalho apresentaram diferença significativa em relação aos trabalhos encontrados na literatura, que foram realizados em outras regiões geográficas e/ou utilizando de diferentes metodologias. As análises durante o período gestacional demonstraram ausência de diferença significativa nos parâmetros hematológicos abordados entre as semanas. O mesmo ocorreu durante o período lactacional. Realizando uma comparação entre os períodos de não-gestação, gestação e lactação, verificou-se diferença significativa nos valores hematológicos dos parâmetros hematimetria, hemoglobinometria e hematócrito entre o período gestacional e não-gestacional; e diferença no índice CHCM entre o período gestacional e lactacional. As diferenças encontradas são justificadas pela preparação do organismo materno à gestação, como a ocorrência do aumento da massa eritrocitária e da hemodiluição, sendo que a hemodiluição é mais expressiva que o aumento eritrocitário, o que provoca uma pseudoanemia ao se realizar as contagens hematológicas, devido ao aumento de líquido circulante para garantir o suporte de oxigênio e nutrientes ao feto. Assim, a diferença nos valores para gestantes e lactantes não corresponde a uma anemia verdadeira, e sim a uma “anemia fisiológica” que na verdade não apresenta diminuição nas células sangüíneas, apenas um aumento do volume sangüíneo pelo aumento da quantidade de plasma circulante. A diferença encontrada no índice CHCM também é decorrente da hemodiluição, uma vez que o cálculo eletrônico desse índice utiliza os valores de HCM e VCM, determinados pela hematimetria, hemoglobinometria e hematócrito, que sofreram alterações significativas. Os valores encontrados para a leucometria global, VCM e HCM não diferiram entre os períodos estudados. / Animals of different species are used in scientific research as biological models. Among the non-human primates are the marmosets, individuals belonging to the subfamily Callitrichinae, which includes the black-tufted-ear marmoset (Callithrix penicillata). This is primate native of Brazil and has been breeding in several centers of research this country. For its use as a model biological, it is necessary to study their physiological systems, which includes the blood system. To the understanding of this system, some tests are conducted in order to establish the standard blood of the animals for each environment where they are present, since different environments can cause changes in blood parameters. Seeking to establish a standardization haematological of females the marmosets of the colony the Centro de Biologia da Reprodução, Universidade Federal de Juiz de Fora, the present study selected 11 females of C. penicillata this colony. Of the animals selected blood samples were taken weekly puncture through the femoral vein. The blood collected went through the standard procedures hematological analysis, and the following haematological parameters measured: erythrocyte count, hemoglobin, hematocrit, leuckocyte count, mean corpuscular volume (MCV), mean corpuscular hemoglobin (MCH), mean corpuscular hemoglobin concentration (MCHC) and leuckocyte specific (counting of the cells: lymphocytes, neutrophils, monocytes, eosinophils and basophils). During the work six females entered into pregnancy, and that they were accompanied throughout the pregnancy and lactation, when this last occurred. The statistics made in the work was done through the ANOVA test with subsequent Dunnet to see differences between variables hematologic of females non-pregnant, pregnant and lactating. It xviii was used also descriptive statistics for all variables hematologic. The significance level was set α ≤ 0.05. After a comparative analysis with the available studies in the literature on hematology, C. penicillata outside lactation and pregnancy periods, it was found that addressed haematological parameters, the values of erythrocyte count, hematocrit and indexes MCV, MCH and MCHC this work showed significant differences with regard to the work in the literature, which were made in other geographic regions and/or use of different methodologies. Analyses during pregnancy showed no significant difference in haematological parameters discussed between weeks. The same occurred during the lactation period. Conducting a comparison between the periods of non-pregnancy, pregnancy and lactation, there was a significant difference in the values of hematological parameters erythrocyte count, hemoglobin and hematocrit between the pregnancy period and nonpregnancy, and the index MCHC difference between the pregnancy and lactation period. The differences are justified by the preparation of the body maternal pregnancy, as the occurrence of increased erythrocyte mass and haemodilution, and the haemodilution is more expressive that the increase erythrocyte mass, which causes a pseudoanemia to carry out the counts hematologic because the increase of liquid stock to secure the support of oxygen and nutrients to the fetus. Thus, the difference in values for pregnant and lactating does not correspond to a real anemia, but to a "physiologic anemia" which in fact does not present decrease in blood cell, only an increase in blood volume by increasing the quantity of circulating plasma. The difference found in the index MCHC is also due to haemodilution, since the electronic calculation of this index uses the values of MCH and MCV, determined by erythrocyte count, hemoglobin and hematocrit, which suffered significant changes. The values found for the leuckocyte count, MCV and MCH did not differ between the periods studied.

Weißbüschelaffen sind häufig verwendete Tiermodelle in der Forschung. Jedoch gibt es zu wenige Untersuchungen zu ihrem Knochenaufbau und Knochenstoffwechsel, um sie auch als Modell auf dem Gebiet der Knochenkrankheiten einsetzen zu können. Somit war es das Ziel dieser Studie, Richtwerte der Knochendichte von Weißbüschelaffen aufzustellen, diese mit denen des Menschen und anderer nichtmenschlicher Primaten zu vergleichen, sowie bestimmte Einflussfaktoren, wie Gewicht, Alter oder hormonelle Umstellungen auf die Knochendichte abzuklären. Desweiteren sollte mittels einer histologischen Darstellung der Knochen, sowie mittels immunhistologischen Nachweisen verschiedener knochenspezifischer Antigene, Gemeinsamkeiten oder Unterschiede zum Menschen im Hinblick auf Veränderungen im Knochen aufgedeckt werden. Abschließend stellte sich dann noch die Frage, ob ein therapeutisches Eingreifen bei niedriger messbarer Knochendichte möglich ist, um die Lebenssituation wieder zu verbessern. Hierzu wurde von 58 C.j. mit Hilfe des Aloka®-CT knochenspezifische Parameter im Bereich des vierten Lendenwirbels (L4) gemessen. Zusätzlich wurde Ca, Pi, AP und Östrogen im Blut bestimmt. Knochenschnitte von L4, Femurkopf/Femurhals und Femurschaft von fünf euthanasierten C.j. (4 männliche, 1 weibliches) wurden histologisch, sowie immunhistologisch (Bestimmung von OPN, OC, RUNX 2, Kollagen Typ 1, Kollagen Typ 5) untersucht. Abschließend wurde bei 2 Tieren eine Therapie mittels Zufütterung von Ca und Vitamin D durchgeführt. Trotz Unterschieden in der Höhe des BMD zum Menschen, konnten Gemeinsamkeiten bei der Reaktion auf Gewichtsveränderungen und Alter festgestellt werden. Eine Zunahme des Gewichts führte zu einer signifikanten Zunahme des BMD. Männliche Weißbüschelaffen zeigten einen Anstieg des BMD bis zu einem Alter von 96 Monaten, was bei Menschen Knochenmassepeak genannt wird, und danach einen signifikanten Abfall. Das bedeutet, dass die Knochen im Alter, genau wie beim Menschen, eine größere Frakturneigung zeigen, als bei jungen Tieren. Desweiteren zeigten Tiere mit einem hohen BMD eine signifikant niedrigere AP, als Tiere mit einem niedrigen BMD. Somit konnte dargestellt werden, dass die AP auch beim C.j. einen Marker für die Osteopenie darstellt. Dies ist ebenfalls eine Gemeinsamkeit mit dem Menschen. Immunhistologisch konnten die Knochenformationsmarker OPN, OC und RUNX 2 nur in den stabilen, bruchfesten Knochen nachgewiesen werden. Kollagen Typ I und V wurden in allen Knochen detektiert. Eine Therapie mittels Ca und Vitamin D bei Tieren mit einem pathologisch niedrigem BMD und klinischen Symptomen, zeigte einen deutlichen Anstieg der Knochendichte nach einem halben Jahr, sowie ein Verschwinden der klinischen Symptome. Schlussfolgernd lässt sich sagen, dass der Weißbüschelaffe trotz unterschiedlicher Knochendichtewerte, ein sehr gutes Tiermodell darstellt zur Untersuchung von Erkrankungen, die sich im Knochen manifestieren (z.B. Osteoporose, Ostemalazie).:Inhaltsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis 1 Einleitung 1 2 Literaturübersicht 4 2.1 Der Knochenstoffwechsel 4 2.2 Tiermodelle für Untersuchungen zu Veränderungen im Knochenstoffwechsel 5 2.3 Der Weißbüschelaffe 8 2.4 Computertomografie 9 3 Ergebnisse 3.1 paper 1: “Analysis of the bone metabolism by quantitative computer tomography and clinical chemistry in a primate model (Callithrix jacchus)” (veröffentlicht im Journal of medical primatology 2011) 11 3.2 paper 2: “The conclusiveness of less-invasive imaging techniques (computer tomography, X-ray) with regard to their identification of bone diseases in a primate model (Callithrix jacchus)” (veröffentlicht im Journal of medical primatology 2012) 22 4 Diskussion 4.1 Basiswerte zu computertomografischen Untersuchungen des Knochens des Callithrix jacchus und dessen Vergleichbarkeit mit anderen nichtmenschlichen Primaten sowie mit dem Menschen 31 4.2 Einflussfaktoren auf den Knochenstoffwechsel des Weißbüschelaffen 33 4.3 Beurteilung der Aussagekraft gering invasiver Untersuchungsmethoden anhand histologischer und immunhistologischer Darstellungen von Lendenwirbel und Oberschenkelknochen bei klinisch auffälligen Weißbüschelaffen 39 4.4 Therapie bei auffällig niedriger Knochendichte mit Beeinträchtigungen des Allgemeinverhaltens 44 5 Zusammenfassung 46 6 Summary 48 7 Literaturverzeichnis 50 8 Anhang 8.1 Abstrakt zu einem Poster, vorgestellt auf dem FELASA 2010 Congress vom 14.-17. Juni 2010 in Helsinki 8.2 Abstrakt zu einem Poster (Posterpreis erhalten), vorgestellt auf dem 9. Research Festival for Life Sciences am 17. Dezember 2010 in Leipzig Danksagung

Endometriose (EM) ist eine gynäkologische Erkrankung, gekennzeichnet durch chronische Unterbauchschmerzen (Dyspareunie, Dysmenorrhoe) und gilt unbehandelt als einer der Hauptgründe für Infertilität (OLDER 1984). Sie tritt spontan beim Menschen sowie bei höheren nichtmenschlichen Primaten auf und ist bis heute nicht zufriedenstellend therapierbar. Ein geeignetes Tiermodell zur Untersuchung dieser humanrelevanten Erkrankung ist der Weißbüschelaffe (EINSPANIER et al. 2006), welcher auch zur Erforschung neuer Therapieansätze genutzt wird. Bisher erfolgten Therapiestudien im Tiermodell hauptsächlich unter Berücksichtigung von Anzahl und Größe der Endometrioseherde. Diese Angaben geben jedoch keinen Aufschluss über die Schmerzhaftigkeit (BECKER et al. 2004). Eine Beurteilung des Wohlbefindens der Versuchstiere und der therapeutischen Beeinflussung des Schmerzes durch den untersuchten Wirkstoff ist so nicht möglich. Aus diesem Grund sollten in der vorliegenden Arbeit Verhalten und kognitive Fähigkeiten von an EM erkrankten Weißbüschelaffen als Indikator für Beeinträchtigungen, im Rahmen einer EM-Therapie, evaluiert werden. Dazu wurden in einer Basisstudie zunächst nicht invasive Testsysteme zur Beurteilung dieser Parameter etabliert und Unterschiede zwischen erkrankten und gesunden Affen untersucht (ARNOLD et al. 2011; LAMP 2010). Nachfolgend wurden erkrankte Tiere therapiert und mithilfe der zuvor etablierten Systeme erneut mit gesunden und unbehandelten erkrankten Tieren verglichen (ARNOLD und EINSPANIER 2013). Der Wisconsin General Test Apparatus (WGTA, HARLOW 1949) wurde zur Beurteilung kognitiver Leistungen genutzt. Der Futterbaum (modifiziert nach ROBERTS et al. 1993) kam zur Bewertung von Mobilität und räumlichem Erinnerungsvermögen zum Einsatz. Das Verhalten der Tiere konnte mittels versteckter Videoaufzeichnung untersucht werden. Während die Basisstudie zunächst deutliche Reduktionen der sozialen Körperpflege und der Aktivität der erkrankten Tiere im Vergleich zu gesunden Affen hervorbrachte, ergaben sich durch verfeinerte Auswertungsverfahren im Therapieversuch weitere bedeutende Unterschiede im Verhalten unbehandelter erkrankter Affen verglichen mit gesunden und behandelten Artgenossen. Die erkrankten Weibchen übten wiederholt keinerlei soziale Körperpflege gegenüber ihren männlichen Partnertieren aus, zeigten signifikant weniger Komfortverhalten in Form von Aufsuchen der Hängematten und pflegten auch ihr eigenes Fell signifikant weniger als die behandelten Tiere. Weiterhin war die Aktivität der erkrankten Affen noch immer reduziert und sie verbrachten tendenziell mehr Zeit zurückgezogen in ihren Schlafboxen. Die Tiere der Behandlungsgruppe hingegen erreichten in all diesen Parametern ähnliche Werte wie die gesunden Weibchen, was einen positiven Einfluss der Medikation auf das Wohlbefinden der behandelten Affen vermuten lässt. Lediglich das Aufsuchen der Rotlichtquellen war bei den Tieren beider EM-Gruppen reduziert im Vergleich zur gesunden Kontrollgruppe und erwies sich damit als ungeeignet zur Beurteilung eines therapeutischen Einflusses auf das Wohlbefinden der Tiere. Im Gegensatz zu den Verhaltensbeobachtungen, zeigten WGTA und Futterbaum im Therapieversuch keinerlei signifikante Unterschiede zwischen beiden EM-Gruppen und der gesunden Kontrollgruppe auf. Wohingegen in der vorherigen Basisstudie beobachtet wurde, dass erkrankte Weibchen in den ersten Versuchsabschnitten mit dem WGTA signifikant weniger Versuche durchführten und signifikant länger brauchten, um den Versuch zu verstehen als gesunde Weibchen. Diese Schwierigkeit, sich auf neue Aufgaben einzustellen, kann als Anzeichen von Beeinträchtigung angesehen werden (MCCANN et al. 2007). Aufgrund der bereits bekannten Aufgabenstellung im Therapieversuch, erscheint ein Gewöhnungseffekt wahrscheinlich und sollte beim künftigen Einsatz des WGTA vermieden werden. Zusammenfassend ist die Videodokumentation zum Einsatz in Therapiestudien zur Darstellung von Verhaltensänderungen bei Weißbüschelaffen geeignet und zu empfehlen. Gerade bei therapeutischen Studien chronisch schmerzhafter Erkrankungen, sollte die Beurteilung des Verhaltens als Indikator für Beeinträchtigungen vermehrt eingesetzt werden und trägt zum Refinement (RUSSELL und BURCH 1959) der Versuche bei.

Das Metabolische Syndrom (MetSyn) ist gekennzeichnet durch eine Kombination verschiedener kardiovaskulärer Risikofaktoren: Glukoseintoleranz, Adipositas, Dyslipidämie sowie arterielle Hypertonie. Es gilt beim Menschen als eine der Hauptursachen für Herzkreislauferkrankungen und befindet sich weltweit auf enormem Vormarsch. Die Weichen für die Erkrankung werden zum Teil schon vor der Geburt durch eine veränderte Umwelt in utero gestellt. So können Stress oder eine Glukokortikoidbehandlung während der Schwangerschaft zu einem veränderten Phänotyp des Embryos/Fetus führen - mit Konsequenzen für das gesamte spätere Leben. Dieses Phänomen wird als pränatale Programmierung bezeichnet. Neben diesen epigenetischen Effekten spielen u. a. auch geschlechtsabhängige Faktoren eine Rolle für das Risiko, am MetSyn zu erkranken. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit den Auswirkungen einer Glukokortikoidbehandlung in der frühen Trächtigkeit sowie dem Einfluss des Geschlechts auf kardiovaskuläre Risikofaktoren im Erwachsenenalter. Als Modelltier für die Studie wurde der Weißbüschelaffe eingesetzt. In einem 2002 stattgefundenen Vorversuch im Deutschen Primatenzentrum in Göttingen wurde tragenden Tieren (F0) eine Woche lang täglich oral Dexamethason verabreicht. Dieses synthetische Glukokortikoid kann die Plazentaschranke passieren. Die drei folgenden in Leipzig gehaltenen Generationen DexF1/2/3W (weibliche Tiere, n = 4/6/2) und DexF2/3M (männliche Tiere, n = 2/4) gingen in die Untersuchung ein. Tiere, die keine Nachkommen der F0-Generation darstellten, bildeten jeweils eine weibliche (ControlW, n = 11) und eine männliche (ControlM, n = 15) Kontrollgruppe und wurden ebenfalls herangezogen, um die Auswirkungen des Geschlechts auf die untersuchten Parameter zu ermitteln. Es wurde ein oraler Glukosetoleranztest (OGTT) durchgeführt (inklusive der Erfassung der Insulinwerte), der Quantitative Insulin Sensitivity Check Index (QUICKI – Maß für die Insulinsensitivität) berechnet sowie Lipidstoffwechselparameter bestimmt. Außerdem fanden wöchentlich Erfassungen des Körpergewichts statt. In mehreren Sitzungen pro Tier wurde der Blutdruck gemessen. Die statistische Auswertung erfolgte mittels Mann-Whitney-U-Test für unabhängige Stichproben. Unterschiede mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit p ≤ 0,05 wurden als signifikant angesehen. Im OGTT wies DexF1W im Vergleich zu ControlW 120 Minuten nach oraler Glukoseapplikation eine signifikant niedrigere Insulinkonzentration auf. Da nach 30 und 120 Minuten auch die Glukosekonzentration signifikant erniedrigt war, ist jedoch nicht von einer klinischen Relevanz auszugehen. Weitere Auswirkungen der Dexamethasonapplikation auf die F1- bis F3-Generation konnten nicht beobachtet werden. Beim Vergleich der weiblichen und männlichen Nachkommen unbehandelter Weißbüschelaffen fiel auf, dass weibliche Tiere signifikant höhere Insulinkonzentrationen und damit eine signifikant größere Insulin-AUC (Fläche unter der Kurve) im OGTT zeigten. Ihr QUICKI war signifikant niedriger. Hyperinsulinämie und niedriger QUICKI stellen Symptome einer gestörten Glukoseregulation dar. Die weiblichen Tiere zeigten außerdem eine signifikante Erhöhung hinsichtlich Körpergewicht, VLDL-Triglycerid- und folglich Plasmatriglyceridkonzentrationen. Ihre HDL-Cholesterolwerte waren signifikant niedriger. Diese Kombination einer Hypertriglyceridämie mit niedrigem HDL-Cholesterol wird als atherogene Dyslipidämie bezeichnet. Eine gestörte Glukosehomöostase, eine Adipositas sowie eine atherogene Dyslipidämie stellen kardiovaskuläre Risikofaktoren und wichtige Komponenten des MetSyn dar. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass beim Weißbüschelaffen eine Glukokortikoidbehandlung während der frühen Trächtigkeit nicht zum MetSyn der F1- bis F3-Generationen im Erwachsenenalter führte. Hingegen ergab die Untersuchung auf ein geschlechtsabhängiges Erkrankungsrisiko eine eindeutige Prädisposition bei den weiblichen Tieren. Die zu Grunde liegenden Mechanismen dieses Phänomens bleiben Gegenstand weiterer Untersuchungen. / The metabolic syndrome (MetSyn) consists of a cluster of metabolic disorders, characterized by glucose intolerance, obesity, dyslipidemia and hypertension. In humans, it is a major cause for cardiovascular disease. Its worldwide prevalence is increasing. The way for the disease can be paved even before birth. An adverse intrauterine environment due to prenatal stress or an iatrogenic overexposure of the fetus to glucocorticoids can lead to an altered phenotype with consequences for later life. This phenomenon is called prenatal programming. In addition gender specific factors play a leading role for the risk of developing MetSyn. The aim of the present study was to investigate the influence of a glucocorticoid application in early pregnancy and gender on cardiovascular risk factors in adulthood. The common marmoset was used as model species. In a preliminary experiment (2002) at the german primate centre (Göttingen) animals (F0) were orally treated with dexamethasone for one week during early pregnancy. Dexamethasone is a synthetic glucocorticoid that can pass the placental barrier. The following three generation offspring, reared in Leipzig, DexF1/2/3W (female animal, n = 4/6/2) and DexF2/3M (male animal, n = 2/4) were regarded. Animals that were no descendants of the F0 generation built a female (ControlW, n = 11) and a male (ControlM, n = 15) control group and were also regarded for gender-specific risk for MetSyn. An oral glucose tolerance test (OGTT) was carried out (including measurements of insulin concentration), the Quantitative Insulin Sensitivity Check Index (QUICKI – measure of insulin sensitivity) was calculated and parameters of lipid metabolism were investigated. Furthermore, all animals were weighed weekly and blood pressure was monitored at a series of meetings. Statistical analysis was performed by Mann-Whitney-U-Test for independent samples. The level of significance was defined at p ≤ 0.05. DexF1W in comparison to ControlW had a significantly lower insulin concentration 120 minutes after glucose application in the OGTT and a significantly lower glucose concentration 30 and 120 minutes after reaching the sugar solution. These findings did not seem to be clinically relevant. Apart from that, no consequences could be determined in the F1-3 generation offspring after dexamethasone treatment in pregnancy. Regarding gender comparison of untreated common marmosets, female animals had significantly higher insulin concentrations in OGTT and therefore a significantly greater insulin AUC (area under the curve). QUICKI was significantly lower. Hyperinsulinemia and a low QUICKI are symptoms of an impaired glucose regulation. Furthermore, the female animals showed an increase in body weight, VLDL triglycerides and therefore total triglycerides. HDL cholesterol was significantly lower. Hypertriglyceridemia in combination with low HDL cholesterol is called atherogenic dyslipidemia. A disturbed glucose homeostasis, obesity and an atherogenic dyslipidemia are cardiovascular risk factors and important components of MetSyn. In summary, dexamethasone applied in early pregnancy did not lead to metabolic syndrome in the F1-F3 generation offspring of common marmoset in adulthood. However, the female gender was associated with a higher risk of developing the disease. The underlying mechanisms require further investigation.