Tierärztliche Hochsch., Diss., 2005--Hannover.

Auf Intensivstationen wurden gastro¬intestinale Störungen als Risikofaktor für eine erhöhte Mortalität identifiziert. Etwa 80% der Patienten hatten nach einer Woche auf der Intensivstation gastro¬intestinale Störungen. Dies wird bedingt durch eine Vielzahl von unterschiedlichen Faktoren wie z.B. Abdominal-chirurgie, Verletzungen der Neuroachse, SIRS, Hypoxämie, Störungen der Wasser-Elektrolyt-Hämöostase oder Säure-Basen-Gleichge¬wichts sowie Gabe von Analgetika, Hypnotika, Katecholamine oder Clonidin. Daher stellt sich die Frage, welchen Einfluss Stressmediatoren auf das gastro¬intestinale Gleich-gewicht haben. In dieser Arbeit wird die Wirkung des Stressmediators (r/h)-CRF sowie natürlicher und synthetischer Agonisten und Antagonisten auf die Peristaltik des Meer¬schweinchen¬dünndarms untersucht. Des Weiteren werden Wechselwirkungen zwischen den Stressmediatoren und dem klinisch zur Sedierung von Intensivpatienten eingesetzten Benzodiazepin Midazolam untersucht. Die Experimente werden an Dünndarmsegmenten des Meerschweinchens in vitro durchgeführt, die kontinuierlich und gegen einen geringen Widerstand endoluminal mit Tyrodelösung perfundiert werden. In dieser Versuchsvorricht-ung wird in den Darmsegmenten ab einem bestimmten intraluminalen Druck (peristaltic pressure threshold, PPT) eine von oral nach aboral verlaufende peristaltische Kontraktionswelle ausgelöst und der Darminhalt ausgeworfen. Die Peptide werden extraserosal in das Organbad gegeben. Unter dem Einfluss der Agonisten ((r/h)-CRF, Stressin, Urocortin II) steigt die Δ PPT konzentrations¬abhängig auf große negative Werte an und es zeigt sich eine Stimulation der Peristaltik. Die Antagonisten (Astressin, NBI 27914, K 41498) hingegen lösen keine Modulation der Peristaltik aus. Durch die Vorbehandlung mit den Anta¬gonisten wird eine Unterbindung der agonistischen Wirkung versucht. Diese gelingt nicht. In Kombination mit Midazolam kann ein überraschender ad¬ditiv inhibitorischer Effekt der CRF-rezeptorselektiven Agonisten und Anta¬gonisten gezeigt werden. Die Wirkung von Astressin, welches gleich hohe Affinität für den CRF1- und CRF2-Rezeptor aufweist, hebt diejenige des Benzodiazepins partiell auf. Über die Signaltransduktion zur Induktion bzw. Inhibition der Peristaltik kann nur gemutmaßt werden. In Frage kommen einige Mechanismen, deren Zusammen¬spiel untereinander noch nicht geklärt ist. Zu diesen Mechanismen zählt der sogenannte „cross-talk“ der G-protein-gekoppelten Rezeptoren. Möglicherweise findet auch eine direkte Interaktion mit dem GABA-ergen Rezeptor statt. Es kommt im Weiteren zu einer Aktivierung der Adenylatcyclase, zur cAMP-Akkumulation, Kalziumfreisetzung und Kontraktion der glatten Muskula¬tur des Ileums. Ein anderer Mechanismus involviert die Acetylcholinsekretion. Dieses Molekül scheint jedoch eine entscheidende Rolle zu spielen. Denkbar sind einige, durch G-Proteine vermittelte allgemein bekannte Wege, z.B. über Interaktion mit Enzymen, Kalium- oder Kalziumkanälen oder die Genexpres¬sion. Letztlich hat Acetylcholin Auswirkungen auf die Peristaltik des Ileums und dessen Permeabilität. Ein direkt neuronal vermittelter Weg über den CRF1-Rezeptor führt ebenfalls zur Stimulation der Peristaltik. Neben diesen Bau¬steinen spielen noch andere biochemische Mechanismen eine Rolle wie z.B. die Rezeptorkonfiguration oder die Bindungseigenschaften des Ligandens in Abhängigkeit des peptidischen oder nichtpeptidischen Substanzcharakters. / The topic of this research work is the influence of stress on the small intestine motor function of the guinea pig mediated through peptides like (r/h)-CRF and related peptides. There are unselective ones like (r/h)-CRF as an agonist and Astressin as an antagonist, but also selective agonists and antagonists for the CRF1- and CRF2-receptor (Stressin as agonist and NBI 27914 as antagonist of CRF1-receptor; Urocortin II as agonist and K 41498 as antagonist of CRF2-receptor). Gastrointestinal dysmotility has been identified as a risk factor for higher mortality in intensive care units (ICU). About 80% of all patients being admitted at an ICU developed gastrointestinal dysmotility during the first week. This is induced by different causes like abdominal surgery, injury of the CNS, SIRS, hypoxaemia, inbalance of acid-base and electrolytes and fluid status, application of analgetics, hypnotics, catecholamines or clonidin. It is necessary to consider stress peptides induced disturbances of intestinal motor function and possible stress-drug interactions. For this reason an often used drug like Midazolam, a benzodiazepine was further characterized. All experiments have been done in vitro at the small intestine of guinea pig. The small intestine has been extracted and brought to a nearly physiological environment. It has been flushed with tyrode’s fluid, a physiological fluid, till gathering a certain intraluminal pressure (peristaltic pressure threshold, PPT); necessary for inducing the physiological peristaltic reflex. This reflex transported the intraluminal contents to the aboral ending of the reviewed piece of guinea pig’s small intestine. All agonists ((r/h)-CRF, Stressin, Urocortin II) induced a dose-depended stimulation of the small intestine motor function, whereas the antagonists (Astressin, NBI 27914, K 41498) showed no effect. Studying the agonist-antagonist interaction was not successful. Pretreatment of the small intestine with Midazolam did surprisingly increase the inhibitory effect on the gut motility. Except of the unselective antagonist Astressin, it annulled parts of Midazolam induced inhibition. In summary there is not much known of the pathways of (r/h)-CRF and CRF-like peptides. There might be a receptor cross-talk between the CRF1- and CRF2- or the GABAA-related receptor. At a certain point the intracellular adenylate cyclase is involved and causes an accumulation of cAMP, a release of calcium and a contraction of smooth muscle cells. Another pathway interacts with acetyl¬choline. This might be important because of acetylcholine G-protein related cell tasks like translation of enzymes, ion channel activation or gene expression profiles. Finally acetylcholine modulates the gut motor function and its mucosal permeability. A third possible pathway is mediated through the CRF1-receptor and neuronal plexus causing stimulation of small intestine motor function. There might even be more pathways depending on receptor configuration or binding sites or the chemical character of a certain peptide. This will need further investigation.

Tierärztliche Hochsch., Diss., 2005--Hannover.

Die Magen-Darm-Motilität von Patienten auf Intensivstationen unterliegt vielen hemmenden Einflüssen. Außer der Wirkung inhibitorisch wirksamer Pharmaka wäre denkbar, dass auch organische Lösungsmittel (Ethanol, DMSO), Detergentien (SLS/CAPB) und aus Perfusor- und Infusionsleitungen freigesetzte Weichmacher (Phthalate) die Dünndarmperistaltik per se beeinflussen oder die Wirkung inhibitorisch wirksamer Pharmaka (Midazolam, Fentanyl) modulieren. Die Untersuchungen wurden in vitro am Dünndarm des Meerschweinchens durchgeführt. Der Parameter zur Beurteilung der inhibitorischen Wirkung auf die Peristaltik einer dem Organbad zugegebenen Substanz war die Änderung des intraluminalen Schwellendrucks ΔPPT (peristaltic pressure threshold) zur Auslösung von Peristaltik. Ein Anstieg der PPT zeigt eine inhibitorische Wirkung an. In der Zusammenschau der Ergebnisse aller Experimente der vorliegenden Arbeit zeigte sich, dass weder DEHP, Ethanol, DMSO noch Detergentien (SLS/CAPB) per se eine konzentrationsabhängige, signifikant hemmende Wirkung auf die Dünndarmperistaltik haben. Jedoch vermochten Ethanol, sowohl extraserosal dem Organbad zugegeben als auch endoluminal durch das Dünndarmsegment perfundiert, und in Ethanol gelöstes DEHP die motilitätshemmende Wirkung von Midazolam bzw. Fentanyl zu verstärken. In den Untersuchungen fiel auf, dass die Schwellendruckänderungen ΔPPT nach Zugabe von Ethanol, unabhängig von der jeweiligen Konzentration, sehr heterogen waren. Um den Mechanismus der Ethanolwirkung genauer zu charakterisieren, wurden Darmsegmente vor der Zugabe von Ethanol mit Antagonisten bzw. Blockern vermuteter Signaltransduktionswege vorbehandelt. Eingesetzt wurden Naloxon (Antagonist an Opioidrezeptoren), Apamin (Inhibitor von calciumaktivierten small conductance Kaliumkänalen), Bicucullin (Antagonist am GABAA-Rezeptor), Lorglumid (Antagonist am Cholecystokinin CCKA-Rezeptor) und YM022 (selektiver Antagonist am Gastrin/CCKB-Rezeptor). Diese Antagonisierungsversuche ergaben keine signifikanten Ergebnisse, da Ethanol in der Konzentration mit inhibitorischer Wirkung auf die Peristaltik zu heterogene Änderungen der PPT hervorrief. Unter klinischen Gesichtspunkten könnten die hemmende Wirkung von Ethanol auf die Peristaltik sowie die Wirkungsverstärkung des motilitätshemmenden Midazolam und Fentanyl durch Ethanol bzw. in Ethanol gelöstes DEHP Faktoren sein, die zur Hemmung der Darmmotilität bei Intensivpatienten beitragen. / Critically ill patients' gastro-intestinal-motility is subject to many inhibiting factors. Apart from medicaments also organic solvents (ethanol, DMSO), detergents (SLS/CAPB) and plasticizers (phthalates) which are delivered from infusion lines may influence the action of the bowels per se or modulate the effect of inhibiting pharmaceutics. The investigations were performed on guinea pigs' small intestine in vitro. The modification of the intra-luminal PPT (peristaltic pressure threshold) was measured to estimate the inhibiting effect of a substance on the peristalsis. An increasing PPT shows an inhibiting effect. Overall, neither DEHP, ethanol, DMSO nor detergents (SLS/CAPB) per se had a significant, inbiting effect on the peristalsis. However, ethanol added to the organ bath as well as added via perfusion through the gut segment aggravated the inhibitoring effect of midazolame. The same effect was observed when gut segments were perfused by DEHP solute in ethanol and fentanyl was added to the organ bath. Furthermore, the behaviour of ethanol was very heterogeneous. To characterize ethanol's mechanisms of action different gut segments were pretreated with antagonists or inhibitors of suspected signal transduction pathways. Therefore naloxone (opiod receptor antagonist), apamin (inhibitor of calcium activated small conductance sodium channels), bicucullin (GABA-A receptor antagonist), lorglumide (CCK-A receptor antagonist) and YM 022 (CCK-B receptor antagonist) were used. None of these experiments brought any significant result but also very heterogeneous alterations of the PPT. Under clinical aspects the inhibiting effects of ethanol on the peristalsis as well as the aggravation of the inhibting effects of midazolame and fentanyl by ethanol or DEHP solute in ethanol may be factors which may be conducive to the gastro intestinal atony of the critically ill patient.

Thesis (doctoral)--Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, 2004.

Das Bakterium Legionella pneumophila vermehrt sich in Alveolarmakrophagen und kann zu einer Pneumonie, der Legionärskrankheit, führen. Phospholipasen können zur bakteriellen Pathogenität beitragen, indem sie den Wirt durch Zerstörung von Lipidstrukuren schädigen, oder über die Generation von „second messengern“ immunmodulatorisch wirken. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die prominenteste zell-assoziierte und hämolytische Phospholipase A/Lysophospholipase A (PlaB) von L. pneumophila Corby charakterisiert und auf eine mögliche Virulenzassoziation hin untersucht. Die Bestimmung des Transkriptionsstartpunktes von plaB ermöglichte die Identifikation einer möglichen sigma70-Bindungsstelle. Die Transkriptionsrate ist relativ gering und nimmt zur stationären Phase hin ab, das Enzym ist vorwiegend exponentiell aktiv. Enzymatisch aktives PlaB-Protein ist zumindest zum Teil auf der oberflächenexponierten Seite der äußeren Membran lokalisiert. Der Transport des PlaB-Proteins ist nicht vom Tat-abhängigen Transport oder den Sekretionssystemen des Typ I, II oder IVB abhängig. Im Meerschweinchenmodell konnte eine Virulenzassoziation von PlaB nachgewiesen werden. PlaB-defiziente Bakterien zeigten eine geringere Replikationsrate in den Lungen und eine verminderte Kolonisierung der Milz. Vergleichende histologische Studien zeigten eine schwächer ausgeprägte Inflammation und Zerstörung der Lungen nach Infektion mit der plaB-Mutante. Somit handelt es sich bei PlaB um ein innerhalb der Spezies Legionella sehr weit verbreitetes Protein, welches in L. pneumophila Corby vorwiegend vor dem Eintritt in die stationäre Phase exprimiert wird. Enzymatisch aktives PlaB-Protein ist an der oberflächenexponierten Seite der äußeren Membran zu finden und spielt eine wichtige Rolle bei der Entstehung der Legionellen-Pneumonie. / The bacterium Legionella pneumophila replicates inside of alveolar macrophages and causes a severe pneumonia, the Legionnaires` disease. Bacterial phospholipases are well known virulence factors. Some cause cell lysis by pore formation, others generate second messengers and modulate the inflammatory response of the host. The aim of this work was to further characterize the major cell-associated hemolytic phospholipase A/lysophospholipase A activity (PlaB) of L. pneumophila Corby and to investigate a possible role of PlaB as virulence factor. Determination of the transcriptional start site of plaB allowed the identification of a possible sigma70-binding site. The transcription rate is relatively weak and decreases from exponential to stationary phase and enzymatic activity is most prominent in the exponential growth phases. Enzymatically active PlaB-protein is at least in parts localised on the surface-exposed side of the outer membrane. Studies with mutants of the Tat-dependent pathway and the type I, II, IVB secretion systems showed that these pathways are not involved in secretion of the PlaB-protein. Infection of guinea pigs revealed that PlaB plays an important role in proliferation of the bacteria in the lungs and dissemination to the spleen. Comparative histological studies revealed a less extensive inflammation and destruction of the lungs infected with the plaB-mutant strain. In summary, this work revealed that PlaB is a protein which is widespread within Legionella species. In L. pneumophila Corby, it is primarily expressed and active before stationary phase. Enzymatically active PlaB-protein is at least in parts located at the surface-exposed side of the outer membrane and contributes to the establishment of Legionnaires` disease.

Universiẗat, Diss., 2000--Kiel.

7. Zusammenfassung Untersuchungen zu Vorkommen von Ektoparasiten bei domestizierten und wildlebenden Meerschweinchen (Cavia spp.) sowie an präinkaischen Meerschweinchenmumien in Peru, Südamerika Dittmar de la Cruz, Katharina Institut für Parasitologie, Veterinärmedizinische Fakultät, Universität Leipzig (120 Seiten, 29 Tabellen, 67 Abbildungen, 187 Literaturangaben, 3 Anhänge) In den Zeiträumen von Dezember 1996 bis Februar 1997 und Februar bis Oktober 1998 sowie im Mai 1999 wurden Untersuchungen zum Vorkommen von Ektoparasiten bei Cavia spp. in Peru durchgeführt. In die Auswertungen waren insgesamt 17 421 domestizierte Meerschweinchen (Cavia porcellus) aus 14 Departments in allen Bioregionen und Höhenlagen des Landes, 143 wildlebende Meerschweinchen (Cavia aperea) aus 3 Gebieten (El Paramo, Junin, La Raya) in den Anden und Kordilleren sowie 180 etwa 1000 Jahre alte präinkaische Mumien domestizierter Meerschweinchen, Opfertiere aus der küstennahen Chiribaya-Kultur (Fundstätten Chiribaya Baja und El Yaral) im Süden Perus, einbezogen. Die rezenten domestizierten Meerschweinchen sind in intensiver Haltung in aus Beton errichteten Stallungen, in intensiver Haltung in Stallungen regional typischer Bauweise (z. B. Schilfrohr- und Flechtzäune) sowie in extensiver Haltung im unmittelbaren Umfeld des Menschen (Küche, Wohnräume) zur Fleischversorgung der Bevölkerung gezüchtet und gehalten worden. Aufarbeitung und Bestimmung der nachgewiesenen Ektoparasiten erfolgten nach parasitologischen Standardmethoden. Für die Aufbereitung der fragilen Ektoparasiten der Meerschweinchenmumien wurde eine spezielle Methode unter Verwendung von Essigsäure und 1 %iger wässriger Kalilauge selbst erarbeitet. - Insgesamt sind 24 Ektoparasiten-Spezies, d. h. Vertreter der Siphonaptera (Flöhe), Mallophaga (Haarlinge), Anoplura (Läuse), Milben und Raubwanzen in Mono- oder Polyinfestationen bei den rezenten und präinkaischen Meerschweinchen festgestellt worden, bei den Meerschweinchenmumien wurden außerdem freilebende Arthropoden, Vertreter der Pyroglyphidae (Hausstaubmilben) und Pseudoskorpione, gefunden. Von den festgestellten Ektoparasiten sind 2 Arten Erstnachweise für Cavia porcellus, 5 Arten für Cavia aperea; 8 Spezies sind erstmals bei Meerschweinchen in Peru bzw. in bestimmten Bioregionen in Peru festgestellt worden. Von den untersuchten domestizierten Meerschweinchen waren 96,6 % mit Ektoparasiten befallen, dabei konnten in Mono- und Polyinfestationen (27 verschiedene Kombinationen mit bis zu 7 Arten) nachgewiesen werden: Flöhe: Pulex sp. (Artenzuordnung noch unklar), Tiamastus cavicola, Ctenocephalides felis felis, Xenopsylla cheopis, Echidnophaga gallinacea; Haarlinge: Gliricola porcelli, Trimenopon hispidum, Gyropus ovalis; Milben: Ornithonyssus bacoti, Ornithonyssus wernecki, Eutrombicula batatas, Dermanyssus gallinae, Chirodiscoides caviae, Myocoptes musculinus, Myobia musculi, Notoedres muris; Raubwanzen: Triatoma infestans. Die Prävalenz von Ornithonyssus bacoti, der am häufigsten vertretenen Milbenart, lag bei 51,7 %. Diese Spezies konnte in der Bioregion Chala nicht nachgewiesen werden; das Vorkommen in der Küstenregion (Costa) geht auf Zukäufe von Tieren aus den anderen Bioregionen zurück. Bei mittel- bis hochgradiger Befallsstärke mit der Tropischen Rattenmilbe wiesen die Meerschweinchen starke Hautveränderungen auf, bei 38 % der Tiere trat eine Anämie durch blasse Schleimhäute und blau gefärbte Ohren klinisch in Erscheinung. Es war ein Zusammenhang zwischen einem O.-bacoti-Befall der Meerschweinchen und dem Kontakt mit wildlebenden Nagetieren (Mäuse, Ratten) sowie auch mit gleichzeitig bestehenden Microsporum-caninum- und Trichophyton-mentagrophytes-Infektionen nachzuweisen. Innerhalb einer untersuchten O.-bacoti-Population im Gebiet Huancayo zeigten sich deutliche saisonale Schwankungen im Anteil an Protonymphen, welche schwach signifikant negativ mit den Niederschlagsmengen in dieser Region korrelierten. Die Befallshäufigkeit mit Siphonaptera lag bei 76,8 %, dominierend war ein Vertreter der Gattung Pulex, während Tiamastus cavicola zu 42,4 %, Xenopsylla cheopis zu 15,1 % und Ctenocephalides felis felis zu 3,5 % vorkamen. Flöhe waren in 4 der 5 Bioregionen Perus nachzuweisen, in der Selva konnten auf keinem der untersuchten Meerschweinchen Flöhe gefunden werden. Männliche und weibliche Meerschweinchen waren gleichermaßen mit den verschiedenen Siphonaptera-Spezies befallen, auf weiblichen Meerschweinchen kamen hochsignifikant mehr weibliche Pulex sp. vor als auf männlichen. Es bestand ein hochsignifikanter Zusammenhang zwischen einem Befall mit Siphonaptera und dem Kontakt der Meerschweinchen mit anderen Tierarten (Hunde, Hühnervögel, peridomestische Nagetiere). Mallophagen wurden bei 27,8 % der untersuchten domestizierten Meerschweinchen aus allen Bioregionen nachgewiesen; die am häufigsten festgestellte Spezies war Trimenopon hispidum (60,5 %), gefolgt von Gliricola porcelli (42,7 %) und Gyropus ovalis (7,5 %). Die Befallsintensität mit Mallophagen war bei den Meerschweinchen überwiegend geringgradig. - Auf den wildlebenden Meerschweinchen konnten in Mono- und Polyinfestationen (10 verschiedene Kombinationen mit maximal 5 Arten) folgende Ektoparasiten festgestellt werden: Flöhe: Leptopsylla segnis, Ctenophthalmus hispanicus; Läuse: Polyplax spinulosa, Pterophtirus alata; Haarlinge: Gliricola porcelli; Milben: Eutrombicula bruyanti, Myocoptes musculinus, Myobia musculi. Die Siphonaptera-Spezies Ctenophthalmus hispanicus wurden erstmalig in der Neotropischen Region nachgewiesen. Nur Myobia musculi und Myocoptes musculinus waren bei Tieren aus allen 3 Untersuchungsgebieten anzutreffen. Bei den Meerschweinchen überwogen Infestationen mit Gliricola porcelli, Eutrombicula bruyanti und Myocoptes musculinus, die Befallsintensität mit Myocoptes musculinus korrelierte positiv mit dem Alter der Meerschweinchen. - Bei 67 der 180 untersuchten Meerschweinchenmumien von beiden Fundorten konnten Ektoparasiten nachgewiesen werden. Diese befanden sich, wie auch die Mumien der ehemaligen Wirtstiere, bedingt durch die geologischen und klimatischen Bedingungen in den Fundgebieten in einem ausgezeichneten Erhaltungszustand. Flöhe aus der Gattung Pulex waren die insgesamt am häufigsten festgestellten Ektoparasiten, auf den Mumien von Chiribaya Baja wurden sie ausschließlich gefunden. Meerschweinchenmumien aus El Yaral wiesen Infestationen mit Trimenopon hispidum, Gliricola porcelli, Ornithonyssus sp. und Rhipicephalus sanguineus (Erstnachweis von einem domestizierten Meerschweinchen in natürlicher Infestation) auf. Der erfolgreiche Nachweis der Ektoparasiten auf präinkaischen Meerschweinchenmumien in Peru eröffnet Möglichkeiten für die paläoparasitologische Bearbeitung auch der Mumien von Menschen und weiteren Opfertieren (Hunde, Lamas, Alpakas) aus diesem Kulturkreis. / 7. 1. Summary Investigation about the occurrence of ectoparasites on domesticated and wild guinea pigs (Cavia spp.) and preincaic guinea pig mummies in Peru, South America Dittmar de la Cruz, Katharina Institute of Parasitology. Veterinary Faculty, University of Leipzig (120 pages, 29 tables, 67 figures, 187 references, 3 adnex. ) Between December 1996 and February 1997, February and October 1998 and in May 1999 investigations about the occurrence of ectoparasites on the genus Cavia in Peru were carried out. The survey included 17 421 domesticated guinea pigs (Cavia porcellus) from 14 departments in all bioregions and altitude levels, 143 wild guinea pigs (Cavia aperea) from three areas (El Paramo, Junin and La Raya) in the Andes and the Cordillera and 180 about 1000 year old guinea pig mummies of C. porcellus, ritual offers from the coastal Chiribaya-Culture (archeological sites of Chiribaya Baja and El Yaral) in the South of Peru. The recent domesticated guinea pigs are bred in intensive utilization systems, with concrete stables, in intensive utilization systems with regional-traditional architecture (big reed hutches or adobe stables) or in extensive utilization systems (kitchen or outdoor dips). The identification and mounting of the specimen was done by parasitological standard techniques. In the course of the study a special technique for the preservation and mounting of the fragile ectoparasites from the guinea pig mummies was developed, using acetic acid and a 1 % potassium hydroxide solution. In total 24 ectoparasite species of the siphonaptera, mallophaga, anoplura, mites and reduviids were found in mono- and polyinfestations, the guinea pig mummies also hosted free living arthropods, such as pseudoscorpions and specimen of the Pyroglyphidae (house dust mites). In two cases C. porcellus was reported as first host record, in five cases C. aperea was mentioned for the first time as a host for some ectoparasites, 8 times for several ectoparasites new locality records for Peru or bioregions of Peru could be made 96,6 % of all domesticated guinea pigs (C. porcellus) showed an infestation with ectoparasites in mono- and polyinfestations, revealing 27 different combinations with up to 7 species of ectoparasites: siphonaptera: Pulex sp. (taxonomical status still unclear), Tiamastus cavicola, Ctenocephalides f. felis, Xenopsylla cheopis, Echidnophaga gallinacea; mallophaga: Gliricola porcelli, Trimenopon hispidum, Gyropus ovalis; mites: Ornithonyssus bacoti , Ornithonyssus wernecki, Eutrombicula batatas, Dermanyssus gallinae, Chirodiscoides caviae, Myocoptes musculinus, Notoedres muris; reduviids: Triatoma infestans. The prevalence of O. bacoti, the most frequent species, was 51,7 %. This mite had never been recorded in the bioregion Chala; the presence of the species in the Costa could be explained by a recent purchase out of the other bioregions. A medium to high infestation rate with the tropical rat mite always resulted in obvious skin alterations, of whom 38 % also showed signs of clinical anemia, with pale mucosa and blue ear tips. There was a relation between an infestation with O. bacoti and the contact with rodents as well as an simultaneus infection with dermatophytes (Microsporum caninum and Trichophyton mentagrophytes). In an O.-bacoti-population in the Huancayo region the rate of protonymphs showed a low significant monthly variation, which correlated negative with the monthly rainfall. The prevalence of siphonaptera was 76,8 %, the species most frequently detected was Pulex sp. (89,2 %), followed by T. cavicola (42,4 %), X. cheopis (15,1 %) and C. f. felis (3,5 %). The species of fleas were distributed in 4 of the 5 bioregions; in the Selva no fleas could be found. There was no difference in the infestation rate of male and female hosts, female guinea pigs were infested with a higher rate of female Pulex sp. than male guinea pigs. A highly significant relation between the contact with other mammals (dogs, fowl and peridomestic rodents) and an infestation with siphonaptera could be detected. The prevalence of mallophaga, coming from all bioregions, was 27,8 %; the most frequently detected species was T. hispidum (60,5 %), followed by G. porcelli (42,7 %) and G. ovalis (7,5 %). The infestation levels were generally low.- On the wild guinea pigs (C. aperea) prevailed mono- and polyinfestations, represented by 10 combinations with up to 5 species, with the following species of ectoparasites: siphonaptera: Leptopsylla segnis, Ctenophthalmus hispanicus; anoplura: Polyplax spinulosa, Pterophtirus alata; mallophaga: Gliricola porcelli; mites: Eutrombicula bruyanti, Myocoptes musculinus and Myobia musculi. Ctenophthalmus hispanicus was mentioned for the first time from the Neotropical region. M. musculinus and Myobia musculi were the only species to be found in all three sampling areas. Infestations with G. porcelli, E. bruyanti and M. musculinus were the most common, the infestation rate with Myocoptes musculinus correlated positive with the age of the hosts.- On 67 of 180 guinea pig mummies of both excavation areas (Chiribaya Baja and El Yaral) ectoparasites could be found. The conservation of the ectoparasites, as well as their former hosts was extraordinarily good due to geological and climatical conditions . Fleas of the genus Pulex were the most frequently detected specimen; on the guinea pig mummies of Chiribaya Baja only this species could be found. The mummies from El Yaral revealed the presence of T. hispidum, G. porcelli, Ornithonyssus sp. and Rhipicephalus sanguineus (first record for a natural infestation). The successful detection of ectoparasites on preincaic guinea pig mummies in Peru opens new possibilities for a paleoparasitological survey including also human mummies and other animal offerings (dogs, lamas, alpakas) from this cultural background.

Schätzung von Kreuzungsparametern unter besonderer Berücksichtigung von epistatischen Effekten und Optimierung des Kreuzungszuchtverfahren beim Meerschweinchen in Bolivien Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Meerschweinchen als einheimischem Fleischlieferant in den Andenstaaten Lateinamerikas, das im Rahmen der ländlichen Entwicklung durch Züchtung und entsprechende Haltung zu einer besseren Fleischversorgung und evt. zu einer Einkommensquelle insbesondere für Kleinbauern beitragen soll. Ziel der Arbeit ist es, die Kreuzungsparameter, insbesondere epistatische Effekte, zwischen einer synthetischen kleinrahmigen nativen Linie, bestehend aus 29 Herkünften Boliviens, und einer importierten großrahmigen Linie aus Peru unter semi-intensiven/semi-extensiven "modernen" Haltungsbedingungen zu schätzen und daraus Schlussfolgerungen für die Optimierung von Zuchtsystemen zu ziehen. In der Einleitung werden zunächst die biologische Besonderheiten des Meerschweinchens sowie die kulturelle und gesellschaftliche Bedeutung des Meerschweinchens und Haltungssysteme kurz beschrieben. Der Literaturteil befasst sich mit den Genwirkungen bei Kreuzungen, insbesondere den nicht-additiven Geneffekten und der Planung und Optimierung von Kreuzungssystemen. Außerdem wird die Reproduktions- und Produktionsleistung beim Meerschweinchen in Rein- und Kreuzungszucht dargestellt. Der eigenen Untersuchung liegen die Daten von 2857 ersten und zweiten Würfen bzw. von 7745 lebend geborenen Jungtieren vor, die aus der Verpaarung von ca. 391 Böcken mit 1688 Weibchen hervorgingen. Es handelt sich um die am Zuchtprojekt "Mejocuy" der Universidad Mayor de San Simón in Cochabamba, Bolivien, entwickelten nativen synthetischen bolivianischen und der importierten peruanischen Linie sowie 12 daraus abgeleiteten Kreuzungsgruppen verschiedener Generationen (reziproke F1s, reziproke Rückkreuzungen, F2, Vorstufen einer Wechselkreuzung sowie eine synthetische Linie mit je 50% Genanteil der beiden Ausgangspopulationen). Der Schätzung der Kreuzungsparameter liegen das Jakubec-Modell mit drei verschiedenen epistatischen Effekten (Additiv x Additiv-Interaktionen, Additiv x Dominanz-Interaktionen, Dominanz x Dominanz-Interaktionen) sowie das Dickerson-Modell mit dem Rekombinationsverlust als epistatischem Effekt auf individueller (Nachkommen-), maternaler (individueller), paternaler (Paarungspartner-) und großmütterlicher (maternaler) Ebene zu Grunde. Auf Grund der Interkorrelation von Parametern (Multikollinearität) sowie für eine gezielte Herausstellung von Parametern für praktische Züchtungsmethoden und -strategien wurde die Anzahl der Parameter je genetisches Modell auf fünf mit jeweils einem epistatischen Effekt pro Modell beschränkt: Dickerson-Modell: gi, hi, ri, gm, hm bzw. gnk, hnk, rnk, gi, hi; Jakubec-Modell aa: gi, di, aai, gm, dm bzw. gnk, dnk, aank, gi, di; Jakubec-Modell dd: gi, di, ddi, gm, dm bzw. gnk, dnk, ddnk, gi, di. Die synthetische bolivianische Linie stellt die Bezugsbasis dar. GLS- bzw. LS-Zuchtgruppenmittelwerte und Kreuzungsparameter wurden für Merkmale der Gewichts- und Wachstumsleistung, der Schlachtleistung, der Reproduktionsleistung sowie für Kriterien der Gesamtproduktivität geschätzt. Die vorherrschenden Kreuzungseffekte sind Linienunterschiede, die bei den Produktionsmerkmalen positiv gerichtet sind, bei der Anzahl Nachkommen pro Muttertier bzw. pro metabolisches Muttergewicht und Halbjahr negativ. Die genetischen Modelle sowie die Ergebnisse sind im Gesamtzusammenhang diskutiert, und es werden Empfehlungen für Zuchtsysteme mit den untersuchten Linien für die am Untersuchungsstandort spezifischen saisonalen und wirtschaftlichen Verhältnisse sowie für die Selektion gegeben. / Estimation of Crossbreeding Parameters with Special Consideration of Epistatic Effects and Optimisation of Crossbreeding Procedures For Guinea Pigs in Bolivia The present study investigates the guinea pig as a native animal for meat production in the Andean countries of Latin America. In the framework of rural development the guinea pig can contribute to a better meat supply and a source of income especially for small holders by improving breeding and management. The objective of this study is to estimate crossbreeding parameters, focusing on epistatic effects, from crossings between a small framed synthetic native line consisting of 29 Bolivian strains and an imported line from Peru selected for body weight, kept under semi-intensive/semi-extensive "modern" management conditions. Conclusions for the optimisation of breeding systems should also be derivated. In the introduction first the special biological charcteristics as well as the cultural and symbolic meaning of the guinea pig, and management systems, are briefly described. The literature part treats gene effects in crossbreeding, especially non-additive gene effects, as well as the planning and optimization of crossbreeding systems. Also a literature review of the guinea pig reproduction and production performance in pure- and crossbreeding is presented. In the present study, data from 2857 first and second litters and 7745 progenies, stemming from the matings of 391 bucks with 1688 dams were analysed. The animals belong to a native synthetic Bolivian line, developed at the Universidad Mayor de San Simón, Cochabamba, Bolivia, and an imported Peruvian line as well as to 12 crossbreeding groups derived from these stocks: reciprocal F1s, reciprocal backcrosses, F2, pre-rotational groups and a synthetic line with 50% gene proportion of each purebred line. The basic model for the estimation of crossbreeding parameters is the Jakubec model with three different kinds of epistatic effects (additive x additive interactions, additive x dominance interactions, dominance x dominance interactions) and the Dickerson model with the recombination loss as epistatic effect on the individual (progeny), maternal (individual), paternal (male mating partner) and grandmaternal (maternal) level. Because of the intercorrelation of parameters (multicolinearity) and with the objective to estimate the most relevant parameters for practical breeding methods and strategies the number of parameters per genetic model was restricted to five with one epistatic effect, respectively: Dickerson-Modell: gi, hi, ri, gm, hm and gpr, hpr, rpr, gi, hi; Jakubec-Modell aa: gi, di, aai, gm, dm and gpr, dpr, aapr, gi, di; Jakubec-Modell dd: gi, di, ddi, gm, dm and gpr, dpr, ddpr, gi, di (i: individual, m: maternal, pr: progeny). The synthetic native Bolivian line was considered as reference. GLS- and LS-breeding group means and crossbreeding parameters were estimated for body weight and growth traits, reproduction traits and productivity traits. The prevailing crossbreeding effects are line differences with positive signs for production traits and with negative signs for the number of progeny per dam and per metabolic dam weight in the first half year of production. The genetic models and the results are discussed in a global context and recommendations are derived for breeding systems and selection for the investigated lines under the specific seasonal and economical conditions prevailing at Cochabamba, Bolivia.

7. Zusammenfassung Untersuchungen zu Vorkommen von Ektoparasiten bei domestizierten und wildlebenden Meerschweinchen (Cavia spp.) sowie an präinkaischen Meerschweinchenmumien in Peru, Südamerika Dittmar de la Cruz, Katharina Institut für Parasitologie, Veterinärmedizinische Fakultät, Universität Leipzig (120 Seiten, 29 Tabellen, 67 Abbildungen, 187 Literaturangaben, 3 Anhänge) In den Zeiträumen von Dezember 1996 bis Februar 1997 und Februar bis Oktober 1998 sowie im Mai 1999 wurden Untersuchungen zum Vorkommen von Ektoparasiten bei Cavia spp. in Peru durchgeführt. In die Auswertungen waren insgesamt 17 421 domestizierte Meerschweinchen (Cavia porcellus) aus 14 Departments in allen Bioregionen und Höhenlagen des Landes, 143 wildlebende Meerschweinchen (Cavia aperea) aus 3 Gebieten (El Paramo, Junin, La Raya) in den Anden und Kordilleren sowie 180 etwa 1000 Jahre alte präinkaische Mumien domestizierter Meerschweinchen, Opfertiere aus der küstennahen Chiribaya-Kultur (Fundstätten Chiribaya Baja und El Yaral) im Süden Perus, einbezogen. Die rezenten domestizierten Meerschweinchen sind in intensiver Haltung in aus Beton errichteten Stallungen, in intensiver Haltung in Stallungen regional typischer Bauweise (z. B. Schilfrohr- und Flechtzäune) sowie in extensiver Haltung im unmittelbaren Umfeld des Menschen (Küche, Wohnräume) zur Fleischversorgung der Bevölkerung gezüchtet und gehalten worden. Aufarbeitung und Bestimmung der nachgewiesenen Ektoparasiten erfolgten nach parasitologischen Standardmethoden. Für die Aufbereitung der fragilen Ektoparasiten der Meerschweinchenmumien wurde eine spezielle Methode unter Verwendung von Essigsäure und 1 %iger wässriger Kalilauge selbst erarbeitet. - Insgesamt sind 24 Ektoparasiten-Spezies, d. h. Vertreter der Siphonaptera (Flöhe), Mallophaga (Haarlinge), Anoplura (Läuse), Milben und Raubwanzen in Mono- oder Polyinfestationen bei den rezenten und präinkaischen Meerschweinchen festgestellt worden, bei den Meerschweinchenmumien wurden außerdem freilebende Arthropoden, Vertreter der Pyroglyphidae (Hausstaubmilben) und Pseudoskorpione, gefunden. Von den festgestellten Ektoparasiten sind 2 Arten Erstnachweise für Cavia porcellus, 5 Arten für Cavia aperea; 8 Spezies sind erstmals bei Meerschweinchen in Peru bzw. in bestimmten Bioregionen in Peru festgestellt worden. Von den untersuchten domestizierten Meerschweinchen waren 96,6 % mit Ektoparasiten befallen, dabei konnten in Mono- und Polyinfestationen (27 verschiedene Kombinationen mit bis zu 7 Arten) nachgewiesen werden: Flöhe: Pulex sp. (Artenzuordnung noch unklar), Tiamastus cavicola, Ctenocephalides felis felis, Xenopsylla cheopis, Echidnophaga gallinacea; Haarlinge: Gliricola porcelli, Trimenopon hispidum, Gyropus ovalis; Milben: Ornithonyssus bacoti, Ornithonyssus wernecki, Eutrombicula batatas, Dermanyssus gallinae, Chirodiscoides caviae, Myocoptes musculinus, Myobia musculi, Notoedres muris; Raubwanzen: Triatoma infestans. Die Prävalenz von Ornithonyssus bacoti, der am häufigsten vertretenen Milbenart, lag bei 51,7 %. Diese Spezies konnte in der Bioregion Chala nicht nachgewiesen werden; das Vorkommen in der Küstenregion (Costa) geht auf Zukäufe von Tieren aus den anderen Bioregionen zurück. Bei mittel- bis hochgradiger Befallsstärke mit der Tropischen Rattenmilbe wiesen die Meerschweinchen starke Hautveränderungen auf, bei 38 % der Tiere trat eine Anämie durch blasse Schleimhäute und blau gefärbte Ohren klinisch in Erscheinung. Es war ein Zusammenhang zwischen einem O.-bacoti-Befall der Meerschweinchen und dem Kontakt mit wildlebenden Nagetieren (Mäuse, Ratten) sowie auch mit gleichzeitig bestehenden Microsporum-caninum- und Trichophyton-mentagrophytes-Infektionen nachzuweisen. Innerhalb einer untersuchten O.-bacoti-Population im Gebiet Huancayo zeigten sich deutliche saisonale Schwankungen im Anteil an Protonymphen, welche schwach signifikant negativ mit den Niederschlagsmengen in dieser Region korrelierten. Die Befallshäufigkeit mit Siphonaptera lag bei 76,8 %, dominierend war ein Vertreter der Gattung Pulex, während Tiamastus cavicola zu 42,4 %, Xenopsylla cheopis zu 15,1 % und Ctenocephalides felis felis zu 3,5 % vorkamen. Flöhe waren in 4 der 5 Bioregionen Perus nachzuweisen, in der Selva konnten auf keinem der untersuchten Meerschweinchen Flöhe gefunden werden. Männliche und weibliche Meerschweinchen waren gleichermaßen mit den verschiedenen Siphonaptera-Spezies befallen, auf weiblichen Meerschweinchen kamen hochsignifikant mehr weibliche Pulex sp. vor als auf männlichen. Es bestand ein hochsignifikanter Zusammenhang zwischen einem Befall mit Siphonaptera und dem Kontakt der Meerschweinchen mit anderen Tierarten (Hunde, Hühnervögel, peridomestische Nagetiere). Mallophagen wurden bei 27,8 % der untersuchten domestizierten Meerschweinchen aus allen Bioregionen nachgewiesen; die am häufigsten festgestellte Spezies war Trimenopon hispidum (60,5 %), gefolgt von Gliricola porcelli (42,7 %) und Gyropus ovalis (7,5 %). Die Befallsintensität mit Mallophagen war bei den Meerschweinchen überwiegend geringgradig. - Auf den wildlebenden Meerschweinchen konnten in Mono- und Polyinfestationen (10 verschiedene Kombinationen mit maximal 5 Arten) folgende Ektoparasiten festgestellt werden: Flöhe: Leptopsylla segnis, Ctenophthalmus hispanicus; Läuse: Polyplax spinulosa, Pterophtirus alata; Haarlinge: Gliricola porcelli; Milben: Eutrombicula bruyanti, Myocoptes musculinus, Myobia musculi. Die Siphonaptera-Spezies Ctenophthalmus hispanicus wurden erstmalig in der Neotropischen Region nachgewiesen. Nur Myobia musculi und Myocoptes musculinus waren bei Tieren aus allen 3 Untersuchungsgebieten anzutreffen. Bei den Meerschweinchen überwogen Infestationen mit Gliricola porcelli, Eutrombicula bruyanti und Myocoptes musculinus, die Befallsintensität mit Myocoptes musculinus korrelierte positiv mit dem Alter der Meerschweinchen. - Bei 67 der 180 untersuchten Meerschweinchenmumien von beiden Fundorten konnten Ektoparasiten nachgewiesen werden. Diese befanden sich, wie auch die Mumien der ehemaligen Wirtstiere, bedingt durch die geologischen und klimatischen Bedingungen in den Fundgebieten in einem ausgezeichneten Erhaltungszustand. Flöhe aus der Gattung Pulex waren die insgesamt am häufigsten festgestellten Ektoparasiten, auf den Mumien von Chiribaya Baja wurden sie ausschließlich gefunden. Meerschweinchenmumien aus El Yaral wiesen Infestationen mit Trimenopon hispidum, Gliricola porcelli, Ornithonyssus sp. und Rhipicephalus sanguineus (Erstnachweis von einem domestizierten Meerschweinchen in natürlicher Infestation) auf. Der erfolgreiche Nachweis der Ektoparasiten auf präinkaischen Meerschweinchenmumien in Peru eröffnet Möglichkeiten für die paläoparasitologische Bearbeitung auch der Mumien von Menschen und weiteren Opfertieren (Hunde, Lamas, Alpakas) aus diesem Kulturkreis. / 7. 1. Summary Investigation about the occurrence of ectoparasites on domesticated and wild guinea pigs (Cavia spp.) and preincaic guinea pig mummies in Peru, South America Dittmar de la Cruz, Katharina Institute of Parasitology. Veterinary Faculty, University of Leipzig (120 pages, 29 tables, 67 figures, 187 references, 3 adnex. ) Between December 1996 and February 1997, February and October 1998 and in May 1999 investigations about the occurrence of ectoparasites on the genus Cavia in Peru were carried out. The survey included 17 421 domesticated guinea pigs (Cavia porcellus) from 14 departments in all bioregions and altitude levels, 143 wild guinea pigs (Cavia aperea) from three areas (El Paramo, Junin and La Raya) in the Andes and the Cordillera and 180 about 1000 year old guinea pig mummies of C. porcellus, ritual offers from the coastal Chiribaya-Culture (archeological sites of Chiribaya Baja and El Yaral) in the South of Peru. The recent domesticated guinea pigs are bred in intensive utilization systems, with concrete stables, in intensive utilization systems with regional-traditional architecture (big reed hutches or adobe stables) or in extensive utilization systems (kitchen or outdoor dips). The identification and mounting of the specimen was done by parasitological standard techniques. In the course of the study a special technique for the preservation and mounting of the fragile ectoparasites from the guinea pig mummies was developed, using acetic acid and a 1 % potassium hydroxide solution. In total 24 ectoparasite species of the siphonaptera, mallophaga, anoplura, mites and reduviids were found in mono- and polyinfestations, the guinea pig mummies also hosted free living arthropods, such as pseudoscorpions and specimen of the Pyroglyphidae (house dust mites). In two cases C. porcellus was reported as first host record, in five cases C. aperea was mentioned for the first time as a host for some ectoparasites, 8 times for several ectoparasites new locality records for Peru or bioregions of Peru could be made 96,6 % of all domesticated guinea pigs (C. porcellus) showed an infestation with ectoparasites in mono- and polyinfestations, revealing 27 different combinations with up to 7 species of ectoparasites: siphonaptera: Pulex sp. (taxonomical status still unclear), Tiamastus cavicola, Ctenocephalides f. felis, Xenopsylla cheopis, Echidnophaga gallinacea; mallophaga: Gliricola porcelli, Trimenopon hispidum, Gyropus ovalis; mites: Ornithonyssus bacoti , Ornithonyssus wernecki, Eutrombicula batatas, Dermanyssus gallinae, Chirodiscoides caviae, Myocoptes musculinus, Notoedres muris; reduviids: Triatoma infestans. The prevalence of O. bacoti, the most frequent species, was 51,7 %. This mite had never been recorded in the bioregion Chala; the presence of the species in the Costa could be explained by a recent purchase out of the other bioregions. A medium to high infestation rate with the tropical rat mite always resulted in obvious skin alterations, of whom 38 % also showed signs of clinical anemia, with pale mucosa and blue ear tips. There was a relation between an infestation with O. bacoti and the contact with rodents as well as an simultaneus infection with dermatophytes (Microsporum caninum and Trichophyton mentagrophytes). In an O.-bacoti-population in the Huancayo region the rate of protonymphs showed a low significant monthly variation, which correlated negative with the monthly rainfall. The prevalence of siphonaptera was 76,8 %, the species most frequently detected was Pulex sp. (89,2 %), followed by T. cavicola (42,4 %), X. cheopis (15,1 %) and C. f. felis (3,5 %). The species of fleas were distributed in 4 of the 5 bioregions; in the Selva no fleas could be found. There was no difference in the infestation rate of male and female hosts, female guinea pigs were infested with a higher rate of female Pulex sp. than male guinea pigs. A highly significant relation between the contact with other mammals (dogs, fowl and peridomestic rodents) and an infestation with siphonaptera could be detected. The prevalence of mallophaga, coming from all bioregions, was 27,8 %; the most frequently detected species was T. hispidum (60,5 %), followed by G. porcelli (42,7 %) and G. ovalis (7,5 %). The infestation levels were generally low.- On the wild guinea pigs (C. aperea) prevailed mono- and polyinfestations, represented by 10 combinations with up to 5 species, with the following species of ectoparasites: siphonaptera: Leptopsylla segnis, Ctenophthalmus hispanicus; anoplura: Polyplax spinulosa, Pterophtirus alata; mallophaga: Gliricola porcelli; mites: Eutrombicula bruyanti, Myocoptes musculinus and Myobia musculi. Ctenophthalmus hispanicus was mentioned for the first time from the Neotropical region. M. musculinus and Myobia musculi were the only species to be found in all three sampling areas. Infestations with G. porcelli, E. bruyanti and M. musculinus were the most common, the infestation rate with Myocoptes musculinus correlated positive with the age of the hosts.- On 67 of 180 guinea pig mummies of both excavation areas (Chiribaya Baja and El Yaral) ectoparasites could be found. The conservation of the ectoparasites, as well as their former hosts was extraordinarily good due to geological and climatical conditions . Fleas of the genus Pulex were the most frequently detected specimen; on the guinea pig mummies of Chiribaya Baja only this species could be found. The mummies from El Yaral revealed the presence of T. hispidum, G. porcelli, Ornithonyssus sp. and Rhipicephalus sanguineus (first record for a natural infestation). The successful detection of ectoparasites on preincaic guinea pig mummies in Peru opens new possibilities for a paleoparasitological survey including also human mummies and other animal offerings (dogs, lamas, alpakas) from this cultural background.