Intracellular recordings were made from isolated frog sciatic-sartorius nerve-muscle preparations, and the effects of sphingosine 1-phosphate (S1-P) on miniature endplate potentials (MEPPs) were studied. Extracellular application of S1-P (1 and 30 μM) had no significant effects on the frequency and amplitude of MEPPs. Delivery into nerve terminals by liposomes containing 10-5, 10-4 or 10-3 M S1-P was associated with a concentration-dependent increase in MEPP frequency of 37, 63 and 86%. The per cent of median MEPP amplitude was not significantly changed, but there was an increase in the number of 'giant' MEPPs. Pre-exposure of the preparations to S1-P 10-5 but not 10-8 M entrapped in liposomes for 15 min blocked the effects of subsequent superfusion of S1-P (10-4 M)-filled liposomes on MEPP frequency. Thus, intracellular S1-P receptors seem to undergo 'desensitization' to higher concentrations of S1-P. The result provides the first evidence that S1-P acting intracellularly but not extracellularly enhances spontaneous transmitter release at the frog neuromuscular junction.

Niacin is a highly effective, lipid regulating drug associated with a number of metabolically induced side effects such as prostaglandin (PG) mediated flushing and hepatic toxicity. In an attempt to reduce the development of these adverse effects, scientists have investigated differing methods of niacin delivery designed to control drug release and alter metabolism. However, despite successful formulation of various orally based capsule and tablet delivery systems, patient adherence to niacin therapy is still compromised by adverse events such as PG-induced flushing. While the primary advantage of orally dosed formulations is ease of use, alternative delivery options such as transdermal delivery or polymeric micro/nanoparticle encapsulation for oral administration have shown promise in niacin reformulation. However, the effectiveness of these alternative delivery options in reducing inimical effects of niacin and maintaining drug efficacy is still largely unknown and requires more in-depth investigation. In this paper, we present an overview of niacin applications, its metabolic pathways, and current drug delivery formulations. Focus is placed on oral immediate, sustained, and extended release niacin delivery as well as combined statin and/or prostaglandin antagonist niacin formulation. We also examine and discuss current findings involving transdermal niacin formulations and polymeric micro/nanoparticle encapsulated niacin delivery.

Strawberry plants (Fragaria x ananassa) and Scots pine (Pinus sylvestris) represent species, withinagriculture and forestry respectively, that are traditionally protected by utilization of pesticidesincluding neurotoxic insecticides. More environmentally friendly protection strategies are thereforehighly desirable. Treating plants with specific metabolites naturally occurring in their tissues might alterepigenetic mechanisms, which in turn may strengthen plants self-defense against diseases and weevilattacks. F. x ananassa and P. sylvestris seeds were treated with 2,5 mM nicotinamide and 2,5 mMnicotinic acid in order to investigate possible epigenetical effects by analyzing changes in the level ofthe DNA methylation. The epigenetic changes, for both plants, were analyzed on the global DNA level.Reduction in the DNA methylation level in strawberry leaves as well as the DNA methylation increase inpine needles were observed by means of LUMA-analysis when HpaII restriction enzyme was used in theanalysis. Further investigation is required in order to understand if NIC and NIA may have a significantimpact on pathogen attack in strawberry plants and Scots pine. More research may also unveil ifnicotinamide and nicotinic acid can play a potential role in more sustainable defense strategies ofplants. / Jordgubbsplantor (Fragaria x ananassa) och tallar (Pinus sylvestris) representerar växter inom jord- ochskogsbruk som traditionellt skyddas genom användning av bekämpningsmedel, detta inklusiveneurotoxiska insekticider. Mer miljövänliga skyddsstrategier är därför mycket önskvärda. Behandling avväxter med specifika naturligt förekommande metaboliter genererade av växterna kan påverkaepigenetiska mekanismer. Förändringar på den epigenetiska nivån kan, i sin tur, bidra till förstärkningav växternas eget självförsvar mot sjukdomar och insektsangrepp. Frön av både F. x ananassa och P.sylvestris behandlades med 2,5 mM nikotinamid och 2,5 mM nikotinsyra i syfte att undersökaeventuella epigenetiska effekter. Detta genom att analysera förändringar i graden av DNA metylering ide behandlade plantorna. De epigenetiska förändringarna för jordgubbsplantor och tallar analyseradespå den globala DNA-nivån. Minskad DNA-metylering i jordgubbsblad samt ökad DNA-metylering itallbarr observerades med hjälp av restriktionsenzymet Hpall och LUMA-analys. Ytterligareundersökningar behövs för att kunna förstå om NIC och NIA kan ha en inverkan på patogenangrepp ijordgubbsplantor och tall. Mer forskning kan också avslöja om nikotinamid och nikotinsyra kan ha enbetydande roll inom hållbara försvarsstrategier för växter.

No Brasil, populações ribeirinhas da Amazônia estão expostas ao metilmercúrio (MeHg) e ao chumbo (Pb) oriundos, respectivamente, de peixes e farinha de mandioca contaminados. Embora a toxicidade destes elementos químicos seja explorada há tempo, pouco se sabe sobre os efeitos decorrentes da exposição crônica a baixas doses destes toxicantes e, menos ainda, acerca da exposição simultânea a estes dois metais. Neste sentido, este trabalho foi desenvolvido objetivando avaliar a ocorrência de efeitos bioquímicos, genotóxicos e relacionados ao estresse oxidativo, decorrentes da exposição crônica de ratos a baixas doses de MeHg e Pb, associados ou não, bem como a distribuição tecidual destes metais. Adicionalmente, foram investigados os efeitos da administração da vitamina antioxidante niacina (NA) diante destas exposições. Para isto, ratos machos Wistar foram divididos em 8 grupos (n = 6): Grupo controle; Grupo MeHg, tratado com cloreto de MeHg (140 ?g/Kg/dia) por gavagem; Grupo Pb, tratado com acetato de Pb (648 ?g/Kg/dia) por gavagem; Grupo MeHg + Pb, tratado com MeHg (140 ?g/Kg/dia) e Pb (648 ?g/Kg/dia) por gavagem. Grupos paralelos (NA; NA + MeHg; NA + Pb e NA + MeHg + Pb) receberam o mesmo tratamento associado à suplementação de niacina (50 mg/Kg/dia) adicionada na água. O tratamento teve duração de 92 dias. Foram avaliados os parâmetros bioquímicos colesterol total e frações, glicose, atividade das enzimas hepáticas aspartato aminotransferase (AST) e alanina aminotransferase (ALT), e hemoglobina. Os marcadores relacionados ao estresse oxidativo determinados foram tióis totais (GSH); lipoperoxidação, avaliada pela concentração de malondialdeído (MDA) e espécies reativas ao ácido barbitúrico (TBARS); além da atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD), glutationa peroxidase (GSH-Px) e catalase (CAT). Ainda, foi avaliada a concentração de óxido nítrico (NO) plasmático e a genotoxicidade por meio do Ensaio Cometa. As concentrações de mercúrio (Hg) e Pb foram determinadas em sangue total e tecidos dos animais por ICP-MS. A exposição a baixas doses de MeHg causou genotoxicidade, redução na atividade da CAT no cérebro e nas concentrações de GSH no sangue e fígado dos animais, além de peroxidação lipídica, evidenciada pelo aumento nas concentrações de MDA e TBARS no plasma e cérebro dos ratos. Os animais expostos exclusivamente ao MeHg apresentaram ainda atividade de ALT aumentada e concentração plasmática de NO reduzida. A distribuição do Hg no organismo foi maior no rim, seguido por sangue e, posteriormente, cérebro. A exposição exclusivamente ao Pb promoveu redução na concentração de GSH e na atividade de CAT, além de induzir peroxidação lipídica no cérebro dos ratos. A exposição ao Pb também resultou em genotoxicidade, além de redução na concentração de hemoglobina e NO. As maiores concentrações de Pb foram observadas no osso (fêmur) > rim > cérebro > sangue. A exposição simultânea ao MeHg e Pb não resultou em sinergismo de efeitos tóxicos em comparação ao tratamento com os metais individualmente. Considerando parâmetros como concentração plasmática de NO e GSH no sangue, fígado e cérebro, a exposição ii conjunta aos metais antagonizou os efeitos desencadeados por cada metal individualmente. Entretanto, a coexposição MeHg/Pb também promoveu genotoxicidade e lipoperoxidação. Já a administração de niacina apresentou efeitos protetores frente às alterações desencadeadas pela exposição aos metais, sem alterar a concentração e distribuição destes nos órgãos/tecidos. Em resumo, nossos resultados mostram que a exposição ao MeHg e Pb, até mesmo em doses baixas, induz toxicidade em roedores. Visto que a niacina apresentou efeitos antioxidantes e antigenotóxicos relevantes, a suplementação com esta vitamina pode ser uma alternativa para amenizar os efeitos tóxicos decorrentes da exposição ao MeHg e/ou Pb. / In Brazil, riverside populations of the Amazon are exposed to methylmercury (MeHg) and lead (Pb) coming respectively from contaminated fish and cassava flour. Although the toxicity of these elements has been explored for some time, little is known about the effects of chronic exposure at low doses and even less about the simultaneous exposure. Thus, this work aimed to evaluate the occurrence of biochemical, genotoxic and oxidative stress related effects, resulting from chronic exposure of rats at low doses of MeHg and Pb, associated or not, as well as the tissue distribution of these elements. Additionally, the effects of co-administration of the antioxidant vitamin niacin (NA) on the toxic effects were investigated. For this, male Wistar rats were divided into 8 groups (n = 6): Control group; MeHg group, received MeHg chloride (140 ?g/Kg/day) by gavage; Pb group, received Pb acetate (648 ?g/Kg/day) by gavage; MeHg + Pb group, received MeHg (140 ?g/Kg/day) and Pb (648 ?g/Kg/day) by gavage. Parallel groups (NA; NA + MeHg; NA + Pb and NA + MeHg + Pb) received the same treatment associated with niacin supplementation (50 mg/kg/day) added to the water. The treatment lasted 92 days. Biochemical parameters such as total and fractions cholesterol, glucose, hepatic enzyme activity such as aspartate transaminase (AST) and alanine transaminase (ALT), and hemoglobin were determined. Oxidative stress markers such as total thiols (GSH); lipid peroxidation, measured by malondialdehyde (MDA) and thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) concentrations; besides the activity of superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GSH-Px) and catalase (CAT) antioxidant enzymes were evaluated in treated and non-treated animals. Also, the concentration of plasmatic nitric oxide (NO) and genotoxicity by the Comet Assay was assessed. Levels of mercury (Hg) and Pb were determined in whole blood and tissues of animals by ICP-MS. Low doses of exposure to MeHg caused reduction of CAT activity in the brain and reduction of GSH concentrations in the blood and liver of animals, besides genotoxicity and lipid peroxidation, as evidenced by the increase levels of MDA and TBARS in plasma and brain of rats. Animals exposed to MeHg still had increased ALT activity and decreased plasmatic NO levels. Levels of Hg were found higher in kidney, followed by blood and brain. Pb exposure alone promoted reduction of GSH concentration and CAT activity, and induced lipid peroxidation in the brain of rats. Moreover, genotoxicity, and reduction of hemoglobin and plasmatic NO levels were also observed in the group of animals treated only with Pb. The highest Pb levels were observed in bone (femur) > kidney > brain > blood. Simultaneous exposure to MeHg and Pb did not result in synergistic toxic effects. Considering parameters such as plasmatic NO and GSH levels in blood, liver and brain, the joint exposure to metals antagonized the effects produced by each metal individually. However, the MeHg/Pb co-exposure also promoted genotoxicity and lipid peroxidation. On the other hand, administration of niacin exhibited protective effects under the changes triggered by exposure to metals without altering the concentration and distribution of these metals in the organs/tissues of animals. Taken together, our results demonstrated that exposure to MeHg and Pb, even at low doses, are toxic to iv rodents. Moreover, since niacin presented relevant antioxidant and antigenotoxic effects, supplementation with this vitamin can be an alternative to mitigate the toxic effects resulting from exposure to MeHg and/or Pb.

No Brasil, populações ribeirinhas da Amazônia estão expostas ao metilmercúrio (MeHg) e ao chumbo (Pb) oriundos, respectivamente, de peixes e farinha de mandioca contaminados. Embora a toxicidade destes elementos químicos seja explorada há tempo, pouco se sabe sobre os efeitos decorrentes da exposição crônica a baixas doses destes toxicantes e, menos ainda, acerca da exposição simultânea a estes dois metais. Neste sentido, este trabalho foi desenvolvido objetivando avaliar a ocorrência de efeitos bioquímicos, genotóxicos e relacionados ao estresse oxidativo, decorrentes da exposição crônica de ratos a baixas doses de MeHg e Pb, associados ou não, bem como a distribuição tecidual destes metais. Adicionalmente, foram investigados os efeitos da administração da vitamina antioxidante niacina (NA) diante destas exposições. Para isto, ratos machos Wistar foram divididos em 8 grupos (n = 6): Grupo controle; Grupo MeHg, tratado com cloreto de MeHg (140 ?g/Kg/dia) por gavagem; Grupo Pb, tratado com acetato de Pb (648 ?g/Kg/dia) por gavagem; Grupo MeHg + Pb, tratado com MeHg (140 ?g/Kg/dia) e Pb (648 ?g/Kg/dia) por gavagem. Grupos paralelos (NA; NA + MeHg; NA + Pb e NA + MeHg + Pb) receberam o mesmo tratamento associado à suplementação de niacina (50 mg/Kg/dia) adicionada na água. O tratamento teve duração de 92 dias. Foram avaliados os parâmetros bioquímicos colesterol total e frações, glicose, atividade das enzimas hepáticas aspartato aminotransferase (AST) e alanina aminotransferase (ALT), e hemoglobina. Os marcadores relacionados ao estresse oxidativo determinados foram tióis totais (GSH); lipoperoxidação, avaliada pela concentração de malondialdeído (MDA) e espécies reativas ao ácido barbitúrico (TBARS); além da atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD), glutationa peroxidase (GSH-Px) e catalase (CAT). Ainda, foi avaliada a concentração de óxido nítrico (NO) plasmático e a genotoxicidade por meio do Ensaio Cometa. As concentrações de mercúrio (Hg) e Pb foram determinadas em sangue total e tecidos dos animais por ICP-MS. A exposição a baixas doses de MeHg causou genotoxicidade, redução na atividade da CAT no cérebro e nas concentrações de GSH no sangue e fígado dos animais, além de peroxidação lipídica, evidenciada pelo aumento nas concentrações de MDA e TBARS no plasma e cérebro dos ratos. Os animais expostos exclusivamente ao MeHg apresentaram ainda atividade de ALT aumentada e concentração plasmática de NO reduzida. A distribuição do Hg no organismo foi maior no rim, seguido por sangue e, posteriormente, cérebro. A exposição exclusivamente ao Pb promoveu redução na concentração de GSH e na atividade de CAT, além de induzir peroxidação lipídica no cérebro dos ratos. A exposição ao Pb também resultou em genotoxicidade, além de redução na concentração de hemoglobina e NO. As maiores concentrações de Pb foram observadas no osso (fêmur) > rim > cérebro > sangue. A exposição simultânea ao MeHg e Pb não resultou em sinergismo de efeitos tóxicos em comparação ao tratamento com os metais individualmente. Considerando parâmetros como concentração plasmática de NO e GSH no sangue, fígado e cérebro, a exposição ii conjunta aos metais antagonizou os efeitos desencadeados por cada metal individualmente. Entretanto, a coexposição MeHg/Pb também promoveu genotoxicidade e lipoperoxidação. Já a administração de niacina apresentou efeitos protetores frente às alterações desencadeadas pela exposição aos metais, sem alterar a concentração e distribuição destes nos órgãos/tecidos. Em resumo, nossos resultados mostram que a exposição ao MeHg e Pb, até mesmo em doses baixas, induz toxicidade em roedores. Visto que a niacina apresentou efeitos antioxidantes e antigenotóxicos relevantes, a suplementação com esta vitamina pode ser uma alternativa para amenizar os efeitos tóxicos decorrentes da exposição ao MeHg e/ou Pb. / In Brazil, riverside populations of the Amazon are exposed to methylmercury (MeHg) and lead (Pb) coming respectively from contaminated fish and cassava flour. Although the toxicity of these elements has been explored for some time, little is known about the effects of chronic exposure at low doses and even less about the simultaneous exposure. Thus, this work aimed to evaluate the occurrence of biochemical, genotoxic and oxidative stress related effects, resulting from chronic exposure of rats at low doses of MeHg and Pb, associated or not, as well as the tissue distribution of these elements. Additionally, the effects of co-administration of the antioxidant vitamin niacin (NA) on the toxic effects were investigated. For this, male Wistar rats were divided into 8 groups (n = 6): Control group; MeHg group, received MeHg chloride (140 ?g/Kg/day) by gavage; Pb group, received Pb acetate (648 ?g/Kg/day) by gavage; MeHg + Pb group, received MeHg (140 ?g/Kg/day) and Pb (648 ?g/Kg/day) by gavage. Parallel groups (NA; NA + MeHg; NA + Pb and NA + MeHg + Pb) received the same treatment associated with niacin supplementation (50 mg/kg/day) added to the water. The treatment lasted 92 days. Biochemical parameters such as total and fractions cholesterol, glucose, hepatic enzyme activity such as aspartate transaminase (AST) and alanine transaminase (ALT), and hemoglobin were determined. Oxidative stress markers such as total thiols (GSH); lipid peroxidation, measured by malondialdehyde (MDA) and thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) concentrations; besides the activity of superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GSH-Px) and catalase (CAT) antioxidant enzymes were evaluated in treated and non-treated animals. Also, the concentration of plasmatic nitric oxide (NO) and genotoxicity by the Comet Assay was assessed. Levels of mercury (Hg) and Pb were determined in whole blood and tissues of animals by ICP-MS. Low doses of exposure to MeHg caused reduction of CAT activity in the brain and reduction of GSH concentrations in the blood and liver of animals, besides genotoxicity and lipid peroxidation, as evidenced by the increase levels of MDA and TBARS in plasma and brain of rats. Animals exposed to MeHg still had increased ALT activity and decreased plasmatic NO levels. Levels of Hg were found higher in kidney, followed by blood and brain. Pb exposure alone promoted reduction of GSH concentration and CAT activity, and induced lipid peroxidation in the brain of rats. Moreover, genotoxicity, and reduction of hemoglobin and plasmatic NO levels were also observed in the group of animals treated only with Pb. The highest Pb levels were observed in bone (femur) > kidney > brain > blood. Simultaneous exposure to MeHg and Pb did not result in synergistic toxic effects. Considering parameters such as plasmatic NO and GSH levels in blood, liver and brain, the joint exposure to metals antagonized the effects produced by each metal individually. However, the MeHg/Pb co-exposure also promoted genotoxicity and lipid peroxidation. On the other hand, administration of niacin exhibited protective effects under the changes triggered by exposure to metals without altering the concentration and distribution of these metals in the organs/tissues of animals. Taken together, our results demonstrated that exposure to MeHg and Pb, even at low doses, are toxic to iv rodents. Moreover, since niacin presented relevant antioxidant and antigenotoxic effects, supplementation with this vitamin can be an alternative to mitigate the toxic effects resulting from exposure to MeHg and/or Pb.

Nicotinic acid-adenine dinucleotide phosphate (NAADP) is a recently described potent intracellular Ca2+-mobilizing messenger active in a wide range of diverse cell types. In the present study, we have investigated the interaction of NAADP with other Ca2+-mobilizing messengers in the release of transmitter at the frog neuromuscular junction. We show, for the first time, that NAADP enhances neurosecretion in response to inositol 1,4,5-trisphosphate (IP3), cADP-ribose (cADPR) and sphingosine 1-phosphate (S1P), but not sphingosylphosphorylcholine. Thapsigargin was without effect on transmitter release in response to NAADP, but blocked the responses to subsequent application of IP3, cADPR and S1P and their potentiation by NAADP. Asynchronous neurotransmitter release may therefore involve functional coupling of endoplasmic reticulum Ca2+ stores with distinct Ca2+ stores targeted by NAADP.

Nicotinic acid (NA) has been clinically used for over 50 years to regulate lipid plasma levels. It is the only drug in current clinical use that significantly raises HDL cholesterol and reduces inflammatory markers. However, mechanistic understanding into its wide range of actions remains unclear. The recent identification of the Gi-coupled protein receptor HCAR2, for which NA is a potent agonist, provides intriguing insight due to its anti-lipolytic action and restricted, yet specific, expression in adipose tissue and immune cells. The HCAR2 gene is 96% homologous to HCAR3, but the HCAR3 receptor shares neither the specificity for NA, nor the range of functional effects. Moreover, the close homology makes it difficult to separate the genetic variability and regulation of the two genes. To this end, I resequenced HCAR2 and HCAR3 in a selected population to characterize the variability of the two genes and to inform the subsequent design of specific genotyping assays. The Oxford Biobank, which is a random population-based collection of 30-50 year old men and women in Oxfordshire with a wide range of collected phenotypes, was used to explore genetic associations. A preliminary trend with HDL and rs7314976 in HCAR2 motivated the further search associations. However after increasing the sample size, the HDL association did not reach significance. When looking at inflammatory phenotypes, a 20% lower level of systemic hsCRP was found in males with a promoter region variant in HCAR3 (N=1808, p=0.007 for rs55718746). Replication of this finding in two relevant cohorts (NPHS-II, N=2185 and Whitehall, N=4228) resulted in conflicting findings. After optimising the specific detection of both HCAR2 and HCAR3 transcripts, I characterized gene expression in human AT biopsies. This revealed an 18% increase in HCAR2 expression in the female abdominal depot (N=106, p<0.0001) and a reduction in abdominal HCAR2 in both males (β=-0.37, p<0.001, N=107) and females (β=-0.251, p=0.005, N=106) with increasing adiposity. The rs55718746 variant in HCAR3 was also seen to influence expression of both HCAR2 (N=182, p=0.018 in the abdominal depot) and HCAR3 (N=198, p=0.005) but surprisingly in opposite directions, establishing it as the first cis-eQTL for this genomic region. Finally, I used human adipocyte in vitro culture systems to setup a pilot to study the anti-inflammatory effects of NA. The gene expression of HCAR2 and HCAR3 increased significantly with adipocyte differentiation in vitro. NA led to a drop in IL-6 transcript abundance in two out of three of the in vitro differentiated human adipocytes. In conclusion, genetic variability in HCAR2 and HCAR3 shows weak associations with cardiovascular disease risk phenotypes relating to their respective pathways. The relevance of HCAR2 and HCAR3 gene expression and the role of the receptor in the control of inflammation will require further studies.

Nicotinic acid adenine dinucleotide phosphate (NAADP) is a potent Ca²⁺ mobilising messenger in mammalian and non-mammalian cells. Studies on a variety of cell types suggest that NAADP evokes Ca²⁺ release from a lysosome-related store and via activation of a receptor distinct from either ryanodine receptors (RyR) or inositol 1,4,5-trisphosphate (IP₃) receptors (IP₃R). However, the identity of the NAADP receptor has, until now, remained elusive. In this thesis I have shown that NAADP-evoked Ca²⁺ release from lysosomes is underpinned by two-pore channels (TPCs), of which there are 3 subtypes, TPC1, TPC2 and TPC3. When stably over-expressed in HEK293 cells, TPC2 was found to be specifically targeted to lysosomes, while TPC1 and TPC3 were targeted to endosomes. Initial Ca²⁺ signals via TPC2, but not those via TPC1, were amplified into global Ca²⁺ waves by Ca²⁺-induced Ca²⁺ release (CICR) from the endoplasmic reticulum (ER) via IP₃Rs. I have shown that, consistent with a role for TPCs in NAADP-mediated Ca²⁺ release, TPC2 is expressed in pulmonary arterial smooth muscle cells (PASMCs), is likely targeted to lysosomal membranes, and that TPCs also underpin NAADP-evoked Ca²⁺ signalling in this cell type. However, and in contrast to HEK293 cells, in PASMCs NAADP evokes spatially restricted Ca²⁺ bursts that are amplified into global Ca²⁺ waves by CICR from the sarcoplasmic reticulum (SR) via a subpopulation of RyRs, but not via IP₃Rs. I have demonstrated that lysosomes preferentially co-localise with RyR subtype 3 (RyR3) in the perinuclear region of PASMCs to comprise a “trigger zone” for Ca²⁺ signalling by NAADP, away from which a propagating Ca²⁺ wave may be carried by subsequent recruitment of RyR2. The identification of TPCs as a family of NAADP receptors may further our understanding of the mechanisms that confer the versatility of Ca²⁺ signalling which is required to regulate such diverse cellular functions as gene expression, fertilization, cell growth, and ultimately cell death.

Aufgabenstellung Bei Milchkühen wird häufig in Verbindung mit Leistungsminderung und Gesundheits-störungen von einer Überlastung der Leber gesprochen. Makroskopisch sichtbare Veränderungen dieses Organes bei Not-, Krank-, aber auch bei Normalschlachtun-gen scheinen diese Meinung zu unterstützen. Da sich z.B. von 1950 mit 1851 kg bis 1985 mit 4370 kg (3,5% Fett) die durchschnittliche Jahresmilchleistung der Kühe in der DDR mehr als verdoppelte, Stammkühe sogar 7255 kg erreichten, wird aus die-ser Leistungsentwicklung und den damit verbundenen Anforderungen z. T. unkritisch schnell auf ein Leberversagen geschlossen, besonders dann, wenn zusätzliche Qua-litätsmängel des Futters vorliegen. Eine klinische Objektivierung des Leberzustandes wird allgemein für schwierig und die therapeutische Beeinflussbarkeit für wenig aus-sichtsreich gehalten. Aus dieser Situation wurde die Aufgabe abgeleitet, - das gegenwärtige Vorkommen von Leberschäden beim Rind zu erfassen und zu analysieren - die Bedeutung des Buttersäureeinflusses, der peripartalen Fütterung, eines Fut-terentzuges sowie einer medikamentell stimulierten Lipolyse für die Entstehung von Leberschäden und die Entwicklung pathologischer Prozesse zu untersuchen - die Diagnostik von Leberschäden bei Berücksichtigung von Belangen der tierärzt-lichen Praxis zu objektivieren und - Möglichkeiten zur medikamentellen Entlastung der Leber sowie ausgewählter Präparate auf leberschädigende Effekte zu prüfen Bei der Bearbeitung bildeten die Lipidansammlung als die häufigste Schädigungsart der Leber sowie die freien Fettsäuren (FFS) im Blut und ihre Beziehung zu Kriterien der Leberfunktion den Schwerpunkt. Material und Methodik Das Vorkommen von Leberschäden wurde analysiert in - 2 Milchproduktionsbetrieben (A und B) an 22 bzw. 18 SMR-Kühen mit einer Jah-resmilchleistung von 4500 bzw. 5350 kg FCM im peripartalen Zeitraum - während 5-jähriger Stoffwechselkontrollen nach TGL 34313 in einem Bezirk bei Kühen 2 bis 8 Wochen p. p. mit einem Leistungsniveau zwischen 3500 bis 5000 kg FCM - an 336 Rindern einer Medizinischen Tierklinik in den Jahren 1978 bis 1987 - an 941 not- und krankgeschlachteten Rindern (895 Kühe, 46 Mastbullen) zweier Sanitätsschlachtbetriebe (SSB A und B) mit klinisch-chemischen (hpts. Bilirubin und ASAT im Blut sowie Leberlipide) und z. T. histologischen Methoden. Zur Ätiologie und Pathogenese von Leberschäden erfolgten Untersuchungen bei - subakuter intraruminaler Buttersäurebelastung (0,5-, 1,0-,2,0 g/kg KM) an 42 Rin-dern - 95 Kühen im peripartalen Zeitraum mit unterschiedlicher Fütterung, und zwar • energiereich in der Trockenperiode (a. p.), bedarfsgerecht p. p. • energiereich a. p., energiereduziert p. p. • energiereduziert ab 4 bis 2 Wochen a. p., bedarfsgerecht p. p. • nach den Angaben des DDR-Futtermittelbewertungssystemes - 10 Kühen und Schafen während 3-, 10- und 12-tägigen Futterentzuges sowie bei - Intravenöser Adrenalinapplikation (3 Kühe, 0,5 mg/100 kg KM) durch komplexe klinisch-chemische und histologische Analysen mit den Schwerpunk-ten Leberlipide sowie FFS, Bilirubin, ASAT, Ketonkörper und Glucose im Blut unter Einbeziehung weiterer Kriterien des Kohlenhydrat-, Fett-, Eiweiß- und Mineralstoff-wechsels, des Säure-Base-Haushaltes sowie von Hormonen. Die Diagnostik von Leberschäden wurde bearbeitet durch - methodische Untersuchungen zum Tagesverlauf der FFS sowie zum Einfluss ei-ner Adrenalinapplikation (9 bzw. 6 Rinder) - Vergleich zwischen indirekter (Leberschwimmprobe) und direkter Leberlipid-bestimmung (59 Kühe) - Analyse verschiedener Leberfunktions- und Stoffwechselparameter im periparta-len Zeitraum (40 Kühe) - Analyse der Befunde von 101 not- und krankgeschlachteten Kühen. In den Mittelpunkt wurden dabei die Leberlipide und die diagnostische Aussagefä-higkeit der FFS in Beziehung zu weiteren klinisch-chemischen sowie histologischen Parametern gestellt. Eine leberentlastende Wirkung wurde für Nicotinsäure an 20 Kühen bei 3 Tagen Futterentzug (5 und 10 g/d) sowie an 35 Kühen peripartal 1 Wo-che a. p. und 2 Wochen p. p. bei verschiedenen Dosierungen und z. T. Energiere-striktion, für Biliton® (Dehydrocholsäure) (5,5 g/d) an 9 Kühen peripartal sowie an 5 kranken Rindern getestet. Die Prüfung möglicher leberschädigender Effekte von ACTH (0,5, 0,6 und 1,0 IE/kg KM) und Glucocorticosteroiden (Prednisolut® - 0,5 mg/kg FM; Prednisolon 0,2, 04 und 0,6 mg/kg KM) erfolgte bei ein- und fünftägiger Applikation an 10 Schafen und 26 Kühen sowie für Phenylbutazon® (5 g/d) an 5 Kü-hen peripartal. Die zum Wirkungsnachweis eingesetzten Untersuchungsmethoden umfassten komplex klinisch-chemische Kriterien, im peripartalen Zeitraum auch Leis-tungsparameter sowie z. T. histologische Befundungen. Von den erzielten Ergebnissen lassen sich folgende Thesen ableiten: Thesen 1. Leberschäden dominieren bei Kühen in der Phase der Frühlaktation und zu-sätzlich ausgangs der Winterfütterung. Ketose, Geburts- und Puerperalstörun-gen, entzündliche Prozesse und Indigestionen sind häufig von Leberschäden begleitet. Deshalb hat der Fütterung und Haltung der hochträchtigen und frischabge-kalbten Kühe, der ausgehenden Winterfütterung und der Verhütung der o. g. Krankheiten auch zur Prophylaxe von Leberschäden besondere Aufmerksam-keit zu gelten. 2. Untersuchungen in 2 Betrieben zufolge kommt die Leberverfettung bei 27% bzw. 56% der Milchkühe (4500, 5350 kg FCM) 1 bis 4 Wochen p. p. vor. Im gleichen Zeitraum liegen pathologische ASAT-Aktivitäten und Bilirubinkonzent-rationen bei 41% bzw. 56% der Kühe vor. Ihr Anteil verringert sich (21% bzw. 24%), wenn der Untersuchungszeitraum bis auf 8 Wochen p. p. ausgedehnt wird. 3. In den letzten 20 Jahren ist eine Verschiebung der Häufigkeit von Krankheiten mit Leberschäden zu beobachten. So treten hämolytische Anämien seltener auf. Fast die Hälfte der not- und krankgeschlachteten Kühe hat eine makroskopisch veränderte Leber. In ihnen überwiegt eindeutig die Leberver-fettung (55%) gegenüber reaktiv-entzündlichen (29%) und degenerativen Pro-zessen (16%). 4. Die Hauptursache gesteigerter Lipidkonzentrationen in der Leber von Milchkü-hen p. p. ist eine energetische Überfütterung in der Trockenstehperiode. Der Lipidgehalt der Leber steigt noch weiter an, wenn derartige Kühe vor der Ge-burt nicht mehr ausreichend energetisch versorgt werden. Deshalb ist der Hauptweg zur Verhütung der postpartalen Leberverfettung in der Fütterung der Milchkühe nach den Angaben des DDR-Futtermittelbewertungssystemes zu sehen. 5. Dreiwöchige Buttersäurebelastung verursacht keine Leberschädigung. Zu be-achtlicher Fettansammlung in der Leber kommt es dagegen, wenn Kühen 3 Tage das Futter entzogen wird. Die bei der Verfütterung qualitätsgeminderter Silage oft zu beobachtenden Leberschäden haben demnach nicht unmittelbar ihre Ursache in dem hohen Buttersäuregehalt, sondern sind auf andere Fakto-ren zurückzuführen, zu denen u. a. auch die energetisch unzureichende Ver-sorgung zu zählen ist. Auch im Interesse der Verhütung von Leberschäden hat der Produktion von Silagen bester Qualität alle Aufmerksamkeit zu gelten. 6. Pathogenetisch geht der postpartalen Leberverfettung ein Konzentrationsan-stieg der FFS voraus. Sie erreichen ihr Maximum 1 Woche p. p. und damit früher als die Leberlipide. Umgekehrt folgt den sinkenden FFS-Konzentrationen auch eine Abnahme der Leberlipidkonzentration. Bei Futter-entzug wird die fehlende Energieaufnahme schnell durch einen deutlichen Konzentrationsanstieg der FFS angezeigt. 7. Bei Energiemangel besteht eine gesicherte Beziehung (p ≤ 0,01) zwischen FFS und Bilirubin. Eine solche besteht auch, wenn die FFS-Konzentration durch i. v. Adrenalingaben gesteigert wurde. Dieser kausale Zusammenhang wird in der Literatur mit der Konkurrenz beider Metabolite um ein mikrosoma-les Transportprotein in den Leberzellen gedeutet. 8. In Energiemangelsituationen (postpartal, Futterentzug) treten regelmäßig stei-gende ß-OH-Butyrat (BHB)- Konzentrationen auf. Sie sind gegenüber dem Anstieg der FFS zeitlich versetzt und werden von Glucosekonzentrationen im Blutplasma bis gegen den unteren Grenzbereich als Zeichen der Kohlenhyd-ratverarmung begleitet. 9. Die Aktivität der ASAT ist postpartal durch puerperale Einflüsse (Karunkelab-bau u. a.) sowie Körpermasseverlust (Proteinabbau in Muskelzellen), nicht aber bei Futterentzug gesteigert. Die postpartal bestehenden gesicherten Be-ziehungen zwischen ASAT-Aktivität und Leberlipidkonzentration sind mittelba-rer Art. ASAT-Aktivitäten und BHB-Konzentration verlaufen nicht regelmäßig parallel. 10. Klinische Störungen gehen peripartal überwiegend mit erhöhten Leberlipid-konzentrationen einher. Keine Beziehungen bestehen zwischen Konzeptions-erfolg einerseits und den Konzentrationen der FFS und Leberlipide 1 und 2 Wochen p. p. andererseits. Bei später zuchtuntauglichen Kühen liegen die Pa-rameter Ketonkörper, Leberglycogen und die GGT im peripartalen Zeitraum gehäuft außerhalb des xˉ ± s-Bereiches. Gesichert indirekt bzw. direkt korrelie-ren die Fruchtbarkeits- und Milchleistungen mit dem Körpermasseverlust p. p.. Die individuellen Unterschiede zwischen Kühen sind beachtenswert. 11. Zur indirekten Bestimmung der Lipidkonzentration in der Leber eignet sich die Schwimmprobe. Für die Beziehung zwischen relativer Dichte (y) sowie der Lipidkonzentration (x) gilt die Beziehung y=1,095 – 0,002 x bzw. x=500(1,095-y). Die Leberschwimmprobe wird zur Anwendung in der tierärztli-chen Praxis empfohlen. Bei der Interpretation der Lipidkonzentration ist die Abhängigkeit vom Laktationsstadium zu berücksichtigen. Peripartal besteht eine gesicherte Beziehung (p ≤ 0,001) zwischen Energiedefizit und Konzentra-tion der Leberlipide. 12. Der chemisch bestimmbare Fettgehalt der Leber korreliert über eine Exponen-tialfunktion (p ≤ 0,001) mit dem histologisch in 4 bzw. 7 Klassen befundeten, jedoch liegen bei histologisch gering- und mittelgradigen Fettablagerungen i.d.R. chemisch noch keine unphysiologischen Lipidkonzentrationen vor. Die diagnostische Bedeutung der Gesamtlipidkonzentration in der Leber hängt von ihrer Genese ab und ist begrenzt. 13. Auf eine Leberverfettung kann diagnostisch mit hoher Sicherheit geschlossen werden, wenn die Konzentration der FFS, des Bilirubins und der Ketonkörper im Blut bzw. der FFS-Triglycerid-Quotient gesteigert sind. Das BHB verdient gegenüber den Gesamtketonkörpern den Vorzug, da es enger mit dem Leber-lipidgehalt korreliert. Pathologische Leberlipidkonzentrationen sind häufig, aber nicht immer mit erhöhten ASAT-Aktivitäten verbunden. 14. Bei der Interpretation der Parameter FFS, Bilirubin, Ketonkörper, ASAT und Leberlipide sind Einflüsse durch das Laktationsstadium, bei den FFS zusätz-lich durch Stress sowie bei FFS und BHB durch die Fütterung zu berücksichti-gen. Stress- und fütterungsbedingte Veränderungen erreichen aber nicht das Ausmaß wie z. B. bei der klinischen Ketose. 15. Eine klinisch-chemische Differenzierung reaktiv-entzündlicher und degenerati-ver Leberveränderungen ist mit den Parametern ASAT, GGT und Gesamtlipi-de möglich. Die ALAT verdeutlicht den Schweregrad von Leberschäden. 16. Triglyceride und Gesamtlipide widerspiegeln unterschiedliche Fütterungsin-tensität peripartal nur gering. Der FFS-Triglycerid-Quotient korreliert zwar eng mit dem Leberfett, rechtfertigt diagnostisch den Bestimmungsaufwand aber nicht. Blutglucose und Leberglycogen stehen zum Leberfett in negativer Be-ziehung. Gesamteiweiß, Harnstoff, Creatinin, Albumin und Cholesterol lassen nur in Einzelfällen bzw. nur bei schweren Leberalterationen gerichtete Kon-zentrationsabweichungen erkennen. 17. Zur Diagnostik von Leberschäden sind unter Berücksichtigung praktischer As-pekte zu empfehlen: - für den Tierarzt in der Praxis: die Leberschwimmprobe - für BIV und vergleichbare Einrichtungen: 1. Stufe - Bilirubin und Ketonkörper (gegebenenfalls differenziert) 2. Stufe - zusätzlich FFS, GLDH, GGT, ASAT, (ALAT) 3. Stufe - histologische Untersuchungen von Leberbioptat, Leberlipide, -glycogen, gegebenenfalls unter Klinikbedingungen Leberfunktionsproben (Bromsulphthalein, Indocyaningrün) 18. Nicotinsäure zeigt bei Futterentzug sowie im peripartalen Zeitraum günstige Effekte auf den Kohlenhydratstoffwechsel wirkt antiketogen, senkt den Biliru-binspiegel, schränkt aber die Lipolyse peripartal nicht nachhaltig ein. Nicotin-säureamid hat peripartal die gleichen Wirkungen. Die Anwendung der Nicotin-säure ist besonders zur Pro- und Metaphylaxe der Ketone zu empfehlen, ihre begrenzte Wirkung auf die Lipolyse unterstreicht aber mit Nachdruck, dass der Verhütung einer gesteigerten Lipolyse mit Leberverfettung alle Aufmerksam-keit zu widmen ist. 19. Dehydrocholsäure (Biliton®) beeinflusst den Stoffwechsel von Milchkühen postpartal durch Senkung der Bilirubin-, BHB- und FFS-Konzentrationen sowie ASAT-Aktivitäten günstig. Gleiche therapeutische Effekte können bei der Be-handlung von Kühen mit Ketose und Indigestionen erzielt werden. Biliton® kann ergänzend zur Leberschutztherapie zur Behandlung von Leberkrankhei-ten empfohlen werden. Bei sekundären Stoffwechselveränderungen ist die Elimination der primären Störung Voraussetzung für den Therapieerfolg. 20. Phenylbutazon® beeinflusst als Prostaglandin-Synthesehemmer den Fett-stoffwechsel. In der ersten Woche p.p. appliziertes Phenylbutazon® hat auf den Stoffwechsel, die Milch- und Fruchtbarkeitsleistungen negative Auswir-kungen. Sein Einsatz sollte in Belastungssituationen nicht unkritisch erfolgen. 21. Der Literatur sind mögliche negative Auswirkungen von ACTH und Glucocor-ticoiden auf den Fettstoffwechsel und die Leberfunktion zu entnehmen. Ver-änderungen der FFS-Konzentrationen im Blutplasma konnten aber experimen-tell weder nach einmaliger Gabe von ACTH und Prednisolut an Schafen, noch während fünftägiger Prednisolongaben an Rindern beobachtet werden. Auch die bei den Rindern durchgeführten histologischen Untersuchungen der Le-berbioptate erbrachten keinerlei Veränderungen. 22. Gegenüber Prednisolon® (100 und 300 mg/Kuh) steigert eine einmalige ACTH-Applikation (300 IE/Kuh) die Glucosekonzentration im Blutplasma stär-ker, bis zum 3. Tag post applicationem bleibt die Glucosekonzentration nach Prednisolongabe aber auf einem höheren Niveau. Dasselbe trifft für das Ge-samteiweiß zu. Aufgrund dieser längeren Wirkungsdauer ist dem Prednisolon® therapeutisch der Vorzug z. B. bei der Behandlung der Ketose einzuräumen. 23. Aus den Untersuchungen geht insgesamt ein häufiges Vorkommen von Lipi-dablagerungen in der Leber von Rindern verschiedenen Ursprungs hervor. Ih-re Diagnostik ist sicher über Leberbiopsie bzw. weitgehend sicher über die Konzentration der FFS, des Bilirubins und des BHB im Blutplasma möglich. Die Bedeutung der Lipidablagerung für den Gesamtorganismus sowie die Rol-le hormoneller Dysfunktionen für die Entstehung von Leberschäden bedürfen weiterer Bearbeitung. Auch zur Therapie von Leberschäden sind neue Unter-suchungen erforderlich.

Aufgabenstellung Bei Milchkühen wird häufig in Verbindung mit Leistungsminderung und Gesundheits-störungen von einer Überlastung der Leber gesprochen. Makroskopisch sichtbare Veränderungen dieses Organes bei Not-, Krank-, aber auch bei Normalschlachtun-gen scheinen diese Meinung zu unterstützen. Da sich z.B. von 1950 mit 1851 kg bis 1985 mit 4370 kg (3,5% Fett) die durchschnittliche Jahresmilchleistung der Kühe in der DDR mehr als verdoppelte, Stammkühe sogar 7255 kg erreichten, wird aus die-ser Leistungsentwicklung und den damit verbundenen Anforderungen z. T. unkritisch schnell auf ein Leberversagen geschlossen, besonders dann, wenn zusätzliche Qua-litätsmängel des Futters vorliegen. Eine klinische Objektivierung des Leberzustandes wird allgemein für schwierig und die therapeutische Beeinflussbarkeit für wenig aus-sichtsreich gehalten. Aus dieser Situation wurde die Aufgabe abgeleitet, - das gegenwärtige Vorkommen von Leberschäden beim Rind zu erfassen und zu analysieren - die Bedeutung des Buttersäureeinflusses, der peripartalen Fütterung, eines Fut-terentzuges sowie einer medikamentell stimulierten Lipolyse für die Entstehung von Leberschäden und die Entwicklung pathologischer Prozesse zu untersuchen - die Diagnostik von Leberschäden bei Berücksichtigung von Belangen der tierärzt-lichen Praxis zu objektivieren und - Möglichkeiten zur medikamentellen Entlastung der Leber sowie ausgewählter Präparate auf leberschädigende Effekte zu prüfen Bei der Bearbeitung bildeten die Lipidansammlung als die häufigste Schädigungsart der Leber sowie die freien Fettsäuren (FFS) im Blut und ihre Beziehung zu Kriterien der Leberfunktion den Schwerpunkt. Material und Methodik Das Vorkommen von Leberschäden wurde analysiert in - 2 Milchproduktionsbetrieben (A und B) an 22 bzw. 18 SMR-Kühen mit einer Jah-resmilchleistung von 4500 bzw. 5350 kg FCM im peripartalen Zeitraum - während 5-jähriger Stoffwechselkontrollen nach TGL 34313 in einem Bezirk bei Kühen 2 bis 8 Wochen p. p. mit einem Leistungsniveau zwischen 3500 bis 5000 kg FCM - an 336 Rindern einer Medizinischen Tierklinik in den Jahren 1978 bis 1987 - an 941 not- und krankgeschlachteten Rindern (895 Kühe, 46 Mastbullen) zweier Sanitätsschlachtbetriebe (SSB A und B) mit klinisch-chemischen (hpts. Bilirubin und ASAT im Blut sowie Leberlipide) und z. T. histologischen Methoden. Zur Ätiologie und Pathogenese von Leberschäden erfolgten Untersuchungen bei - subakuter intraruminaler Buttersäurebelastung (0,5-, 1,0-,2,0 g/kg KM) an 42 Rin-dern - 95 Kühen im peripartalen Zeitraum mit unterschiedlicher Fütterung, und zwar • energiereich in der Trockenperiode (a. p.), bedarfsgerecht p. p. • energiereich a. p., energiereduziert p. p. • energiereduziert ab 4 bis 2 Wochen a. p., bedarfsgerecht p. p. • nach den Angaben des DDR-Futtermittelbewertungssystemes - 10 Kühen und Schafen während 3-, 10- und 12-tägigen Futterentzuges sowie bei - Intravenöser Adrenalinapplikation (3 Kühe, 0,5 mg/100 kg KM) durch komplexe klinisch-chemische und histologische Analysen mit den Schwerpunk-ten Leberlipide sowie FFS, Bilirubin, ASAT, Ketonkörper und Glucose im Blut unter Einbeziehung weiterer Kriterien des Kohlenhydrat-, Fett-, Eiweiß- und Mineralstoff-wechsels, des Säure-Base-Haushaltes sowie von Hormonen. Die Diagnostik von Leberschäden wurde bearbeitet durch - methodische Untersuchungen zum Tagesverlauf der FFS sowie zum Einfluss ei-ner Adrenalinapplikation (9 bzw. 6 Rinder) - Vergleich zwischen indirekter (Leberschwimmprobe) und direkter Leberlipid-bestimmung (59 Kühe) - Analyse verschiedener Leberfunktions- und Stoffwechselparameter im periparta-len Zeitraum (40 Kühe) - Analyse der Befunde von 101 not- und krankgeschlachteten Kühen. In den Mittelpunkt wurden dabei die Leberlipide und die diagnostische Aussagefä-higkeit der FFS in Beziehung zu weiteren klinisch-chemischen sowie histologischen Parametern gestellt. Eine leberentlastende Wirkung wurde für Nicotinsäure an 20 Kühen bei 3 Tagen Futterentzug (5 und 10 g/d) sowie an 35 Kühen peripartal 1 Wo-che a. p. und 2 Wochen p. p. bei verschiedenen Dosierungen und z. T. Energiere-striktion, für Biliton® (Dehydrocholsäure) (5,5 g/d) an 9 Kühen peripartal sowie an 5 kranken Rindern getestet. Die Prüfung möglicher leberschädigender Effekte von ACTH (0,5, 0,6 und 1,0 IE/kg KM) und Glucocorticosteroiden (Prednisolut® - 0,5 mg/kg FM; Prednisolon 0,2, 04 und 0,6 mg/kg KM) erfolgte bei ein- und fünftägiger Applikation an 10 Schafen und 26 Kühen sowie für Phenylbutazon® (5 g/d) an 5 Kü-hen peripartal. Die zum Wirkungsnachweis eingesetzten Untersuchungsmethoden umfassten komplex klinisch-chemische Kriterien, im peripartalen Zeitraum auch Leis-tungsparameter sowie z. T. histologische Befundungen. Von den erzielten Ergebnissen lassen sich folgende Thesen ableiten: Thesen 1. Leberschäden dominieren bei Kühen in der Phase der Frühlaktation und zu-sätzlich ausgangs der Winterfütterung. Ketose, Geburts- und Puerperalstörun-gen, entzündliche Prozesse und Indigestionen sind häufig von Leberschäden begleitet. Deshalb hat der Fütterung und Haltung der hochträchtigen und frischabge-kalbten Kühe, der ausgehenden Winterfütterung und der Verhütung der o. g. Krankheiten auch zur Prophylaxe von Leberschäden besondere Aufmerksam-keit zu gelten. 2. Untersuchungen in 2 Betrieben zufolge kommt die Leberverfettung bei 27% bzw. 56% der Milchkühe (4500, 5350 kg FCM) 1 bis 4 Wochen p. p. vor. Im gleichen Zeitraum liegen pathologische ASAT-Aktivitäten und Bilirubinkonzent-rationen bei 41% bzw. 56% der Kühe vor. Ihr Anteil verringert sich (21% bzw. 24%), wenn der Untersuchungszeitraum bis auf 8 Wochen p. p. ausgedehnt wird. 3. In den letzten 20 Jahren ist eine Verschiebung der Häufigkeit von Krankheiten mit Leberschäden zu beobachten. So treten hämolytische Anämien seltener auf. Fast die Hälfte der not- und krankgeschlachteten Kühe hat eine makroskopisch veränderte Leber. In ihnen überwiegt eindeutig die Leberver-fettung (55%) gegenüber reaktiv-entzündlichen (29%) und degenerativen Pro-zessen (16%). 4. Die Hauptursache gesteigerter Lipidkonzentrationen in der Leber von Milchkü-hen p. p. ist eine energetische Überfütterung in der Trockenstehperiode. Der Lipidgehalt der Leber steigt noch weiter an, wenn derartige Kühe vor der Ge-burt nicht mehr ausreichend energetisch versorgt werden. Deshalb ist der Hauptweg zur Verhütung der postpartalen Leberverfettung in der Fütterung der Milchkühe nach den Angaben des DDR-Futtermittelbewertungssystemes zu sehen. 5. Dreiwöchige Buttersäurebelastung verursacht keine Leberschädigung. Zu be-achtlicher Fettansammlung in der Leber kommt es dagegen, wenn Kühen 3 Tage das Futter entzogen wird. Die bei der Verfütterung qualitätsgeminderter Silage oft zu beobachtenden Leberschäden haben demnach nicht unmittelbar ihre Ursache in dem hohen Buttersäuregehalt, sondern sind auf andere Fakto-ren zurückzuführen, zu denen u. a. auch die energetisch unzureichende Ver-sorgung zu zählen ist. Auch im Interesse der Verhütung von Leberschäden hat der Produktion von Silagen bester Qualität alle Aufmerksamkeit zu gelten. 6. Pathogenetisch geht der postpartalen Leberverfettung ein Konzentrationsan-stieg der FFS voraus. Sie erreichen ihr Maximum 1 Woche p. p. und damit früher als die Leberlipide. Umgekehrt folgt den sinkenden FFS-Konzentrationen auch eine Abnahme der Leberlipidkonzentration. Bei Futter-entzug wird die fehlende Energieaufnahme schnell durch einen deutlichen Konzentrationsanstieg der FFS angezeigt. 7. Bei Energiemangel besteht eine gesicherte Beziehung (p ≤ 0,01) zwischen FFS und Bilirubin. Eine solche besteht auch, wenn die FFS-Konzentration durch i. v. Adrenalingaben gesteigert wurde. Dieser kausale Zusammenhang wird in der Literatur mit der Konkurrenz beider Metabolite um ein mikrosoma-les Transportprotein in den Leberzellen gedeutet. 8. In Energiemangelsituationen (postpartal, Futterentzug) treten regelmäßig stei-gende ß-OH-Butyrat (BHB)- Konzentrationen auf. Sie sind gegenüber dem Anstieg der FFS zeitlich versetzt und werden von Glucosekonzentrationen im Blutplasma bis gegen den unteren Grenzbereich als Zeichen der Kohlenhyd-ratverarmung begleitet. 9. Die Aktivität der ASAT ist postpartal durch puerperale Einflüsse (Karunkelab-bau u. a.) sowie Körpermasseverlust (Proteinabbau in Muskelzellen), nicht aber bei Futterentzug gesteigert. Die postpartal bestehenden gesicherten Be-ziehungen zwischen ASAT-Aktivität und Leberlipidkonzentration sind mittelba-rer Art. ASAT-Aktivitäten und BHB-Konzentration verlaufen nicht regelmäßig parallel. 10. Klinische Störungen gehen peripartal überwiegend mit erhöhten Leberlipid-konzentrationen einher. Keine Beziehungen bestehen zwischen Konzeptions-erfolg einerseits und den Konzentrationen der FFS und Leberlipide 1 und 2 Wochen p. p. andererseits. Bei später zuchtuntauglichen Kühen liegen die Pa-rameter Ketonkörper, Leberglycogen und die GGT im peripartalen Zeitraum gehäuft außerhalb des xˉ ± s-Bereiches. Gesichert indirekt bzw. direkt korrelie-ren die Fruchtbarkeits- und Milchleistungen mit dem Körpermasseverlust p. p.. Die individuellen Unterschiede zwischen Kühen sind beachtenswert. 11. Zur indirekten Bestimmung der Lipidkonzentration in der Leber eignet sich die Schwimmprobe. Für die Beziehung zwischen relativer Dichte (y) sowie der Lipidkonzentration (x) gilt die Beziehung y=1,095 – 0,002 x bzw. x=500(1,095-y). Die Leberschwimmprobe wird zur Anwendung in der tierärztli-chen Praxis empfohlen. Bei der Interpretation der Lipidkonzentration ist die Abhängigkeit vom Laktationsstadium zu berücksichtigen. Peripartal besteht eine gesicherte Beziehung (p ≤ 0,001) zwischen Energiedefizit und Konzentra-tion der Leberlipide. 12. Der chemisch bestimmbare Fettgehalt der Leber korreliert über eine Exponen-tialfunktion (p ≤ 0,001) mit dem histologisch in 4 bzw. 7 Klassen befundeten, jedoch liegen bei histologisch gering- und mittelgradigen Fettablagerungen i.d.R. chemisch noch keine unphysiologischen Lipidkonzentrationen vor. Die diagnostische Bedeutung der Gesamtlipidkonzentration in der Leber hängt von ihrer Genese ab und ist begrenzt. 13. Auf eine Leberverfettung kann diagnostisch mit hoher Sicherheit geschlossen werden, wenn die Konzentration der FFS, des Bilirubins und der Ketonkörper im Blut bzw. der FFS-Triglycerid-Quotient gesteigert sind. Das BHB verdient gegenüber den Gesamtketonkörpern den Vorzug, da es enger mit dem Leber-lipidgehalt korreliert. Pathologische Leberlipidkonzentrationen sind häufig, aber nicht immer mit erhöhten ASAT-Aktivitäten verbunden. 14. Bei der Interpretation der Parameter FFS, Bilirubin, Ketonkörper, ASAT und Leberlipide sind Einflüsse durch das Laktationsstadium, bei den FFS zusätz-lich durch Stress sowie bei FFS und BHB durch die Fütterung zu berücksichti-gen. Stress- und fütterungsbedingte Veränderungen erreichen aber nicht das Ausmaß wie z. B. bei der klinischen Ketose. 15. Eine klinisch-chemische Differenzierung reaktiv-entzündlicher und degenerati-ver Leberveränderungen ist mit den Parametern ASAT, GGT und Gesamtlipi-de möglich. Die ALAT verdeutlicht den Schweregrad von Leberschäden. 16. Triglyceride und Gesamtlipide widerspiegeln unterschiedliche Fütterungsin-tensität peripartal nur gering. Der FFS-Triglycerid-Quotient korreliert zwar eng mit dem Leberfett, rechtfertigt diagnostisch den Bestimmungsaufwand aber nicht. Blutglucose und Leberglycogen stehen zum Leberfett in negativer Be-ziehung. Gesamteiweiß, Harnstoff, Creatinin, Albumin und Cholesterol lassen nur in Einzelfällen bzw. nur bei schweren Leberalterationen gerichtete Kon-zentrationsabweichungen erkennen. 17. Zur Diagnostik von Leberschäden sind unter Berücksichtigung praktischer As-pekte zu empfehlen: - für den Tierarzt in der Praxis: die Leberschwimmprobe - für BIV und vergleichbare Einrichtungen: 1. Stufe - Bilirubin und Ketonkörper (gegebenenfalls differenziert) 2. Stufe - zusätzlich FFS, GLDH, GGT, ASAT, (ALAT) 3. Stufe - histologische Untersuchungen von Leberbioptat, Leberlipide, -glycogen, gegebenenfalls unter Klinikbedingungen Leberfunktionsproben (Bromsulphthalein, Indocyaningrün) 18. Nicotinsäure zeigt bei Futterentzug sowie im peripartalen Zeitraum günstige Effekte auf den Kohlenhydratstoffwechsel wirkt antiketogen, senkt den Biliru-binspiegel, schränkt aber die Lipolyse peripartal nicht nachhaltig ein. Nicotin-säureamid hat peripartal die gleichen Wirkungen. Die Anwendung der Nicotin-säure ist besonders zur Pro- und Metaphylaxe der Ketone zu empfehlen, ihre begrenzte Wirkung auf die Lipolyse unterstreicht aber mit Nachdruck, dass der Verhütung einer gesteigerten Lipolyse mit Leberverfettung alle Aufmerksam-keit zu widmen ist. 19. Dehydrocholsäure (Biliton®) beeinflusst den Stoffwechsel von Milchkühen postpartal durch Senkung der Bilirubin-, BHB- und FFS-Konzentrationen sowie ASAT-Aktivitäten günstig. Gleiche therapeutische Effekte können bei der Be-handlung von Kühen mit Ketose und Indigestionen erzielt werden. Biliton® kann ergänzend zur Leberschutztherapie zur Behandlung von Leberkrankhei-ten empfohlen werden. Bei sekundären Stoffwechselveränderungen ist die Elimination der primären Störung Voraussetzung für den Therapieerfolg. 20. Phenylbutazon® beeinflusst als Prostaglandin-Synthesehemmer den Fett-stoffwechsel. In der ersten Woche p.p. appliziertes Phenylbutazon® hat auf den Stoffwechsel, die Milch- und Fruchtbarkeitsleistungen negative Auswir-kungen. Sein Einsatz sollte in Belastungssituationen nicht unkritisch erfolgen. 21. Der Literatur sind mögliche negative Auswirkungen von ACTH und Glucocor-ticoiden auf den Fettstoffwechsel und die Leberfunktion zu entnehmen. Ver-änderungen der FFS-Konzentrationen im Blutplasma konnten aber experimen-tell weder nach einmaliger Gabe von ACTH und Prednisolut an Schafen, noch während fünftägiger Prednisolongaben an Rindern beobachtet werden. Auch die bei den Rindern durchgeführten histologischen Untersuchungen der Le-berbioptate erbrachten keinerlei Veränderungen. 22. Gegenüber Prednisolon® (100 und 300 mg/Kuh) steigert eine einmalige ACTH-Applikation (300 IE/Kuh) die Glucosekonzentration im Blutplasma stär-ker, bis zum 3. Tag post applicationem bleibt die Glucosekonzentration nach Prednisolongabe aber auf einem höheren Niveau. Dasselbe trifft für das Ge-samteiweiß zu. Aufgrund dieser längeren Wirkungsdauer ist dem Prednisolon® therapeutisch der Vorzug z. B. bei der Behandlung der Ketose einzuräumen. 23. Aus den Untersuchungen geht insgesamt ein häufiges Vorkommen von Lipi-dablagerungen in der Leber von Rindern verschiedenen Ursprungs hervor. Ih-re Diagnostik ist sicher über Leberbiopsie bzw. weitgehend sicher über die Konzentration der FFS, des Bilirubins und des BHB im Blutplasma möglich. Die Bedeutung der Lipidablagerung für den Gesamtorganismus sowie die Rol-le hormoneller Dysfunktionen für die Entstehung von Leberschäden bedürfen weiterer Bearbeitung. Auch zur Therapie von Leberschäden sind neue Unter-suchungen erforderlich.:1. Einleitung und Aufgabenstellung 2. Vorkommen von Leberschäden beim Rind 2.1 Literaturübersicht 2.2 Eigene Untersuchungen 2.2.1 Erhebungen zum Vorkommen von Leberschäden (Leberverfettung) bei Kühen zweier Betriebe im peripartalen Zeitraum 2.2.2 Erhebungen zum Vorkommen von Leberschäden in MVA eines Bezirkes bei Stoffwechselkontrollen gemäß TGL 34313 2.2.3 Erhebungen zum Vorkommen von Leberschäden im Patientengut des WB Innere Medizin und Pathophysiologie, Leipzig, 2.2.4 Erhebungen zum Vorkommen von Leberschäden im Einzugsbereich zweier Sanitätsschlachtbetriebe (SSB) 3. Untersuchungen zur Ätiologie und Pathogenese von Leberschäden beim Rind 3.1 Subakute Buttersäurebelastung beim Rind 3.2 Einfluss unterschiedlicher Fütterungsintensität sowie Haltungsform in der peripartale Periode auf die Leberfunktion bei Milchkühen 3.3 Einfluss von Futterentzug bei Kühen auf die Leberfunktion 4. Untersuchungen zur Diagnostik von Leberschäden beim Rind 4.1 Untersuchungen zur Diagnostik von Leberschäden beim Rind im peripartalen Zeitraum 4.2 Untersuchungen zur Diagnostik von Leberschäden beim Rind an Schlachttieren 4.3 Methodische Untersuchungen zur Diagnostik von Leberschäden beim Rind 5. Untersuchungen zur medikamentellen Beeinflussung der Leberfunktion beim Rind 5.1 Literatur 5. 2 Eigene Untersungen 5.2 .1 Einfluss von Nicotinsäure bzw. Nicotinsäureamid auf die Leberfunktion 5.2.2 Untersuchungen zum Einfluss von Phenylbutazon auf die Leberfunktion 5.2.3 Untersuchungen zum Einfluss von Biliton auf die Leberfunktion 5.2.4 Untersuchungen zum Einfluss von ACTH und Glucocorticoiden auf die Leberfunktion 6. Zusammenfassung 7. Angewendete Untersuchungsmethoden 8. Statistische Methoden, Abkürzungen und Zeichen 9. Abkürzungsverzeichnis, Literaturverzeichnis, Thesen