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Salmonella Typhimurium DT104 aus einer mesophilen Biogasanlage Überlebenszeiten und experimentelle Inaktivierung durch ausgewählte organische SäurenStaffa, Wilma 28 November 2004 (has links) (PDF)
Aus Materialien einer mesophilen Biogasanlage wurden Untersuchungen zur natürlichen Inaktivierung von Salmonellen durchgeführt. In dieser Biogasanlage werden zur alternativen Energiegewinnung im zweistufigen Prozess Rinderflüssigmist, Hühnerkot und Fettabscheiderinhalte fermentiert. Insgesamt konnten in den Jahren 1997-2000 zwölf verschiedene Salmonella-Serovare (z. B. S. Enteritidis, S. Agona, S. Hadar) in den Ausgangsmaterialien, im Fermentationsmaterial und im fertigen Fermentationsprodukt isoliert werden. Salmonella-positiv waren die Proben zu 95,5% (n = 22) aus der Rindergülle, zu 69,2% (n =13) aus dem Fermenter I, zu 50% (n = 20) aus dem Fermenter II, zu 77,3% (n = 22) aus der Lagune und zu 40% (n = 10) aus dem Fettabscheider. Als Quellen der Salmonellen werden die Gülle der Milchviehanlage (besonders für den Impfstamm) sowie Fettabscheiderinhalte diskutiert. Nach einer Infektion von Rindern mit S. Typhimurium in der gülleliefernden Milchviehanlage war nach der Vakzinierung der Kälber der Zoosaloral®-Impfstamm (LT: DT009) in der Gülle häufig nachweisbar. Bei 13 Untersuchun-gen wurde der Impfstamm zwölfmal in der Gülle der Milchviehanlage, einmal im Fermentationsprodukt der Biogasanlage und in fünf Proben aus der Lagune isoliert. Im Laboratorium wurde das Absterben von S. Typhimurium DT104 in fermen-tierender Rindergülle bei Lagerungstemperaturen von 7°C, 22°C und 37°C un-tersucht. Nach durchschnittlich 10 Tagen waren bei 37°C dies entspricht etwa der Betriebstemperatur einer mesophilen Biogasanlage keine Salmonellen nachweisbar. Bei einer Temperatur von 22°C überlebten die Salmonellen neun Wochen, bei 7°C überlebten sie mehr als 52 Wochen. Der mikrobiologische Abbau von Biomasse führt zur Aufspaltung der Makro-moleküle und danach zur Bildung von Karbonsäuren. Nach der Analyse orga-nischer Säuren aus Rindergülle und Cosubstraten wurden Konzentrationen dieser Säuren gegen S. Typhimurium DT104 experimentell geprüft. Es wurde der Einfluss von Ameisen-, Essig-, Propion-, Butter-, Isobutter-, Valerian-, Iso-valeriansäure auf die Inaktivierung von S. Typhimurium DT104 untersucht. In Versuchen mit den Einzelsäuren und Dosen der Salmonellen, die über den Gehalten nativer Gülle lagen, konnte eine Inaktivierung erst bei Konzentratio-nen von 10 bis 40 g/l erzielt werden. Da diese Konzentrationen laut der zu Grunde gelegten Gülleanalyse in den jeweiligen Einzelfällen nicht erreicht wurden, erfolgte die Prüfung der Säuren gegenüber den Salmonellen im Kom-plex. Dazu wurde ein Säuregemisch hergestellt, das den ermittelten Konzentra-tionen der Säuren in der Rindergülle plus Cosubstraten entspricht und auf ei-nen pH-Wert von 7,3 eingestellt. In dieser Säurelösung wurden Salmonellen täglich um durchschnittlich 0,5 Zehnerpotenzen reduziert und in drei Ver-suchsansätzen innerhalb von durchschnittlich 17 Tagen inaktiviert. Mit diesen Daten wird der Einfluß von in der Gülle vorkommenden Konzentrationen or-ganischer Säuren auf S. Typhimurium DT104 erstmals quantifiziert. Aus den Untersuchungen wird der Schluß gezogen, dass für das Absterben von S. Typhimurium DT104 während der 24 bis 33 Tage andauernden natürlichen Fermentation der Gülle in der Biogasanlage der Anstieg und der Einfluß der Karbonsäuren sehr wesentlich ist. Die nach der Vakzinierung der Kälber mit dem Lebendimpfstoff Zoosaloral® ausgeschiedenen Salmonellenimpfstämme waren auch nach Passage der Bio-gasanlage durch ihr auxotrophes Verhalten sicher von Wildstämmen zu unter-scheiden. Bei der Untersuchung von Gülle aus mit Salmonella-Lebendvakzinen geimpften Rinderbeständen ist das Mitführen des Bovisal-Diagnostikums® zu empfehlen. Bei den natürlich vorkommenden Salmonellen-Serovaren wurden zahlreiche Resistenzen gegenüber unterschiedlichen Antibiotika festgestellt. Die Zoosalo-ral®-Impfstämme wiesen nach der Passage der Biogasanlage keine veränderten Resistenzen auf. Die Zoosaloral®-Impfstämme sind resistent gegen Spectinomy-cin, Erythromycin und Penicillin. / We investigated the natural inactivation of Salmonella in the stuff of a meso-philic biogas plant where cattle slurry, poultry waste and fat separator contents are fermented in a two-step process for the use of alternative energy recovery. From 1997 to 2000 we isolated 12 different Salmonella serovars (e. g. S. Enteriti-dis, S. Agona, S. Hadar) in the native sludge, in the fermenter material and in the fermentation product. The following parts of the samples were Salmonella-positive: cattle slurry 95,5% (n = 22), fermenter I 69,2% (n =13), fermenter II 50% (n = 20), storage tank 77,3% (n = 22), and fat separator 40% (n = 10). As source of the Salmonella we assume the slurry of the dairy cattle farm (esp. in the case of vaccine strains) and the fat separator contents. After an infection of cattle with S. Typhimurium in the sludge-producing farm and vaccination of calves with Zoosaloral® the vaccine strain (LT: DT009) was frequently found in the slurry. In the course of 13 tests we isolated the vaccine strain in 12 samples of the biogas plant slurry, in one sample of the fermenta-tion product and in 5 samples of the storage tank. In laboratory investigations we studied the inactivation of S. Typhimurium DT104 in fermented cattle slurry at storage temperatures of 7°C, 22°C, and 37°C. After a mean storage time of 10 days at 37°C (i.e. the working tempera-ture of the biogas plant) all Salmonella were inactivated. At 22°C they survived nine weeks, at 7°C more than 52 weeks. The microbiologic degradation causes the splitting of macromolecules and the formation of free volatile acides (VFA). After analysis of the VFA in cattle slurry and cosubstrates we tested different concentrations of formic, acetic, propionic, butyric, isobutyric, valerianic, and isovalerianic acid. In tests with the single acids and Salmonella concentrations higher than in native slurry an inactivation was achieved at acid concentrations between 10-40 mg/l. Because acid concen-trations in native sludge are lower, we examined an acid mixture with acid con-centrations equivalent to cattle slurry/cosubstrate at pH 7,3. In the mixture Salmonalla were daily reduced about 0,5 orders and inactivated in an average of 17 days. These data quantify the influence of VFA concentrations in slurry for the first time. We concluded that the increase and the influence of VFA are very important for the inactivation of S. Typhimurium DT104 during the 24-33 days of slurry fer-mentation in the biogas plant. After vaccination of calves with the live vaccine Zoosaloral® the excreted Salmonella vaccine strains could be distinguished after the passage of the biogas plant by their auxotrophy from wild strains. We rec-ommend the use of Bovisaloral-Diagnostikum® for investigations of slurry from cattle vaccinated with Salmonella live vaccine. The natural Salmonella serovars were resistant against numerous antibiotics. The Zoosaloral® vaccine strains showed no deviating resistances after passag-ing the biogas plant. The Zoosaloral® vaccine strains were spectinomycine-, erythromycine- and penicilline-resistent.
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Beeinflussung der chronischen Strahlenreaktion an der Harnblase (Maus) durch Applikation von Prostaglandin-SynthesehemmernKrakau, Silvia 28 November 2004 (has links) (PDF)
Die Strahlenbehandlung gewinnt zunehmend an Bedeutung bei der Tumorbehandlung in der Tiermedizin. Dabei führen Bestrahlungen im Beckenbereich häufig zu Nebenwirkungen an der Harnblase. Die akute Strahlenreaktion ist reversibel und wird von einer symptomlosen Latenzzeit gefolgt. Die chronische Phase ist irreversibel und progressiv. In beiden Phasen basieren die Funktionsstörungen auf einer verminderten Speicherkapazität der Harnblase. In der vorliegenden Arbeit wird die Beeinflussung der chronischen Strahlenreaktion der Harnblase durch nichtsteroidale Antiphlogistika untersucht. Die Speicherkapazität wird mittels transurethraler Zystotonometrie erfasst. Nach der Entleerung der Blase wird durch eine Infusionspumpe über einen Katheter 0,9%ige Kochsalzlösung instilliert. Die Speicherkapazität wird durch das Harnblasenvolumen bei einem Druck von 10 mm Hg bestimmt. Als positiver Strahleneffekt wird eine Verminderung des Blasenvolumens um 50 % vom individuellen Ausgangswert vor der Bestrahlung definiert. Die Bestrahlung erfogt als Einzeitbestrahlung in einem exakt definerten Bestrahlungsfeld. Zur Behandlung der Strahlenreaktionen werden die nichtsteroidalen Antiphlogistika Acetylsalicylsäure und Indomethazin, lokal oder systemisch, verabreicht. Eine Verminderung der chronischen Strahleneffekte an der Harnblase ist durch verschiedene Behandlungsprotokolle in der Akut- bzw. in der Latenzphase möglich. Es wird ein indirekter Nachweis erbracht, dass eine veränderte Prostaglandinsynthese an der Pathogenese der strahleninduzierten Funktionsstörungen beteiligt ist. Die akuten Veränderungen der Prostaglandinsynthese haben Einfluss auf die Entwicklung chronischer Strahlenfolgen an der Harnblase im Sinne einer starken konsekutiven Komponente.
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Interaktion einer Blockade des Rezeptors für den Epidermalen Wachstumsfaktor (EGFR) mit der Gabe von Keratinozyten-Wachstumsfaktor (KGF) bei der Strahlenreaktion der Mundschleimhaut – tierexperimentelle Untersuchungen an MäusenFehrmann, Astrid 26 May 2010 (has links) (PDF)
Bei der Strahlentherapie fortgeschrittener Tumoren im Kopf-Hals-Bereich gilt die radiogene Mucositis enoralis als schwerwiegende und dosislimitierende frühe Nebenwirkung. Sehr häufig führt sie zu einer Unterbrechung der Behandlung, mit der Folge einer Reduktion der Tumorheilungschancen. Während einer fraktionierten Strahlenexposition kommt es in der Mundschleimhaut zu einer erhöhten Expression des Epidermalen Wachstumsfaktors (Epidermal Growth Factor, EGF) und dessen Rezeptors (EGFR). Durch eine Blockade des EGFR, als anerkannte Strategie zur Verbesserung der Tumorheilung, besteht deshalb die Gefahr, dass es zu einer Verschlimmerung der Schleimhaut-Nebenwirkungen kommt. Der Einsatz von Keratinozyten-Wachstumsfaktor (KGF) zeigt positive Ergebnisse bezüglich einer Reduktion der Schleimhautveränderungen. In dieser Arbeit wird deshalb im Tiermodell einerseits die Auswirkung einer Blockade des EGFR auf die Schleimhautreaktion, und andererseits eine mögliche Interaktion der Blockade mit der schleimhautschützenden Wirkung von KGF untersucht. Insgesamt kann keine signifikante Veränderung der Schleimhauttoleranz durch die EGFR-Inhibition mittels BIBX1382BF innerhalb der ersten beiden Wochen einer fraktionierten Bestrahlung festgestellt werden; lediglich das Auftreten ulzerativer Läsionen nach der zweiten Woche ist vorverlagert
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Isolierung und Charakterisierung eines phagenähnlichen Bacteriocins und eines virulenten Phagen und deren therapeutische Einsatzmöglichkeiten gegen Yersinia enterocolitica-InfektionenKaspar, Heike Maria 17 December 2004 (has links) (PDF)
Durch die wachsende Anzahl von multiresistenten Bakterien, die auch durch den Mißbrauch von Antibiotika als Masthilfsmittel in der Tierzucht entstanden sind, erlangen alternative Methoden zur Bekämpfung bakterieller Infektionen ihre Bedeutung zurück. Diese Arbeit befaßt sich mit zwei Substanzen, um Infektionen mit Yersinia (Y.) enterocolitica einzudämmen. Es wurde in dieser Arbeit ein Bacteriocin aus Y. enterocolitica isoliert und charakterisiert. Das Reinigungschema folgte den Strategien der Phagenaufreinigung, angeschlossen wurde zur Überprüfung der Reinheit ein Gelfiltrationsschritt. Die Eigenschaften des gereinigten Enterocoliticins wurden in vitro und in vivo getestet. Im Zellkulturversuch zeigte sich das Enterocoliticin in der Abtötung von an eukaryonte Zellen adhärierten Bakterien als sehr wirksam, in eukaryonte Zellen eingewanderte Bakterien wurden hingegen nicht abgetötet. Aufgrund dieser vielversprechenden Ergebnisse wurde der Therapieansatz im Mausmodell angewendet. Das Mausmodell ist für Y. enterocolitica ein bereits erprobtes Modell. Die Tiere wurden oral infiziert, um den natürlichen Infektionsweg nachzustellen, das Enterocoliticin wurde ebenfalls oral verabreicht. Die Infektion wurde durch die Enterocoliticingabe nur unwesentlich beeinflußt, auch gelang der Nachweis des Enterocoliticins weder im Gastrointestinaltrakt noch in den Faeces. Die Therapie der infizierten Mäuse gelang auf diese Weise nicht. Weiterhin wurde ein Yersinia-Phage aus Schweinegülle isoliert, gereinigt und charakterisiert. Es handelt sich um einen T4-ähnlichen, virulenten Phagen mit einer Genomgröße von ca. 50 kbp und einem weiten Wirtsspektrum in Yersinia, das sogar speziesübergreifend ist. Da der Phage bei 37°C die Wirtszelle lysiert und durch seine hohe Wirksamkeit in vitro erschien der Phage von seinen Eigenschaften her zur Phagentherapie als geeignet. Es wurden analog zum Enterocoliticin-Tierexperiment Mäuse mit Y. enterocolitica oral infiziert, diesen Tieren wurde der Phage auf unterschiedlichen Wegen und zu unterschiedlichen Zeitpunkten appliziert. Die Tiere zeigten bei der parenteralen Gabe keinerlei Unverträglichkeitserscheinungen, bei der oralen Gabe wurde der Magensaft zuvor abgepuffert. Der Therapieerfolg im Vergleich zur Kontrollgruppe war wenig vielversprechend, es zeigten sich sehr ähnliche Infektionsverläufe in Kontroll-und Therapiegruppe. Diese beiden untersuchten Alternativwege zur Behandlung von Yersiniosen erwiesen sich bei den angewendeten Methoden bislang als nicht erfolgreich, dennoch muß auf diesem Gebiet weitergeforscht werden, wie erfolgreiche Therapieansätze aus anderen Tiermodellen zeigen. Es wirken nur wenige Phagen im Organismus als Therapeutikum, dennoch müssen diese Untersuchungen unternommen werden, um im Organismus wirksame, antibakterielle Substanzen zu finden und um einen Alternativweg zur Antibiotikumtherapie zu entwickeln. / The increasing number of multi-resistant bacteria, which resulted also from the abuse of antibiotics as mast additives in animal breeding, alternative methods regain importance for the combat at bacterial infections back. In this work two substances were investigated to restrict infections with Yersinia (Y.) enterocolitica. In this study a bacteriocin from Y. enterocolitica, designated enterocoliticin, was isolated and characterized. The purification strategy followed protocols of phage isolation. The purified preparations were examined by final gel filtration step. The properties of the purifed enterocoliticin were tested in vitro and in vivo. In a cell culture assay enterocoliticin was able to kill bacteria adherent to eukaryontic cells very effectively, however, bacteria invaded into eukaryotic cells were not affected. Due to these results enterocoliticin was applied in a mouse-infection-model in a therapeutic attempt. The mouse infection model is a well established system for infections with Y. enterocolitica. The animals were orally infected with Yersinia, and the enterocoliticin was orally applied, too. The infection was only insignificantly influenced by enterocoliticin. In addition of enterocoliticin was not detected succeeded in the gastro-intestinal-tract or in the faeces. The therapy of the infected mice did not succeed in this way. Furthermore, a Yersinia phage from pig manure was isolated and characterized. It is a T4 phage like virulent phage, containing a genom of approx. 50 kbp and posessing a wide host-range in Yersinia. Because of lytic properties of the phage at 37°C and his high effectiveness in vitro the phage appeared to be for phage therapy experiments. Similarly to the enterocoliticin experiment mice were infected with Y. enterocolitica orally, these animals were treated with the phage on different application routes and different time points. The animals did not show any incompatibilities upon parenteral gift. Before oral administration of the phage the gastric juice was buffered. Therapy outcome in comparison to the control group was little promising, it revealed a very similar infection process in control group and therapy group. These two investigated alternative ways for the control of Yersinia infections did not prove successful with the applied methods, however, further research must be carried out as successful therapeutical experiments from other animal models showed. It has to be considered that not all phages are appropriate as therapeutical agent however, more studies must be conducted to find more appropriate substances, which may work as effective antibacterial substances to develop alternative ways to antibiotic therapy.
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Untersuchungen zum Zusammenhang zwischen der Konzentration von Insulin-like growth factor 1 im Puerperium und der Fruchtbarkeit und Milchleistung beim MilchrindHaertel, Julia January 2008 (has links)
Zugl.: Berlin, Freie Univ., Diss., 2008
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Untersuchungen zum Zusammenhang zwischen der Konzentration von Insulin-like growth factor 1 im Puerperium und der Fruchtbarkeit und Milchleistung beim Milchrind /Haertel, Julia. January 2009 (has links)
Zugl.: Berlin, Freie Universiẗat, Diss., 2008.
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Untersuchungen zur Prophylaxe der Gebärparese bei Kühen durch Verfütterung anionenangereicherter Rationen in der TrockenstehperiodeBauerfeld, Jörg 26 May 2004 (has links)
Jörg Bauerfeld Untersuchungen zur Prophylaxe der Gebärparese bei Kühen durch Verfütterung anionenangereicherter Rationen in der Trockenstehperiode Medizinische Tierklinik der Veterinärmedizinischen Fakultät der Universität Leipzig In einem Milchkuhbestand mit hoher Gebärpareseinzidenz wurden Untersuchungen zur Prophylaxe durch gezielte Steuerung der Dietary Cation-Anion-Difference (DCAD) in der Trockenstehperiode mittels Fütterung einer Anionenration („saure Salze“) und zur Ermittlung einer optimalen Applikationsdauer durchgeführt. Dazu wurden Verlaufsuntersuchungen im Zeitraum von 6 Wochen (Wo.) ante partum (a.p.) bis 14 Tage (d) post partum (p.p.) zu den Parametern des Calcium-, Phosphor- und Säure-Basen-Haushaltes in Blut und Harn vorgenommen. Die DCAD der Futterration in der Trockenstehperiode, die an die Kontrolltiere (KT) verfüttert wurde, betrug +221,4 meq/kg TS. Durch Zusatz eines definierten Mineralstoffgemischs wurde die DCAD der Ration auf –108,8 meq/kg TS abgesenkt und den Versuchstieren (VT) im Durchschnitt 36 d a.p. gefüttert. VT und KT hatten die absolut gleichen Haltungsbedingungen. Als Probanden dienten Kühe ab der 4. Laktation mit hoher Gepärparesegefährdung. Eine visuelle Körperkonditionsbewertung wurde 1 Wo. a.p. mittels Body Condition Scoring nach EDMONDSON et al. (1989) durchgeführt und ergab durchschnittliche Boniturnoten bei den VT von 3,8 ± 0,3 und bei den KT von 3,8 ± 0,2. Durch die Verfütterung der Anionenration in der Trockenstehperiode wurde mit 5 % bei den VT eine deutlich geringere Gebärparese-inzidenz als mit 47,5 % bei den KT erreicht. Puerperium und Milchleistung wurden günstig beeinflußt. Statistisch gesicherte höhere Konzentrationen bei ionisiertem Calcium (Cai), Gesamtcalcium (Cat), Ionisierungsgrad des Calciums und anorganischem Phosphat (Pa) im Blut wurden bei den VT gegenüber den KT nur unmittelbar nach der Kalbung (1 d p.p.) festgestellt. Beim Blut-pH-Wert fanden sich keine statistisch gesicherten Unterschiede. Die Erzeugung einer milden Azidose durch die Verfütterung der Anionenration ließ sich durch die Bestimmung des Harn-pH-Wertes nicht nachweisen. Zwischen VT und KT gab es hier über den gesamten Untersuchungszeitraum keine statistisch signifikanten Unterschiede. Erst durch Bestimmung der fraktionierten Netto-Säuren-Basen-Ausscheidung (NSBA), des Kreatinins und der errechneten Quotienten im Harn zeigte sich, daß im präpartalen Zeitraum bei den VT eine milde Azidose mit günstigem Einfluß auf den Calciumhaushalt erzeugt wurde. Die Azidität des Harnes ist bei den VT 2 und 1 Wo. a.p. und 1 d p.p. statistisch gesichert deutlicher ausgeprägt als bei den KT. Für den milden kompensierten Charakter der induzierten Azidose spricht, daß sich der Blut-pH-Wert über den gesamten Untersuchungszeitraum im physiologischen Bereich bewegte und Veränderungen im Calcium-Metabolismus erst unmittelbar unter der Geburt auftraten. Klinische Nebenwirkungen waren, bis auf eine gesteigerte Diurese in Einzelfällen, nicht zu verzeichnen. Zur Ermittlung einer optimalen Applikationsdauer der Anionenration wurden die VT in vier Gruppen zu je 10 Kühen unterteilt und diesen die Anionenration in unterschiedlicher Dauer a.p. gefüttert. Hier zeigte sich, daß in der Gruppe mit der kürzesten Applikationsdauer (3 Wo. a.p.) die beiden einzigen klinisch manifesten Gebärparesefälle bei den VT auftraten. Die Milchleistung in der Folgelaktation blieb deutlich unter der der anderen VG. Bei den Blutparametern zeigten sich statistisch signifikante Unterschiede nur beim Ionisierungsgrad des Calciums, der bei der Gruppe mit 3-wöchiger Applikationsdauer a.p. 1 d p.p. am niedrigsten war. Die Erzeugung der (milden) Azidose erfolgte bei dieser Gruppe 2 Wo. a.p. mit Beginn der Transitfütterung. Das bedeutet eine zusätzliche Belastung der Regulationssysteme des Säure-Basen-Haushaltes in diesem Zeitraum. Daraus ist zu schließen, daß eine kurze Applikationsdauer von 3 Wo. a.p. nicht die gute Wirksamkeit einer längeren zur Gebärpareseprophylaxe besitzt. Die übrigen drei Gruppen mit längerer Applikations-dauer wiesen bei den Blut- und Harnparametern keine statistisch signifikanten Unterschiede auf. Die Gruppe mit 5- bis 6-wöchiger Applikationsdauer wies bei den Blut- und Harnparametern die konstantesten Verhältnisse bzw. die kontinuierlichsten Veränderungen auf. Die 5- bis 6-wöchige Applikationsdauer der Anionenration a.p. stellt somit die beste Variante dar und gewährleistet, daß auch bei Kühen mit Abkalbung vor dem errechneten Geburtstermin eine ausreichende azidotische Wirkung auf den Calciumstoffwechsel gegeben ist. / Jörg Bauerfeld Investigations into the prophylaxis of parturient paresis in cows by administering anion-enriched rations during the dry period Large Animal Clinic for Internal Medicine, Faculty of Veterinary Medicine University of Leipzig In a dairy cow livestock with many incidences of parturient paresis, research was conducted in order to determine a prophylaxis strategy by purposefully controlling the Dietary Cation-Anion-Difference (DCAD) through administration of an anion ration (“acidic salt”) during the dry period and in order to determine the optimal length of application. Therefore the parameters of the calcium, the phosphor and the acid base state were investigated in blood as well as in urine for the period of time of 6 weeks before parturition (b.p.) and up to 14 days after parturition (a.p.). The DCAD of the food ration that was given to the control animals (CA) during the dry period amounted to + 221.4 meq/kg DM. By adding a well-defined amount of mineral mixture, the DCAD of the ration came down to -108.8 meq/kg DM and was fed to the test animals (TA) on average 36 days a. p. TA and CA were kept and fed under similar conditions. Cows starting from 4th lactation and at high risk of parturient paresis were used as test animals. A visual assessment of the body condition was carried out by means of the “Body Condition Scoring” by EDMONDSON et al. (1989) 1 week b.p., resulting in mean Bonitur marks of 3.8 ± 0.3 in the TA and 3.8 ± 0.2 in the CA. Because of the administration of the anion ration during the dry period markedly less incidences of parturient paresis occurred with 5 % in the TA, compared to the 47.5 % in the CA. Puerperium and milk yield were favourably influenced in the following lactation. Statistically confirmed higher concentrations in ionised calcium (Cai), total calcium (Cat), degree of ionisation of calcium and inorganic phosphate (Pa) were determined in the TA compared to the CA just after calving (1 day a.p.). Regarding the pH-value of blood, no statistically proven differences were found. The creation of a mild acidosis could not be verified through the determination of the pH-value of urine. Statistically the TA and the CA did not differ significantly during the period of the investigations. Only after determining the fractioned net acid base excretion, the creatinine and the quotients in urine a mild acidosis with a favourable effect on the calcium balance became noticeable in the test animals during the peripartal period. Compared to the CA, the acidity of urine is statistically proven and markedly distinctive 2 and 1 week b.p. and 1 day a.p.. The mild and compensated character of the induced acidosis is indicated by the pH-value in blood which varied within the physiological range during the whole period of investigations as well as the changes in the calcium metabolism occurring just after parturition. Except for diuresis in single cases, clinical side effects were not registered. Determining the optimal length of application, TA were divided into 4 groups with 10 cows each and the anion ration was given to these groups in varying periods b.p.. Evidently, the group with the shortest duration of application, 3 weeks, had the only two apparent incidences of parturient paresis in TA. Besides, the following lactation clearly lagged behind to those of the other TA. Regarding the blood parameters, the only statistically significant differences occurred in the degree of ionisation of calcium in blood, whereas the degree value 1 day a.p. was at its lowest in the group with the application period of 3 weeks. The mild acidosis was created in that group 2 weeks b.p. at the beginning of the transit feeding, which means that the regulating system of the acid base state was additionally strained during that period of time. Hence, a short application period of 3 weeks b. p. is less effective compared to a longer one in order to prevent parturient paresis. The other three groups with longer periods of application showed no statistically significant differences in blood and urine parameters. The group with the application period of 5 and 6 weeks showed in their blood and urine parameters the most balanced rates and continuous changes. The application of anion ration over a period of time between 5 and 6 weeks b. p. is consequently regarded to be the best option and insures even a sufficient acidotic effect on the Ca metabolism
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Anwendung von Hydroxyethylstärke 200/0.5 (Infukoll HES 10%) bei gesunden Pferden und Pferden mit Kolik oder akuter KolitisRieckhoff, Karin 20 May 2004 (has links)
In einer kontrollierten Studie an gesunden Pferden wurde die Pharmakokinetik von Infukoll HES 10% untersucht und dessen klinische Wirksamkeit in unterschiedlichen Dosierungen mit der von isotoner und hypertoner NaCl-Lösung verglichen. In einer darauffolgenden prospektiven klinischen Untersuchung an Pferden mit akuter Kolitis oder Ileus konnte die Wirksamkeit des Plasmaexpanders am Pferdepatienten dokumentiert werden. Die Versuchsgruppe, bestehend aus 6 Warmblut-Stuten, nahm an 5 Versuchsreihen teil und erhielt jeweils als einmalige i.v. Bolusinfusion Infukoll HES in der Dosierung von 5 ml/kg KM (Reihe 1), 10 ml/kg KM (Reihe 2) und 15 ml/kg KM (Reihe 3) sowie isotone NaCl-Lösung (15 ml/kg KM – Reihe 4) und hypertone NaCl-Lösung (7,5%ig; 4 ml/kg KM – Reihe 5). Die Patienten wurden in 3 Gruppen unterteilt: Pferde mit akuter Kolitis (Gruppe 1; n=8), Pferde mit Dünndarmileus (Gruppe 2; n=7) und Pferde mit Dickdarmileus (Gruppe 3; n=9). Alle Patientengruppen erhielten zunächst eine i.v. Bolusinfusion, bestehend aus 10 ml isotoner NaCl-Lösung/kg KM und 10 ml Infukoll HES/kg KM. Anschließend wurde die Infusionstherapie mit isotoner NaCl-Lösung (4 ml/kg/h DTI) fortgeführt. Blutentnahmen erfolgten bei gesunden und kranken Pferden vor der Bolusinfusion sowie 10 Minuten, 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12 und 24 Stunden danach. Zu allen Messzeitpunkten wurde ein Blutbild angefertigt und die Konzentration von GEW und Albumin im Serum ermittelt. In größeren Abständen erfolgte die Bestimmung der Amylaseaktivität und der Konzentrationen von Glukose, Harnstoff sowie Kreatinin. Ausschließlich bei der Versuchsgruppe wurde zusätzlich die HES-Konzentration im Serum über 24 Stunden sowie Harnparameter (Dichte, GGT-Kreatinin-Verhältnis, Fraktionelle Exkretion von Na, K, und P) innerhalb der ersten 4 Stunden nach der Bolusinfusion bestimmt. In der Versuchsgruppe war die Infusion mit Infukoll HES, gemessen an den Dilutionsparametern Hämatokrit, Hämoglobin, GEW und Albumin, in jeder der verwendeten Dosierung signifikant volumenwirksamer als isotone und hypertone NaCl-Lösung. Es konnte keine klinisch relevante Beeinflussung der Nierenfunktion beim nierengesunden Pferd nachgewiesen werden. Die Infusion von Infukoll HES führt zu einer dosisabhängigen und dilutionsbedingten Verlänge-rung der APTT; die Beeinflussung durch die verwendeten Dosierungen darf als klinisch irrelevant bezeichnet werden. HES verhält sich beim Pferd im wesentlichen wie beim Menschen. Sie zeigt eine lineare Pharmakokinetik und verteilt sich fast ausschließlich intravasal. Es konnte erstmals nachgewiesen werden, dass auch beim Pferd ein signifikanter und dosisabhängiger Anstieg der Serumamylaseaktivität nach der Infusion mit HES erfolgt. In den Patientengruppen führte die Bolusinfusion mit Infukoll HES zu einer signifikanten Verbesserung des Hydratationszustandes und der Herz-Kreislauf-Funktion. Die Nierenfunktion wurde nachhaltig verbessert, trotz einer vorübergehenden, nicht signifikanten Erhöhung der Harnstoff-Konzentration im Serum. Eine Verlängerung der APTT wurde eine Stunde nach der Infusion mit HES beobachtet. Beide Parameter waren bei der Mehrzahl aller Patienten bereits zum Zeitpunkt der Erstuntersuchung pathologisch erhöht. Bereits zu diesem Zeitpunkt korrelierten APTT und Herzfrequenz hochsignifikant mit dem späteren Überleben der Patienten (p<0,01). Die Amylase verhielt sich wie bei den Versuchstieren und stieg signifikant an. Bei 6/24 (25%) Pferden wurden bei der Erstuntersuchung um ein Vielfaches höhere Werte gemessen als bei den übrigen Patienten und Versuchstieren. Unerwünschte Nebenwirkungen oder Unverträglichkeitsreaktionen konnten weder bei gesunden noch bei kranken Pferden beobachtet werden. Aufgrund der guten Verträglichkeit sowie der anhaltenden Volumenwirksamkeit ist die Infusion von Infukoll HES bei Pferden mit akuter Kolitis und Kolik zu empfehlen. Es wäre wünschenswert, Infukoll HES bei jedem chirurgischen Kolikpatienten mit beginnender oder manifester Dehydratation einzusetzen und damit Mikrozirkulationsstörungen, v.a. im Bereich des Gastrointestinaltraktes, frühzeitig zu beheben. In vergangenen Studien konnte bereits nachgewiesen werden, dass chirurgische Kolikpatienten eine signifikant höhere Überlebensrate haben, wenn diese mit HES behandelt werden. Ob durch den Einsatz von HES die Inzidenz postoperativer Komplikationen, unter besonderer Berücksichtigung des paralytischen Ileus, gesenkt und dadurch die Rekonvales-zenz verkürzt werden kann, müssen nachfolgende Studien zeigen. / The purpose of this study was to investigate the pharmacokinetic of Infukoll HES 10% and the clinical effects of this solution in various dosages compared to isotonic and hypertonic saline in adult healthy horses. In a follow up prospective investigation the clinical effectiveness of the plasma volume substitute in horses with colic or acute colitis was proven. The trial group consisted of 6 normal warmblooded mares which received 5 series of a single dose i.v. infusion of HES each, at a does of 5 ml/kg bwt (series no. 1), 10 ml/kg bwt (series no. 2) and 15 ml/kg bwt (series no. 3) as well as isotonic saline (15 ml/kg bwt – series no. 4) and hypertonic saline (4 ml/kg bwt – series no. 5). Patients were classified into 3 groups: horses with acute colitis (group 1; n=8), horses with ileus of the small intestine (group 2; n=7) and with ileus of the large intestine (group 3; n=9). All 3 groups received an i.v. bolus infu-sion of isotonic saline (10 ml/kg bwt) and Infukoll HES (10 ml/kg bwt). Subsequently the fluid therapy was continued with isotonic saline at a dose of 4 ml/kg/h. Blood samples were collected immediately pre and post application after 10 minutes, 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12 and 24 hours. At each time a complete blood count as well as total plasma protein and albumin concentration were determined. Amylase activity, glucose, urea and creatinine concentration in serum samples were measured in greater intervals. Only in the trial groups HES was determined in serum samples during a period of 24 hours and urinary values (urine density, GGT-creatinine-ratio, fractional excretion of Na, K, P) were measured or calculated within 4 hours after bolus infusion. In the trial group the infusion of Infukoll HES at each dosage was significantly more effec-tive as isotonic and hypertonic saline – measured on the dilution parameters PCV, hemoglobin, total plasma protein and albumin concentration. A clinical relevant influence of renal function was not proven in healthy horses. The application of Infukollâ HES resulted in a dose dependent prolongation of the APTT caused by hemodilution. However used the influence of the various dosages might not be relevant. Overall HES behave in horses as equal as in human beings. It shows a linear pharmacokinetic and an almost intravascular distribution. The administration of HES causes a significant and dose dependent increase in amylase activity. In horses this form has never been published before. In patients the application of Infukoll HES causes a significant improvement of hydration status and cardiac function. The influence of renal function and the APTT is slight when compared with the effects of shock and the trauma of surgery. A temporary, not significant increase of urea as well as a prolongation of the APTT was observed after the bolus infusion with HES. Already pre infusion values of both of these parameters were pathologically high in the majority of the patients. There is a highly significant correlation between survival and APTT as well as heart rate at pre infusion values (p<0,01). Amylase activity behave in patients as equal as in trial horses and increased significantly. In 6/24 (25%) horses pre infusion values were considerably higher than in the other patients and in the trial horses. No incompatibility reactions or side effects were observed neither in trial horses nor in patients. Because of the well tolerability and the long lasting volume effect Infukoll HES can be recommended for use in horses with colic or acute colitis. It would be desirable to use Infukoll HES in each case of colic surgery and dehydration because it is necessary in these patients to rapidly correct disturbances of microcirculation especially of the gastrointestinal tract. A significantly higher survival rate of HES treated horses undergoing colic surgery has been already proven in former investigations. Clinical studies in progress may confirm if the incidence of post operative complications particularly of the paralytic ileus might be lower and the recovery from surgery might be shorter.
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Konzentration des C-reaktiven Proteins (CRP) im Blutserum bei Hunden mit postoperativen WundheilungsstörungenKnapp, Andreas 04 May 2004 (has links)
Wundheilungsstörungen können zu einer ernsthaften Beeinträchtigung der Gesundheit des Patien-ten führen. Neben einem effektiven prophylaktischen und therapeutischen Wundmanagement ist auch die Erfassung von Störungen der Wundheilung von großer Bedeutung für den weiteren Ver-lauf. Aufgrund der Schwierigkeit, derartige Störungen frühzeitig anhand lokaler klinischer Sym-ptome zu diagnostizieren sowie aufgrund der Subjektivität dieser Beurteilung, hat sich in der Humanmedizin der Parameter Serum-CRP-Konzentration etabliert. Anhand der Untersuchung von Seren 39 klinisch gesunder Hunde mittels ELISA wurde für die canine CRP-Konzentration ein Vergleichswert von x (Median) = 13,5 µg/ml (25 % Quartil = 9,9 µg/ml; 75 % Quartil = 20,5 µg/ml) ermittelt. 175 Hunde, die einem chirurgischen Eingriff unterzogen wurden, konnten erfasst werden. Der Ein-fluss der zwischen einem Trauma und der präoperativen Probenentnahme verstrichenen Zeit (t) auf die CRP-Konzentration im Blutserum wurde bei 109 Patienten untersucht, die ein präoperatives Trauma erlitten. Gruppe II (t ≥ 6 Stunden < 48 Stunden; n = 52; x = 183,0 µg/ml) und Gruppe III (t ≥ 48 Stunden < 2 Wochen; n = 28; x = 72,7 µg/ml) zeigten im Vergleich zu klinisch gesunden Hunden (Vergleichswert x = 13,5 µg/ml) signifikant höhere CRP-Konzentrationen. In Gruppe I (t < 6 Stunden; n = 10; x = 12,1 µg/ml) und IV (t ≥ 2 Wochen; n = 19; x = 19,3 µg/ml) waren keine derartigen Unterschiede nachweisbar. Trotz erheblicher Traumatisierung erfolgte also bis 6 Stunden nach dem Trauma noch kein CRP-Konzentrationsanstieg. Der Einfluss der Schwere der Traumatisierung auf die präoperative Serum-CRP-Konzentration wurde bei 38 Patienten ermittelt. Patienten mit isolierter Weichteilschädigung dritten Grades (x = 160,6 µg/ml; n = 4), geschlos-sener Fraktur ersten (x = 104,0 µg/ml; n = 8), zweiten (x = 170,8 µg/ml; n = 14) und dritten Grades (x = 256,4 µg/ml; n = 7) sowie offener Fraktur dritten Grades (x = 378,8 µg/ml; n = 5) wiesen signifikant über dem CRP-Vergleichswert (x = 13,5 µg/ml) liegende Konzentrationen auf. Signifikante Unterschiede der CRP-Konzentration bestanden zwischen Hunden mit geschlossenen Frakturen ersten Grades (x = 104,0 µg/ml) und solchen dritten Grades (x = 256,4 µg/ml) sowie zwischen geschlossenen Frakturen ersten Grades (x = 104,0 µg/ml) und drittgradig offenen Frakturen (x = 378,8 µg/ml). Die präoperative CRP-Konzentration spiegelte folglich die Schwere des Traumas wieder. Der Verlauf von Serum-CRP-Konzentration, Leukozytenzahl im Blut und Körpertemperatur in Bezug zur klinischen Symptomatik im Wundbereich konnte bei 99 Patienten untersucht werden. Diese wurden in die Gruppen komplikationslose Wundheilung, Wundinfektion, Nahtdehiszenz, Serom, Hämatom, passagerer Reizzustand eingeteilt. Mit wenigen Ausnahmen in den Gruppen Hämatom und Serom wiesen die CRP-Konzentrationen zu allen Entnahmezeitpunkten signifikante Konzentrationserhöhungen gegenüber dem CRP-Vergleichswert (x = 13,5 µg/ml) auf. Bei Hunden mit komplikationsloser Wundheilung (Kontrollgruppe; n = 57) war ein stetiger Rückgang der initi-alen postoperativen Entzündungsreaktion festzustellen. Die CRP-Konzentration zeichnete sich durch einen signifikanten Konzentrationsanstieg zum ersten postoperativen Tag (präoperativ: x = 57,2 µg/ml, erster postoperativer Tag: x = 170,8 µg/ml) und durch einen signifikanten Abfall an den darauffolgenden postoperativen Tagen (zweiter Tag: x = 104,9 µg/ml, dritter Tag: x = 67,4 µg/ml, vierter Tag: x = 44,9 µg/ml, fünfter Tag: x = 40,5 µg/ml, sechster Tag: x = 30,1 µg/ml) aus. Die CRP-Konzentration bei Hunden mit komplikationsloser Wundheilung verlief somit parallel zu den reaktiven Vorgängen im Wundbereich. Elf Hunde entwickelten eine Wundinfektion. Die CRP-Konzentrationen an den postoperativen Tagen zwei (x = 196,8 µg/ml), drei (x = 125,0 µg/ml), vier (x =120,5 µg/ml), fünf (x = 157,5 µg/ml) und sechs (x = 114,9 µg/ml) waren signifikant gegenüber der Kontrollgruppe (zweiter Tag: x = 104,9 µg/ml, dritter Tag: x = 67,4 µg/ml, vierter Tag: x = 44,9 µg/ml, fünfter Tag: x = 40,5 µg/ml, sechster Tag: x = 30,1 µg/ml) erhöht. Die weitgehend unverändert hohen oder wieder ansteigenden CRP-Konzentrationen bei Patienten mit Wund-infektion verliefen parallel zu einer intensiven Entzündungssymptomatik, die noch am sechsten Tag postoperativ deutlich ausgeprägt war und in der Regel mit purulenter Exsudation einherging. Hunde mit Nahtdehiszenz (n = 5) zeigten an den postoperativen Tagen vier (x = 52,2 µg/ml), fünf (x = 77,5 µg/ml) und sechs (x = 63,4 µg/ml) signifikante Erhöhungen der CRP-Konzentration gegenüber der Kontrollgruppe (vierter Tag: x = 44,9 µg/ml, fünfter Tag: x = 40,5 µg/ml, sechster Tag: x = 30,1 µg/ml). Auch bei Hunden mit Nahtdehiszenz bestand eine ausgesprochene Paralle-lität zwischen dem Ausmaß der lokalen Entzündungsreaktionen und der Höhe der CRP-Konzen-tration. Bei Hunden mit Serom (n = 6) bestanden zu den jeweiligen Entnahmezeitpunkten keine signifikanten Unterschiede der CRP-Konzentration zur Kontrollgruppe (x = 40,5 µg/ml), bei Patienten mit Hämatom (n = 7) lediglich am fünften postoperativen Tag (x = 51,8 µg/ml). Die Wundheilungssituation bei Patienten mit passagerem Reizzustand (n = 12) war durch das Fehlen einer deutlichen Abnahme der initialen Entzündungsreaktion charakterisiert, jedoch ohne Vor-liegen offensichtlicher Anzeichen für das Vorhandensein einer Wundinfektion. Gegenüber der Kontrollgruppe (dritter Tag: x = 67,4 µg/ml, vierter Tag: x = 44,9 µg/ml, fünfter Tag: x = 40,5 µg/ml, sechster Tag: x = 30,1 µg/ml) waren die bei Patienten mit passagerem Reizzustand an den postoperativen Tagen drei (x = 115,6 µg/ml), vier (x = 91,6 µg/ml), fünf (x = 97,5 µg/ml) und sechs (x = 74,3 µg/ml) ermittelten CRP-Konzentrationen signifikant erhöht. Der CRP-Verlauf war somit dem Verlauf der CRP-Konzentration bei Patienten mit Wundinfektion ähnlich. Auf Grundlage der Untersuchungsergebnisse kann das Vorliegen einer Wundinfektion dann als gegeben angesehen werden, wenn mit einer unverändert ausgeprägten oder wieder aufflammenden Entzündungssymptomatik im Wundbereich ein entsprechendes Verhalten der CRP-Konzentration im Blutserum einhergeht. Zudem kann davon ausgegangen werden, dass die serielle Bestimmung der CRP-Konzentration eine geeignete Methode darstellt, die Wundheilungssituation objektiv zu beurteilen und die subjektive Interpretation klinischer Befunde zu ergänzen. Im Gegensatz hierzu erwiesen sich Leukozytenzahl im Blut und Körpertemperatur als hierfür ungeeignet.
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Molekulare Zielstrukturen im Alloxan-induzierten Diabetesmodell der MausSchulte im Walde, Sabine 01 March 2004 (has links)
Alloxan (ALX) ist ein klassisches Diabetogen, welches in Nagetieren spezifisch pankreatische ß-Zellen zerstört und Symptome induziert, die dem humanen Typ-1-Diabetes vergleichbar sind. Durch eine einmalige, intravenöse (iv) Injektion einer subtoxischen Dosis von 50 mg ALX/kg Körpergewicht (KG) werden Schäden an der ß-Zelle hervorgerufen, die innerhalb von 48-72 Stunden in 50% der Mäuse einen Diabetes auslösen (Schwellenwert Euglykämie zu Hyperglykämie ist 11,1 mmol/l). Das toxische Potential von ALX besteht in der Generierung von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS), vorwiegend Superoxidanion-, Wasserstoffperoxid- und Hydroxylradikalen. Ziel der vorliegenden Arbeit war zu untersuchen, ob durch ALX präferentiell Strukturen der ß-Zelle zerstört werden, die essentiell für die ß-Zellfunktion – die Insulinproduktion – sind. Diese sind u.a. der Glucosetransporter 2 (GLUT2), die Glucokinase und das Proinsulin. Daran anschliessend stellte sich die Frage, ob ALX-Toxizität durch Vorbehandlung mit D-Glucose (D-G), 5-Thio-D-Glucose (5-T-G) oder mit Zink-angereichertem Trinkwasser – zur Anreicherung des Antioxidants Metallothionein - verhindert werden kann. Hierzu wurden männliche C57BL/6- und 129S3-Mäuse entweder einmalig iv mit D-G oder 5-T-G vorbehandelt oder die Mäuse erhielten eine Woche vor der ALX-Injektion und über die gesamte Versuchsdauer hinweg Zink-angereichertes Trinkwasser. Anschliessend wurde der Einfluss auf den ALX-induzierten Diabetes, die orale Glucosetoleranz und die mRNA-Expression der oben genannten Gene mittels RT-PCR untersucht. Der Gesamtinsulingehalt der ALX-behandelten Pancreata wurde über die Bestimmung des immunreaktiven Insulins ermittelt. In der vorliegenden Arbeit wird gezeigt, dass 1.) die Vorbehandlung mit D-G den ALX-induzierten Diabetes signifikant (p0,001) verhinderte; 2.) trotz Euglykämie in mit D-G- und ALX-behandelten Mäusen eine pathologische orale Glucosetoleranz über Wochen als ALX-Folgeschaden persistierte; 3.) die Vorbehandlung mit 5-T-G, dem chemisch der D-G ähnlichsten Analog, jedoch den ALX-induzierten Diabetes signifikant (p0,001) potenzierte; 4.) Zink-angereichertes Trinkwasser die ALX-induzierte Hyperglykämie signifikant (p0,001) reduzierte; 5.) ALX zunächst die mRNA-Expression des GLUT2 signifikant (p0,001) reduzierte und nachfolgend auch signifikant (p0,05) die mRNA-Expression der Glucokinase, wenn auch weniger ausgeprägt als für die GLUT2-Expression; 6.) ALX keine Veränderung der mRNA-Expression von Proinsulin auslöste; 7.) die Vorbehandlung mit D-G signifikant (p0,05) die ALX-induzierte Reduktion der mRNA-Expression von GLUT2 und der Glucokinase verhinderte und 8.) der Insulingehalt im gesamten Pankreas 24 h nach ALX-Injektion signifikant (p0,05) reduziert wurde. Es wird geschlussfolgert, dass der GLUT2 und die Glucokinase primäre Zielstrukturen der ALX-Toxizität unter den verwendeten Versuchsbedingungen sind. Diese Läsionen sind die Ursache für den Diabetes. Durch Vorbehandlung mit D-G können der GLUT2 und die Glucokinase vor ALX-Toxizität geschützt werden, obwohl trotz Euglykämie unter physiologischen Bedingungen eine pathologische orale Glucosetoleranz als ALX-Folgeschaden in den Mäusen persistierte. Es muß noch geklärt werden, worin die Gründe für den protektiven Effekt der D-G und den potenzierenden Effekt der 5-T-G liegen und inwieweit ALX-induzierte Radikale selektiv wirksam sind, oder ob diese Selektivität auf anderen Mechanismen, wie z.B. Transkriptionsfaktoren, beruht. Letztendlich zeigen diese Befunde, dass sich der pathogenetische Mechanismus von ALX von anderen Diabetogenen unterscheidet, wie z.B. Streptozotozin, welches selektiv den GLUT2 schädigt, der durch Vorbehandlung mit 5-T-G vor der Streptozotocin-Toxizität geschützt werden kann. Daraus ist abzuleiten, dass es in der Präventivmedizin unterschiedlicher Vorsorgemassnahmen bedarf, um Risiko-patienten vor der Manifestation eines Diabetes mellitus zu schützen. / Type 1 diabetes results from irreversible damage of insulin-producing ß-cells. In laboratory animals, diabetes can be induced with alloxan (ALX). ALX is a potent generator of reactive oxygen species (ROS), which can mediate ß-cell toxicity. However, the initial lesions on essential ß-cell structures are not known. In this study, we analyzed the effect of ALX on the glucose transporter 2 (GLUT2), glucokinase and proinsulin. For this purpose, we investigated the effect of pretreatment with the glucose analogues D-glucose (D-G) and 5-thio-D-glucose (5-T-G), as well as with zinc-enriched drinking water to induce the antioxidant metallothionein, on ALX-induced diabetes, on oral glucose tolerance (OGT) and on the mRNA-expression of the above mentioned genes with semiquantitative RT-PCR in male C57BL/6 and 129S3 mice. The total insulin content of ALX-treated pancreata was determined as immune reactive insulin. One single intravenous (iv) injection of 50 mg ALX/kg body weight (bwt) induced diabetes in 50% of mice of both strains (blood glucose level 11.1 mmol/l). One single iv preinjection of D-G prevented significantly (p0,001) diabetes in both strains, yet, in these euglycemic mice, an impaired oral glucose tolerance persisted. In contrast, the pretreatment with a single injection of 5-T-G potentiated significantly (p0,001) the toxicity of ALX. Administration of zinc-enriched drinking water, however, reduced ALX-induced hyperglycemia (p0,001). The mRNA-expression of GLUT2 and glucokinase was time-dependently reduced and the effect was more pronounced for GLUT2 (p0,001) than for glucokinase (p0,05). The pretreatment with D-G protected against the mRNA-reduction of both GLUT2 and glucokinase (p0,05). Interestingly, the mRNA-expression of proinsulin remained unaffected as well as the pancreatic total insulin content. A significant (p0,05) reduction of pancreatic insulin content was found after 24 h. In conclusion, ALX exerts differential toxicity on essential ß-cell structures. This toxic effect was more pronounced for GLUT2 than for glucokinase mRNA. Pretreatment with D-G prevented ALX-toxicity, whereas in euglycemic mice an impaired oral glucose tolerance persisted. It has to be elucidated, whether ALX-induced ROS select essential ß-cell structures or whether, as one possibility, transcription factors in the ß-cell are specifically directing ROS to GLUT2 and glucokinase mRNA. Finally, these results differ from those obtained with other diabetogens, e.g., streptozotocin, which exerts selective toxicity on the GLUT2 and which is prevented by 5-T-G. However, diabetogens damage ß-cell function through different pathogenic pathways and, therefore, different interventional regimen may be required to prevent type 1 diabetes in individuals at risk.
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