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

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

Whilst there has been a recent increase in interest in using positive reinforcement training for laboratory-housed primates, there remains a reluctance to put into practice training programmes. Much of this reticence seems to stem from lack of expertise in the running of training programmes, and a perception that training requires a large time investment, with concurrent staff costs. The aim of this thesis was to provide practical recommendations for the use of training programmes in laboratories, providing primate users and carestaff with background information needed to successfully implement training programmes whilst improving the welfare of the animals in their care. Training was carried out with two species, cynomolgus macaques (Macaca fascicularis) and common marmosets (Callithrix jacchus) in three different research laboratories to ensure practicability was as wide ranging as possible. Training success and the time investment required were closely related to the primate's temperament, most notably an individual's willingness to interact with humans, in both common marmosets and cynomolgus macaques. Age and sex however had no effect on an individual's trainability. The training of common marmosets was more successful than that with cynomolgus macaques, possibly due to differences in early experience and socialisation. Positive reinforcement training helped both species to cope with the stress of cage change or cleaning, with the monkeys showing less anxiety-related behaviour following the training programme than before. Involving two trainers in the training process did not affect the speed at which common marmosets learned to cooperate with transport box training, but behavioural observations showed that initial training sessions with a new trainer led to animals experiencing some anxiety. This however was relatively transient. Whilst the training of common marmosets to cooperate with hand capture was possible, there seemed little benefit in doing so as the monkeys did not show a reduced behavioural or physiological stress response to trained capture as compared to hand capture prior to training. However strong evidence was found that following both training and positive human interactions the marmosets coped better with capture and stress was reduced. It is recommended that an increased use of early socialisation would benefit laboratory-housed primates, and would also help improve the success of training. Further, the time investment required shows that training is practicable in the laboratory for both species, and that positive reinforcement training is an important way of improving their welfare likely through reducing boredom and fear.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:36:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CristianoSS.pdf: 703357 bytes, checksum: 61a9f2f7ebf9d69474aa37bec7180627 (MD5) Previous issue date: 2008-04-23 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / Immediate-early genes (IEGs) expression has been widely used as a valuable tool to investigate brain areas activated by specific stimuli. Studies of natural vocalizations, specially in songbirds, have largely benefited from this tool. Here we used IEGs expression to investigate brain areas activated by the hearing of conspecific common marmoset (Callithrix jacchus) vocalizations and/or utterance of antiphonal vocalizations. Nine adult male common marmosets were housed in sound-attenuating cages. Six animals were stimulated with playbacks of freely recorded natural long distance vocalizations (phee calls and twitters; 45 min. total duration). Three of them vocalized in response (O/V group) and three did not (O/n group). The control group (C) was composed by the remaining animals, which neither heard the playbacks nor spontaneously vocalized. After one hour of the stimulation onset (or no stimulation, in the case of the C group), animals were perfused with 0,9% phosphate-saline buffer and 4% paraformaldehyde. The tissue was coronally sectioned at 20 micro meter in a cryostat and submitted to immunohistochemistry for the IEGs egr-1 and c-fos. Marked immunoreactivity was observed in the auditory cortex of O/V and O/n subjects and in the anterior cingulate cortex, the dorsomedial prefrontal cortex and the ventrolateral prefrontal cortex of O/V subjects. In this study, brain areas activated by vocalizations of common marmosets were investigated using IEGs expression for the first time. Our results with the egr-1 gene indicate that potential plastic phenomena occur in areas related to hearing and uttering conspecific vocalizations. / A express?o de genes imediatos tem sido largamente utilizada na investiga??o de ?reas cerebrais ativadas por est?mulos espec?ficos. Estudos de comunica??o vocal, especialmente em aves canoras, t?m se beneficiado enormemente dessa ferramente. Neste trabalho, utilizamos a express?o de genes imediatos para identificar as ?reas corticiais ativadas pela audi??o e express?o de vocaliza??es co-espec?ficas de sag?is comuns (Callithrix jacchus). Nove sag?is comuns machos adultos foram mantidos em caixas de atenua??o ac?stica. Seis animais foram expostos a playbacks de vocaliza??es co-espec?ficas naturais (phee calls e twitters; total de 45 minutos). Tr?s deles vocalizaram em resposta, compondo o grupo que "ouviu e vocalizou" (O/V), e tr?s permaneceram em sil?ncio (grupo O/n). O grupo controle (C) foi composto pelos tr?s animais restantes, que n?o foram expostos ao est?mulo e nem vocalizaram espontaneamente. Depois de uma hora do in?cio do est?mulo, (ou nenhum est?mulo, no caso do grupo C), os animais foram perfundidos com solu??o salina 0,9%, seguida de paraformalde?do 4%. Os c?rebros foram removidos e cortados coronalmente a 20 micro metros com o aux?lio de um criostato e submetidos a imunohistoqu?mica para os genes imediatos egr-1 and c-fos. Maior imunorreatividade foi observada no c?rtex auditivo prim?rio dos animais dos grupos O/V e O/n e no c?rtex cingulado anterior, c?rtex pr?-frontal dorso-medial e c?rtex pr?-frontal ventro-lateral dos animais do grupo O/V. Este trabalho foi o primeiro a utilizar a express?o de genes imediatos no estudo das ?reas corticais envolvidas na comunica??o de sag?is comuns. Nossos resultados, especialmente em rela??o ao gene egr-1, indicam que eventos potencialmente pl?sticos ocorrem nas ?reas relacionadas ? audi??o e emiss?o de vocaliza??es co-espec?ficas.Express?o de genes imediatos induzidos por vocaliza??es em sag?is-comuns (Callithrix jacchus)

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:37:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarolinaCA_DISSERT.pdf: 2842733 bytes, checksum: 3e54d35218351983a82f9dd10743303b (MD5) Previous issue date: 2013-04-12 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / One of the main environmental cues for the adjustment of temporal organization of the animals is the light-dark cycle (LD), which undergoes changes in phase duration throughout the seasons. Photoperiod signaling by melatonin in mammals allows behavioral changes along the year, as in the activity-rest cycle, in mood states and in cognitive performance. The aim of this study was to investigate if common marmoset (Callithrix jacchus) exhibits behavioral changes under short and long photoperiods in a 24h cycle, assessing their individual behaviors, vocal repertoire, exploratory activity (EA), recognition memory (RM) and the circadian rhythm of locomotor activity (CRA). Eight adult marmosets were exposed to a light-dark cycle of 12:12; LD 08:16; LD 12:12 and LD 16:08, sequentially, for four weeks in each condition. Locomotor activity was recorded 24h/day by passive infrared motion detectors above the individual cages. A video camera system was programmed to record each animal, twice a week, on the first two light hours. From the videos, frequency of behaviors was registered as anxiety-like, grooming, alert, hanging position, staying in nest box and feeding using continuous focal animal sampling method. Simultaneously, the calls emitted in the experimental room were recorded by a single microphone centrally located and categorized as affiliative (whirr, chirp), contact (phee), long distance (loud shrill), agonistic (twitter) and alarm (tsik, seep, see). EA was assessed on the third hour after lights onset on the last week of each condition. In a first session, marmosets were exposed to one unfamiliar object during 15 min and 24h later, on the second session, a novel object was added to evaluate RM. Results showed that long days caused a decreased of amplitude and period variance of the CRA, but not short days. Short days decreased the total daily activity and active phase duration. On long days, active phase duration increased due to an advance of activity onset in relation to symmetric days. However, not all subjects started the activity earlier on long days. The activity offset was similar to symmetric days for the majority of marmosets. Results of EA showed that RM was not affected by short or long days, and that the marmosets exhibited a decreased in duration of EA on long days. Frequency and type of calls and frequency of anxiety-like behaviors, staying in nest box and grooming were lower on the first two light hours on long days. Considering the whole active phase of marmosets as we elucidate the results of vocalizations and behaviors, it is possible that these changes in the first two light hours are due to the shifting of temporal distribution of marmoset activities, since some animals did not advance the activity onset on long days. Consequently, the marmosets mean decreased because the sampling was not possible. In conclusion, marmosets synchronized the CRA to the tested photoperiods and as the phase angle varied a lot among marmosets it is suggested that they can use different strategies. Also, long days had an effect on activity-rest cycle and exploratory behaviors / Uma das principais pistas ambientais para o ajuste da organiza??o temporal dos animais ? o ciclo claro-escuro (CE), que sofre altera??o na dura??o das fases no decorrer das esta??es do ano. A sinaliza??o do fotoper?odo pelo horm?nio melatonina possibilita que os mam?feros se comportem de forma diferenciada ao longo do ano, como no ritmo de atividade-repouso, nos estados de humor e no desempenho cognitivo. Este estudo teve como objetivo avaliar se o sagui (Callithrix jacchus) exibe altera??es comportamentais em fotofases de diferentes dura??es em ciclo CE de 24h por meio da avalia??o dos repert?rios comportamental e vocal, da atividade explorat?ria (AE), da mem?ria de reconhecimento (MR) e do ritmo circadiano de atividade locomotora (RCA) em ambiente laboratorial. Oito saguis adultos, alojados individualmente, passaram 28 dias em cada etapa: dias sim?tricos (DS1 - CE 12h:12h), dias curtos (DC - CE 8h:16h), DS2 (CE 12h:12h) e dias longos (DL - CE 16h:8h). A atividade locomotora foi registrada continuamente por sensores de movimento acima das gaiolas. Um sistema de c?meras registrou os comportamentos individuais por 2 horas ap?s o in?cio do claro, duas vezes por semana. A partir das filmagens, foi amostrada a frequ?ncia dos comportamentos ansiosos, cata??o, alerta, pendurado, ficar na caixa ninho e comer pelo m?todo Animal Focal Cont?nuo. Ao mesmo tempo, um microfone registrou as vocaliza??es emitidas na sala de experimenta??o, categorizadas em afiliativa (whirr, chirp), contato (phee), longa dist?ncia (loud shrill), agon?stica (twitter) e alarme (tsik, seep, see). A AE foi avaliada na terceira hora ap?s o in?cio do claro em 2 sess?es de 15 min na ?ltima semana de cada ciclo. Na primeira apresenta??o, foi utilizado um objeto n?o familiar e 24 h depois, na segunda apresenta??o, foi adicionado um novo objeto para avaliar a MR. Os resultados mostraram que os DL diminu?ram a amplitude e a vari?ncia do per?odo do RCA, mas n?o os DC. Os DC causaram uma diminui??o do total di?rio de atividade e da dura??o da fase ativa. Nos DL, a dura??o da fase ativa aumentou devido a um avan?o no in?cio da atividade em rela??o aos dias sim?tricos. Contudo, nem todos os sujeitos iniciaram a atividade mais cedo nos dias longos. O hor?rio de t?rmino da atividade nos DL foi similar aos DS para a maioria dos sujeitos. Os resultados da AE mostrou que os DL e DC n?o afetaram a MR dos saguis e que os DL reduziram a dura??o da AE. Tamb?m foi observado nos DL uma redu??o da frequ?ncia e da diversidade das vocaliza??es, bem como da frequ?ncia dos comportamentos ansiosos, ficar na caixa ninho e cata??o nas duas horas ap?s in?cio do claro. Considerando toda a fase ativa na interpreta??o dos resultados dos comportamentos e vocaliza??es, ? poss?vel que essas altera??es nas duas horas iniciais tenham sido pelo deslocamento da distribui??o temporal da atividade do sagui e n?o um efeito genu?no dos DL, pois alguns animais n?o avan?aram o in?cio da atividade nos DL, causando a redu??o na m?dia do grupo por impossibilitar a amostragem. Em conclus?o, os saguis sincronizaram o RCA aos fotoper?odos e, pela varia??o individual nas rela??es de fase, parecem fazer uso de diferentes estrat?gias. Al?m disso, os DL afetaram o ciclo de atividade e repouso e as respostas explorat?rias

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

Wie für viele andere Zivilisationskrankheiten werden auch für Atherosklerose und dadurch verursachte Erkrankungen wie Herzinfarkt oder Schlaganfall die Weichen mitunter schon vor der Geburt gestellt. Pränatale oder fetale Programmierung heißt der Mechanismus, durch den negative Umweltbedingungen während der Schwangerschaft, allen voran der Einfluss von Stresshormonen, auf die Entwicklung des Fetus wirken und die Prädisposition für spätere Erkrankungen schaffen können (SCHWAB 2009, SECKL 2001). Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Auswirkungen von Stress während der Schwangerschaft auf den Fettstoffwechsel der Nachkommen unter besonderer Berücksichtigung bekannter Herz-Kreislauf-Risikofaktoren zu untersuchen. Zu diesem Zweck wurde 28 Weißbüschelaffen (F0) während der Trächtigkeit eine Woche lang täglich Dexamethason (DEX) – ein synthetisches Glucocorticoid (GC), welches die Plazentaschranke passieren kann (TEGETHOFF et al. 2009) – oral verabreicht (BEINDORFF et al. 2006, EINSPANIER et al. 2006c). Die drei weiblichen Folgegenerationen DEX F1 (n = 5), DEX F2 (n = 6) und DEX F3 (n = 3) dieser Tiere wurden untersucht, wobei sich die Medikamentengabe auf die F0-Generation beschränkte und alle weiteren Trächtigkeiten ungestört verliefen. Im Alter von 3,3 bis 5,6 Jahren (DEX F1) bzw. von Geburt an bis 1,5 Jahre (DEX F2, DEX F3) wurden die Tiere wöchentlich gewogen. In Blutproben wurden einerseits Fettsäuren (FS), andererseits Cholesterol (CHOL), Triglyceride (TG) und Lipoproteine gemessen, wobei zwei Methoden – enzymatische Analyse nach Ultrazentrifugation und direkter Assay – zum Einsatz kamen. Alle Resultate wurden denen gesunder Kontrolltiere ähnlichen Alters (n = 12) gegenübergestellt. Die Körpermasse unterschied sich zu keinem Zeitpunkt signifikant zwischen den Nachkommen der mit DEX behandelten Tiere und den Kontrollgruppen. Entweder gab es keinen programmierten Effekt auf das Gewicht oder er wurde durch individuelle Schwankungen, möglicherweise verstärkt durch erhöhte Stressempfindlichkeit oder Hyperaktivität der DEX-Nachkommen (FRENCH et al. 2004, SCHWAB 2009) und damit einhergehende Tendenz zur Gewichtsabnahme (KAPLAN und SHELMIDINE 2010) maskiert. Beide Methoden zur Untersuchung des Lipoproteinprofils erschienen für Weißbüschelaffen geeignet und können für zukünftige Untersuchungen empfohlen werden. Bei den Kontrollgruppen fiel auf, dass ältere Tiere u. a. signifikant mehr LDL- und VLDL-CHOL, aber signifikant weniger HDL-TG und n3-FS hatten als jüngere, was auf ein wie beim Menschen mit dem Alter steigendes Herz-Kreislauf-Risiko (CARLSSON et al. 2010) schließen lässt. Sowohl DEX F2 als auch DEX F3 wiesen signifikant höhere Konzentrationen von LDL-CHOL, signifikant niedrigere Werte von HDL-TG, mehr Gesamt-CHOL sowie einen höheren Quotienten CHOL : HDL-CHOL im Blutplasma auf als die Kontrolltiere. Diese Parameter gehören zu den in der humanmedizinischen Diagnostik genutzten Herz-Kreislauf-Risikofaktoren und die Veränderungen weisen auf eine erhöhte Auftrittswahrscheinlichkeit kardiovaskulärer Erkrankungen hin (KANNEL et al. 1994, LUSIS et al. 2004, NCEP 2002). Zusätzlich fielen bei DEX F1, DEX F2 und DEX F3 im Vergleich zu den Kontrollen signifikant erniedrigte Gehalte an n3-FS auf, die u. a. für ihre antiphlogistische und kardioprotektive Wirkung bekannt sind (ALONSO et al. 2003, CALDER 2004, KINSELLA et al. 1990). Pränatale GC-Behandlung rief demzufolge über Veränderungen im Fettstoffwechsel ein erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen bei ihren weiblichen Nachkommen F1 bis F3 hervor. Dies lässt auf epigenetische Effekte schließen, welche in weiterführenden Untersuchungen genauer erforscht werden sollten.:Abkürzungsverzeichnis 1 Einleitung 1 2 Literaturübersicht 4 2.1 Fettstoffwechsel 4 2.2 Atherosklerose 7 2.3 Stress in der Schwangerschaft 9 2.4 Der Weißbüschelaffe (Callithrix jacchus) 15 3 Tiere, Material und Methoden 17 3.1 Tiere 17 3.1.1 Vorangegangener Versuch in Göttingen – Pränataler Stress 17 3.1.1.1 Material und Methoden 17 3.1.1.2 Ergebnisse 18 3.1.2 Versuchsgruppen 19 3.1.3 Haltung 20 3.1.4 Ernährung 21 3.1.5 Geburtenkontrolle 22 3.2 Datensammlung 23 3.2.1 Körpergewicht 23 3.2.2 Blutparameter des Fettstoffwechsels 23 3.2.2.1 Probengewinnung 24 3.2.2.2 Lipoproteinanalyse 25 3.2.2.3 Fettsäureanalyse 26 3.3 Statistische Auswertung 27 4 Ergebnisse 28 4.1 Körpergewicht 28 4.2 Blutparameter des Fettstoffwechsels 30 4.2.1 Vergleich der Methoden MU und MD 36 4.2.2 CONTROL YOUNG im Alter von 9 und 19 Monaten 36 4.2.3 Altersabhängigkeit der Parameter bei gesunden Kontrolltieren37 4.2.4 Einfluss pränataler DEX-Gabe auf die Nachkommen F1 bis F3 38 4.2.4.1 Lipoproteine 38 4.2.4.2 Fettsäuren 40 5 Diskussion 41 5.1 Versuchsaufbau 41 5.2 Ergebnisse: Körpergewicht 43 5.3 Ergebnisse: Blutparameter des Fettstoffwechsels 45 5.4 Fazit 47 6 Zusammenfassung 48 7 Summary 50 8 Literaturverzeichnis 52 9 Anhang I 9.1 Buchwald U, Teupser D, Kuehnel F, Grohmann J, Schmieder N, Beindorff N, Schlumbohm C, Fuhrmann H, Einspanier A. Prenatal stress programs lipid metabolism enhancing cardiovascular risk in the female F1, F2, and F3 generation in the primate model common marmoset (Callithrix jacchus). J Med Primatol. 2012;41:231-40. doi: 10.1111/j.1600-0684.2012.00551.x. [Zeitschriftenartikel] I 9.2 Buchwald U, Gassdorf F, Grohmann J, Teupser D, Habla C, Einspanier A. Prenatal dexamethasone application influences parameters of lipid metabolism in the female F2 and F3 generation of common marmoset monkeys (Callithrix jacchus). New Paradigms in Laboratory Animal Science. 2010;33. [Abstract zu einem Vortrag] XXIII 9.3 Buchwald U, Kühnel F, Grohmann J, Teupser D, Einspanier A. Intrauterine Stresshormone beeinflussen den Fettstoffwechsel weiblicher Nachkommen des Weißbüschelaffen (Callithrix jacchus). Leipzig Research Festival for Life Sciences. 2010;220. ISBN 978-3-9810760-6-6. [Abstract zu einem Poster] XXV Danksagung / As for many other civilization diseases, the way for atherosclerosis and hence heart attack and stroke can be paved even before birth. The mechanism by which negative environmental circumstances, first of all the influence of stress hormones, can alter the development of the fetus and cause a predisposition for diseases later in life is called prenatal or fetal programming (SCHWAB 2009, SECKL 2001). The aim of the present study was to investigate the consequences of stress during pregnancy on lipid metabolism of the offspring with special regard to known cardiovascular risk factors. Therefore, 28 common marmosets (F0) were given dexamethasone (DEX) – a synthetic glucocorticoid (GC) with the ability to pass the placenta easily (TEGETHOFF et al. 2009) – orally, once daily for one week during gestation (BEINDORFF et al. 2006, EINSPANIER et al. 2006c). The three female filial generations DEX F1 (n = 5), DEX F2 (n = 6) and DEX F3 (n = 3) of those monkeys were investigated. Only the F0 generation was treated with DEX, while all of the following pregnancies remained undisturbed. At the age of 3.3 up to 5.6 years (DEX F1) and from birth until 1.5 years (DEX F2, DEX F3), respectively, the animals were weighed weekly. Blood samples were analyzed on the one hand for fatty acids (FA), on the other hand for cholesterol (CHOL), triglycerides (TG) and lipoproteins using two different methods – enzymatic analysis after ultracentrifugation and direct assay. All results were compared to those of healthy controls of similar age (n = 12). Body mass of the offspring of dams prenatally treated with DEX was not significantly different from that of the controls at any point of time. Either there was no programming effect on weight or it was masked by individual fluctuations, maybe potentiated by hyperactivity or a higher sensitivity to stress of the DEX offspring (FRENCH et al. 2004, SCHWAB 2009) and hence a tendency to loose weight (KAPLAN and SHELMIDINE 2010). Both methods for lipoprotein analysis seemed to be suitable for the common marmoset and can be recommended for future investigations. In the controls, older animals showed significantly more LDL and VLDL CHOL, but significantly less HDL TG and n3 FA than younger ones, which points out to a cardiovascular risk rising with age as in humans (CARLSSON et al. 2010). DEX F2 and DEX F3 had significantly higher concentrations of LDL CHOL, significantly lower levels of HDL TG, more total CHOL and a higher ratio of CHOL : HDL CHOL in blood plasma than the controls. Those parameters are well-known human medicine cardiovascular risk factors and the aberrations detected indicate a higher probability of developing cardiovascular diseases (KANNEL et al. 1994, LUSIS et al. 2004, NCEP 2002). Additionally, compared to the controls, all DEX generations F1 to F3 showed significantly lower levels of n3 FA, which are known for their antiinflammatory and cardioprotective effects amongst others (ALONSO et al. 2003, CALDER 2004, KINSELLA et al. 1990). Consequently, prenatal treatment with GC caused an increased risk for cardiovascular diseases in the female offspring F1 up to F3 via alteration of lipid metabolism. This points out to epigenetic effects, which require further investigation.:Abkürzungsverzeichnis 1 Einleitung 1 2 Literaturübersicht 4 2.1 Fettstoffwechsel 4 2.2 Atherosklerose 7 2.3 Stress in der Schwangerschaft 9 2.4 Der Weißbüschelaffe (Callithrix jacchus) 15 3 Tiere, Material und Methoden 17 3.1 Tiere 17 3.1.1 Vorangegangener Versuch in Göttingen – Pränataler Stress 17 3.1.1.1 Material und Methoden 17 3.1.1.2 Ergebnisse 18 3.1.2 Versuchsgruppen 19 3.1.3 Haltung 20 3.1.4 Ernährung 21 3.1.5 Geburtenkontrolle 22 3.2 Datensammlung 23 3.2.1 Körpergewicht 23 3.2.2 Blutparameter des Fettstoffwechsels 23 3.2.2.1 Probengewinnung 24 3.2.2.2 Lipoproteinanalyse 25 3.2.2.3 Fettsäureanalyse 26 3.3 Statistische Auswertung 27 4 Ergebnisse 28 4.1 Körpergewicht 28 4.2 Blutparameter des Fettstoffwechsels 30 4.2.1 Vergleich der Methoden MU und MD 36 4.2.2 CONTROL YOUNG im Alter von 9 und 19 Monaten 36 4.2.3 Altersabhängigkeit der Parameter bei gesunden Kontrolltieren37 4.2.4 Einfluss pränataler DEX-Gabe auf die Nachkommen F1 bis F3 38 4.2.4.1 Lipoproteine 38 4.2.4.2 Fettsäuren 40 5 Diskussion 41 5.1 Versuchsaufbau 41 5.2 Ergebnisse: Körpergewicht 43 5.3 Ergebnisse: Blutparameter des Fettstoffwechsels 45 5.4 Fazit 47 6 Zusammenfassung 48 7 Summary 50 8 Literaturverzeichnis 52 9 Anhang I 9.1 Buchwald U, Teupser D, Kuehnel F, Grohmann J, Schmieder N, Beindorff N, Schlumbohm C, Fuhrmann H, Einspanier A. Prenatal stress programs lipid metabolism enhancing cardiovascular risk in the female F1, F2, and F3 generation in the primate model common marmoset (Callithrix jacchus). J Med Primatol. 2012;41:231-40. doi: 10.1111/j.1600-0684.2012.00551.x. [Zeitschriftenartikel] I 9.2 Buchwald U, Gassdorf F, Grohmann J, Teupser D, Habla C, Einspanier A. Prenatal dexamethasone application influences parameters of lipid metabolism in the female F2 and F3 generation of common marmoset monkeys (Callithrix jacchus). New Paradigms in Laboratory Animal Science. 2010;33. [Abstract zu einem Vortrag] XXIII 9.3 Buchwald U, Kühnel F, Grohmann J, Teupser D, Einspanier A. Intrauterine Stresshormone beeinflussen den Fettstoffwechsel weiblicher Nachkommen des Weißbüschelaffen (Callithrix jacchus). Leipzig Research Festival for Life Sciences. 2010;220. ISBN 978-3-9810760-6-6. [Abstract zu einem Poster] XXV Danksagung

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

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There are numerous guidelines recommending that captive primates live in complex environments in which they have the opportunity to make choices and the ability to control aspects of the environment, despite the lack of quantitative evidence to suggest these qualities improve welfare. Complexity, choice and control (the ‘Three Cs’) are inter-related and therefore it is complicated to separate their effects. The main aim of this thesis was to examine how the ‘Three Cs’ affect welfare, using the common marmoset (Callithrix jacchus) as a model. Behavioural measures and preference tests were used to determine the impact and significance of the ‘Three Cs’ on welfare. Experimental manipulations were natural (i.e. access to outside runs), or unnatural (e.g. pressing a button to control additional illumination). In a series of different studies, marmosets were moved to larger and more complex enclosures, were allowed to choose between indoor cages and outdoor complex enclosures and were able to control additional white light or coloured lights in their home enclosures. The results of these studies show that appropriate levels of each of the ‘Three Cs’ had a positive influence on the welfare of the marmosets, especially on youngsters. Although having control over light, and increased illumination itself improved welfare, providing a choice of access to outside runs (which were more complex and allowed the marmosets greater control over their activities) resulted in the greatest welfare improvement for marmosets of all ages. Loss of access, or control, did not appear to have a negative impact. The marmosets were housed in pairs or in family groups, in the different studies. A cross-study comparison shows that the composition of the groups affected the behavioural response of adult marmosets to environmental enrichment. Unexpectedly, it was also found that, when housed in standard laboratory conditions, adult marmosets were more relaxed when housed in pairs than when housed with their offspring. A secondary aim of the thesis was to quantify welfare indicators and activity budgets of common marmosets in a range of different social and physical contexts, and to compare this with the behaviour of wild marmosets, to increase our understanding of what is “normal” in captive situations. It is concluded that it is critical to sub-divide locomotion and inactivity into different levels to interpret these measures accurately. Levels of calm locomotion increased in enriched environments, while levels of relaxed inactivity and scent marking decreased. A number of recommendations for the care and housing of marmosets are made.