In dieser prospektiven, deskriptiven Querschnitts- und Pilotstudie sollten die Radioisotopen-Aufnahmemuster (radioisotope uptake - RU) der Reservekrone und des parodontalen Knochens der Ober- und Unterkieferbackenzähne (CT) bei klinisch gesunden Pferden beschrieben und die Auswirkungen des Alters auf die RU bewertet werden.:Table of Contents Abbreviations: .......................................................................................................... VI 1. Introduction ........................................................................................................ 1 2. Literature overview ............................................................................................ 3 2.1. Evolution of equine dentistry ......................................................................... 3 2.2. Epidemiology of equine dental pathology ..................................................... 5 2.3. Diagnostic imaging modality and equine dental disorders ............................ 5 2.4. Bone scintigraphy as diagnostic tool of equine dental disorders .................. 6 2.5. Literature review of equine dental scintigraphy ............................................ 8 3. Publication ........................................................................................................ 10 Scintigraphic evaluation of the cheek teeth in clinically sound horses ............ 10 3.1. Author contributions .................................................................................... 11 3.2. Abstract ....................................................................................................... 12 3.3. Introduction ................................................................................................. 12 3.4. Material and methods ................................................................................. 14 3.4.1. Subject selection ...................................................................................... 14 3.4.2. Scintigraphic examination ........................................................................ 14 3.4.3. Pilot study ................................................................................................ 15 3.4.4. Image processing and analysis ................................................................ 16 3.4.5. Statistical analysis .................................................................................... 16 3.5. Results ........................................................................................................ 17 3.6. Discussion .................................................................................................. 18 3.7. References ................................................................................................. 22 4. Discussion ........................................................................................................ 31 4.1. Animals ....................................................................................................... 31 4.2. Methodology ............................................................................................... 31 4.3. Results ........................................................................................................ 33 4.4. Study limitation ........................................................................................... 38 4.5. Clinical relevance ........................................................................................ 38 5. Zusammenfassung .......................................................................................... 40 6. Summary ........................................................................................................... 42 7. References ........................................................................................................ 44 8. Acknowledgements ......................................................................................... 51 / This prospective, cross-sectional, descriptive and pilot-designed study aimed to describe the radioisotope uptake (RU) patterns of the reserved crown and periodontal bone of the maxillary and mandibular cheek teeth (CT) in clinically sound horses and to evaluate the age effect on RU. For this purpose, 60 horses that underwent a bone scintigraphy for reason unrelated to head were included and divided equally into four age groups.:Table of Contents Abbreviations: .......................................................................................................... VI 1. Introduction ........................................................................................................ 1 2. Literature overview ............................................................................................ 3 2.1. Evolution of equine dentistry ......................................................................... 3 2.2. Epidemiology of equine dental pathology ..................................................... 5 2.3. Diagnostic imaging modality and equine dental disorders ............................ 5 2.4. Bone scintigraphy as diagnostic tool of equine dental disorders .................. 6 2.5. Literature review of equine dental scintigraphy ............................................ 8 3. Publication ........................................................................................................ 10 Scintigraphic evaluation of the cheek teeth in clinically sound horses ............ 10 3.1. Author contributions .................................................................................... 11 3.2. Abstract ....................................................................................................... 12 3.3. Introduction ................................................................................................. 12 3.4. Material and methods ................................................................................. 14 3.4.1. Subject selection ...................................................................................... 14 3.4.2. Scintigraphic examination ........................................................................ 14 3.4.3. Pilot study ................................................................................................ 15 3.4.4. Image processing and analysis ................................................................ 16 3.4.5. Statistical analysis .................................................................................... 16 3.5. Results ........................................................................................................ 17 3.6. Discussion .................................................................................................. 18 3.7. References ................................................................................................. 22 4. Discussion ........................................................................................................ 31 4.1. Animals ....................................................................................................... 31 4.2. Methodology ............................................................................................... 31 4.3. Results ........................................................................................................ 33 4.4. Study limitation ........................................................................................... 38 4.5. Clinical relevance ........................................................................................ 38 5. Zusammenfassung .......................................................................................... 40 6. Summary ........................................................................................................... 42 7. References ........................................................................................................ 44 8. Acknowledgements ......................................................................................... 51

Einleitung: Lahmheiten bedingt durch Klauenläsionen spielen als Ursache von Tierabgängen in der Schweinehaltung eine sehr große Rolle. Speziell zur Histomorphologie der Laminitis beim Schwein gibt es jedoch kaum Untersuchungen. Ziel der Untersuchungen: Es soll geklärt werden, ob Laminitis bei den Schweinen der untersuchten Population überhaupt auftritt und wenn ja, durch welche Histomorphologie diese Erkrankung gekennzeichnet ist. Gleichzeitig soll untersucht werden, ob sich die Haltung bzw. die Qualität der Muttersau auf Prävalenz und Qualität der Laminitis bei deren Nachkommen auswirken kann. Tiere, Material und Methoden: Untersucht wurden 329 verschieden alte Schweine aus einem Tierversuch mit unterschiedlichen Haltungsbedingungen und Muttersau-Qualitäten. Die Altersgruppen setzten sich wie folgt zusammen: 115 Ferkel am 3. Lebenstag (Saugferkel), 111 Ferkel am 11. Tag nach dem Absetzen (Absatzferkel) sowie 103 adulte Tiere zum Mastende (Mastschweine). Es wurde jeweils die mediale sowie die laterale Klaue einer Gliedmaße untersucht. Unterschieden wurde zwischen Tieren mit normaler und verbesserter Haltung sowie zwischen Tieren mit guter und schlechter Muttersauen-Qualität. Die verbesserte Haltung zeichnete sich durch zusätzliches Heu-/Strohangebot, Mutter-Kind-Beckentränken, Schalentränken sowie durch eine Trinkwasserhygienisierung mittels Chlorbleichlauge aus. Die jeweilige Sauen-Qualitätsgruppe leitete sich von den Ergebnissen der Bonitur der Muttersauen im Hinblick auf Entzündungsanzeichen an den Klauen und der Milchleiste um den 50. Trächtigkeitstag ab und wurde auf die Ferkel übertragen. Das routinemäßig aufgearbeitete Probenmaterial wurde anhand verschiedener Laminitis-typischer Merkmale lichtmikroskopisch untersucht. Zur Auswertung herangezogene statistische Methoden umfassten einen Mann-Whitney-Test (Parameter im Vergleich mit den Haltungs- & Sauen-Qualitätsgruppen) sowie einen Kruskal-Wallis-Test mit „Dunnʾs multiplem post-hoc-Test“ (Parameter im Vergleich mit den drei Altersgruppen). Für den Parameter „Abweichungen von der Lederhaut-blättchenform“ wurden Zusammenhänge zwischen den Haltungs-, Sauen-Qualitäts- und Altersgruppen jeweils mittels einer Häufigkeitstabelle dargestellt. Weiterführend wurden ein exakter Test nach Fisher (Haltung & Sauen-Qualität) sowie ein Chi-Quadrat-Test mit einem exakten Test nach Fisher als post-hoc-Test (Altersgruppen) durchgeführt. Ergebnisse: Die überwiegende Mehrheit der Tiere zeigte Abweichungen von der Lederhautblättchenform im Sinne einer Zergliederung der Lederhautblättchen. Bezogen auf die ausgewerteten Klauen fand sich bei der Mehrzahl eine Mehrfach-Zergliederung. Mastschweine wiesen im Vergleich zu Saugferkeln einen signifikant höheren Anteil an Abweichungen von der Lederhautblättchenform (Zergliederung) auf. Weiterhin nahm die Länge der Lederhautblättchen mit dem Alter signifikant zu. Altersabhängige Effekte zeigten sich auch bei subepithelialen Ödemen, die bei den Saugferkeln im Vergleich zu den anderen Altersgruppen signifikant stärker ausgeprägt waren. Absatzferkel und Mastschweine wiesen hingegen signifikant mehr epitheliale, interzelluläre Ödeme auf. Weiterhin wurden signifikant stärkere Leukozyteninfiltrate bei den Mastschweinen (vornehmlich Lymphozyten) festgestellt. Absatzferkel wiesen im Vergleich zu den Mastschweinen signifikant mehr Thromben auf. Haltungsabhängige Effekte wurden bei der Lederhautblättchen-assoziierten epithelialen Hyperplasie und bei den epithelialen, interzellulären Ödemen beobachtet, wobei jeweils nur die Tiere der verbesserten Haltung signifikante Effekte zeigten. Saugferkel wiesen die höchsten epithelialen Schichtdicken auf. Es zeigten sich signifikant mehr epitheliale, interzelluläre Ödeme bei Absatzferkeln und Mastschweinen. Die Faktoren Alter und Haltung hatten allerdings keinen signifikanten Einfluss auf das Vorkommen von epithelialen, intrazellulären Ödemen und subepithelialen Blutungen. Hinsichtlich der Muttersauen-Qualität zeigten sich keinerlei signifikante Effekte bei den untersuchten Parametern. Weitere untersuchte Parameter wie „Hornkappen“, subepitheliale Fibrose, subepitheliale/epitheliale Nekrose, Hyperämie, intraepitheliale Blutungen, Hämosiderose, Vaskulitis sowie Arteriosklerose wurden nicht nachgewiesen. Mittels PAS-Reaktion fanden sich keine Hinweise auf Basalmembrandegenerationen. Schlussfolgerungen: Laminitis-typische histopathologische Veränderungen waren bei den untersuchten Schweinen nicht nachweisbar. Nichtsdestotrotz wurden wertvolle Erkenntnisse zur Histomorphologie des dermo-epidermalen Übergangs des Wandsegmentes gewonnen, die für weitere Untersuchungen an der Schweineklaue von Nutzen sein werden. Hierbei sind zum einen neu gewonnene Daten zur Schichtdicke des Stratum germinativum in Abhängigkeit vom Alter des Tieres und zum anderen neue Erkenntnisse hinsichtlich der bei einer Mehrzahl der Tiere vorgefundenen Zergliederung der Lederhautblättchen zu nennen.

Die am häufigsten vorkommenden Zeckenarten in Deutschland sind der gemeine Holzbock (Ixodes ricinus) und die Auwaldzecke (Dermacentor reticulatus). Für beide Arten stellen Kleinsäuger Wirte für die subadulten Stadien dar und bestimmen so ihr gemeinsames Vorkommen in den Habitaten der Wirtstiere. Zecken fungieren als Vektoren und/oder Reservoire für verschiedene Pathogene und sind die Vektoren von fast allen Rickettsienarten der Zeckenstichfiebergruppe. Die in Deutschland vorkommenden Rickettsienarten Rickettsia helvetica und Rickettsia raoultii wurden mit Erkrankungen des Menschen in Verbindung gebracht. Untersuchungen über den Einfluss von umweltassoziierten und individuellen Faktoren auf die Rickettsienprävalenz in Zecken und Kleinsäugern sind rar. Aufgrund dessen war es Ziel dieser Studie, die Prävalenz von Rickettsien in Zecken und Kleinsäugern nicht nur in Bezug auf Spezies und Saison zu untersuchen, sondern auch verschiedene Habitatstrukturen zu betrachten. Zusätzlich wurden Daten zu Ko-Infektionen der beiden Bakteriengattungen Rickettsien und Borrelien in Zecken und Kleinsäugern erhoben. Untersucht wurden den Hainich-Dün Nationalpark in Thüringen umschließende Gebiete. Insgesamt standen DNA-Proben von 1167 Kleinsäugerohrsegmenten (zehn Spezies; Frühjahr und Sommer 2017-19) und 1098 Zecken (zwei Spezies; Frühjahr, Sommer, und Herbst 2018 und 2019) zur Verfügung. Die Untersuchungsstellen wurden dabei für Kleinsäuger in die Habitate Waldgebiet und Grasland und für Zecken in die Habitate Waldgebiet und angrenzender Ökoton zwischen Waldgebiet und Grasland eingeteilt. Die DNA-Proben wurden mittels einer quantitativen real-time PCR auf das Vorhandensein des gltA Gens von Rickettsien untersucht. Positive Proben wurden mithilfe einer das ompB Gen detektierenden konventionellen PCR auf Rickettsia-Speziesebene durch anschließende Sanger Sequenzierung charakterisiert. Die statistische Auswertung umfasste unter Anderem die Errechnung von Konfidenzintervallen (95 % KI) und die Erstellung mehrerer linear gemischter generalisierter Modelle (GLMM). Rickettsien-DNA wurde in 11,4 % (n=125) der Zecken gefunden. Innerhalb der I. ricinus Zecken (8,6 %; 88/1018) war die Rickettsienprävalenz niedriger als in D. reticulatus Zecken (46,3 %; 37/80) (GLMM: p=<0,001). Im Herbst gesammelte Zecken waren signifikant häufiger Rickettsia-positiv als Zecken aus dem Frühjahr und Sommer (GLMM: jeweils p=<0,001). Das Habitat hatte keinen Einfluss auf die Infektionswahrscheinlichkeit der Zecken (GLMM: p=0,7109). Adulte Zecken waren signifikant häufiger Rickettsia-positiv als Nymphen (GLMM: p=0,0199). Es wurden 87 Rickettsia-positive Zeckenproben auf Spezieslevel bestimmt. Alle 75 I. ricinus Zecken konnten als R. helvetica und alle 12 D. reticulatus Zecken konnten als R. raoultii bestimmt werden. In 9,9 % (n=115) der Kleinsäuger (8/10 Arten: Microtus arvalis, Microtus agrestis, Clethrionomys glareolus, Apodemus flavicollis, Apodemus sylvaticus, Apodemus agrarius, Sorex araneus, Sorex minutus) konnte Rickettsien-DNA detektiert werden. Tiere aus den Waldgebieten waren häufiger Rickettsia-positiv als Tiere aus dem Grasland (GLMM: p=<0,001). Der Faktor Saison hatte keinen Einfluss auf die Infektionswahrscheinlichkeit (GLMM: p=0,1062). Die Rickettsienspezies konnte ausschließlich in Proben zweier A. flavicollis als R. helvetica identifiziert werden. Die Zahlen der Ko-infektionen waren bei Zecken (0,8 %) und Kleinsäugern (0,8 %) gering. Lediglich S. araneus zeigte eine vergleichsweise hohe Ko-Infektionsrate (10,0 %; 2/20). Die detektierte Rickettsienprävalenz in Kleinsäugern und Zecken deckt sich jeweils mit den Prävalenzen voriger Studien aus Deutschland. Interessanterweise beeinflusste das Habitat (höher im Wald als im Grasland) ausschließlich die Prävalenz innerhalb der untersuchten Kleinsäugerpopulation, nicht jedoch die Prävalenz innerhalb der untersuchten Zecken. Eine mögliche Erklärung hierfür könnte die hohe Prävalenz der vermehrt im Wald gefangenen Arten A. flavicollis und A. sylvaticus sein. Rickettsia helvetica und R. raoultii wurden jeweils ausschließlich in ihren assoziierten Zeckenspezies detektiert.:Inhaltsverzeichnis 1 EINLEITUNG 1 2 LITERATURÜBERSICHT 3 2.1 ZECKEN 3 2.1.1 Taxonomie der Zecken 3 2.1.2 Habitat der Zecken 3 2.1.3 Lebenszyklus, Blutmahlzeiten, Wirte 4 2.1.4 Transmissionswege von Pathogenen innerhalb einer Zeckenpopulation 5 2.1.5 Vektorfunktion von Ixodes ricinus 6 2.1.6 Vektorfunktion von Dermacentor reticulatus 7 2.2 KLEINSÄUGER 8 2.2.1 Taxonomie 8 2.2.2 Wühlmäuse der Gattung Microtus 9 2.2.3 Die Wühlmäuse Clethrionomys glareolus und Arvicola amphibius 10 2.2.4 Echte Mäuse der Gattung Apodemus 11 2.2.5 Spitzmäuse: Sorex spp. und Crocidura russula 12 2.3 RICKETTSIA SPP. 13 2.3.1 Taxonomie und Aufbau des Bakteriums 13 2.3.2 Vektoren von Rickettsien der Zeckenstichfieber-Gruppe (SFG) und Übertragung auf den Wirt 14 2.3.3 Verbreitung von Rickettsien der Zeckenstichfieber-Gruppe in Deutschland, Europa, Welt 15 3 PUBLIKATION 19 4 DISKUSSION 38 5 ZUSAMMENFASSUNG 48 6 SUMMARY 50 7 ANHANG/REFERENZEN 52 7.1 LITERATURVERZEICHNIS 52 7.2 ABBILDUNGSVERZEICHNIS 62 7.3 TABELLENVERZEICHNIS 62 8 DANKSAGUNG 63

Der Transport von Sauerstoff im Organismus ist die Hauptaufgabe von Eisen im Säugetier und somit auch im Pferd. Unter bestimmten Einflussfaktoren, wie z.B. akuten Infektionen, kann es zu einer Umverteilung von Eisen im Gewebe und im Blut bei Pferden kommen. Ziel dieser Arbeit ist es, verschiedene Eisenparameter wie Serum-Eisen, Ferritin, ungesättigte Eisenbindungskapazität (UIBC), totale Eisenbindungskapazität (TIBC) und die Eisensättigung beim adulten gesunden und kranken Pferd zu bestimmen. Dafür wurde eine adulte Pferdepopulation anhand von bestimmten Einschlusskriterien, wie dem Serum-Amyloid A (SAA) Wert, der Anzahl an Blutleukozyten und weiteren klinischen Symptomen, wie einer erhöhten Körperinnentemperatur, die auf eine akute systemische Entzündung hindeuten können, eingeteilt. Sowohl bei den gesunden (n = 71) als auch bei den kranken Pferden (n = 65) wurde einmalig eine Blutprobe zur Bestimmung der hämatologischen, der klinisch-chemischen sowie der Eisenstoffwechselparameter entnommen. Durch die Ergebnisse der SAA-Gehalte im Blut bestätigte sich die Diagnose der akuten systemischen Entzündung bei den kranken Pferden, da die Pferde SAA-Werte > 7 μg/ml (Referenzwert für gesunde adulte Pferde, LABOKLIN GMBH & CO.KG) zeigten und sich ihre medianen Gehalte bei 412 μg/ml befanden. Die Eisenparameter im Serum, wie der Ferritin-Gehalt, der Eisen-Gehalt, die UIBC, die TIBC und die Eisensättigung zeigten hochsignifikante Unterschiede zwischen den gesunden und den kranken Pferden. Es ließ sich ein Abfall der Konzentrationen des Eisens, der Eisensättigung und ein Anstieg der Ferritin-Konzentration und der UIBC und TIBC im Serum bei den kranken Pferden darstellen. Diese Veränderungen der Eisenstoffwechselparameter lassen vermutlich auf eine Umverteilung von Eisen im Organismus bei einer akuten systemischen Entzündung schließen und könnten möglicherweise im Zusammenhang mit anderen Akute-Phase-Proteinen als Marker von Entzündungen genutzt werden.:Inhalt 1. Einleitung ......................................................................................................................... 1 2. Literaturübersicht ............................................................................................................. 2 2.1 Chemische Grundlagen, Verteilung und Vorkommen ................................................ 2 2.2 Eisenmetabolismus .................................................................................................... 2 2.2.1 Aufnahme und Resorption von Eisen beim Säugetier ......................................... 2 2.2.2 Transport und Speicherung von Eisen beim Säugetier ........................................ 3 2.2.3 Verluste und Wiederverwertung von Eisen beim Säugetier ................................. 4 2.3 Physiologische Funktionen von Eisen beim Säugetier ............................................... 4 2.3.1 Funktionseisen ..................................................................................................... 4 2.3.2 Speichereisen ...................................................................................................... 6 2.4 Rolle des Eisens in Entzündungsprozessen beim Pferd .......................................... 10 2.4.1 Rolle von Eisen bei Infektionserregern .............................................................. 10 2.4.2 Rolle von Eisen bei Entzündungsprozessen ...................................................... 11 2.5 Eisen in der Fütterung .............................................................................................. 13 2.5.1 Bedarf von Pferden ............................................................................................ 13 2.5.2 Eisengehalte in Futtermitteln ............................................................................. 13 2.5.3 Supplementierung von Eisen ............................................................................. 14 2.6 Eisenmangel beim Pferd .......................................................................................... 14 2.7 Toxizität von Eisen ................................................................................................... 15 3. Publikation ..................................................................................................................... 17 3.1 Untersuchung zum Eisenstoffwechsel im Blut bei gesunden adulten Pferden und bei Pferden mit einer akut entzündlichen Erkrankung .......................................................... 17 4. Diskussion ..................................................................................................................... 29 5. Zusammenfassung ........................................................................................................ 35 6. Summary ....................................................................................................................... 37 7. Literaturverzeichnis ........................................................................................................ 39 8. Danksagung ................................................................................................................... 44

Hitzestress ist ein bekanntes Problem bei Milchkühen, die aufgrund ihrer Größe und Leistung besonders empfindlich gegenüber thermischen Belastungen sind. Bei fortschreitender Erderwärmung und einer Fortsetzung der Zucht auf hohe Milchleistungen wird dieses Problem in den kommenden Jahren bedeutsamer. Ziel des Projektes war es, den Einfluss von natürlich vorkommenden thermischen Belastungen auf Gesundheits- und Leistungsparameter bei Milchkühen unter praxisnahen Bedingungen und beim Einsatz von Pflanzenkohle als Futtermittel in hoher zeitlicher Auflösung zu untersuchen, um die Ergebnisse mit Untersuchungen in Klimakammern zu vergleichen und deren Übertragbarkeit in die praktische Tierhaltung zu beurteilen.

Einleitung: Enterale Permeabilitätsstörungen spielen eine große Rolle bei der Entstehung und dem Verlauf von verschiedenen intestinalen und nicht-intestinalen Erkrankungen bei Menschen und Tieren. Während in der Humanmedizin sowie bei verschiedenen Säugetierspezies die Anwendung von intestinalen Permeabilitätsmarkern im Bereich von Forschung und klinischer Diagnostik schon seit Längerem etabliert ist, gibt es bisher beim Vogel nur wenige Erfahrungen auf diesem Gebiet. Ziele der Untersuchungen: Hauptziele der Arbeit waren es, den Einsatz von Iohexol als Permeabilitätsmarker bei klinisch gesunden Vögeln verschiedener Ernährungstypen zu untersuchen und eine adäquate Iohexol-Dosis für einen Permeabilitätstest nach oraler Eingabe beim Vogel zu bestimmen. Tiere, Material und Methoden: Es wurden insgesamt 24 klinisch gesunde Vögel aus fünf verschiedenen Arten in einer tierexperimentellen Studie (TVV 01/17, Sachsen) untersucht. Eine Dosisfindungsstudie wurde mit drei verschiedene Dosierungen (1 ml/kg, 2 ml/kg und 4 ml/kg) Iohexol (Omnipaque-350, GE Healthcare AS, Oslo, Norwegen, 755 mg Iohexol/ml, entspricht 350 mg/ml Iod) an jeweils sechs Haushühnern (Gallus gallus f. domestica) und Haustauben (Columba livia f. domestica) in zweiwöchigen Abständen durchgeführt. Die Applikation des Iohexols erfolgte ingluvial via Knopfsonde. Die Blutentnahme erfolgte 45, 90 und 180 Minuten nach Applikation des Iohexols. Nach Festlegung der Dosis und Bestimmung der Messzeitpunkte erfolgte eine Vergleichsstudie mit jeweils sechs Nymphensittichen (Nymphicus hollandicus) und Falken (Falco sparverius, Falco pelegrinoides), bei der den Tieren zweimal im Abstand von zwei Wochen jeweils 1 ml/kg Iohexol via Knopfsonde in den Kropf eingegeben wurde und sowohl nach 45 min als auch nach 90 min die Iohexol-Konzentration im Blutplasma bestimmt wurde. Die Plasmakonzentration von Iohexol wurde durch einen Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA) (FIT-GFR™Kit (Iohexol), BioPAL Inc., Worcester, MA, USA) gemäß den Anweisungen des Herstellers bestimmt. Im Rahmen der Dosisfindung bei den Tauben und Hühnern wurden die beiden Vogelarten, Dosierungen und Zeitpunkte mit einem linearen gemischten Modell verglichen. Für die Iohexol-Konzentrationen wurde eine Quadratwurzeltransformation verwendet, um die Normalitätsannahme zu erfüllen. Die Modellanpassung wurde durch grafische Auswertung der Residuen des studentisierten Modells (normales QQ-Diagramm) und durch einen Normalitätsnachweis (Kolmogorov-Smirnov-Test) beurteilt. Werte von P < 0,05 wurden als statistisch signifikant angesehen. Bei der Auswertung der Vergleichsstudie wurde auf eine statistische Analyse aufgrund der Inhomogenität der individuellen Tiere verzichtet. Ergebnisse: Beim ersten Teil der Untersuchungen wurden 1 ml/kg Iohexol als adäquate Dosis für die Anwendung zur in vivo Messung der intestinalen Permeabilität beim Vogel bestimmt. 45 Minuten nach oraler Eingabe dieser Dosis wurden mediane Plasmakonzentrationen von 27,77 µg/ml bei Tauben, 12,97 µg/ml bei Hühnern, 14,24 µg/ml bei Nymphensittichen und 47,81 µg/ml bei Falken gemessen. 90 Minuten nach oraler Eingabe wurden mediane Plasmakonzentrationen von 40,68 µg/ml bei Tauben, 21,59 µg/ml bei Hühnern, 32,03 µg/ml bei Nymphensittichen und 55,96 µg/ml bei Falken gemessen. Schlussfolgerungen: Die vorliegende Arbeit konnte den sicheren und vielversprechenden Einsatz von Iohexol als oralen in vivo Marker für die Bestimmung der Darmpermeabilität bei vier verschiedenen Vogelgattungen mit verschiedenen Ernährungstypen und unterschiedlicher gastrointestinaler Anatomie zeigen. Weitere Studien mit einer größeren Anzahl von Individuen verschiedener Vogelspezies und vor allem bei Tieren mit Veränderungen der intestinalen Integrität sind notwendig, um spezies-spezifische Referenzintervalle bei gesunden Tieren zu etablieren und um den Einsatz von Iohexol als Permeabilitätsmarker bei Vögeln mit Veränderungen der Darmschleimhaut unter klinischen Bedingungen zu untersuchen.:INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG 1 2 LITERATURÜBERSICHT 2 2.1 AUFBAU DES AVIÄREN DARMTRAKTS 2 2.1.1 MAKROSKOPISCH-ANATOMISCHER AUFBAU DES DARMS 2 2.1.2 HISTOMORPHOLOGISCHER AUFBAU DES DARMS 3 2.2 DARMSCHLEIMHAUT 4 2.2.1 AUFGABEN DER DARMSCHLEIMHAUT 4 2.2.2 AUFNAHME VON SUBSTANZEN ÜBER DIE DARMSCHLEIMHAUT 5 2.2.3 BARRIEREFUNKTION DER DARMSCHLEIMHAUT 6 2.2.4 ZELL-ZU-ZELL-VERBINDUNGEN IN DER DARMSCHLEIMHAUT 8 2.2.5 EINFLUSS DER TIGHT JUNCTIONS AUF DIE INTESTINALE BARRIEREFUNKTION 9 2.3 INTESTINALE PERMEABILITÄT 10 2.3.1 DEFINITION DER INTESTINALEN PERMEABILITÄT 10 2.3.2 MESSUNG DER INTESTINALEN PERMEABILITÄT 10 2.3.3 ÜBERSICHT ÜBER VERSCHIEDENE IN VIVO PERMEABILITÄTSMARKER 13 2.3.3.1 Doppelzuckertest 13 2.3.3.2 51Chromium-EDTA 14 2.3.3.3 Iohexol 15 2.3.3.4 Weitere exogene Permeabilitätsmarker 16 2.3.3.5 Endogene Permeabilitätsmarker 17 2.4 EINFLÜSSE AUF DIE INTESTINALE PERMEABILITÄT 17 2.4.1 SCHÄDIGUNG DER INTESTINALEN BARRIEREFUNKTION 17 2.4.2 PERMEABILITÄTSSTÖRUNGEN BEIM VOGEL 19 2.5 ÜBERBLICK ÜBER ERNÄHRUNG UND VERDAUUNGSTRAKT BEI BETEILIGTEN VOGELSPEZIES 19 2.5.1 HAUSTAUBE 19 2.5.2 HAUSHUHN 20 2.5.3 NYMPHENSITTICH 20 2.5.4 EIGENTLICHE FALKEN 21 3 ERGEBNISSE (PUBLIKATION) 22 3.1 UNTERSUCHUNGSZIELE UND FRAGESTELLUNG DER VORLIEGENDEN ARBEIT 22 3.2 IOHEXOL-BASED MEASUREMENT OF INTESTINAL PERMEABILITY IN BIRDS. 23 4 DISKUSSION 30 4.1 STUDIENDESIGN 30 4.1.1 DOSISFINDUNGSSTUDIE 30 4.1.2 VERGLEICHSSTUDIE 31 4.2 EINORDNUNG DER ERGEBNISSE IM VERGLEICH ZUM SÄUGETIER 32 4.3 BEWERTUNG DER UNTERSCHIEDE ZWISCHEN DEN UNTERSUCHTEN VOGELSPEZIES 33 4.4 IMPLIKATIONEN FÜR DIE KLINISCHE ANWENDUNG 34 4.5 SCHLUSSFOLGERUNG 35 5 ZUSAMMENFASSUNG 37 6 SUMMARY 39 7 LITERATURVERZEICHNIS 41 8 DANKSAGUNG 54

Ziel der Arbeit war es Informationen über beteiligte Giftsubstanzen, Häufigkeitsentwicklung, Umstände der Expositionen, Symptomschwere von Vergiftungsfällen sowie Therapieoptionen und –erfolge, aber auch mögliche Spätfolgen bei Hund und Katze zu erhalten. Die vorliegende Arbeit beschreibt das Vergiftungsgeschehen von 2000 bis 2020. Aus der retrospektiven Datenerhebung der Vergiftungsfälle in der Fachliteratur und Internet-Datenbanken sollen Hinweise zur Diagnostik und rational begründete Therapieempfehlungen abgeleitet und dargestellt werden. Insgesamt konnten 4403 Vergiftungsfälle für den untersuchten Zeitraum erfasst werden. Die Verteilung der Vergiftungsfälle nach der auslösenden Noxe der betroffenen Tiere ergab folgendes Bild: 1231 Hunde und 456 Katzen mit Arzneimitteln und chemisch definierten Wirkstoffen, 1031 Hunde und 255 Katzen mit Lebensmitteln, Haushaltsprodukten und Mykotoxinen, 200 Hunde und 107 Katzen mit Pflanzen und 1096 Hunde und 27 Katzen mit Gifttieren. Die größte Gruppe umfasste 1687 Fälle von Intoxikationen durch Arzneimittel und chemisch definierte Wirkstoffe. Bezüglich des Schweregrades der einzelnen Vergiftungen fiel auf, dass die Anzahl mittelschwerer und schwerer Verläufe abhängig war von toxischen Eigenschaften und der Menge der Giftsubstanz sowie vom Zeitpunkt der Therapie und der Therapiequalität. Von den insgesamt 4403 Vergiftungsfällen haben 3802 Hunde und Katzen nach erfolgter therapeutischer Intervention überlebt. 601 betroffene Tiere verstarben trotz Behandlungen bzw. wurden eingeschläfert. Nach Vergiftungen mit diversen Noxen wurden die Therapieversuche spezifisch mit Antidoten, Fab-Fragmenten und Antiseren sowie symptomatisch mit Infusionslösungen, Sedativa, Muskelrelaxantien, Schmerzmitteln, und in jüngster Zeit mit intravenöser Lipidemulsion durchgeführt. Die Bandbreite für eine versehentliche Exposition mit potenziell toxischen Substanzen wird auch in Zukunft für Hunde und Katzen hoch bleiben. Die Möglichkeiten zur Therapie von Vergiftungen konnten in den letzten Jahren durch neue Erkenntnisse verbessert werden. Die Dekontamination des Toxins, Beschleunigung der Giftelimination und die symptomatische Therapie bleiben Mittel der Wahl. Die Einführung neuer kausaler therapeutischer Maßnahmen in die Therapie ist zielführend. Insbesondere die Antidot-Therapie mit der Entwicklung von Toxin-Antikörpern gewinnt an Bedeutung. Der Einsatz der intravenösen Lipidtherapie bei Vergiftungen mit fettlöslichen Giftstoffen stellt eine gute Therapieoption dar.:ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS I TABELLENVERZEICHNIS II 1 EINLEITUNG 1 2 LITERATURÜBERSICHT 3 2.1 Gifte/Vergiftungen: Definition 4 2.2 Klassifikation von Giften 5 2.3 Dokumentation von Vergiftungen in Deutschland 6 2.4 Allgemeine therapeutische Maßnahmen von Vergiftungen bei Hund und Katze 6 2.5 Ziel der Dissertationsarbeit 7 3 MATERIAL UND METHODEN 9 3.1 Untersuchungszeitraum und Untersuchungsgebiete 9 3.2 Literaturrecherche 9 3.3 Einschluss- und Ausschlusskriterien 10 3.4 Schweregradbeurteilung der Vergiftungsfälle 11 3.5 Auswertung der Literaturrecherche/Daten 11 4 ERGEBNISSE 12 4.1 Gesamtanalyse der Vergiftungen 12 4.1.1 Nichttödliche Vergiftungen 12 4.1.2 Tödliche Vergiftungen 13 4.2 Vergiftungen durch Arzneimittel und chemisch definierte Wirkstoffe 14 4.2.1 Vergiftungsumstände, klinische Symptome, therapeutische Maßnahmen 14 4.3 Vergiftungen durch Lebensmittel und Haushaltsprodukte 30 4.3.1 Vergiftungsumstände, klinische Symptome, therapeutische Maßnahmen 30 4.4 Vergiftungen durch Pflanzen 50 4.4.1 Vergiftungsumstände, klinische Symptome, therapeutische Maßnahmen 50 4.5 Vergiftungen durch Tiere 55 4.5.1 Vergiftungsumstände, klinische Symptome, therapeutische Maßnahmen 55 5 DISKUSSION 61 5.1 Vergiftungen durch Arzneimittel und chemisch definierte Wirkstoffe 61 5.2 Vergiftungen durch Lebensmittel und Haushaltsprodukte 75 5.3 Vergiftungen durch Pflanzen 84 5.4 Vergiftungen durch Tiere 87 5.5 Therapierbarkeit der Vergiftungen bei Hund und Katze 89 5.6 Ausblick 93 6 ZUSAMMENFASSUNG 95 7 SUMMARY 95 LITERATURVERZEICHNIS 97 DANKSAGUNG 135

Die Identifizierung von Proteinen durch Massenspektrometrie stellt eine effektive und aussagekräftige Möglichkeit dar, zelluläre Mechanismen zu entschlüsseln. Das dadurch detektierte Proteom ganzer Organe, kann dazu dienen Pathologien und deren Entstehung besser zu verstehen. Die Prävalenz von Pathologien, welche mit einer entzündlichen Veränderung der Retina und der Gefäßversorgung der Retina einhergehen, ist sowohl in der Veterinärmedizin wie auch in der Humanmedizin hoch. Vor allem das Normaldruckglaukom stellt eine große Herausforderung in früher Diagnostik und Therapie dar. Die Auswirkung der Omega-3-Fettsäuresupplementierung auf das Proteom der Retina und der Arteria ophthalmica von Mäusen, welche ein genetisches knock-out des Cyp2c44 Enzymes vorweisen, kann neue Hinweise auf Pathomechanismen des Normaldruckglaukoms bringen. Massenspektrometrie hat in der Vergangenheit dazu beigetragen, Schlüsselproteine zu identifizieren, welche mit Pathologien in Verbindung gebracht werden. Am Auge ist hierfür die Tränenflüssigkeit von besonderer Bedeutung, da sie einfach zugänglich ist und rasant auf Veränderungen reagiert. Das Tränenproteom stellt sowohl beim Mensch als auch bei anderen Säugetieren eine hervorragende Möglichkeit dar, Pathologien in Zukunft schneller und eindeutiger zu erkennen. Jedoch sind Daten zu jeweiligen Tränenanalysen mangelhaft und bis heute gibt es keine Grundlage für das Tränenproteom bei Haussäugetieren. Ziel dieser Arbeit ist es, mittels Massenspektrometrie Schlüsselmechanismen in dem Proteom der Retina und Arterie zu identifizieren, welche zu einer erhöhten, entzündlichen Vaskularisation führen und eine protektive Eigenschaft von Omega-3-Fettsäuren nachzuweisen. Zusätzlich wurde die Massenspektrometrie angewendet, um das Proteom von Tränenflüssigkeit von vier verschiedenen Spezies zu entschlüsseln und dieses mit dem Tränenproteom des Menschen zu vergleichen. Insgesamt wurden 42 männliche Cyp2c44 genetische knock-out Mäuse (C57BL/6) und deren gefloxte Wurfgeschwister sieben Tage lang mit Omega-3-Fettsäuren oral supplementiert und daraufhin Retina und Arteria ophthalmica entnommen. Eine Proteinanalyse wurde mittels Massenspektrometrie via Linear-trap-quadrupol Orbitrap durchgeführt. Retina Proben wurden individuell analysiert, während Arteria ophthalmica Proben gepoolt wurden. Die Analyse von Tränenproben erfolgte von Mäusen, Hunden, Katzen, Pferden und Menschen mit je sechs Proben, welche individuell analysiert wurden. Die Tränenproben wurden mittels Schirmer-Tränenstreifen entnommen, bis auf die der Mäuse, welche mittels Kapillarmethode post mortem entnommen wurden. Die Proteinanalyse erfolgte auch hier mittels Linear-trap-quadrupole Orbitrap. Alle Daten wurden mit der Ingenuity Pathway Analysis (QIAGEN) Software ausgewertet. Die Proteinanalyse der Retina und der Arteria ophthalmica ergab Unterschiede in vielen verschiedenen zellulären Mechanismen, wie zum Beispiel der Synthese reaktiver Sauerstoffspezies, Apoptose und Glycolyse. Es konnte gezeigt werden, dass eine kurzzeitige Supplementierung von Omega-3-Fettsäuren einen protektiven Effekt auf die Retina hat. Außerdem konnten zusätzlich vaskulo-protektive Effekte der Omega-3-Supplementierung auf die Arteria ophthalmica nachgewiesen werden. Zusätzlich wurde gezeigt, dass der Cyp2c44-Mechanismus eine Schlüsselrolle in zellulären Mechanismen übernimmt, wie zum Beispiel der Apoptose, der Nekrose und dem Glukosemetabolismus. Die Analyse des Proteoms der Tränenflüssigkeit von Hunden, Katzen, Pferden und Mäusen im Vergleich zum Menschen ergab die höchstgemessene Anzahl von Proteinen in den Tränen von Hunden mit 433, während bei Pferden nur 257 Proteine identifiziert wurden. Es konnte gezeigt werden, dass knapp 90% des Proteoms hauptsächlich aus zehn verschieden Proteinen, welche in großer Menge gemessen wurden, besteht. Außerdem wurden Proteine identifiziert, welche nur beim menschlichen Tränenproteom nachgewiesen werden konnten. Diese Proteine stammen hauptsächlich aus der Glandula lacrimalis. Dies lässt vermuten, dass die Glandula lacrimalis eine besonders ausgeprägte Funktion beim Menschen einnimmt, welche bei den anderen vier Spezies fehlt. Beide durchgeführten Experimente zeigen, dass die Proteomforschung eine große Rolle zur Aufschlüsselung zellulärer Mechanismen einnehmen könnte. Eine kurzzeitige Omega-3-Fettsäuresupplementierung wurde in dieser Studie als erstmals protektiv für Retina und Vaskularisation des Auges nachgewiesen und gibt den Ausblick auf weitere Möglichkeiten neuer Behandlungsmethoden für Augenerkrankungen, speziell die des Glaukoms. Die Proteinanalyse der verschiedenen Spezies beweist einen deutlichen Unterschied in Zusammensetzung und Funktion des Tränenapparates im Vergleich zum Menschen und kann als Datenbank für weitere Forschung in Human- und Veterinärmedizin herangezogen werden.

Zoonotische, durch Vektoren übertragene Arboviren (engl.: arthropod-borne-viruses) aus der Familie der Flaviviridae, wie das West-Nil-Virus (WNV), das Usutu-Virus (USUV) und das Frühsommer- Meningoenzephalitis-Virus (FSMEV) stellen eine erhebliche Bedrohung für die Gesundheit von Menschen und Tieren dar. Das WNV wurde im Jahr 2018 erstmalig in Deutschland nachgewiesen. Seitdem wird von Infektionen bei Menschen, Pferden und Vögeln regelmäßig v. a. aus der ostdeutschen Tiefebene berichtet. Der natürliche Infektionszyklus des WNV und des USUV spielt sich vorwiegend zwischen Vögeln und Stechmücken ab, aber auch Menschen und Pferde sind immer wieder von milden bis hin zu fatalen Krankheitsverläufen nach einer WNV-Infektion betroffen. Eine noch größere Bedeutung für die öffentliche Gesundheit wird dem Virus der Frühsommer- Meningoenzephalitis (FSME) mit bis zu 10 000 Erkrankungen in Eurasien jährlich zugeschrieben. Im Gegensatz zum WNV und USUV wird es vor allem von Zecken übertragen und hat in Kleinsäugern sein Hauptreservoir. Da Pferde ebenfalls nach Infektionen mit dem WNV und FSMEV erkranken können und spezifische Antikörper nach einer Infektion mit allen drei untersuchten Flaviviren ausbilden, sind sie geeignet, um Aufschluss über deren Verbreitung in Deutschland zu geben.Ziel dieser Studie war der Vergleich der Flavivirus-Seropositivitätsrate in der mitteldeutschen Pferdepopulation mit den Zahlen der 2020 durchgeführten Arbeit von Ganzenberg et al. 2022, sowie die Ausweitung des Untersuchungsgebiets auf noch nicht beprobte Landkreise. Durch die erneute Beprobung von bereits 2020 getesteten Pferden sollten Serokonversionen festgestellt und die bereits von Ganzenberg et al. 2022 erhobenen Risikofaktoren für eine Infektion mit dem WNV anhand des neu gesammelten Materials überprüft werden. Abschließend wurden zusätzlich anhand des Studienmaterials Risikofaktoren für die Infektion von Pferden mit dem FSME-Virus untersucht.Das bereits von Ganzenberg et al. 2022 definierte Studiengebiet, welches neun Landkreise in den Bundesländern Sachsen, Sachsen-Anhalt und Brandenburg umfasste, wurde für die erneute Erfassung der Flavivirus-Seropositivitätsrate 2022 an der Nordgrenze um sechs Landkreise erweitert. Erneut wurden Pferdehalter mit fünf oder mehr gemeldeten Equiden zur Teilnahme an der Studie 74 eingeladen. Zur Teilnahme waren wie bereits bei Ganzenberg et al. 2022 gesunde Pferde geeignet, die mindestens zwölf Monate alt und nicht gegen das WNV geimpft waren, und die dauerhaft in der Region gehalten wurden. Nach der Probennahme erfolgte bei allen Serumproben ein Screening mittels kommerziellem kompetitivem ELISA (cELISA) auf flavivirusspezifische Antikörper. Alle positiven und grenzwertigen Proben aus den ELISA-Untersuchungen wurden beim Referenzlabor im Virusneutralisationstest (VNT) differenziert und bestätigt. Die per Fragebogen erhobenen individuellen sowie haltungsspezifischen Daten wurden mittels logistischer Regression auf Risikofaktoren für eine Infektion mit dem WNV und dem FSMEV untersucht.Im Frühjahr 2022 (Januar-März) wurde von 1232 Pferden aus 114 Betrieben Blut entnommen und das Serum anschließend im cELISA auf flavivirusspezifische Antikörper untersucht. Von allen untersuchten Seren zeigten 125 ein positives Ergebnis. Von diesen konnten im anschließend durchgeführten VNT 40/125 (3,3 %) als neutralisierend gegen das WNV, 5/125 (0,4 %) als neutralisierend gegen das USUV und 69/125 (5,6 %) als neutralisierend gegen das FSMEV bestätigt werden. Bei drei Seren konnte keine eindeutige Zuordnung zu einem der drei Viren erfolgen. Diese Seren stellen somit potenzielle Doppelinfektionen dar. Abschließend konnten die Antikörper aus acht Seren keinem der drei untersuchten Viren im Neutralisationstest zugeordnet werden. Weiterhin wurden eine WNV-Serokonversion und vier FSMEV-Serokonversionen bei in der Testung von 2020 noch seronegativen Pferden festgestellt. Bei 17 Tieren, welche 2020 positiv auf Antikörper gegen das FSMEV getestet wurden, waren erneut Antikörper nachweisbar. Weiterhin konnten bei vier Tieren erneut Antikörper gegen das USUV festgestellt werden. Bei USUV-positiven Pferden waren bis zu 15 Monate und bei FSMEV-positiven Pferden bis zu 19 Monate seit der vorherigen Testung vergangen. Während im Regressionsmodell keine Risikofaktoren für eine WNV-Infektion festgestellt werden konnten, wurden für eine Infektion mit dem FSMEV das Alter der Tiere und die Anzahl der Pferde im Bestand als Risikofaktoren ermittelt. Das Risiko einer Infektion mit dem FSMEV war bei älteren Tieren größer und bei Tieren in großen Beständen kleiner.Diese Studie lieferte weitere Beweise für das Vorkommen von Infektionen mit den drei untersuchten Flaviviren in der mitteldeutschen Pferdepopulation. Die Serokonversion bei Pferden für WNV und FSMEV zeigt, dass diese Viren im Untersuchungsgebiet zirkulieren und auch im Jahr 2021 auf Pferde übertragen wurden. Schließlich hat diese Arbeit gezeigt, dass neutralisierende Antikörper gegen das USUV und das FSMEV in Pferdeseren für mindestens 15 bzw. 19 Monate nach einer vorherigen Infektion persistieren. Prinzipiell kommen Pferde als Sentinels für alle drei untersuchten Flaviviren in Betracht. Im Fall des WNV konnten serologische Nachweise beim Pferd in allen Landkreisen, bei denen bisher Fälle beim Menschen aufgetreten waren, gefunden werden. Weiterhin wurde auch in Landkreisen, in denen noch keine WNV-Infektion beim Menschen gemeldet wurde, serologisch positive Pferde ermittelt. Für die FSME konnte die Studie Antikörper bei Pferden auch in noch nicht als Risikogebiete ausgewiesenen Landkreisen feststellen. Pferde könnten somit ein weiteres ergänzendes Werkzeug zur Abschätzung des Risikos einer humanen FSMEV-Infektion darstellen.:1 EINLEITUNG 1 2 LITERATURÜBERSICHT 3 2.1 West-Nil-Virus 3 2.1.1 Taxonomie, Morphologie und Verbreitung 3 2.1.2 Infektionszyklus und alternative Übertragungswege 4 2.1.3 Vektorspezies 6 2.1.4 Einflussfaktoren auf den Übertragungszyklus des West-Nil-Virus 7 2.1.5 Pathogenese und Erkrankungsformen nach West-Nil-Virus-Infektion 8 2.1.6 West-Nil-Virus-Erkrankung bei Menschen und Pferden 9 2.1.7 Diagnostik und tierseuchenrechtliche Einordnung 10 2.1.8 West-Nil-Virus-Seroprävalenzstudien 11 2.1.9 Tabelle 1 Equine West-Nil-Virus-Seroprävalenzstudien aus Europa von 1999 bis 2022. 13 2.1.10 Risikofaktoren für eine West-Nil-Virus-Infektion beim Pferd 16 2.2 Das Usutu-Virus 17 2.2.1 Taxonomie und Struktur 17 2.2.2 Übertragung und Epidemiologie 17 2.2.3 Klinik und Pathogenese 17 2.2.4 Diagnostik 18 2.3 Das Frühsommer-Meningoenzephalitis-Virus 18 2.3.1 Taxonomie und Struktur 18 2.3.2 Übertragung und Epidemiologie 18 2.3.3 Klinik und Pathogenese 20 2.3.4 Diagnostik 20 3 PUBLIKATION 21 3.1 Stellungnahme zum Eigenanteil 21 3.2 Ergänzende Daten der Publikation 39 4 DISKUSSION UND SCHLUSSFOLGERUNG 67 4.1 West-Nil-Virus 67 4.2 Usutu-Virus 70 4.3 Frühsommer-Meningoenzephalitis-Virus 71 4.4 Schlussfolgerungen 73 5 ZUSAMMENFASSUNG 74 6 SUMMARY 76 7 LITERATURVERZEICHNIS 78 8 DANKSAGUNG 95

Einleitung: Virale Infektionen gefährden global die Gesundheit von Mensch und Tier und stehen unter Beobachtung internationaler Organisationen. Die Eintrittspforte der meisten viralen Erreger sind Schleimhautoberflächen. Das Schleimhaut-assoziierte Immunsystem schützt Lebewesen lokal vor Infektionen. Daher ist das Ziel vieler Impfstoffe eine vor Infektion bzw. Erkrankung schützende Immunantwort zu stimulieren um Schleimhaut-assoziierter Erreger an der Eintrittspforte abzuwehren zu können. Um den Schutz eines Individuums oder einer Population vor solchen viralen Erkrankungen einschätzen zu können, braucht es ein belastbares einfach zu gewinnendes Korrelat. Bei streng Schleimhaut-assoziierten Erregern können Erreger-spezifische Antikörper zwar auch im Serum gefunden werden, doch korreliert die Konzentration in vielen Fällen nicht mit dem Schutz vor Infektion bzw. Erkrankung. Im Menschen wurde ein Zusammenhang zwischen der Konzentration an Antikörpern im Speichel zu denen in der Lungen- bzw. Darmschleimhaut beschrieben. Ziele der Untersuchungen: Die Untersuchungen in der Arbeit dienten zur Überprüfung der Hypothese, dass die Bestimmung neutralisierender Antikörper im Speichel von Schweinen sich zur Beurteilung des Immunstatus gegenüber streng enteral assoziierten Erregern eignet. Es wurde weiterhin die Hypothese aufgestellt, dass mit Speichelproben der enterale Immunstatus von dem des systemischen differenziert betrachtet werden kann. Tiere, Material und Methoden: Als Modellpathogen diente das Rotavirus (RV), ein be-deutender Erreger von gastrointestinalen Erkrankungen bei Säuglingen, Kleinkindern und Jungtieren. Zu Beginn der Arbeit wurde ein RV-spezifischer Virusneutralisationstest (VNT) modifiziert und für den Einsatz von Speichel, Serum und Darmschleim validiert. Von 17 individuellen Schweinen wurden die Pathogen-spezifischen neutralisierenden Titer in Serum, Speichel und Darmschleim bestimmt und die erhobenen Titer auf Korrelation zwischen den Probenmaterialien der individuellen Tiere geprüft (Vergleichsstudie). Um die stark variablen Konzentrationen an IgA (Immunglobulin A) und damit auch an neutralisierenden Antikörpern im Speichel auszugleichen, wurde die Normierung anhand von Elektrolyt- und Amylase-konzentrationen im Speichel angestrebt (Normierungsstudie). Der analysierte Datensatz basiert auf den Werten von 34 Speichelproben, die von fünf Schweinen gewonnen wurden. Abschließend wurde überprüft, ob sich die Antikörperbestimmung im Speichel dazu eignet, den Immunstatus post Vakzinierung im Schwein zu beurteilen (Immunisierungsstudie). Erstmalig wurden dafür 18 Sauen eines Bestands über einen Zeitraum von sechs Monaten während der Einführung eines bestandsspezifischen 96 RVA-Impfstoffs unter Feldbedingungen begleitet. Für die immunologische Aufarbeitung wurden mittels VNT und IFT (Immunfluoreszenztest) in Speichel- und Blutproben RV-spezifische (neutralisierende) Antikörpertiter bestimmt. Ergebnisse: Im Rahmen der Arbeit gelang es einen belastbaren RV-spezifischen VNT zu entwickeln. Die Spezifität wurde durch die Anpassung der Viruslast sowie der Proben-Virus- Inokulationszeit im Protokoll gegenüber dem Ursprungsprotokoll verbessert. Die Sensitivität wurde indirekt über den IFT bestimmt und lag in dem Bereich der IFT-Titer von 8.000 bis 40.000. Die Wiederholbarkeit für mittlere bis hohe VNT-Titer entsprach den WAOH-Empfehlungen. Vergleichsstudie: Eine signifikante Korrelation (0,69) konnte zwischen den neutralisierenden Titern im Speichel und den neutralisierenden Titern im Duodenum festgestellt werden. Die Korrelationen zwischen den neutralisierenden Titern im Speichel und denen im Darmschleim waren höher als die Korrelation zwischen den neutralisierenden Titern im Serum und denen im Darmschleim. Normierungsstudie: Bei der statistischen Auswertung des gesamten Datensatzes ergaben sich keine Hinweise auf Korrelationen zwischen den Amylase- und Elektrolytkonzentrationen und der IgA-Konzentration oder dem VNT-Titer im Speichel. Bei Ausschluss der Datensätze, in denen die IgA-Konzentration im Speichel unter 350 ng/ml lag, zeigte sich jedoch eine signifikant positive Korrelation (Korrelationskoeffizient: 0,7607) der IgA-Konzentration zu den RVC G1P[1]1- spezifischen VNT-Titern (p = 0,0014). Immunisierungsstudie: Die VNT-Titer im Serum als Korrelat zur systemischen Immunantwort und die Speichel-VNT-Titer als Korrelat zur mukosalen Immunantwort verdeutlichten in der Immunisierungsstudie die differenzierte Immunantwort auf den parenteral verabreichten Totimpfstoff. Die Grundimmunisierung erzeugte sowohl im Serum als auch im Speichel einen signifikanten VNT-Titer-Anstieg. Bei der darauffolgenden Auffrischungsimpfung war lediglich in den Serumproben ein erneuter signifikanter VNT-Titer-Anstieg zu messen. Nach Erreichen des Titer-Höhepunkts fielen die Titer im Speichel innerhalb von zwei Wochen und die im Serum in- nerhalb von drei Monaten auf Werte nahe der Ausgangstiter ab. Mittels der IFT-Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass die Speichel-VNT-Titer eine stark positive Korrelation zu den IgA- Titern im Blut sowie die Serum-VNT-Titer zu den IgG-Titern im Blut aufweisen. Schlussfolgerungen: Im Rahmen der vorliegenden Arbeit ist es gelungen einen für alle Probenmaterialien geeigneten VNT zu etablieren. Bei Betrachtung aller drei Teilstudien ergeben sich Indizien, die die aufgestellte Hypothese unterstützen. Die Herausforderungen bei der Nutzung von Speichelproben als Diagnostikum konnten auch in dieser Arbeit aufgezeigt werden. Eine Normierung der neutralisierenden Titer im Speichel sollte weiterverfolgt werden. Möglicherweise ist die Gewinnung von Speichel aus den Unterkiefer- bzw. Unterzungendrüsen geeigneter als Diagnostikum. Zusammenfassend betrachtet, zeigen die Untersuchungen dieser Arbeit auf, dass der differenzierten Erhebung der systemischen und der mukosalen Immunantwort eine besondere Bedeutung zukommt und grundlegende Erkenntnisse zum Verständnis immunologischer Reaktionen mittels Speichel-basierter Diagnostik erlangt werden können. / Introduction: Viral infections are a global burden to human and animal health and are in the focus of international organisations. The entry sites of most viral pathogens are mucosal surfaces. The mucosa-associated immune system protects organisms locally against infections. Therefore, the goal of many vaccines is to stimulate a protective immune response against infection or disease in order to combat mucosal-associated pathogens at the site of entry. In order to assess the protection of an individual or a population against such viral diseases, a robust correlate that can be easily obtained is needed. Although pathogen-specific antibodies can be found in serum, the concentration does often not correlate with protection against infection or disease with strictly mucosa-associated pathogens. In humans, a correlation between the concentration of antibodies in saliva and those in the lung or intestinal mucosa has been described. Objectives: The investigations in this thesis aimed to prove the hypothesis that the determination of neutralising antibodies in the saliva of pigs is suitable for the assessment of the immune status against enteral associated pathogens. It was further hypothesised that saliva samples can be used to differentiate the mucosal immune status from the systemic immune status. Animals, material and methods: Rotavirus (RV), a significant pathogen of gastrointestinal diseases in infants, children and young animals, served as a model. At the beginning of the work, an RV-specific virus neutralisation Assay (VNA) was modified and validated for use with saliva, serum and intestinal mucus. Pathogen-specific neutralising titres were determined in serum, saliva and intestinal mucus from 17 individual pigs and the titres obtained were tested for correlation between the sample materials of the individual animals (comparative study). In order to compensate for the highly variable concentrations of IgA (immunoglobulin A) and thus also of neutralising antibodies in saliva, normalisation was aimed at using electrolyte and amylase concentrations in saliva (normalisation study). The analysed data set is based on the values of 34 saliva samples obtained from five pigs. Finally, it was examined whether the determination of antibodies in saliva is suitable for assessing the post-vaccination immune status in pigs (immunisation study). For the first time, 18 sows of a herd were followed over a period of six months during the introduction of a herd-specific RVA vaccine under field conditions. For immunological work-up, RV specific (neutralising) antibody titres were determined by VNA and IFA (immune fluorescence assay) in saliva and blood samples. 98 Results: In the work developing of a robust RV-specific VNA was successful. The specificity was improved by adjusting the viral load as well as the sample-virus inoculation time in the protocol compared to the original protocol. Sensitivity was determined indirectly by IFA and was in the range of IFA titres from 8,000 to 40,000. Repeatability for intermediate to high VNA titres was in line with WAOH recommendations. Comparative study: A significant correlation (0.69) was found between the neutralising titres in saliva and the neutralising titres in the duodenum. The correlations between the neutralising titres in saliva and those in intestinal mucus were higher than the correlation between the neutralising titres in serum and those in intestinal mucus. Normalisation study: Statistical analysis of the entire data set revealed no evidence of correlations between the amylase and electrolyte concentrations and the IgA concentration or the VNA titre in saliva. However, when excluding the datasets in which the salivary IgA concentration was below 350 ng/ml, there was a significant positive correlation (correlation coefficient: 0.7607) of IgA concentration to RVC G1P[1]1-specific VNA titres (p = 0.0014). Immunisation study: The serum VNA titres as a correlate of the systemic immune response and the saliva VNA titres as a correlate of the mucosal immune response illustrated the differential immune response to the parenterally administered inactivated vaccine in the immunisation study. The primary immunisation produced a significant VNA titer increase in both serum and saliva. During the subsequent booster vaccination, a renewed significant VNA titer increase was only measured in the serum samples. After reaching the titer peak, the titres in saliva dropped to values close to the initial titres within two weeks and those in serum within three months. By means of the IFA examinations, it could be shown that the salivary VNA titres showed a strong positive correlation to the IgA titres in the blood and the serum VNA titres to the IgG titres in the blood. Conclusion: Within the framework of the present work, it was possible to establish a VNA suitable for all sample materials. Considering all three sub-studies, there are indications that support the hypothesis that was established. The challenges in the use of saliva samples as a diagnostic tool could also be demonstrated in this work. A standardisation of the neutralising titres in saliva should be further pursued. It may be that the collection of saliva from the submandibular or sublingual glands is more appropriate as a diagnostic tool. In summary, the investigations of this study show that the differentiated assessment of the systemic and mucosal immune response is of particular importance and that fundamental insights into the understanding of immunological reactions can be gained by means of saliva-based diagnostics.