L’allergie de contact est une pathologie de la peau particulièrement répandue dans les pays industrialisés. Aucune thérapie ne permet actuellement de la soigner et seule l’éviction de l’allergène permet de la prévenir. Historiquement, l’évaluation du potentiel sensibilisant des molécules mises sur le marché a toujours été réalisée au moyen de tests sur l’animal. Cependant, le champ d’action de ces tests est aujourd’hui limité en raison de la nouvelle législation européenne sur les cosmétiques. Dans ce contexte, le développement de méthodes alternatives ne reposant pas sur l’utilisation d’animaux devient capital. L’allergie de contact repose sur une étape chimique clé : la formation d’un complexe antigénique allergène-protéine capable d’activer le système immunitaire cutané. Le but de ce travail de thèse a été d’étudier le comportement in situ d’allergènes au sein d’épidermes reconstruits de type SkinEthic®. A l’aide d’une technique d’analyse non invasive, la spectroscopie RMN HRMAS, il a été possible de suivre le devenir de différents allergènes, de leur éventuelle activation par voie métabolique, jusqu’à leur fixation sur les protéines épidermiques. / Contact dermatitis is a skin pathology particularly prevalent in industrialized countries. No therapy currently exists and only complete avoidance of the particular allergen can prevent an allergic reaction. Historically, the assessment of skin sensitisation potential of molecules placed on the market was always carried out by animal testing. However, the scope of this testing method is now limited by the new European cosmetics legislation. In this way, the development of alternative methods, not based on animal experimentation, become an important issue. Contact dermatitis results of a chemical key step: the formation of an antigenic complex allergen-protein complexe able to activate the cutaneous immune system. The aim of this PhD work was to study the in situ behaviour of allergens in reconstructed human epidermis (SkinEthic® model). By using an appropriate non-invasive analysis technique, HR-MAS NMR spectroscopy, it has been possible to study the mode of action of different allergens, from their possible activation through the metabolic pathway to the binding with epidermal proteins.

La voie des RLR (RIG-I like Receptors) joue un rôle essentiel dans la détection des virus à ARN, déclenchant une réponse immunitaire antivirale grâce au recrutement de la protéine adaptatrice mitochondriale MAVS (Mitochondrial AntiViral Signaling protein). Nous avons mis en évidence que les souris déficientes pour la protéine MAVS (MAVS KO) présentaient un phénotype proallergénique dans un modèle d'inflammation stérile d'hypersensibilité retardée de contact (HSRC) qui reproduit la dermatite allergique de contact (DAC) chez l'homme. Nous avons caractérisé le système immunitaire des souris MAVS KO en condition d'équilibre et durant la réponse d'HSRC. Nous avons identifié un rôle du microbiote intestinal des souris MAVS KO dans l'exacerbation de réponse d'HSRC et mis en évidence une dysbiose du microbiote bactérien. Nous avons démontré que la dysbiose était responsable du phénotype inflammatoire observé, phénotype transmissible à des souris sauvages par des expériences de cohébergement et de transplantation fécale. Cette dysbiose induit une augmentation de la perméabilité intestinale chez les souris MAVS KO lors de la réponse d'HSRC, aboutissant à une translocation bactérienne dans les organes lymphoïdes et à la modulation des réponses immunitaires à l'origine de l'exacerbation de réponse d'hypersensibilité. La 2ème partie de ma thèse vise à étudier les conséquences de la déficience en MAVS sur le métabolisme glucidique. Nos expériences ont démontré que les souris MAVS KO développaient une surcharge pondérale et une insulino-résistance sous régime riche en lipides et sucrose, dépendants de la dysbiose intestinale. Au niveau cellulaire, une altération des interactions aux points de contact entre la mitochondrie et le réticulum endoplasmique a été observée. Nos résultats permettent d'envisager le développement de nouvelles approches thérapeutiques des pathologies allergiques et métaboliques humaines par la modulation du microbiote intestinal / RIG-I like receptors (RLRs) play a major role in response to cytosolic viral RNAs by initiating an antiviral immune response through the recruitment of the mitochondrial adaptor protein MAVS (Mitochondrial AntiViral Signaling protein). We showed that MAVS-deficient mice developed an exacerbated response in a sterile inflammatory model of Contact Hypersensitivity (CHS), that reproduces the pathophysiology of allergic contact dermatitis (ACD) in human. We characterized the immune system of MAVS KO mice at steady state and during CHS response. We found that MAVS deficiency leads to changes in the gut bacterial composition suggesting an unexpected role of the RLR pathway in the regulation of intestinal homeostasis. We demonstrated that intestinal dysbiosis is responsible for the increased CHS response, and showed that the inflammatory phenotype of MAVS KO mice can be transferred to WT mice by cohousing and fecal transplantation. We demonstrated that the dysbiotic gut microbiota exerts its effect due to an increased intestinal permeability during DTH sensitization. The ensuing bacterial translocation within lymphoid organs enhances characteristic cytokines production that increases CHS response. The 2nd part of my thesis aimed to study the consequences of MAVS deficiency on glucose metabolism. Our experiments showed that MAVS KO mice exhibit disorders of glucose homeostasis during high fat diet (HFD) associated with the development of overweight and insulin resistance. We also observed alterations of MAM (Mitochondria-associated endoplasmic reticulum membranes), contact poins between mitochondria and endoplasmic reticulum. Recent preliminary data suggested that the metabolic disorders associated with MAVS deficiency are due to intestinal dysbiosis. Our results highlight a new role for the RLR pathway and allow to consider the development of new therapeutic approaches to human allergic and metabolic diseases by modulation of the intestinal microbiota

La tolérance périphérique vis-à-vis de molécules potentiellement allergéniques en contact avec la peau joue un rôle essentiel pour prévenir le développement de l’eczéma allergique de contact (EAC). Au cours de ma thèse, j'ai contribué à l'identification des mécanismes et des acteurs responsables de l'induction de la tolérance par voie cutanée et à préciser le rôle respectif des sous-populations de cellules dendritiques (DC) cutanées dans la rupture de la tolérance et l'induction de lymphocytes T (LT) CD8+ initiant l'EAC. A l'aide d'un modèle murin d'induction de tolérance aux haptènes, j’ai pu montrer que les cellules de Langerhans (LC) épidermiques sont les cellules clés pour induire la tolérance cutanée et empêcher le développement d'un EAC médié par les LT CD8+. En effet, suite à l’application épicutanée d’un allergène/haptène faible, le DNTB, les LC migrent de la peau aux ganglions lymphatiques pour présenter l’antigène aux LT CD8+. Des expériences de déplétion in vivo et de transfert adoptif montrent que les LC sont responsables de la suppression de l’EAC en prévenant la différentiation des LT CD8+ spécifiques de l'allergène en cellules T cytotoxiques via deux mécanismes complémentaires: i) l’anergie/délétion des LT CD8+ et ii) l'activation de LT régulateurs Foxp3+ exprimant ICOS. Après avoir identifié des conditions d'immunisation conduisant au développement d'un EAC au DNTB, j'ai montré que la rupture de tolérance à ce type d'allergène est associée à i) à des modifications phénotypiques des LC épidermiques, ii) au recrutement rapide de monocytes inflammatoires Gr1+ dans la peau et iii) à une capacité équivalente des LC et des DC dermiques Langerin- à présenter l'allergène aux LT CD8+ dans les ganglions. Dans cette situation, les LC jouent un rôle pro-inflammatoire puisque leur déplétion réduit de manière dramatique l'induction de LT CD8+ effecteurs et l'EAC. Ces résultats indiquent que les LC jouent un rôle essentiel à la fois dans la prévention et dans l’induction de l’EAC, et que leur fonction tolérogène ou stimulatrice est vraisemblablement conditionnée par le microenvironnement cutané lors de la pénétration de l’allergène / Induction of peripheral tolerance to potentially allergenic molecules in contact with the skin is essential to prevent the development of allergic contact dermatitis (ACD). During my PhD, I contributed to the identification of the mechanisms and actors responsible for the induction of skin tolerance and clarified the respective roles of dendritic cell (DC) subsets in the breakdown of skin tolerance leading to the priming of cytotoxic CD8+ T cells and developpement of ACD. Using a mouse model of cutaneous tolerance to a model weak allergen, we show that epidermal Langerhans cells (LC) are essential to induce CD8+ T cell tolerance and prevent the development of ACD. Indeed, following the epicutaneous delivery of the weak allergen/hapten DNTB, LC were found to migrate from skin to draining lymph nodes to present the allergen to CD8+ T cells. Depletion and adoptive transfer experiments revealed that LC protect from development of ACD by preventing the priming of allergenspecific cytotoxic CD8+ T cells via two complementary mechanisms: i) anergy/deletion of allergen-specific CD8+ T cells and ii) activation of highly suppressive Foxp3+ regulatory T cells expressing ICOS. We identified DNTB skin delivery conditions that allow for CD8+ T cell priming and initiation of ACD. Breakdown of tolerance to this weak allergen was associated with i) phenotypic modifications of epidermal LC, ii) recruitment of inflammatory monocytes to the skin and iii) allergen presentation to CD8+ T cells by both LC and dermal Langerin- DC. In addition, LC are involved in tolerance breakdown as their depletion prior to skin immunization abrogated induction of CD8+ effector cells and ACD. These results demonstrate that LC are essential for both the induction of skin tolerance to weak skin allergens and for the induction of ACD, and suggest that their tolerogenic versus immuno-stimulatory function is likely dictated by signals from the skin microenvironment after penetration of the allergen

Contexte : La prévalence de l'asthme et des allergies a augmenté au cours de ces dernières décennies,en particulier chez les enfants et dans le monde occidental. Cette augmentation de la prévalence estdevenue un problème très grave de santé publique et pourrait être liée à une combinaison deprédisposition génétique, de facteurs environnementaux et des changements dans le mode de vie, ycompris les habitudes alimentaires. Cependant, les études épidémiologiques concernant les maladiesallergiques chez l’enfant en relation avec l'alimentation sont rares.Objectifs : Ce travail analyse la littérature récente traitant l'alimentation, les habitudes alimentaires et lanutrition en relation avec les maladies allergiques chez les enfants en tenant compte de la méthodologieutilisée pour évaluer les habitudes alimentaires. En outre, il évalue en premier lieu l'association entre leshabitudes alimentaires et l'asthme et les maladies allergiques et en deuxième lieu la relation entrel'asthme et le surpoids/l’obésité dans l’étude des six villes françaises.Méthodes : MEDLINE/PubMed et Cochrane Database of Systematic Reviews ont été utilisés pour larevue de la littérature concernant l'alimentation et les maladies allergiques. Des études transversales ontété menées à Bordeaux, Clermont-Ferrand, Créteil, Marseille, Reims, Strasbourg sur 7 432 enfantsscolaires, choisis au hasard et âgés de 9-11 ans. Des questionnaires adressés aux parents, basés surl'Enquête internationale sur l'asthme et les allergies dans l'enfance (ISAAC), ont été utilisés pourrecueillir des informations sur les maladies allergiques et les facteurs de risque potentiels, y compris unquestionnaire de fréquence alimentaire pour évaluer les habitudes alimentaires des enfants. Des testscutanés aux allergènes communs ont été effectués afin d'identifier l'existence d'une hypersensibilitéallergique et des tests d’effort ont été effectués pour évaluer l'asthme à l’effort.Résultats : Les apports moyens de 12 principaux produits alimentaires consommés par les élèves ontété calculées et trois profils alimentaires ont été extraits par analyse en composantes principales:l’alimentation proche du régime méditerranéen, l’alimentation à base d’oméga-3 et de poissons gras etl’alimentation non équilibrée. Les risques relatifs des maladies allergiques ont été estimés par des odds7ratios (OR) et le contrôle des facteurs de confusion a été réalisé par des régressions logistiques. Lessifflements, l’asthme et la rhinite sont plus fréquents chez les garçons que chez les filles. En analysemultivariée, l’alimentation à base d’oméga-3 avait un effet protecteur contre l'asthme vie et l’asthmesévère chez les enfants (OR ajusté: 0,77 ; IC 95%: [0,62 -0,96] et OR ajusté: 0,55 ; IC 95%: [0,32 -0,94]respectivement). L’adhérence à une alimentation proche du régime méditerranéen et riche enantioxydants semble avoir un effet protecteur contre les maladies allergiques. Le surpoids et l’obésitéont été positivement associés avec l’asthme vie chez les enfants ne présentant pas de sifflements (ORajusté: 1,98 ; IC 95%: [1,06 -3,70]) et ont été de même associé positivement avec la rhinite vie et larhinite 12 mois chez les enfants présentant des sifflements (OR ajusté: 1,63 ; IC 95%: [1,09 -2,45] etOR ajusté: 2,20 ; IC 95%: [1,13 -4,27] respectivement), mais pas avec l’asthme à l’effort.Conclusion: Dans l'ensemble, l'adhésion à un régime alimentaire sain, y compris les antioxydants et lesoméga-3 semble avoir un effet protecteur sur l'asthme et les allergies chez les enfants. Le surpoids etl’obésité a été associé significativement avec l’asthme chez les enfants non atopiques et la rhiniteallergique chez les enfants atopiques. Des études prospectives longitudinales sont donc nécessaires pourpouvoir évaluer les relations de causalité. / Background: The prevalence of asthma and allergy has risen in recent decades, especially amongchildren and in the Western world. This increase in prevalence has become a serious public healthproblem and might be related to a combination of genetic predisposition, environmental factors, andlifestyle changes, including dietary habits. However, epidemiological studies concerning childhood dietrelatedallergic diseases are scarce.Objectives: This work reviews published literature dealing with diet, dietary patterns and nutrition inrelation with allergic diseases among children taking into account the methodology used to evaluatedietary patterns. Moreover, it assesses primary the association between food patterns and asthma andallergic diseases and secondary the relation between asthma and overweight/obesity in the French SixCities Study.Methods: MEDLINE/PubMed and Cochrane Database of Systematic Reviews were used for theliterature review concerning diet and allergic diseases. Cross-sectional studies were conducted inBordeaux, Clermont-Ferrand, Créteil, Marseille, Reims, and Strasbourg among 7432 randomly selectedschoolchildren aged 9-11 years. Parental questionnaires, based on the International Study on Asthmaand Allergies in Childhood (ISAAC), were used to collect information on allergic diseases and potentialrisk factors including a food frequency questionnaire to evaluate dietary habits. Skin prick testing tocommon allergens was performed to identify the existence of an allergic hypersensitivity and exercisetest was performed to assess Exercise-Induced Asthma (EIA).Results: The mean intakes of 12 main food items were calculated and three food patterns wereextracted by principal component analysis labeled: the Mediterranean-like diet, the diet rich in omega-3fatty acids and the unhealthy diet. Relative risks of allergic diseases were estimated as odds ratios (OR)and confounders control was performed with multiple logistic regressions. Wheezing, asthma andrhinitis were more prevalent in boys than in girls. In the multivariate analysis, diet rich in omega-3 wasprotective for lifetime and severe asthma in children (adjusted OR: 0.77; 95% CI: [0.62 -0.96] and9adjusted OR: 0.55; 95% CI: [0.32 -0.94] respectively). Adherence to the Mediterranean-like diet rich inantioxidants tended to be protective against allergic diseases. Overweight and obesity were positivelyassociated with lifetime asthma in non-wheezing children (adjusted OR: 1,98 ; 95% CI: [1,06 -3,70])and were also positively associated with lifetime and past year allergic rhinitis in wheezing children(adjusted OR: 1.63; 95% CI: [1.09 -2.45] and adjusted OR: 2.20; 95% CI: [1.13 -4.27] respectively), butwere not associated with EIA.Conclusion: Overall, adherence to a healthy diet including antioxidants and omega-3 fatty acids seemsto have a protective effect on asthma and allergy in childhood. Overweight and obesity weresignificantly associated with asthma in non-atopic children and with allergic rhinitis in atopic children.Prospective longitudinal studies should be necessary for evaluation of causal relations.

Einleitung: Ausgangspunkt für die Untersuchungen sind Projektergebnisse aus der Mastphase, nach denen Fußballen von 45 % der in Deutschland gehaltenen Mastputen in der 6. Lebenswoche Epithelnekrosen aufweisen. Die vorliegende Arbeit ist Teil eines Folgeprojekts für die Aufzuchtphase und leitet aus den gewonnenen Ergebnissen Tierschutzindikatoren für die ersten Wochen ab. Ziele der Untersuchungen: Ziel der Arbeit war die Erhebung der Prävalenz von Fußballenentzündungen in der Aufzuchtphase von in Deutschland gehaltenen Mastputen des Hybrids B.U.T. 6 und die Messung der Einstreufeuchtigkeit in diesem Zeitraum. Tiere, Material und Methoden: Am Folgeprojekt nahmen bundesweit 46 Herden von 24 Betrieben teil. Aus jeder Herde wurden jeweils 60 Einzeltiere in der 1. Woche, dem ersten Untersuchungszeitpunkt (U1), und innerhalb der 4. und 5. Woche, dem zweiten Untersuchungszeitpunkt (U2), klinisch untersucht. Insgesamt wurden 5.531 Mastputen erfasst, davon 3.131 Hähne und 2.400 Hennen. Die Fußballen wurden mit Hilfe eines 5-stufigen Bewertungssystems beurteilt. Parallel zur klinischen Untersuchung wurden Einstreuproben aus dem Tränke-, Futter- und Ruhebereich sowie Vergleichsproben vor der Einstallung gezogen, insgesamt 625 Proben, und die Feuchtigkeit mit einem thermogravimetrischen Verfahren bestimmt. Die Tierhalter/-innen wurden zu den Haltungsbedingungen, zum Stallmanagement und zur Herkunft der Herde mit Hilfe von standardisierten Bögen befragt. Die biometrische Auswertung erfolgte mit Methoden der explorativen Datenanalyse, Hypothesentests und logistischen Regressionsmodellen. Die Betriebe wurden anschließend miteinander verglichen anhand der Parameter Fußballenscore, Einstreufeuchtigkeit, Mortalität sowie Gewichtsdifferenz zwischen Ist- und Sollwert. Ergebnisse: Die Aufzuchtställe waren am häufigsten mit Holzspänen eingestreut, aber auch Stroh, Strohpellets, Lignocellulose, Dinkelspelzen und Maisspindelgranulat wurden verwendet. Die Einstreufeuchtigkeit betrug im Stall 11 % vor Einstallung, 29 % zum U1 und 40 % zum U2. Unterschiede in der Einstreufeuchtigkeit zeigten sich in Abhängigkeit von der Lokalisation (am höchsten im Tränkebereich), dem Aufzuchtsystem, der Art der Einstreu und dem Tränkesystem (am höchsten um Rundtränken). Zum U1 hatten nach dem Bewertungssystem 27,3 % der Küken Veränderungen am rechten Fußballen. Die Veränderungen bestanden vor allem aus Hyperkeratosen, lediglich 0,1 % der Tiere hatte Epithelnekrosen. An den Fußballen wurden zusätzlich Rötungen und oberflächliche Hautrisse festgestellt, die nicht Teil des Bewertungssystems waren. Mehr Tiere waren von Veränderungen betroffen, wenn, statt des rechten, der stärker geschädigte Fußballen in die Beurteilung einbezogen wurde. Die Zahl betroffener Tiere stieg unter Berücksichtigung von allen Veränderungen an beiden Fußballen auf 48,9 %. Zum U2 hatten gemäß Bewertungsschema 63,3 % der Jungputen Veränderungen am rechten Fußballen. Hyperkeratosen unterschiedlichen Schweregrads zum Teil mit nicht ohne Substanzverlust lösbaren Schmutzanhaftungen prägten das Bild hauptsächlich, aber 12,1 % der Tiere hatten Epithelnekrosen und 0,2 % der Tiere wiesen eine Ballenläsion auf. Unter Berücksichtigung aller Schäden und beider Fußballen stieg die Zahl betroffener Tiere auf 77,0 %. Die Mortalität betrug 0,5 % zum U1 und 2,1 % zum U2. Die Körpergewichte blieben 6 % zum U1 und 9 % zum U2 unterhalb der vom Zuchtunternehmen empfohlenen Werte für das jeweilige Alter. Zum U1 wurden die Küken in klassischen Kükenringen, in „Großringen“ sowie in ringfreier Aufzucht gehalten mit durchschnittlichen Besatzdichten von 27, 16 und 10 Küken/m². Nach Auflösung der Ringe lag zum U2 die Besatzdichte durchschnittlich bei 9 Jungputen/m². Die statistische Analyse ergab, dass eine feuchtere Einstreu sich negativ auf die Fußballengesundheit auswirkt. Der Zustand der Fußballen zum U2 war auf Strohpellets besser als auf Holzspänen und Stroh. Ein Anstieg des Alters der Tiere, des Körpergewichts und der Verweildauer auf der Einstreu wirkte sich ebenfalls negativ auf die Fußballengesundheit aus. Diese drei Parameter ließen sich statistisch nicht voneinander trennen. Zum U1 führte eine höhere Besatzdichte auf Holzspänen signifikant zu einer feuchteren Einstreu, für die anderen Einstreuarten war die Stichprobe zu klein. Schlussfolgerungen: „Großringe“ erwiesen sich in Kombination mit weiteren Haltungsbedingungen als vorteilhaft für die Tiergesundheit. In Bezug auf die Flächenbelegung können zu Beginn und am Ende der Aufzuchtphase Besatzdichten wie in der Endmast erreicht werden. Das in der Praxis angewendete Einstreumanagement verhindert weder das Ansteigen der Einstreufeuchtigkeit noch eine Zunahme an Fußballenentzündungen während der Aufzuchtphase. Die Betriebe unterscheiden sich in der Fußballengesundheit während der Aufzuchtphase. Eine von 46 Herden ist kurz vor Umstallung frei von Fußballenveränderungen. Aus den vorliegenden Ergebnissen lassen sich drei Tierschutzindikatoren mit Grenzwerten für ein 3-stufiges Ampelsystem ableiten. Für die Mortalität werden Grenzwerte für Stufe 1 von 1,5 und für Stufe 2 von 2,5 % empfohlen. Der Fußballenscore wird auf 0,5 und 1,0 bei maximaler Kategorie von I des Bewertungssystems begrenzt. Die Einstreuqualität ist in Stufe 1 trocken und locker oder in Stufe 2 trocken und locker mit feuchtem nicht mit Kot verklebtem Tränkebereich, wobei trocken mit einer Einstreufeuchtigkeit von unter 30 % definiert wird. Weiterer Forschungsbedarf besteht für Tierschutzindikatoren, die Wohlbefinden und Angst charakterisieren; und im Einfluss der Besatzdichte auf die Tiergesundheit und das Verhalten.:1. Einleitung 2. Literaturübersicht 2.1 Aufzucht 2.2 Tränke 2.3 Einstreu 2.3.1 Einstreumaterial 2.3.2 Feuchtigkeitsursachen 2.3.3 Einstreumanagement 2.3.4 Krankheitsursache Einstreu 2.4 Fußballenentzündung 2.4.1 Klinik und Pathologie 2.4.2 Epidemiologie 2.4.3 Beurteilung der Fußballen 2.5 Tierschutzindikatoren 3. Tiere, Material und Methoden 3.1 Bestände und Untersuchungszeitraum 3.2 Datenerhebung 3.3 Besatzdichte 3.4 Untersuchung der Einstreu 3.4.1 Probennahme und -vorbereitung 3.4.2 Bestimmen der Einstreufeuchtigkeit 3.5 Beurteilung der Fußballen 3.6 Statistik 3.6.1 Fallzahlplanung 3.6.2 Deskriptive Statistik und Hypothesentests 3.6.3 Modelle 3.6.4 Vergleiche 4. Ergebnisse 4.1 Erhebung konstanter Daten 4.1.1 Betriebsdaten 4.1.2 Personal 4.1.3 Stallart und -einrichtung 4.1.4 Fütterungstechnik 4.1.5 Tränketechnik 4.2 Erhebung variabler Daten 4.2.1 Ablauf der Aufzuchtphase 4.2.2 Mortalität 4.2.3 Besatzdichte 4.2.4 Einstreubeschaffenheit 4.3 Einstreu 4.3.1 Feuchtigkeit 4.3.2 Management 4.4 Klinische Untersuchung 4.4.1 Ernährungs- und Entwicklungszustand 4.4.2 Kot 4.4.3 Fußballen 4.5 Weiterführende Statistik 4.5.1 Beginn von Fußballenveränderungen 4.5.2 Modelle 4.5.3 Betriebsvergleiche 4.5.3.1 Mortalität 4.5.3.2 Körpermassedifferenz 4.5.3.3 Einstreufeuchtigkeit 4.5.3.4 Fußballengesundheit 5. Diskussion 5.1 Methodenkritik 5.2 Einzelne Aspekte zu den Haltungsbedingungen 5.3 Mortalität 5.4 Besatzdichte 5.5 Einstreu 5.6 Einstreufeuchtigkeit 5.7 Fußballenveränderungen 5.7.1 Beurteilung der Fußballen 5.7.2 Fußballenergebnisse 5.7.3 Ursachen 5.7.3.1 Einstreufeuchtigkeit 5.7.3.2 Körpermasse 5.7.3.3 Geschlecht 5.7.3.4 Alter 5.7.3.5 Verweildauer 5.7.3.6 Art der Einstreu 5.7.3.7 Einstreumanagement 5.7.4 Grenzwert für die Einstreufeuchtigkeit 5.7.5 Vergleich von Aufzuchtphase und Beginn der Mastphase 5.8 Vergleichsparameter 5.9 Beurteilung von Betrieben 5.10 Indikatoren für die Aufzuchtphase 5.11 Schlussfolgerungen 5.12 Empfehlungen und Forschungsbedarf 6. Zusammenfassung 7. Summary 8. Literaturverzeichnis 9. Anhang 9.1 Rohdaten und ergänzende Übersichten 9.2 Fragebögen 9.3 Fotos 10. Danksagung / Introduction: The starting point for the examinations are project results from the fattening phase, according to which at the age of 6 weeks footpads with epithelial necrosis are common in 45% of fattening turkeys kept in Germany. The present study is part of a follow-up project for the rearing period and deduces animal welfare indicators for the first weeks from the results obtained. Aim of this study: The aim of this study was to survey the prevalence of footpad dermatitis in the rearing period of B.U.T. 6 fattening turkeys and the measurement of litter moisture in this period. Animals, material and methods: At total number of 46 flocks from 24 farms nationwide were part of the follow-up project. From each flock, 60 individual animals were examined clinically at examination time point 1 (U1) during the first week, and at examination time point 2 (U2) during week 4 and 5. A total of 5,531 fattening turkeys were recorded, including 3,131 gobblers and 2,400 turkey hens. The footpads were assessed with the aid of a 5-stage evaluation scheme. Parallel to the clinical examination, litter samples were taken from the drinking, feeding, and resting areas as well as comparison samples before birds entered the barn, a total of 625 litter samples. The moisture was determined by a thermogravimetric method. The livestock owners were surveyed on the husbandry conditions, the barn management, and the origin of the flock, using standardized questionnaires. The biometric evaluation was carried out using exploratory data analysis, hypothesis tests and logistic regression models. The farms were then compared with each other by means of the parameter of scoring of footpads, litter moisture, as well as mortality and weight difference between actual value and setpoint. Results: The most commonly used litter found in the rearing barns were wood shavings, but also straw, straw pellets, lignocelluloses, spelt husks, and corncob granules utilized. The litter moisture was 11% before birds entered the barn, 29% at U1, and 40% at U2. Differences in the litter moisture were found depending on the location (highest in the drinking area), the rearing system, the type of litter, as well as the watering system (highest near round drinkers). Using the evaluation scheme, at U1 27.3% of the poults had changes to the right footpad. The changes consisted mainly of hyperkeratosis, only 0.1% of the animals had epithelial necrosis. Outside of the scheme, redness and superficial skin cracks were found on the footpads. In addition, more animals were affected by changes when, instead of the right one, the more severely damaged footpad was included in the assessment. Taking into account all changes in both footpads, the number of affected animals increased to 48.9%. According to the evaluation scheme, 63.3% of the young turkeys had changes on the right footpad at U2. Hyperkeratosis of different severity degrees partially with dirt adhesions not removable without loss of substance, mainly characterized the picture, but 12.1% of the animals had epithelial necrosis and 0.2% of the animals had deep lesions. Taking into account all the damages and both footpads, the number of affected animals increased to 77.0%. The mortality was 0.5% at U1 and 2.1% at U2. The body weights remained at 6% (U1) and 9% (U2) below the recommended values for the respective age. At U1 the poults were kept in classical poult rings, “large poult rings”, and ringless rearing with average stocking densities of 27, 16 and 10 poults/m². After dismantling at U2 the stocking density averaged 9 young turkeys/m². The statistical analysis showed that a moister litter has a negative impact on the footpad health. In addition, the condition of the footpads during U2 on straw pellets was better than on wood shavings and straw. An increase in the age of the animals, the body weight and the length of stay on the litter also had a negative effect on the footpads. These three parameters cannot be separated statistically. During U1 a higher stocking density on wood shavings resulted in a moister litter significantly. For the other litter types the sample was too small to draw a comparison. Conclusions: “Large poult rings” proved to be beneficial for animal health in combination with other housing conditions. At the beginning and end of the rearing period, finishing period resembling stocking densities can be achieved in relation to the area occupation. stocking densities can be achieved in the same way as in the finishing period in relation to the area occupation. The litter management used in practice prevents neither the increase in litter moisture nor an increase in footpad dermatitis during the rearing period. Farms differ in footpad health during the rearing period. One out of 46 flocks is free of footpad changes at the end of the rearing period. From the present results three animal welfare indicators with limits for a 3-level traffic light system can be derived. For mortality, limits for stage 1 of 1.5% and stage 2 of 2.5% are recommended. The footpad score is limited respectively 0.5 and 1.0 at the maximum category of I of the evaluation scheme. The litter is dry and loose (stage 1) or dry and loose with a moist, non faeces clotted drinking area (stage 2), whereby dry is defined as a litter moisture of less than 30%. Further research is needed for animal welfare indicators that characterize well-being and fear, and in the influence of stocking density on animal health and behavior.:1. Einleitung 2. Literaturübersicht 2.1 Aufzucht 2.2 Tränke 2.3 Einstreu 2.3.1 Einstreumaterial 2.3.2 Feuchtigkeitsursachen 2.3.3 Einstreumanagement 2.3.4 Krankheitsursache Einstreu 2.4 Fußballenentzündung 2.4.1 Klinik und Pathologie 2.4.2 Epidemiologie 2.4.3 Beurteilung der Fußballen 2.5 Tierschutzindikatoren 3. Tiere, Material und Methoden 3.1 Bestände und Untersuchungszeitraum 3.2 Datenerhebung 3.3 Besatzdichte 3.4 Untersuchung der Einstreu 3.4.1 Probennahme und -vorbereitung 3.4.2 Bestimmen der Einstreufeuchtigkeit 3.5 Beurteilung der Fußballen 3.6 Statistik 3.6.1 Fallzahlplanung 3.6.2 Deskriptive Statistik und Hypothesentests 3.6.3 Modelle 3.6.4 Vergleiche 4. Ergebnisse 4.1 Erhebung konstanter Daten 4.1.1 Betriebsdaten 4.1.2 Personal 4.1.3 Stallart und -einrichtung 4.1.4 Fütterungstechnik 4.1.5 Tränketechnik 4.2 Erhebung variabler Daten 4.2.1 Ablauf der Aufzuchtphase 4.2.2 Mortalität 4.2.3 Besatzdichte 4.2.4 Einstreubeschaffenheit 4.3 Einstreu 4.3.1 Feuchtigkeit 4.3.2 Management 4.4 Klinische Untersuchung 4.4.1 Ernährungs- und Entwicklungszustand 4.4.2 Kot 4.4.3 Fußballen 4.5 Weiterführende Statistik 4.5.1 Beginn von Fußballenveränderungen 4.5.2 Modelle 4.5.3 Betriebsvergleiche 4.5.3.1 Mortalität 4.5.3.2 Körpermassedifferenz 4.5.3.3 Einstreufeuchtigkeit 4.5.3.4 Fußballengesundheit 5. Diskussion 5.1 Methodenkritik 5.2 Einzelne Aspekte zu den Haltungsbedingungen 5.3 Mortalität 5.4 Besatzdichte 5.5 Einstreu 5.6 Einstreufeuchtigkeit 5.7 Fußballenveränderungen 5.7.1 Beurteilung der Fußballen 5.7.2 Fußballenergebnisse 5.7.3 Ursachen 5.7.3.1 Einstreufeuchtigkeit 5.7.3.2 Körpermasse 5.7.3.3 Geschlecht 5.7.3.4 Alter 5.7.3.5 Verweildauer 5.7.3.6 Art der Einstreu 5.7.3.7 Einstreumanagement 5.7.4 Grenzwert für die Einstreufeuchtigkeit 5.7.5 Vergleich von Aufzuchtphase und Beginn der Mastphase 5.8 Vergleichsparameter 5.9 Beurteilung von Betrieben 5.10 Indikatoren für die Aufzuchtphase 5.11 Schlussfolgerungen 5.12 Empfehlungen und Forschungsbedarf 6. Zusammenfassung 7. Summary 8. Literaturverzeichnis 9. Anhang 9.1 Rohdaten und ergänzende Übersichten 9.2 Fragebögen 9.3 Fotos 10. Danksagung

Ein Großteil der Lebensmittel wird in der heutigen Zeit vor allem aufgrund ihrer langen Haltbarkeit in Konservendosen verpackt. Zur Qualitätserhaltung des Lebensmittels werden Weißblechdosen im Innenbereich in der Regel mit einer Lackierung versehen. Lackrohstoffe sind dabei u. a. Phenol- und Epoxidharze, die als Basis- oder Vernetzerkomponente eingesetzt werden. Bei der Herstellung und Lagerung dieser Lebensmittel kann jedoch nicht ausgeschlossen werden, dass es zur Migration von Bestandteilen aus der Kunststoffinnenbeschichtung in das Füllgut kommt. Toxikologisch und somit auch analytisch sind dabei vor allem die migrierenden Verbindungen unter 1000 Da von Interesse, da Substanzen mit einer Molmasse von über 1000 Da nur zu weniger als 1 % im Gastrointestinaltrakt absorbiert werden. Analytik von phenolischen Verbindungen Bei Untersuchungen zur Migration phenolischer Verbindungen unter Verwendung verschiedener Modellcoatings und Simulanzlösemittel wurden Konzentrationen an migrierenden phenolischen Substanzen in Summe bis 160 µg/dm² bestimmt, womit dieser Gehalt deutlich unter dem gesetzlichen Grenzwert für die Gesamtmigration von 10 mg/dm² liegt. Die Quantifizierung erfolgte dabei über SEC-FLD-Kalibriergeraden der für diese Coatings verwendeten Phenolharze. Tendenziell steigt dabei die Menge an übergehenden Verbindungen mit abnehmender Polarität der verwendeten Simulanzien. Ebenso abhängig vom Lösungsmittel ist die Molekulargewichts¬verteilung der im Migrat enthaltenen Phenole. So zeigte sich eine deutliche Verschiebung der phenolischen Verbindungen zu höheren Molekulargewichten mit abnehmender Polarität der Simulanzlösemittel. Mit wenigen Ausnahmen besitzen jedoch alle migrierenden Substanzen eine Molmasse von unter 1000 Da. Das beobachtete Migrationsverhalten kann u. a. auf die unterschiedliche Reaktivität der phenolischen Basismonomere der Harze zurückgeführt werden, wodurch die Fähigkeit variiert, unter den Einbrennbedingungen ein ausgeprägtes Netzwerk zu bilden. Zur näheren Charakterisierung der Phenolharze wurden einzelne Hauptverbindungen der RP-HPLC-FLD-Chromatogramme identifiziert. Über Derivatisierungsreaktionen mit Picolinsäure, Essigsäureanhydrid sowie Dansylchlorid konnten Informationen zur Anzahl an alkoholischen und phenolischen Hydroxylgruppen im Molekül erhalten werden. Mit dem Wissen um die eingesetzten Phenolmonomere und einer eventuellen Veretherung konnten Strukturvorschläge erstellt werden. Die Quantifizierung der migrierenden phenolischen Verbindungen in Migraten kommerzieller Coatings in Summe wurde über eine universell anwendbare Kalibrierung angestrebt. Dazu wurden 17 verschiedene Phenolharze bezüglich der Steigung der SEC-FLD-Kalibriergeraden, des mittleren Molekulargewichtes, der Hydroxylzahl und dem Verhältnis OH-Gruppen/Molekül charakterisiert. Wie erwartet steigt mit wenigen Ausnahmen die Anzahl der OH-Gruppen im Molekül tendenziell mit dem mittleren Molekulargewicht. Es zeigte sich zudem, dass die verschiedenen Phenolharze in ihren fluorophoren Eigenschaften stark variieren. Die Steigung der SEC-FLD-Kalibriergeraden konnte zudem in keine Korrelation mit einem anderen ermittelten Parameter gebracht werden. Die Anwendung einer universellen Kalibriergerade zur Quantifizierung war deshalb nicht möglich. Die Größenordnungen der Migratkonzentrationen konnten daher nur über die zwei im Anstieg am stärksten variierenden SEC-FLD-Kalibriergeraden abgeschätzt werden. Bei der Analyse kommerzieller Epoxy-Phenol-Coatings war im Gegensatz zu Polyester-Phenol-Coatings die isolierte Detektion der phenolischen Verbindungen im Migrat mittels Fluoreszenz nicht möglich, da sowohl Epoxide als auch Phenole fluorophorer Eigenschaft besitzen. Es wurde daher eine Methode zur Abtrennung der Phenole von anderen im Migrat enthaltenen Subtanzen auf Basis eines Anionenaustauschermaterials entwickelt. Dabei wurde die Eigenschaft der Phenole genutzt, im basischen Milieu Phenolate zu bilden. Diese, aber auch Säuren adsorbieren am Austauschermaterial, während Epoxide oder Polyester nicht retardiert werden. Für zwei kommerzielle Epoxy-Phenol-Coatings konnte somit der Anteil an phenolischen Verbindungen im Migrat zu 7 und 28 % bestimmt werden. Mittels RP-HPLC/ESI-MS war es möglich, einige der phenolischen Verbindungen in diesen Migraten zu identifizieren. Dabei handelt es sich um nichtepoxidierte BPA-Derivate der Epoxidkomponente des Coatings, die aufgrund des BPA-Grundkörpers eine phenolische Hydroxylgruppe besitzen. Phenolische Vernetzungsprodukte beider Basisharze konnten dagegen nicht identifiziert werden. Die Menge an migrierenden phenolischen Verbindungen der beiden Epoxy-Phenol-Coatings konnte über die Kalibration eines niedermolekularen Epoxidharzes zu 0,1 mg/dm² bzw. 0,27 mg/dm² abgeschätzt werden. Während für einzelne phenolische Verbindungen gesetzliche Grenzwerte für die Migration bestehen, gibt es für Oligomere, mit Ausnahme von BPA keine spezifischen Migrationslimits. Ebenso sind in der Literatur kaum toxikologische Untersuchungen zu Phenololigomeren zu finden. Um einen ersten Einblick in die toxikologische Relevanz migrierender phenolischer Verbindungen zu erhalten, wurden mehrere kommerzielle als auch selbst synthetisierte phenolische Standardsubstanzen und verschiedene Molekulargewichtsfraktionen eines Phenolharzes, im Fischembryotest an Eiern des Zebrabärblings (Brachydanio rerio) nach DIN 38415-T647 und/oder Neutralrottest an Hep-G2 und HT-29 Zellen untersucht. Die stärksten Effekte im Fischembryotest bewirkte das Trimer BPM, hier reichte bereits eine Konzentration von etwa 2 mg/l aus, um 50 % der Fischembryonen letal zu schädigen. Im Gegensatz dazu waren beim Dimer 5-Hydroxymethyl-2,4´-dihydroxydiphenylmethan (M 230) mit einem EC50-Wert von 170 mg/l die geringste toxikologische Wirkung zu beobachten. Für alle anderen Subtanzen konnten EC50-Werte im Bereich 20 - 100 mg/l bestimmt werden. Tendenziell zeichnete sich dabei eine Zunahme der EC50-Werte mit steigender Lipophilie, ausgedrückt über den KOW-Wert ab, was auf den Aufbau der Fischeier zurückzuführen ist. So müssen die zu untersuchenden Xenobiotika mehrere lipophile Membranen durchdringen, um am eigentlichen Wirkungsort Einfluss auf die Embryonalentwicklung nehmen zu können. Im Zelltest konnten tendenziell ähnliche Ergebnisse ermittelt werden wie im Fischembryotest, wobei in der Regel die Hep-G2 Zellen empfindlicher reagieren als die HT-29 Zellen. Während für Phenol im untersuchten Konzentrationsbereich keine toxischen Effekte beobachtet werden konnten, liegen die EC50-Werte für das Trimer BPM, analog zum Fischembryotest deutlich unter 10 mg/l. Für die anderen Verbindungen wurden EC50-Werte zwischen 16 und 100 mg/l bestimmt. Analog zu den Untersuchungen der Einzelsubstanzen zeigte sich auch bei den 5 untersuchten Molekulargewichtsfraktionen zwischen 0 und 1000 Da, dass das toxikologische Potential im niedermolekularen Bereich (0 - 200 Da) gegenüber den Fraktionen 200 400 und 400 600 Da vergleichsweise gering ist. Bereits 25,1 mg/l bzw. 17,3 mg/l der Fraktionen 200 400 Da und 400 600 Da waren in den Tests ausreichend, um alle Embryonen letal zu schädigen. Im Molekulargewichtsbereich über 600 Da konnten dagegen lediglich subletale oder gar keine Missbildungen beobachtet werden. Analytik von Epoxiden In der amtlichen Überwachung beschränkt sich die Analytik von Epoxidverbindungen bisher auf die Bestimmung rechtlich geregelter Einzelsubstanzen. Eine Summenmethode zur Erfassung aller in einem Migrat enthaltenen Substanzen mit reaktionsfähigen Oxirangruppen, wodurch das gesamte Reaktionspotential erfasst werden kann, liegt dagegen nicht vor. Zur selektiven Erfassung aller oxirangruppenhaltigen Verbindungen wurde daher mittels statistischer Versuchsplanung eine Derivatisierung mittels Cysteamin entwickelt. Die Reaktion mit Cysteamin erfolgt dabei nach Abtrennung der Substanzen > 1000 Da mittels Größenausschlusschromatographie. Im Anschluss werden die Derivate durch Zugabe eines Kationenaustauschers aus der Lösung entfernt. Durch den Vergleich der RP-HPLC-FLD Chromatogramme vor und nach der Aufarbeitung können Substanzen mit intakten Oxirangruppen somit einfach erkannt werden. Eine quantitative Abschätzung der enthaltenen Epoxidverbindungen ist bei Lacken auf Basis von BPA-Harzen über die BPA-Chromophorkonzentration möglich. Bei der Untersuchung von 5 kommerziellen Coatings wurden in den einzelnen Migraten recht unterschiedliche Gehalte an Substanzen mit intakten Epoxidgruppen ermittelt. Ebenso ist die Anzahl der oxriangruppenhaltigen Verbindungen, auf die sich dieser Gehalt verteilt sehr unterschiedlich, was möglicherweise an unterschiedlichen Einbrennzeiten, -temperaturen aber auch der Menge an Lack pro m² und an der Art und Menge des Reaktionspartners liegt. Für die Konzentration der epoxidischen Verbindungen in den Coatingmigraten wurden Werte zwischen 18,5 und 835 µg/dm² bestimmt. Dies entspricht einem Anteil der reaktionsfähigen Substanzen an der Fraktion unter 1000 Da berechnet über die Flächen im Chromatogramm zwischen 2,6 und 76,3 %. Neben dem Einsatz als Basismaterial für Konservendoseninnenbeschichtungen werden Epoxidharzsysteme auch in Zubereitungen wie Grundierungen, Füllmassen, Lacken oder Klebstoffen für die Bauchemie vielfach in verschiedenen Mischungen (aromatische, aliphatische oder cycloaliphatische Glycidylether bzw. Siloxanglycidylether) eingesetzt. Durch den Kontakt dieser Materialien mit der Haut kann es zu Kontaktekzemen kommen, deren Ursache durch Epikutantests (Patchtests) mit den potentiell auslösenden Substanzen ermittelt werden kann. Der Umfang der in den Standardtestsystemen enthalten Testsubstanzen entspricht dabei jedoch nicht dem Spektrum der in der Industrie verwendeten Materialien. Über die genaue Zusammensetzung der in den Patchtest´s eingesetzten Materialien ist zudem wenig bekannt. Durch die Analyse einer Vielzahl von Patchtestsubstanzen und industriellen Epoxidkomponenten mittels RP-HPLC/UVD bzw. -ELSD Chromatographie und die Identifizierung der enthaltenen Verbindungen über RP-HPLC/ESI-MSD, konnte ein genaueres Bild über den Charakter dieser Materialen gewonnen werden. Bei den BPA- und BPF-Harzen wurden überwiegend Monomere, die entsprechenden Di- und Trimere aber auch dessen hydrolysierte Verbindungen identifiziert. Im Gegensatz dazu liegen bei den analysierten aliphatischen Produkten z. T. die reinen Glycidylether gar nicht oder nur in geringen prozentualen Anteilen vor. Vielmehr wird durch die sauer geführte Reaktion bei den aliphatischen Verbindungen die Bildung von 1,3 Chlorhydrinen als Nebenreaktion zur 1,2 Chlorhydrinbildung gefördert, wodurch eine beträchtliche Menge an Substanzen, die nicht verseifbares Chlor enthalten, in den Materialien vorhanden ist. Um die enthaltenen Verbindungen von aliphatischen und cycloaliphatischen Epoxidzubereitungen quantifizieren zu können, wurde eine Derivatisierung mit einem selbst synthetisierten Fluorophor (5-(Dimethylamino)-N-(2-mercaptoethyl)-1-naphthalen-sulfonamid) entwickelt. Dadurch konnten auch Verbindungen erfasst werden, die aufgrund ihrer Flüchtigkeit mittels ELSD nicht detektierbar waren. Bei der Analyse von Handelsprodukten zeigte sich, dass die einzelnen Komponenten in ihrer Zusammensetzung gut mit den untersuchten aromatischen und aliphatischen Rohmaterialien vergleichbar sind. Bei entsprechend eingesetzten Patchtestsubstanzen spiegeln diese somit die Produkte gut wieder, mit denen die Patienten in Kontakt kommen.

Die Therapiemöglichkeiten für Pferde, die an Culicoides-Hypersensitivität (Sommerekzem) leiden, sind heute noch oft unbefriedigend. Sie reduzieren sich größtenteils auf symptomatische Behand-lungen und auf die Vermeidung der allergieauslösenden Allergene. Es existieren Studien, bei denen rekombinante Proteine in ihrer Wirksamkeit auf die Culicoides-Hypersensitivität beim Pferd untersucht wurden. Für die spezifische Immuntherapie gibt es in der Veterinärmedizin bislang keine oralen Präparate für eine mögliche sublinguale Therapie. Am Beispiel der Culicoides-Hypersensitivität soll letztlich ein Verfahren für die spezifische Immuntherapie entwickelt werden, bei dem die Peptide sowohl zur Diagnostik als auch Therapie allergischer Erkrankungen in der Veterinärmedizin genutzt werden können. In der vorliegenden Studie wurden erste Schritte in diese Richtung unternommen. Dafür wurden eine intrakutan zu applizierende Darreichungsform und eine für das Pferd neuartige, sublingual zu applizierende Arzneiform eingesetzt. Ausgewählte, synthetisch hergestellte Peptide von Mücken der Gattung Culicoides wurden bezüglich ihres Potentials für die spezifische Immuntherapie hinsichtlich der Sicherheit bei ihrer Anwendung im Pferd und Nutzung in der serologischen Diagnostik untersucht. Sieben ausgewählte Peptide, bestehend aus 30-35 Aminosäuren, wurden für in-vitro und in-vivo-Untersuchungen an gesunden (n=6) und an Sommerekzem erkrankten (n=12) Pferden eingesetzt. Nach einer Testphase auf die Verträglichkeit an klinisch gesunden Pferden, wurden die an Culicoides-Hypersensitivität erkrankten Tiere randomisiert in zwei Gruppen (intradermale und sublinguale Arzneiform) eingeteilt. Sie bekamen im Sonner, bei möglicher natürlicher Culicoides-Exposition die jeweilige Arzneiform über 21 Wochen hinweg verabreicht. Während dieser Zeit fanden in regelmäßigen Abständen Kontrollen des Gesundheitszustandes der Tiere statt, bei denen insbesondere klinische Symptome, Blutbilder und die Bildung spezifischer Antikörper erfasst wurden. Das Hautbild der Tiere wurde in Woche 1, 13 und 25 mithilfe eines Sommerekzem-Scores beurteilt. Die zwölf häufigsten vom Ekzem betroffenen Stellen am Pferde-körper wurden hierbei unabhängig voneinander bewertet. Die Besitzer der Tiere wurden mithilfe eines Fragebogens nach ihrer Meinung zur Entwicklung bzw. Ausprägung der klinischen Symptome und dem Befinden ihres Pferdes befragt. Zur Detektion spezifischer Antikörper im Serum der Tiere, unter Verwendung rekombinanter Pepti-de als Antigen, konnten für IgE und die IgG-Isotypen IgG1, IgG3/5 und IgG4/7 direkte bzw. indirekte ELISA etabliert werden. Des Weiteren wurde ein kommerzielles ELISA-Kit verwendet, um den Verlauf der IgE-Gesamtkonzentration während der Studienlaufzeit zu untersuchen. Aufgrund der geringen Studienteilnehmerzahl und vieler nicht verwendbarer Daten aus den ELISA Untersuchungen wurde die statistische Auswertung auf deskriptive Analysen beschränkt. Beide Applikationsarten wurden von den Studienteilnehmern gut toleriert und vertragen. Die Verabreichung der Sublingualtablette konnte durch die zuvor geschulten Pferdebesitzer eigenständig durchgeführt werden. Zu Beginn der Studie betrug der Dermatitisgrad 14 Punkte in der intradermalen Gruppe bzw. 13,67 Punkte in der sublingualen Gruppe. Am Ende der Studienlaufzeit lag der durchschnittliche Dermatitisgrad bei 40,33 bzw. 38,50 Punkten. Damit verschlechterte er sich während der Studienlaufzeit. Der Gehalt an gesamtem IgE im Serum der Probanden sank während des Untersuchungszeitraumes über beide Gruppen hinweg von 2,7 U/l auf 2,1 U/l. Bei den Tieren der Intradermalen Applikationsgruppe reduzierte sich das freie IgE dabei um 0,8 U/l und in der Sublingualen Gruppe um 0,3 U/l. Die Peptid-basierten ELISA zur spezifischen Serologie verschiedener Serum-Antikörperklassen waren nicht valide auswertbar. Die Untersuchungen zu peptidspezifischen IgE ergaben individuelle Verlaufsformen. Da keine Kontrollgruppe ohne Peptid-Applikation eingeschlossen wurde und die Studie in der Saison mit unkontrollierter, natürlicher Culicoides-Exposition durchgeführt wurde, ist keine Aussage zur Wirksamkeit der Behandlung auf klinische oder serologische Parameter möglich. Die entwickelte Sublingualtablette war durch ihre Form, Stabilität und Handhabung gut anwendbar und kann als Applikationsmethode in der Veterinärmedizin in Erwägung gezogen werden. Die synthetischen Peptide waren für den Einsatz in-vivo unschädlich und einsetzbar. Es bleibt zukünftigen Untersuchungen vorbehalten, ihr diagnostisches und therapeutisches Potential zur An-wendung bei Culicoides-Hypersensitivität und gegebenenfalls weiteren allergisch bedingten Erkrankungen des Pferdes weiter zu evaluieren. Aufgrund von limitierenden Faktoren, wie der sehr kleinen Zahl an Studienteilnehmern, dem Fehlen einer Placebogruppe und der Durchführung während der Expositionszeit hat die vorliegende Arbeit insgesamt präliminären Charakter.:Inhaltsverzeichnis Verzeichnis der verwendeten Abkürzungen 1 Einleitung 2 Literaturübersicht 2.1 Allergie 2.1.1 Allergene 2.1.1.1 Charakteristika von Allergenen (Was macht eine Substanz zum Allergen) 2.1.1.2 Kreuzreaktivitäten 2.1.2 Typ-I-Allergie 2.1.2.1 Produktion sensibilisierender Antikörper bei Erstkontakt 2.1.2.2 Ausbildung allergischer Reaktionen bei Folgekontakt 2.1.3 Immunglobulin-System des Pferdes 2.1.4 Potenzielle Bedeutung der IgG-Isotypen bei verschiedenen Erkrankungen 2.2 Das Sommerekzem des Pferdes 2.2.1 Epidemiologie, Ätiologie und Pathogenese 2.2.2 Bedeutende Allergene 2.2.3 Diagnostische Ansätze 2.2.3.1 In-vivo-Test (Intradermal Test) 2.2.3.2 In-vitro-Tests 2.2.3.3 Nachweis von IgE 2.2.3.4 Funktionelle in-vitro-Tests 2.2.4 Therapeutische Ansätze 2.2.4.1 Vermeidung Allergenkontakte, medikamentöse Therapieversuche 2.2.4.2 Allergenspezifische Immuntherapie (ASIT) 2.2.4.3 Desensibilisierung mit nativen Allergenextrakten 2.3 Wechsel von Allergenextrakten auf die molekulare Ebene der Allergene - Bedeutung für Diagnostik und Therapie 2.4 Einsatz synthetischer Peptide in der ASIT 3 Geräte, Material und Methoden 3.1 Geräte 3.2 Material 3.2.1 Klinikbedarf 3.2.2 Laborbedarf 3.2.3 Reagenzien, Puffer und Lösungen 3.2.4 Allergene (Peptide) - Auswahl und Synthese 3.2.5 Antikörper 3.3 Tiere 3.3.1 Gesunde Kontrollgruppe 3.3.2 An Sommerekzem erkranke Studienteilnehmer 3.4 Methoden 3.4.1 Blutentnahme und weitere Verarbeitung 3.4.2 Herstellung der arzneilichen Formulierungen 3.4.2.1 Arzneiliche Formulierung für die intradermale Applikation 3.4.2.2 Arzneiliche Formulierung für die orale Applikation 3.4.3 Prüfung der Unbedenklichkeit an klinisch gesunden Pferden 3.4.3.1 Durchführung der Unbedenklichkeitsprüfung 3.4.3.2 Kontrollen des Gesundheitsstatus 3.4.4 Verabreichung der hergestellten Applikationslösungen an Patienten 3.4.4.1 In-Vivo-Test (Intradermaltest) 3.4.4.2 Intradermale Verabreichung der individuellen Peptidlösungen 3.4.4.3 Orale Verabreichung der individuellen Peptidlösungen 3.4.5 Klinische Veränderungen infolge der SIT 3.4.5.1 Dokumentation und klinische Beurteilung der Symptome 3.4.5.2 Fragebogen zur objektiven Einschätzung durch die Patientenbesitzer 3.4.6 In-Vitro-Test (ELISA) 3.4.6.1 Prinzip des ELISA (Enzyme-linked Immunosorbent Assay) 3.4.6.2 Methode des eingesetzten ELISA 3.4.7 Statistik 4 Ergebnisse 4.1 Auswahl und Einsatz synthetischer Peptide für die Diagnostik und Therapie des equinen Sommerekzems 4.1.1 Arzneiliche Formulierung für den Intrakutantest 4.1.2 Arzneiliche Formulierung für die Intradermale Applikation 4.1.3 Arzneiliche Formulierung für die orale Applikation 4.2 Klinische Veränderungen infolge der SIT 4.2.1 Dermatitisgrad– Beurteilung des Hautbildes 4.2.2 Veränderte Symptomatik in der Studienlaufzeit – Einschätzung der Besitzer 4.3 Labordiagnostische Veränderungen infolge der SIT 4.3.1 Differentialblutbild 4.3.2 Ergebnisse des IgE-ELISA 4.3.3 Ergebnisse des IgG-ELISA 4.4 Vergleich der Werte des IgE ELISA mit den klinischen Symptomen (Score) 5 Diskussion 5.1 Einsatz synthetisch hergestellter Peptide in der Diagnostik und Therapie 5.2 Therapeutischer Einsatz synthetisch hergestellter Peptide für die intradermale Applikation 5.3 Etablierung einer Arzneiform für die sublinguale Therapie beim Pferd 5.4 Klinische Veränderungen in Folge der SIT 5.5 Therapiebegleitende Labordiagnostik 6 Zusammenfassung 7 Summary 7 Literaturverzeichnis 8 Anhang 8.1 Tierkarte der Vorstudie mit klinisch gesunden Pferden 8.2 Besitzereinverständniserklärung und Datenschutzerklärung am Beispiel der Intradermalen Verabreichung 8.3 Tierkarte zur Erfassung des Gesundheitsstatus und Symptomentwicklung 8.4 Protokoll zur Durchführung des Intradermaltests 8.5 Protokoll zur Evaluierung des Dermatitisscores der an SE erkankten Pferde 8.6 Fragebogen zur Besitzerbefragung am Ende der Studie 8.7 Protokoll zur Durchführung eines ELISA am Beispiel der Untersuchung auf peptidspezifisches IgE im Patientenserum 9 Danksagung / The treatment options for horses suffering from Culicoides hypersensitivity are still often unsatisfac-tory. They are mainly reduced to symptomatic treatments and avoiding the allergy-triggering aller-gens. In various studies recombinant proteins were examined for their effectiveness on Culicoides hyper-sensitivity in horses. However, there are currently no oral preparations available in veterinary medicine for specific immunotherapy. Using Culicoides hypersensitivity as an example, a process for specific immunotherapy shall ulti-mately be developed in which the peptides can be used for both, the diagnosis and therapy od allergic diseases in veterinary medicine. The present study tool the first steps in this direction. For this purpose, an intracutaneously adminis-tered dosage form and a sublingually administered dosage form, which is new for horses, were used. Selected, synthetically produced peptides from mosquitoes of the genus Culicoides were ex-amined regarding their potential for specific immunotherapy in terms of their safety after application in horses in-vivo and their use in serology. Seven selected peptides, consisting of 30-35 amino acids, were used for in-vitro and in-vivo studies on healthy (n=6) and horses suffering from Culicoides hypersensitivity (n=12). After a test phase for tolerability in clinically healthy horses, the animals suffering from Culicoides hypersensitivity were randomly divided into two groups (intradermal and sublingual dosage forms). They were administered the respective dosage form for 21 weeks during the summer season with possible natural Culicoides exposure. During this time, the animals' health status was checked at regular intervals, in particular clinical symptoms, blood counts and the formation of specific antibodies were recorded. The skin appearance of the animals was assessed at weeks 1, 13 and 25 using a dermatitis score. The twelve most common areas on the horse's body affected by eczema were evaluated inde-pendently of each other. The owners of the animals were asked using a questionnaire about their opinion on the development or severity of their horse's clinical symptoms and well-being. To detect specific antibodies in the serum of the animals, using recombinant peptides as antigen, direct and indirect ELISAs were established for IgE and the IgG isotypes IgG1, IgG3/5 and IgG4/7. Furthermore, a commercial ELISA kit was used to examine the course of the total IgE concentration during the study period. Due to the small number of study participants and numerous invalid data from the ELISA studies, the statistical analysis was limited to descriptive analyses. Both types of application were well tolerated by the study participants. The administration of the sublingual tablet could be carried out by previously trained horse owners. At the start of the study, the dermatitis score was 14 points in the intradermal group and 13.67 points in the sublingual group. At the end of the study period, the average dermatitis grades were 40.33 and 38.50 points, respectively, and deteriorated during the course of this study. The owner survey revealed a slight improvement in symptoms compared to previous years. The level of total, free IgE in the test subjects' serum fell from 2.7 U/l to 2.1 U/l during the study period. In the animals in the intradermal application group, the free IgE was reduced by 0.8 U/l and in the sublingual group by 0.3 U/l. Peptide-based ELISA to determine different serum antibody isotypes binding the peptides could not be evaluated reliably. Peptide-specific IgE revealed individ-ual variations. Due to the lack of a control group without peptide application and conduction of the study during the season with uncontrolled, natural Culicoides exposure conclusions of effectiveness regarding clinical disease or serological effects cannot be drawn. The sublingual tablet developed was easy to use due to its shape, stability and handling and can be considered as an application method in veterinary medicine. The synthetic peptides were harmless and usable for in-vivo application. It remains reserved for future studies to further evaluate its diagnostic and therapeutic potential for use in equine Culicoides hypersensitivity and possibly other allergic diseases in horses. Due to limiting factors such as the very small number of study participants, the lack of a placebo group and the implementation during the exposure period, the present work is of a preliminary nature.:Inhaltsverzeichnis Verzeichnis der verwendeten Abkürzungen 1 Einleitung 2 Literaturübersicht 2.1 Allergie 2.1.1 Allergene 2.1.1.1 Charakteristika von Allergenen (Was macht eine Substanz zum Allergen) 2.1.1.2 Kreuzreaktivitäten 2.1.2 Typ-I-Allergie 2.1.2.1 Produktion sensibilisierender Antikörper bei Erstkontakt 2.1.2.2 Ausbildung allergischer Reaktionen bei Folgekontakt 2.1.3 Immunglobulin-System des Pferdes 2.1.4 Potenzielle Bedeutung der IgG-Isotypen bei verschiedenen Erkrankungen 2.2 Das Sommerekzem des Pferdes 2.2.1 Epidemiologie, Ätiologie und Pathogenese 2.2.2 Bedeutende Allergene 2.2.3 Diagnostische Ansätze 2.2.3.1 In-vivo-Test (Intradermal Test) 2.2.3.2 In-vitro-Tests 2.2.3.3 Nachweis von IgE 2.2.3.4 Funktionelle in-vitro-Tests 2.2.4 Therapeutische Ansätze 2.2.4.1 Vermeidung Allergenkontakte, medikamentöse Therapieversuche 2.2.4.2 Allergenspezifische Immuntherapie (ASIT) 2.2.4.3 Desensibilisierung mit nativen Allergenextrakten 2.3 Wechsel von Allergenextrakten auf die molekulare Ebene der Allergene - Bedeutung für Diagnostik und Therapie 2.4 Einsatz synthetischer Peptide in der ASIT 3 Geräte, Material und Methoden 3.1 Geräte 3.2 Material 3.2.1 Klinikbedarf 3.2.2 Laborbedarf 3.2.3 Reagenzien, Puffer und Lösungen 3.2.4 Allergene (Peptide) - Auswahl und Synthese 3.2.5 Antikörper 3.3 Tiere 3.3.1 Gesunde Kontrollgruppe 3.3.2 An Sommerekzem erkranke Studienteilnehmer 3.4 Methoden 3.4.1 Blutentnahme und weitere Verarbeitung 3.4.2 Herstellung der arzneilichen Formulierungen 3.4.2.1 Arzneiliche Formulierung für die intradermale Applikation 3.4.2.2 Arzneiliche Formulierung für die orale Applikation 3.4.3 Prüfung der Unbedenklichkeit an klinisch gesunden Pferden 3.4.3.1 Durchführung der Unbedenklichkeitsprüfung 3.4.3.2 Kontrollen des Gesundheitsstatus 3.4.4 Verabreichung der hergestellten Applikationslösungen an Patienten 3.4.4.1 In-Vivo-Test (Intradermaltest) 3.4.4.2 Intradermale Verabreichung der individuellen Peptidlösungen 3.4.4.3 Orale Verabreichung der individuellen Peptidlösungen 3.4.5 Klinische Veränderungen infolge der SIT 3.4.5.1 Dokumentation und klinische Beurteilung der Symptome 3.4.5.2 Fragebogen zur objektiven Einschätzung durch die Patientenbesitzer 3.4.6 In-Vitro-Test (ELISA) 3.4.6.1 Prinzip des ELISA (Enzyme-linked Immunosorbent Assay) 3.4.6.2 Methode des eingesetzten ELISA 3.4.7 Statistik 4 Ergebnisse 4.1 Auswahl und Einsatz synthetischer Peptide für die Diagnostik und Therapie des equinen Sommerekzems 4.1.1 Arzneiliche Formulierung für den Intrakutantest 4.1.2 Arzneiliche Formulierung für die Intradermale Applikation 4.1.3 Arzneiliche Formulierung für die orale Applikation 4.2 Klinische Veränderungen infolge der SIT 4.2.1 Dermatitisgrad– Beurteilung des Hautbildes 4.2.2 Veränderte Symptomatik in der Studienlaufzeit – Einschätzung der Besitzer 4.3 Labordiagnostische Veränderungen infolge der SIT 4.3.1 Differentialblutbild 4.3.2 Ergebnisse des IgE-ELISA 4.3.3 Ergebnisse des IgG-ELISA 4.4 Vergleich der Werte des IgE ELISA mit den klinischen Symptomen (Score) 5 Diskussion 5.1 Einsatz synthetisch hergestellter Peptide in der Diagnostik und Therapie 5.2 Therapeutischer Einsatz synthetisch hergestellter Peptide für die intradermale Applikation 5.3 Etablierung einer Arzneiform für die sublinguale Therapie beim Pferd 5.4 Klinische Veränderungen in Folge der SIT 5.5 Therapiebegleitende Labordiagnostik 6 Zusammenfassung 7 Summary 7 Literaturverzeichnis 8 Anhang 8.1 Tierkarte der Vorstudie mit klinisch gesunden Pferden 8.2 Besitzereinverständniserklärung und Datenschutzerklärung am Beispiel der Intradermalen Verabreichung 8.3 Tierkarte zur Erfassung des Gesundheitsstatus und Symptomentwicklung 8.4 Protokoll zur Durchführung des Intradermaltests 8.5 Protokoll zur Evaluierung des Dermatitisscores der an SE erkankten Pferde 8.6 Fragebogen zur Besitzerbefragung am Ende der Studie 8.7 Protokoll zur Durchführung eines ELISA am Beispiel der Untersuchung auf peptidspezifisches IgE im Patientenserum 9 Danksagung

La pathogenèse de la sacculite anale demeure incomprise. Cette condition semble cependant être plus fréquente chez les chiens atopiques. La sacculite anale se traite principalement avec un antibiotique. Avec la montée de l’antibiorésistance, il est important de mieux comprendre sa pathogenèse afin de prévenir la maladie et trouver des traitements alternatifs aux antibiotiques. Cette étude visait donc à comparer le microbiote bactérien et les cytokines pro-inflammatoires dans les sacs anaux de chiens sains à ceux de chiens atopiques, afin de déterminer si des changements pourraient être à l’origine des sacculites anales chez les chiens atopiques. L’hypothèse de ce projet était que le microbiote bactérien et les cytokines pro-inflammatoires dans les sacs anaux des chiens sains diffèrent de ceux des chiens atopiques traités ou non traités. Les principaux objectifs de cette étude étaient donc de caractériser le microbiote bactérien (MB) des sacs anaux des chiens atopiques recevant ou non un traitement (oclacitinib, cetirizine ou immunothérapie allergénique) et de déterminer si la concentration de certaines cytokines pro-inflammatoires libérées dans les sacs anaux variait entre les chiens sains et les chiens atopiques non traités (CANT) et les chiens atopiques traités (CAT). Des écouvillons floqués ont été utilisés pour échantillonner le rectum et les sécrétions provenant des sacs anaux de 15 chiens sains, six CAT et 14 CANT pour l’analyse du microbiote bactérien. L’extraction de l’acide désoxyribonucléique a été effectuée avec le kit commercial DNeasy PowerSoil. Le séquençage de la région V4 du gène de l’acide ribonucléique ribosomique 16S a ensuite été réalisé avec la plateforme Illumina MiSeq. Pour l’analyse des cytokines, le contenu des sacs anaux de 15 chiens sains, 12 CANT et cinq CAT a été prélevé dans un microtube. Chaque microtube a été mélangé au vortex. Le surnageant a ensuite été prélevé. Les microtubes contenant le surnageant ont ensuite été congelés à -80°C jusqu’à leur analyse. La concentration de l’interféron gamma, des interleukines (IL)-2, 6, 8, 10 et 12/23p40, de la protéine chimiotactique 1 des monocytes, du facteur de croissance des nerfs bêta, du facteur de cellules souches, du facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-α) et du facteur de croissance de l’endothélium vasculaire A a été mesurée avec le test multiplex de Luminex. L’appartenance à la communauté était différente entre les sacs anaux des chiens sains et des CANT, des chiens sains et des CAT et des CANT et des CAT (P = 0,002, P = 0,013 et P = 0,012, respectivement). La structure de la communauté était différente entre les chiens sains et les CANT (P = 0,003) et entre les CANT et les CAT (P = 0,017), mais pas entre les chiens sains et les CAT (P = 0,332). Toutes les cytokines pro-inflammatoires évaluées ont été détectées dans les sacs anaux de chiens sains, de CANT et de CAT. Il n’y avait aucune différence significative entre les groupes, excepté pour l’IL-8 et le TNF-α, où l’IL-8 était plus élevée dans les sacs anaux des CANT en comparaison avec ceux des CAT (P = 0,02), et le TNF-α était en concentration plus faible dans les sacs anaux des chiens sains comparativement aux sacs anaux des CAT (P = 0,04). Il y a une dysbiose dans les sacs anaux de chiens atopiques, ce qui pourrait expliquer pourquoi les chiens atopiques semblent prédisposés à développer des sacculites anales bactériennes. Les traitements (oclacitinib, cetirizine et immunothérapie allergénique) semblent également modifier la composition du microbiote bactérien dans les sacs anaux des chiens atopiques pour qu’elle se rapproche de celle des chiens sains. L'IL-8 pourrait également jouer un rôle dans le développement de la sacculite anale. D’autres études évaluant un plus large nombre de cytokines permettraient possiblement de mettre en évidence des cytokines ayant un rôle important lors de sacculite anale chez les chiens atopiques. / The pathogenesis of anal sacculitis is not well understood. However, this condition appears to be more common in atopic dogs. Anal sacculitis is primarily treated with antibiotic therapies. With the rise of antimicrobial resistance, it is important to better understand the pathogenesis of anal sacculitis in order to prevent the disease and find alternative treatments to antibiotics. The present study aimed to compare the bacterial microbiota and pro-inflammatory cytokines in the anal sacs of healthy dogs with those of atopic dogs, in order to determine if there are changes that could explain anal sacculitis in atopic dogs. The hypothesis of this project was that the bacterial microbiota and proinflammatory cytokines in the anal sacs of healthy dogs differ from those of treated and untreated atopic dogs. The main objectives of this study were therefore to characterize the bacterial microbiota of the anal sacs of atopic dogs receiving or not a treatment (oclacitinib, cetirizine or allergen-specific immunotherapy) and to determine if the concentration of certain proinflammatory cytokines released in the anal sacs differed between healthy, untreated atopic dogs (UAD) and treated atopic dogs (TAD). Flocked swabs were used to sample the rectum and secretions from the anal sacs of 15 healthy dogs, six TAD and 14 UAD for bacterial microbiota analysis. Deoxyribonucleic acid extraction was performed with the commercial DNeasy PowerSoil kit. Sequencing of the V4 region of the 16S ribosomal ribonucleic acid gene was then performed with the Illumina MiSeq platform. For cytokine analysis, the contents of the anal sacs of 15 healthy dogs, 12 UAD, and five TAD were collected in a microtube. Each microtube was vortexed before the supernatant was collected. The microtubes containing the supernatant were then frozen at -80°C until analysis. The concentration of interferon gamma, interleukin (IL)-2, 6, 8, 10, and 12/23p40, monocyte chemotactic protein 1, nerve growth factor beta, stem cell factor, tumor necrosis factor-alpha (TNF-α), and vascular endothelial growth factor-A were measured with the Luminex multiplex assay. Community membership was different between the anal sacs of healthy dogs and UAD, healthy dogs and TAD, and UAD and TAD (P = 0.002, P = 0.013, and P = 0.012, respectively). Community structure was different between healthy dogs and UAD (P = 0.003) and between UAD and TAD (P = 0.017), but not between healthy dogs and TAD (P = 0.332). All proinflammatory cytokines assessed were detected in the anal sacs of healthy dogs, UAD, and TAD. There were no significant differences between groups except for IL-8 and TNF-α. IL-8 was higher in UAD anal sacs compared to TAD anal sacs (P = 0.02) and TNF-α was in lower concentration in healthy dog anal sacs compared to TAD anal sacs (P = 0.04). There is a dysbiosis between the anal sacs of UAD and TAD which might explain why atopic dogs seem predisposed to bacterial anal sacculitis. Treatments received by atopic dogs (oclacitinib, cetirizine and allergen-specific immunotherapy) shift the microbiota of the anal sacs towards that of healthy dogs. IL-8 may also play a role in the development of anal sacculitis. Further studies on a larger number of cytokines may identify cytokines that are important in the pathogenesis of anal sacculitis in atopic dogs.

Atopic dermatitis (AD) and other atopic diseases are strongly related to skinbarrier dysfunction, a biomeasure which has limited and unsatisfactory assessmenttechniques. Machine learning (ML) powered electrical impedance spectroscopy(EIS) has been shown to differentiate defective barrier function in mice and adults. Techniques such as principal component analysis (PCA) andsupport vector classifiers (SVC) can be used as ML tools to evaluate EIS measurements. EIS measurements taken on unaffected skin of children aged between 4 monthsand 3 years were collected and analysed using the children’s AD status. Measurements were grouped into one of four groups based on this AD status; No AD (No AD was developed up until 2 years of age), Pre AD (measurements takenbefore the onset of AD), AD remission (measurements taken after the onset ofAD) and AD flare (measurements taken during active AD). A SVC model was trained on the raw EIS measurement data to distinguish measurements from twoof the binarized AD status groups; AD flare and No AD. An additional SVC model was trained on the No AD group, distinguishing measurements based onbinarized age groups: measurements taken at 4 months against measurements taken at 3 years of age. The AD model tested on AD flare against No AD within the test set yielded AUC of 0.92, with a sensitivity and specificity of 89.29% and 88.89% respectively. When testing on all groups of the test set, Pre AD and AD remission groups had group means between the AD flare and No AD groups. No data bias against age was detected in the model. The results of the age model showed that age could be chronologically identified by the age model. The AD model was able to differentiate active AD children from children never experiencing AD symptoms on visually unaffected skin and in turn detecting skin barrier dysfunction. Separate studies would need to be conducted to test the predictive power and external validity of the model. Age is a significant factor to consider when designing ML models using EIS data in children, with proper balance in the training set a data bias within the model can be avoided. EIS is a versatile technique due to its data rich nature. Machine learning powered electrical impedance spectroscopy measurements are able to detect skin barrier dysfunction. Age is a significant factor when measuring EIS on children, but can be managed. / Atopisk dermatit (AD) och andra atopiska sjudomar är starkt kopplade tillhudbarrärdefekter, en hudegenskap där diagnosverktygen är begränsade och otillräckliga. Maskininlärning (ML) i kombination med elektrisk impedansspektroskopi (EIS) har visats att kunna differentiera defekta hudbarrärer i möss och hos vuxna människor. Tekniker såsom principalkomponentanalys (PCA) och stödvektormaskiner (SVM) kan användas som ML verktyg för att utvärdera EIS-mätningar. Statistiska analysverktyg såsom reciever operator characteristics (ROC) tillsammans med arean under kurvan (AUC) och andra precisionsmått kan användas för att utvärdera ML modeller. EIS-mätningar utförda på opåverkad hud hos barn mellan 4 månader och 3 års ålder samlades och analyserades med hjälp av barnens atopiska status. Samtliga mätningarna grupperades i en av totalt fyra grupper baserade på deras atopiska status; Ingen AD (Ingen AD hade utvecklats upp till 2 års ålder), Pre AD (mätningarna togs innan sjukdomsförloppet), AD remission (mätningarna togs efter sjukdomsförloppet) och AD aktiv (mätningarn togs under sjukdomsförloppet). En SVM modell tränades på EIS-rådata för att särskilja mellan två av grupperna binärt; AD aktiv och ingen AD. En ytterliggare SVM modell tränades på endast ingen AD-gruppen för att särskilja mellan mätningarna tagna vid åldrarna 4 månader och 3 år, omgjorta till binära grupper.  AD modellen testades med en jämförelse mellan AD aktiv-gruppen och ingen AD-gruppen med test data och resulterade i en AUC på 0.92, med en respektive sensitivitet och specificitet på 89.29\% samt 88.89\%. Modellen testades även på de ytterliggare grupperna i test datan, Pre AD och AD remission som båda hade gruppmedelvärden som låg mellan AD aktiv-gruppens och ingen AD-gruppens. Inga systematiska fel med avseende på barnens ålder hittades i AD-modellen. Resultaten från ålders-modellen visade på att modellen kunde rangordna mätningarna baserat på ålder. AD-modellen kunde differentiera barn med aktiv AD mot barn som aldrig hade uppvisat atopiska symptom på opåverkad hud, vilket innebär en differentiering av hudbarrärdefekter. Separata studier är nödvändiga för att testa prediktiv prestanda hos modellen samt dess externa validitet. Ålder är en signifikant faktor när ML modeller med EIS-data ska designas, men med tillräcklig balans i träningsdatan kan systematiska fel förhindras. EIS är en versatil teknik med avseense på dess datakomplexitet. EIS tillsammans med maskininlärning kan särskilja defekta hudbarriärer hos barn. Ålder är en signifikant faktor när EIS mäts på barn, men kan hanteras.

Introdução: Vírus Linfotrópico de células T Humanas tipo 1 (HTLV-1) é o agente etiológico da leucemia/linfoma de células T do adulto (ATLL), mielopatia associada ao HTLV-1/paraparesia espástica tropical (HAM/TSP), dermatite infectiva associada ao HTLV-1 (DIH) entre outras doenças, sendo que algumas delas podem ocorrer em associação. Sabe-se que a infecção pelo HTLV-1 pode aumentar o risco de desenvolvimento de doenças de pele. Este estudo avaliou a prevalência das doenças cutâneas em infectados pelo HTLV-1 independente do estado clínico e a relação entre a contagem de células T CD4+ e CD8+, carga proviral inicial de HTLV-1 e linfoproliferação em grupo de indivíduos portadores assintomáticos da infecção pelo HTLV-1 ou com HAM/TSP, com ou sem doenças de pele associada. Método: 193 indivíduos infectados pelo HTLV-1 do ambulatório de HTLV no Instituto de Infectologia Emílio Ribas foram avaliados e submetidos à entrevista, exame dermatológico completo e contagens de células T CD4+ e CD8+; carga proviral de HTLV-1 e linfoproliferação (LPA) no sangue periférico. Resultados: Cento e quarenta e sete pacientes mostraram-se com alguma condição anormal da pele, destes, 116 (79%) apresentaram doença dermatológica associada ao HTLV-1 (DD-HTLV-1) (xerose/ictiose, dermatite seborreica ou dermatite infectiva associada ao HTLV-1), e 21% (n=31) tiveram outros diagnósticos dermatológicos. As DD-HTLV-1 mais prevalentes foram: xerose/ictiose adquirida (49%) e dermatite seborreica (27%). Três pacientes apresentaram DIH de início durante a vida adulta associada à HAM/TSP. Os pacientes com DD-HTLV-1 eram mais velhos (51 vs 47 anos), apresentaram maior prevalência de HAM/TSP (p=0.015), maior carga proviral do HTLV-1 (p=0.009) e linfoproliferação basal de três dias aumentada (p=0.008). As contagens de células T CD4+ e CD8+ não mostraram diferença estatística quando comparados os grupos com ou sem DD-HTLV-1. Quando os pacientes com HAM/TSP foram excluídos da análise, a carga proviral do HTLV-1 continuou mostrando diferença significativa (p=0,021), enquanto LPA, contagem de células T CD4+ e CD8+ não mostraram nenhuma diferença. Conclusões: Houve uma alta prevalência de doenças de pele (76%) entre indivíduos infectados pelo HTLV-1, independente do estado clínico. Carga proviral inicial do HTLV-1 e idade foram maiores em indivíduos com DD-HTLV-1, mas LPA apresentou aumento apenas em indivíduos com DD-HTLV-1 e HAM / TSP / Background: Human T cell lymphotropic virus type 1 (HTLV-1) is the aetiologic agent of adult T-cell leukaemia/lymphoma (ATLL), HTLV-1 associated myelopathy/tropical spastic paraparesis (HAM/TSP), infective dermatitis associated with HTLV-1 (IDH) and various other clinical conditions. Several of these diseases can occur in association. HTLV-1 infection can increase the risk of developing skin disorders. This study evaluated the prevalence of skin diseases among HTLV-1 infected and the relation between HTLV-1 proviral load, lymphocyte proliferation and CD4+ and CD8+ T cells count among HTLV-1 infected individuals, regardless of clinical status, with or without associated skin disorders. Methods: A total of 193 HTLV-1-infected subjects from the HTLV outpatient clinic at the Emilio Ribas Institute were studied. Patients underwent an interview, a complete dermatological examination, a lymphocyte proliferation assay (LPA), an assay for HTLV-1 proviral load and CD4+ and CD8+ T cells count. Results: A total of 147patients had an abnormal skin condition; 116 (79%) of these patients also had skin disorder associated with HTLV-1 infection (SD-HTLV-1) (xerosis/ichthyosis or seborrheic dermatitis), and 21% (n=31) of the patients had other dermatological diagnoses. The most prevalent SD-HTLV-1 was xerosis/acquired ichthyosis (49%), followed by seborrheic dermatitis (27%). Three of them had the association of adult onset IDH and HAM/TSP. The patients with SD-HTLV-1 were older (51 vs. 47 years), had a higher prevalence of myelopathy/tropical spastic paraparesis (HAM/TSP) (p=0.015), higher HTLV-1 proviral load (p=0.009) and had an increased 3-days basal LPA compared with patients without SD-HTLV-1 (p=0.008). The T CD4+ and CD8+ cells counts did not show significance when compared to SD-HTLV-1 group or individuals without SD-HTLV-1. When HAM/TSP patients were excluded from the analysis, the HTLV-1 proviral load showed a significant difference (p=0.021), while LPA showed no difference, such as T CD4+ and CD8+ cells counts. Conclusions: There was a high prevalence of skin disorders (76%) among HTLV-1-infected individuals, regardless of clinical status Initial HTLV-1 proviral load and age was higher in SD-HTLV-1 individuals, but the LPA showed an increase only in SD-HTLV-1 subjects with HAM/TSP