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Bestimmung der radio-ulnaren Inkongruenz bei Hunden mit Ellbogengelenksdysplasie anhand von 3D-RekonstruktionenEljack, Hamdi 11 March 2015 (has links)
Einleitung
Die klinische Bedeutung einer radio-ulnaren Inkongrunz (RUI) bei Hunden mit Ellbogengelenksdysplasie, sowie die präzise Bestimmung einer geringgradigen RUI sind umstrittene Fragestellungen in der Kleintierorthopädie.
Zielstellung
(1) die 3D-Technik zur Bestimmung einer RUI in ihrer Genauigkeit zu verbessern
(2) mit Hilfe dieser verbesserten Technik, die Beziehung zwischen Ausprägung und Grad einer vorliegenden RUI und dem Ausmaß an damit verbundenen Gelenkschäden im medialen Kompartiment des Ellbogengelenkes zu untersuchen.
Material und Methoden
In einer ersten Studie wurden 63 CT-basierte 3D-Modelle der radio-ulnaren Gelenkpfanne mit bekannter RUI (-2mm, -1 mm, 0 mm, +1 mm, +2 mm), unter Verwendung einer Kugel, welche genau der Incisura trochlearis jedes individuellen Modells angepasst war, bezüglich der vorhanden RUI untersucht. Diese Messungen erfolgten geblindet in zufälliger Reihenfolge der 63 Modelle und wurden hinsichtlich Spezifität und Sensitivität ausgewertet.
In der zweiten Studie wurden 86 Ellbogengelenke klinischer Patienten retrospektiv mit der neuen 3D-Kugel-Methode bezüglich ihrer RUI vermessen. Dieser Wert wurde in Beziehung mit dem in der Arthroskopie diagnostizierten Gelenkschaden im medialen Kompartiment gesetzt (Korrelation nach Pearson und logistische Regression), wobei die Gelenke in zwei Gruppen unterteilt wurden; die mit geringen Veränderungen (FPC-Gruppe) und solche mit fortgeschrittenen Schäden (MCD-Gruppe).
Ergebnisse
Unter Verwendung der Kugel-Methode betrug die mediane Sensitivität eine RUI auf einen Millimeter genau zu bestimmen 0,94 wobei die mediane Spezifität bei 0,89 lag. Der intra-Class-Korrelationskoeffizient für die interobserver Übereinstimmung betrug 0,99. 14 % der Gelenke wiesen eine negative RUI auf, 40 % zeigten keine messbare RUI und 46 % wiesen eine positive RUI auf. Das Quotenverhältnis (odds ratio) für das Vorliegen fortgeschrittener Gelenkschäden betrug für jeden Millimeter RUI 6,4.
Schlussfolgerungen
Die Anwendung der Kugel-Methode verbessert die Diagnose der RUI deutlich. Der vermutete Zusammenhang zwischen RUI und Gelenkschäden konnte mit der klinischen Studie bestätigt werden. Allerdings ist bemerkenswert, dass 40 % der Gelenke keine RUI aufwiesen. Somit ist davon auszugehen, dass andere Faktoren neben einer RUI an der Pathogenese klinisch beobachteter Gelenkschäden beteiligt sind. Ebenso ist festzustellen, dass ca. 15 % der Gelenke eine negative RUI aufweisen. Somit scheint es nicht gerechtfertigt alle Gelenke mit einer Form der Ellbogenosteotomie zu behandeln, da eine negative bzw. positive RUI und insbesondere keine RUI unterschiedliche geometrische Korrekturen benötigen.:1 EINLEITUNG 1
2 PUBLIKATIONEN 3
2.1 Sensitivity and specificity of 3D models of the radioulnar joint cup
in combination with a sphere fitted to the ulnar trochlear notch for
estimation of radioulnar incongruence in vitro 3
2.2 Relationship between axial radio-ulnar incongruence with cartilage
damage in dogs with medial coronoid disease 16
3 DISKUSSION 32
4 ZUSAMMENFASSUNG 36
5 SUMMARY 38
6 LITERATURVERZEICHNIS 40 / Introduction
The clinical significance of RUI in dogs with elbow dysplasia and precise estimation of small degree of RUI are controversial topics in small animal orthopedics.
Objectives
(1) improve the accuracy of the 3D technique for the estimation of RUI
(2) using the improved technique to examine the relationship between the shape and degree of present RUI and the amount of related joint damage in the medial compartment of the elbow joint.
Material and methods
In a first study, 63 CT-based 3D models of the radio-ulnar joint cup with known RUI (-2 mm, -1 mm, 0 mm, mm +1, +2 mm) were examined us-ing a sphere, which was exactly fitted to the trochlear ulnar notch of each individual model. The assessment of the radioulnar joint conformation was evaluated blindly in a random manner and analized in respect to sensitivity and specificity. In the second study, 86 elbow joints of clinical patients were retrospectively graded with the new 3D sphere technique with respect to their RUI. This value was correlated with the arthroscopically diagnosed joint damage in the medial compartment, where the joints were divided into two groups. Those with minor changes (g-FPC) and those with advanced damage (g-MCD).
Results
By using the sphere fitting technique, the median sensitivity of a RUI on a millimeter basis was 0.94 and the median specificity was 0.89. The intra-class correlation coefficient for interobserver agreement was 0.99. In the clinical joints 14 % had a negative RUI, 40 % showed no measurable RUI and 46% had a positive RUI. The odds ratio for the presence of advanced joint damage for every millimeter RUI was 6.4
Conclusions
The application of the sphere fitting technique significantly improves the diagnosis of the RUI. The assumed relationship between RUI and joint damage could be confirmed in the clinical study. However, it is noteworthy that 40 % of the joints showed no RUI. Thus, it can be assumed that other factors besides RUI are playing rule in the pathogenesis of clinically observed joint damages.
Also it should be noted that approximately 15 % of the joints have a negative RUI. Thus, it does not seem to be wise to treat all the joints with a type of elbow osteotomy, as a negative or positive RUI and in particular no RUI need different geometric corrections:1 EINLEITUNG 1
2 PUBLIKATIONEN 3
2.1 Sensitivity and specificity of 3D models of the radioulnar joint cup
in combination with a sphere fitted to the ulnar trochlear notch for
estimation of radioulnar incongruence in vitro 3
2.2 Relationship between axial radio-ulnar incongruence with cartilage
damage in dogs with medial coronoid disease 16
3 DISKUSSION 32
4 ZUSAMMENFASSUNG 36
5 SUMMARY 38
6 LITERATURVERZEICHNIS 40
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Seroprävalenz von Tetanustoxoid-Antikörpern bei Pferden in Mitteldeutschland und Evaluierung ihrer Bestimmung mittels eines immunchromatographischen Schnelltestes: Seroprävalenz von Tetanustoxoid-Antikörpern bei Pferden in Mitteldeutschland und Evaluierung ihrer Bestimmung mittels einesimmunchromatographischen SchnelltestesRecknagel, Stephan 27 October 2015 (has links)
Trotz der längst etablierten und weit verbreiten Impfprophylaxe mit potenten Toxoidimpfstoffen sind dramatisch verlaufende Tetanusinfektionen noch immer im Alltag des Pferdepraktikers präsent. Dies gab Anlass, verschiedene Impfprotokolle und die daraus resultierende humorale Immunitätslage zu überprüfen. Kenntnis über die durch Vakzination erwirkte Tetanusimmunität ist im Falle der Versorgung von Verletzungen oder vor elektiven Eingriffen hinsichtlich der Entscheidung für oder gegen eine neuerliche aktive und/oder passive Immunisierung erforderlich. Weiterhin ermöglicht die Kontrolle auf Persistenz homologer maternaler Antikörper vor Durchführung der Erstvakzination eine optimale Impfprophylaxe. Für diese beiden Indikationen wurde der Fassisi® TetaCheck als direkt am Patienten anwendbarer Schnelltest entwickelt. Dieser Streifentest wurde mit besonderem Augenmerk auf der zuverlässigen Identifizierung nicht ausreichend geschützter Individuen und der Unempfindlichkeit gegenüber der Testdurchführung und Interpretation durch ungeschulte Personen evaluiert. Zunächst wurden 91 Serumproben von Klinikpatienten mit glaubhafter Impfanamnese mittels Doppel-Antigen-ELISA (DAE) untersucht. Neben der Bestimmung der Seroprävalenz protektiver Tetanustoxoid-Antikörperkonzentrationen (TTAK) von > 0,1 IE/ml in dieser Population wurden mögliche Einflussgrößen auf die Höhe der TTAK zum Zeitpunkt der Blutentnahme analysiert. Zu diesen zählten das Alter der Tiere, die Impfintervalle, der Zeitabstand zur letzten Vakzination und das gleichzeitige Verimpfen weiterer Komponenten. Der Tetanus-Streifentest (TST) wurde
evaluiert, indem die durch zwei unabhängige Untersucher ermittelten qualitativen Resultate des Schnelltestes mit den mittels DAE quantifizierten Antitoxinkonzentrationen in 99 Serumproben retrospektiv verglichen wurden. Ergänzend erfolgte die objektive Quantifizierung der Farbreaktion im Testfeld des TST durch Fotografieren und anschließender Analyse mittels einer Bildbearbeitungssoftware.
Die Seroprävalenz protektiver TTAK betrug 92,3 %. 89 % der untersuchten Pferde waren ihrem jeweiligen Alter entsprechend gemäß der ‚Leitlinie zur Impfung von Pferden‘, herausgegeben von der Ständigen Impfkommission Vet. des Bundesverbandes Praktizierender Tierärzte immunisiert. Fünf dieser Pferde waren jedoch nicht ausreichend geschützt. Hierzu zählten ein fünf Monate altes Fohlen, bei welchem die maternalen Antikörper bereits unter die Schutzgrenze abgefallen waren, zwei juvenile Pferde ohne abgeschlossene Grundimmunisierung und zwei adulte Pferde. Abweichungen von der Impfempfehlung bestanden ausschließlich in Form verlängerter Abstände der Wiederholungsimpfungen von drei bis zu acht Jahren. Trotzdem wiesen diese Tiere protektive TTAK auf. Unter alleiniger Betrachtung des Patientenalters wiesen alle geriatrischen Patienten (n = 12) TTAK weit oberhalb der Schutzgrenze auf. Hinsichtlich der Einhaltung unterschiedlicher Boosterintervalle unterschieden sich die TTAK nicht signifikant (p = 0,117). Der zeitliche Abstand zur letzten Tetanusimpfung ließ keine Prognose über die zu erwartenden TTAK zu. TTAK nach Impfung mit monovalenten Vakzinen unterschieden sich nicht signifikant von denen nach Durchführung einer Kombinationsimpfung (p = 0,63). Für den TST ergaben sich eine Sensitivität von 83,6 % und eine Spezifität von 100 %. Die Übereinstimmung der Untersucher hinsichtlich eines binären Resultats war fast vollkommen (K = 0,88). Die Durchführung des TST durch den jeweils anderen Untersucher hatte keinen maßgeblichen Einfluss auf die Auswertung des Teststreifens (K = 0,80 und K = 0,84). Durch Erweiterung des vom Hersteller vorgegebenen Bewertungsmaßstabes „negativ“, „schwach positiv“ und „positiv“ auf fünf unterschiedliche Farbintensitäten konnte eine bessere Differenzierung ungeschützter Individuen von Tieren mit belastbarer Immunität ermöglicht werden. Zwischen der objektiv gemessenen Farbintensität und der TTAK bestand ein positiver linearer Zusammenhang (r² = 0,74).
Auf diesen Ergebnissen basierend sollte zur Vermeidung ineffektiver Immunisierungen vor der Erstvakzination eine Bestimmung der TTAK mit Vollendung des fünften Lebensmonats erfolgen. Hierzu erwies sich der Fassisi® TetaCheck aufgrund seiner Zuverlässigkeit und Unempfindlichkeit als überaus geeignet. Da auch das strikte Einhalten der Impfempfehlung keine ausreichende Seroprotektion garantiert und die Eintragungen im Pferdepass fehlerhaft sein können, kann nur über eine Bestimmung der TTAK Gewissheit über den tatsächlichen Immunstatus erlangt werden. Die routinemäßige Implementierung des TST in die Pferdepraxis kann dazu beitragen, die Notwendigkeit einer Immuntherapie zu diagnostizieren und damit unnötige und nebenwirkungsbehaftete TT- oder Antiserumgaben zu minimieren. Im zweijährlichen Abstand vorgenommene Wiederholungsimpfungen führen zu keiner besseren Immunitätslage gegenüber wesentlich längeren Impfintervallen. Die Impfempfehlung könnte daher ein acht- bis zehnjähriges Boosterintervall ausweisen. Die humorale Tetanusimmunität betreffend ergeben sich keine Nachteile bei gleichzeitiger Impfung weiterer Komponenten.
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In-vitro-Untersuchungen zu antifibrotischen Wirkungen von β-Adrenozeptoragonisten und Glucocorticoiden in primären equinen Bronchialfibroblasten: In-vitro-Untersuchungen zu antifibrotischen Wirkungenvon β-Adrenozeptoragonisten und Glucocorticoidenin primären equinen BronchialfibroblastenBonicelli, Jana 03 November 2015 (has links)
Einleitung: Die Pathogenese chronisch entzündlicher Atemwegserkrankungen ist mit zunehmender Schädigung und fibrotischen Umbauvorgängen und daraus resultierenden Einschränkungen physiologischer Funktionen verbunden. Bei der Recurrent Airway Obstruction (RAO) des Pferdes sind solche strukturellen Veränderungen häufig assoziiert mit Verdickung der Atemwegswand, subepithelialer Fibrose und Obstruktion der Atemwege. Bei RAO besteht die Standardtherapie darin, die Bronchokonstriktion mit β2-Agonisten und die Entzündung mit Glucocorticoiden aufzuhalten. In den letzten Jahrzehnten konnte jedoch gezeigt werden, dass nicht alle Patienten mit der empfohlenen Therapie ausreichend behandelt werden können und neue Ansatzpunkte der Therapie gefunden werden müssen. Daher konzentrieren sich neuere Forschungsarbeiten auf strukturelle Alterationen in den Atemwegen, das sogenannte Airway-Remodelling.
Zielsetzung: In der vorliegenden Arbeit sollen zunächst primäre equine Bronchialfibroblasten (EBF) isoliert, charakterisiert und kultiviert werden. Im nächsten Schritt sollen in diesen Zellen die β2-Rezeptorexpression und –eigenschaften charakterisiert werden. Anschließend soll die Eignung dieser Zellen als Zellmodell zur Untersuchung der zellulären Proliferation und Transformation sowie der Regulation der de-novo-Synthese von extrazellulärer Matrix und deren Beeinflussung durch β2-Agonisten und Glucocorticoide allein oder in Kombination sowie TGF-β überprüft werden.
Material und Methoden: Mittels enzymatischer Verdauung mit 0,25 % Trypsin werden die EBF aus den Bronchien von 10 gesunden Schlachtpferden isoliert und in DMEM kultiviert. Diese Zellen werden morphologisch, immunzytochemisch und funktionell in deren Eigenschaften in An- oder Abwesenheit von fetalem bovinem Serum (FBS) oder Pferdeserum (HS) charakterisiert. Die Dichte und Subtypverteilung von β-Adrenozeptoren wird mittels Radioligandbindungsstudien mit [125I]-(-)-Iodocyanopindolol in Gegenwart von Rezeptorsubtyp-selektiven β-Antagonisten (β2: ICI 118,551 und β1: CGP 20712A) in EBF untersucht. Der Einfluss von β2-Agonisten auf die Proliferation und Differenzierung der EBF sowie die Kollagensynthese wird mittels [3H]-Thymidineinbauassay, Bestimmung von Gesamtprotein und α-Smooth Muscle Aktin (α-SMA) mit Lowrymethode und Western Blot-Analyse bzw. [3H]-Prolininkorporationsassay ermittelt. Die statistische Signifikanz wird über einen t-Test für verbundene Stichproben oder eine One-Way-ANOVA mit nachfolgendem Dunnett’s Test ermittelt und das Signifikanzniveau wird P ≤ 0,05 festgelegt.
Ergebnisse: EBF können im DMEM-Medium nur in Gegenwart von Serum langfristig wachsen und kultiviert werden. In serum-freiem Medium und unter vorübergehendem Serumentzug können EBF nicht anhaften bzw. lösen sie sich ab. Die Effekte von FBS und HS auf EBF sind allerdings unterschiedlich. FBS fördert die Zellproliferation und -verdopplungsrate sowie die Zellpassage bis zur Passage 20 signifikant besser als HS (max. 9 Passagen). Unter FBS entwickeln EBF eine für Fibroblasten charakteristische spindelförmige Morphologie aber eine schwache α-SMA-Expression, während unter HS die Zellen eine atypische, polygonale Morphologie zeigen, jedoch mit signifikant hohem α-SMA und Proteingehalt. Radioligandenbindungsstudien zeigen, dass EBF lediglich den β2-Adrenozeptorsubtyp mit einer maximalen Rezeptorendichte (Bmax) von 5037 ± 494 Bindungsstellen/Zelle exprimieren. Die Behandlung der EBF mit β-Agonisten (Clenbuterol, Salbutamol, Isoproterenol) führt konzentrationsabhängig zur Abnahme dieser Anzahl der Rezeptoren mit unterschiedlicher Wirkungsstärke (Clenbuterol > Salbutamol > Isoproterenol), wobei Dexamethason diese nicht verändert. Diese Agonisten sowie auch Dexamethason hemmen die Proliferation der EBF, und dies kann in Gegenwart von ICI 118,551 aber nicht von CGP 20712A gehemmt werden, was auf den Einfluss des β2-Adrenozeptors hinweist. β2-Agonisten und Dexamethason gemeinsam resultieren in einer verstärkten Hemmung der EBF-Proliferation. Transforming Growth Factor-β1 (TGF-β1) stimuliert die Transformation von EBF zu Myofibroblasten mit einer erhöhten Expression von α-SMA in EBF, welches eher durch Dexamethason als durch Clenbuterol gehemmt wird. Die Kollagensynthese wird nur durch Dexamethason signifikant gehemmt.
Schlussfolgerung: Das erstmalig etablierte EBF-Kulturmodell dient der Erforschung von Signalwegen und neuen Arzneimitteltargets im Zusammenhang mit der Pathogenese der equinen RAO insbesondere dem Atemwegs-Remodelling. So kann gezeigt werden, dass die Verwendung von β2-Agonisten allein oder in Kombination mit Glucocorticoiden eine Hemmung der Proliferation und Transformation von EBF in vitro bewirkt. Dies deutet auf einen zusätzlichen therapeutischen Nutzen von Clenbuterol und Glucocorticoiden hin und impliziert die Notwendigkeit eines frühzeitigen Einsatzes dieser Pharmaka bei der RAO des Pferdes.
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Modifikation der Strahlenreaktion der Mundschleimhaut (Maus) durch Hemmung der Stickstoffmonoxid-Synthase mittels nitro-L-Arginin-Methyl-Ester (L-NAME)Schöllner, Jessica 25 August 2015 (has links)
Die Mucositis enoralis ist eine häufige und dosislimitierende Nebenwirkung der Strahlentherapie von Kopf-Hals-Tumoren. Die zugrunde liegenden Pathomechanismen sind komplex und beinhalten die Reaktionen und Interaktionen von Epithelzellen, Fibroblasten, Makrophagen und Gef¨aßendothelzellen. Dies schließt die vermehrte Bildung von Stickstoff-Monoxid (NO) in Folge einer Stimulation der induzierbaren NO-Synthase (iNOS) ein.
Ziele der Untersuchungen: Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, die Wirkung von L-NAME (nitro-L-Arginin-Methyl-Ester), einem unselektiven Inhibitor der NOS, auf die Strahlenreaktion der oralen Mukosa im etablierten Tiermodell der Schleimhaut der Zungenunterseite der Maus zu untersuchen.
Materialien und Methoden: Die Untersuchungen erfolgen mit Mäusen des InzuchtWildtypstammes C3H/Neu. Als Bestrahlungstechniken kommen die perkutane Schnauzenbestrahlung (200 kV Röntgenstrahlung) und/oder die lokale Bestrahlung (25 kV Röntgenstrahlung) eines 3·3 mm2 großen Testfeldes der Zungenunterseite der Maus zum Einsatz. In Fraktionierungsprotokollen werden 5x3 Gy/Woche über 1 (Tage 04) sowie 2 Wochen (Tage 0-4, 7-11) auf die gesamte Schnauze der Tiere appliziert. Anschließend erfolgt eine lokale Aufsättigungsbestrahlung mit gestaffelten Dosen (5 Dosisgruppen, je 10 Tiere) zur Generierung kompletter Dosis-Effekt-Kurven (Tag 7 bzw. 14). Einzeitbestrahlungen des lokalen Testfeldes finden ebenfalls mit gestaffelten Dosen statt.
L-NAME (täglich 0,2 mg/kg i.p.) wird an den Bestrahlungstagen 30 Minuten vor der Bestrahlung appliziert. Bei Einzeitbestrahlung werden 2 verschiedene Behandlungszeiträume getestet: 3 Tage vor der Bestrahlung bis zur Erstdiagnose (-3/D) oder Ausheilung der Ulzerationen (-3/H). In Kombination mit fraktionierter Bestrahlung über 1 Woche werden 3 Zeiträume untersucht (-3/7, -3/D oder -3/H). Bei 2 Wochen fraktionierter Bestrahlung erfolgt die L-NAME-Gabe in folgenden Intervallen: -3/7, -3/D, -3/H, -3/14 oder 7/14. Als quantaler Endpunkt für Dosis-EffektAnalysen dient die Ulzeration der Schleimhaut im Testfeld. Mittels Logit-Analyse werden Dosis-Effekt-Beziehungen ermittelt. Der ED50-Wert und dessen Standardabweichung σ dienen der Charakterisierung der Dosis-Effekt-Kurven. In histologischen Untersuchungen werden maximal 10 Fraktionen zu 3 Gy über 2 Wochen appliziert, mit/ohne Gabe von L-NAME von Tag -3 bis zur Tötung. Die Zungenentnahme erfolgt bei je 5 Tieren in zweitägigen Abständen (Tag 1 bis 25). Ergebnisse: Für die alleinige Einzeitbestrahlung ergibt sich eine signifikante Dosisabhängigkeit der Ulkusinzidenz mit einer ED50 von 13,6±1,0 Gy. Die mittlere Latenzzeit beträgt 10,6±1,1 Tage, die durchschnittliche Ulkusdauer 3,5±1,0 Tage. Nach alleiniger einwöchig fraktionierter Bestrahlung beträgt die ED50 der Testbestrahlung 12,3±0,8 Gy. L-NAME von Tag -3 bis Tag 6 bzw. -3/D hat keinen signifikanten Einfluss (ED50 13,3±1,2 Gy bzw. 12,8±1,0 Gy). Lediglich für den Applikationszeitraum Tag -3/H kann eine signifikante Erhöhung der ED50 auf 14,7±1,7 Gy (p=0,0298) nachgewiesen werden. Die Testbestrahlung nach 2-wöchiger Fraktionierung ohne L-NAME ergibt eine ED50 von 13,0±0,1 Gy. L-NAME hat wiederum keinen signifikanten Einfluss auf die Strahlenempfindlichkeit der Mundschleimhaut (ED50-Werte: -3/6 - 12,9±0,1 Gy, -3/14 - 13,0±0,1 Gy, -3/H - 13,8±1,4 Gy und 7/14 - 13,1±0,8 Gy). Während alleiniger fraktionierter Bestrahlung nimmt die Zellzahl zunächst ab (Tag 11: 70 %). Im Anschluss steigt sie über das Ausgangsniveau (Tag 19: 126 %). F¨ur die L-NAME-behandelte Schleimhaut findet sich ein qualitativ vergleichbarer Verlauf; es zeigt sich lediglich eine geringfügige Erhöhung der Zellzahl in der funktionellen Schicht (150 % statt 140 %). Die Epitheldicke nimmt unter L-NAME-Behandlung in den ersten Tagen der Nachbeobachtungszeit deutlich zu. Schlußfolgerungen: Zusammenfassend erweist sich in der vorliegenden Arbeit nur die L-NAME-Applikation -3/H bei einwöchig fraktionierter Bestrahlung als wirksam, wobei der Grund f¨ur diese selektive Wirkung unklar bleibt. Offensichtlich sind NOvermittelte Prozesse ohne substanzielle Relevanz f¨ur die epitheliale Strahlenreaktion der Mundschleimhaut. Auf der Basis dieser Ergebnisse ist die Hemmung von iNOS durch L-NAME keine aussichtsreiche Strategie zur Reduktion der radiogenen Mucositis enoralis, und sollte deshalb auch nicht in klinischen Studien verfolgt werden. Die Frage, ob andere (i)NOS-Hemmstoffe ein mukoprotektives Potential besitzen, sollte in weiteren, translationalen strahlenbiologischen Studien geklärt werden.
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Effekte oraler Rehydratationsmaßnahmen bei gesunden, durchfallkranken und experimentell dehydrierten KälbernKirchner, Daniela 27 October 2015 (has links)
Ziele dieser Arbeit zum Tränkemanagement bei neonataler Kälberdiarrhoe waren, die Auswirkungen von oralen Rehydratationslösungen (ORL) auf die abomasale Milchgerinnung und den Labmagendurchmesser zu prüfen sowie die Wirksamkeit von unterschiedlich zubereiteten ORL bei bestehender Dehydratation zu vergleichen. Dazu wurden die folgenden zwei Untersuchungen durchgeführt: Die erste Untersuchung an gesunden und durchfallkranken Kälbern sollte mittels Ultraschall zeigen, ob die Einmischung eines bicarbonathaltigen Elektrolytpulvers in die Tränke deren abomasales Gerinnungsverhalten beeinträchtigt. Zeitgleich wurde der ventrodorsale Labmagendurchmesser erfasst, um daraus Rückschlüsse auf die abomasale Entleerung ziehen zu können. Diese Arbeit untersuchte erstmals die Milchgerinnung im Labmagen von spontan an Durchfall erkrankten Kälbern. In der zweiten Untersuchung sollten die Effekte der Fütterung von Milchaustauscher (MAT) sowie von in Wasser und in MAT zubereiteter ORL auf den Flüssigkeits- und Säuren-Basen-Haushalt experimentell dehydrierter Kälber ermittelt werden.
Material und Methoden:
Bei gesunden (n = 28) sowie durchfallkranken Kälbern (n = 15) wurde das abomasale Gerinnungsverhalten sowie der ventrodorsale Labmagendurchmesser (= Labmagenhöhe) vor und nach Fütterung von Milch bzw. MAT sowie nach Zusatz eines bicarbonathaltigen Elektrolytpulvers zur jeweiligen Tränke ultrasonografisch dargestellt.
Im zweiten Untersuchungsteil wurden sechs Kälber nach einem modifizierten Protokoll von WALKER et al. (1998a) experimentell dehydriert. Im Anschluss wurden diese Tiere entweder mit MAT oder mit einer ORL, welche in Wasser (Wasser-ORL) oder MAT (MAT-ORL) zubereitet wurde, gefüttert. In einem weiteren Versuchsdurchlauf verblieben die mittel- bis hochgradig dehydrierten Probanden nüchtern. Nach einem definierten Schema wurden während der Versuchsphase venöse Blutproben vor und nach Induktion einer Dehydratation sowie vor und nach Fütterung entnommen. Es wurden Parameter des Flüssigkeits- und Säuren-Basen-Haushaltes zu den verschiedenen Untersuchungszeitpunkten bestimmt.
Ergebnisse:
Nach Gabe von Milch konnte mittels Ultraschall immer eine vollständige Zweiphasentrennung in Koagulum und Molke detektiert werden, wohingegen diese nach Fütterung des MAT nur unvollständig voneinander separiert waren. Die kombinierte Fütterung von Milch oder MAT und einer ORL, welche 62 bzw. 93 mmol/l Bicarbonat enthielt, führte zu keinen Unterschieden auf den ultrasonografischen Bildern des Labmageninhaltes im Vergleich zu denen der jeweiligen nativen Tränke. Des Weiteren war die abomasale Milchgerinnung nicht aufgrund eines Durchfallgeschehens gestört. Die unvollständige Gerinnung des MAT resultierte nicht in dessen schnellerer abomasaler Passage, sondern anhand des statistisch signifikant größeren Labmagendurchmessers ab vier Stunden nach MAT-Fütterung scheint es, dass die Entleerung des MAT aus dem Labmagen im Vergleich zu Milch leicht verzögert war. Innerhalb der beiden Versuchstiergruppen konnten keine statistisch signifikanten Unterschiede in Bezug auf den abomasalen Durchmesser zwischen den Tränken mit und ohne ORL-Zusatz festgestellt werden. Die statistisch signifikanten Differenzen des Labmagendurchmessers zwischen den gesunden und durchfallkranken Kälbern nach Fütterung der identischen Tränken weisen darauf hin, dass die Entleerung des Labmagens bei an Diarrhoe erkrankten Kälbern verzögert stattfindet.
Bei den experimentell dehydrierten Probanden erhöhte sich das Plasmavolumen statistisch signifikant nach Aufnahme einer Tränkemahlzeit, wohingegen dieses ohne Behandlung konstant blieb. Die Rate der Plasmavolumenexpansion war nach Fütterung von MAT im Vergleich zu Wasser-ORL oder MAT-ORL vermindert. Die Zunahme des Plasmavolumens war bei den dehydrierten Kälbern nach Aufnahme von Wasser-ORL stärker ausgeprägt als nach Fütterung von MAT-ORL. Außerdem war nach Gabe der hypertonen MAT ORL die Plasmaosmolalität statistisch signifikant erhöht. Der Säuren-Basen-Status der Tiere verbesserte sich infolge der Absorption von Flüssigkeit. Dieser Effekt war allerdings weniger offensichtlich, da das Versuchsprotokoll eine hochgradige Dehydratation aber nur eine gering- bis maximal mittelgradige metabolische Azidose induzieren konnte.
Schlussfolgerungen:
Die unvollständige Gerinnung eines MAT im Labmagen scheint zu keiner schnelleren Entleerung zu führen. Die abomasale Milchgerinnung ist nicht beeinträchtigt, wenn die Milchfütterung mit einer 93 mmol/l Bicarbonat enthaltenden ORL kombiniert wird. Darüber hinaus resultiert aus einer Durchfallerkrankung keine Störung der Milchgerinnung im Labmagen. Die Einmischung eines bicarbonathaltigen Elektrolytpulvers in Milch oder MAT hat keine schnellere abomasale Passage der Ingesta zur Folge. Im Gegensatz zu gesunden Kälbern findet die Entleerung des Labmagens bei durchfallkranken Tieren verzögert statt. Es sind weitere Untersuchungen erforderlich, welche die Ursachen für die verlangsamte abomasale Passage bei an Durchfall leidenden Kälbern bestimmen. Aus den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit kann geschlussfolgert werden, dass die gemeinsame Verabreichung von Milch bzw. MAT mit einem bicarbonathaltigen Elektrolytpulver weder die Milchgerinnung noch die abomasale Entleerung der Tränke bei durchfallkranken Kälbern beeinflusst. Folglich ist die Einmischung einer ORL in eine caseinhaltige Tränke möglich.
Jedoch zeigen die Ergebnisse der zweiten Untersuchung, dass die Fütterung einer hypertonen MAT-ORL weniger effektiv bei der Erhöhung des Plasmavolumens dehydrierter Kälber ist als das in Wasser zubereitete Äquivalent (Wasser-ORL). Genau genommen erhöht die Verabreichung einer hypertonen MAT-ORL die Plasmaosmolalität bei dehydrierten Tieren, was möglicherweise bei durchfallkranken Kälbern zu einer akuten Kochsalzvergiftung führen könnte. In einer Folgeuntersuchung zu dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die Gabe von hypertoner Milch-ORL in Kombination mit freiem Zugang zu Wasser eine effektive Behandlungsmaßnahme durchfallkranker Kälber darstellt, da die hohen Elektrolytgaben die Wasseraufnahme der Kälber stimulieren und keine Gefahr einer Hypernatriämie besteht (WENGE et al. 2014). Anhand der beiden Arbeiten kann geschlussfolgert werden, dass durchfallkranke Kälber, denen kein freier Zugang zu Wasser gewährt wird, wasserbasierte, isotone ORL erhalten sollten. / Aims of the present studies on oral rehydration management of calf diarrhoea were to reveal the effects of oral rehydration solutions (ORS) on abomasal milk clotting and abomasal diameter, as well as to compare the effectiveness of differently prepared ORS in calves with experimentally induced dehydration. For this purpose, two experiments were conducted: The first investigation in healthy and diarrhoeic calves should demonstrate via ultrasound whether the incorporation of bicarbonate-containing electrolyte powder into ‘milk meals’ impairs the abomasal coagulation of milk protein. At the same time, the ventrodorsal diameter of the abomasum was measured to outline abomasal emptying. This study is the first in which milk clotting in the abomasum of spontaneously diarrhoeic calves was investigated. The second investigation examined the effects of feeding milk replacer (MR), as well as ORS prepared in water or in MR on the fluid and acid-base balance of experimentally dehydrated calves.
Materials and methods:
Abomasal curd formation, as well as ventrodorsal diameter (= abomasal height), were ultrasonographically imaged in healthy (n = 28) and diarrhoeic calves (n = 15) before and after feeding milk, MR and ORS containing bicarbonate prepared in milk or MR, respectively.
In the second investigation six calves were experimentally dehydrated according to a modified protocol of WALKER et al. (1998a). Subsequently, these calves were fed with either milk replacer (MR) or an ORS prepared in either water (water-ORS) or MR (MR-ORS). In one experiment, the dehydrated calves remained fasting. During the experimental period, venous blood samples were taken according to a defined schedule before and after induction of dehydration, as well as before and after feeding. Parameters of fluid and acid-base balance were determined at various timepoints.
Results:
After milk-feeding, a complete separation of curd and whey was always detected via ultrasound; whereas after MR-feeding, separation was incomplete. Feeding mixtures of milk or MR with ORS containing 62 - 93 mmol/L bicarbonate did not cause any differences in the ultrasonographic images of abomasal content compared to those of milk or MR. Moreover, abomasal milk clotting was not disturbed due to diarrhoea. Inadequate milk clotting of MR did not result in its faster abomasal passage but according to the significantly larger abomasal diameter starting from 4 h after MR-feeding gastric emptying of MR was slightly decreased when compared to milk. Within the two groups of experimental animals no statistically significant differences could be determined with respect to the abomasal diameter between the diets with and without addition of ORS. Statistically significant differences of abomasal diameter between healthy and diarrhoeic calves after feeding the same diet indicate that abomasal emptying is delayed in calves suffering from diarrhoea.
Plasma volume increased significantly following the intake of a ‘fluid meal’ in experimentally dehydrated calves, whereas it remained constant in the absence of treatment. The rate of plasma volume expansion was reduced by feeding MR relative to water-ORS or MR-ORS. In dehydrated calves, the expansion of plasma volume was more pronounced following the intake of water-ORS compared to the feeding MR-ORS. Moreover, plasma osmolality increased significantly following the ingestion of hypertonic MR-ORS. The acid-base status of animals was corrected as a result of fluid absorption, but this effect was less obvious as the experimental protocol resulted in severe dehydration and only mild to moderate metabolic acidosis.
Conclusions:
Inadequate curd formation of an MR in the abomasum does not result in faster abomasal passage. Milk clotting in the abomasum is not affected when combining milk feeding with ORS containing 93 mmol/L of bicarbonate. Furthermore, abomasal curd formation is not disturbed due to diarrhoea. The addition of an bicarbonate-containing ORS in milk or MR does not result in faster abomasal passage of ingesta. In contrast to healthy calves, abomasal emptying is prolonged in diarrhoeic calves. Hence, further studies are needed to determine reasons for decelerated abomasal passage in calves suffering from diarrhoea. According to the results of the present study it can be concluded that combined feeding of milk/MR with an bicarbonate-containing ORS does not affect either milk clotting or abomasal emptying of the diet in diarrhoeic calves. Consequently, the addition of ORS to milk meal is possible.
However, the results of the second investigation indicate that the feeding of hypertonic MR-ORS is less effective in increasing plasma volume of dehydrated calves than the water-based equivalent (water-ORS). In fact, administration of hypertonic MR-ORS increases plasma osmolality in dehydrated calves, potentially causing acute hypernatraemia in diarrhoeic calves. In a follow-up study to the present investigation, it could be demonstrated that feeding hypertonic milk-ORS combined with ad libitum access to water is an effective method of treating diarrhoeic calves because the high electrolyte content stimulates water intake of calves and there is no risk of hypernatraemia (WENGE et al. 2014). Based on these two studies, it can be concluded that diarrhoeic calves without free access to water should receive isotonic water-based ORS.
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Antioxidative und weitere ausgewählte Stoffwechselparameter bei gesunden Kälbern und JungrindernHaser, Daniela Irmgard 22 September 2015 (has links)
Einleitung: Es ist wenig darüber bekannt, wie sich das antioxidative System von Kälbern nach der Geburt entwickelt, welche Faktoren darauf Einfluss nehmen und wie sich antioxidative Parameter in ihren Aktivitäten resp. Konzentrationen unter physiologischen Bedingungen verändern.
Zielstellung: Ziel dieser Arbeit war es zum einen die altersabhängige Entwicklung antioxidativer Parameter bei gesunden Kälbern und Jungrindern bis zum 18. Lebensmonat zu verfolgen und zum anderen zu evaluieren, ob bei metabolisch gering belasteten Jungrindern jahreszeitliche Differenzen bezüglich Superoxiddismutase (SOD), Glutathionperoxidase (GPX) und Trolox Equivalent Antioxidative Capacity (TEAC) bestehen.
Material und Methoden: Es wurden gesunde weibliche Kälber bzw. Jungrinder der Rasse Holstein Friesian / Deutsche Schwarzbunte aus drei Betrieben am 1. (n = 33) und 7. (n = 31) Tag sowie im 1. (n = 33), 3. (n = 33), 6. (n = 5), 9. (n = 5), 12. (n = 32) und 18. (n = 31) Monat post natum (p. n.) klinisch und labordiagnostisch untersucht. Weiterhin wurden in einem Betrieb während eines Jahres im September, November, Januar, März, Mai und Juli jeweils 6 gesunde weibliche Jungrinder, die zum Untersuchungszeitpunkt 12 Monate alt waren, kontrolliert. Die Tiere wurden im Stall in Anbindehaltung gehalten, ausgenommen der im Mai in Weidehaltung untersuchten Tiere. Analysiert wurden im Blut die antioxidativen Parameter SOD, GPX und TEAC, der Hämatokrit (Hkt) und die Stoffwechselparameter Gesamtprotein, Albumin, Bilirubin, Haptoglobin, Harnstoff, Cholesterol, ß-Hydroxybutyrat (BHB), AST, AP, GLDH, CK, Ca, anorganisches Phosphat (Pi) und Fe.
Ergebnisse: Ein betrieblicher Einfluss war statistisch nicht nachweisbar. Vom 1. Tag bis zum 18. Monat p. n. zeigten die antioxidativen Parameter SOD, GPX und TEAC einen gleichartigen Verlauf mit einem kontinuierlichen Anstieg bis zum 6. Monat p. n.. Die GPX-Aktivitäten stiegen von 50-80 U/ml Hkt am 1. Tag p. n. auf 100-190 U/ml Hkt im 6. Monat p. n. an. Die niedrigsten Aktivitäten (p<0,05) bestanden am 1. und 7. Tag (62-90 U/ml Hkt) p. n.. Die SOD-Aktivitäten am 1. (4500-5600 U/g Hb) und 7. Tag (4600-5450 U/g Hb) p. n. waren niedriger als im 1. (5400-6800 U/g Hb) und 3. Monat (5600-7800 U/g Hb) p. n. (p<0,05). Der Anstieg der TEAC-Konzentration vom 1. Tag p. n. (220-290 µmol/l) zum 6. Monat p. n. (260-340 µmol/l) war nicht signifikant. Nach dem 6. Monat p. n. fielen die Akti-vitäten resp. Konzentrationen ab, wobei die SOD-Aktivitäten mit 12 (4000-5000 (U/g Hb) und 18 Monaten (3700-5000 U/g Hb) p. n. signifikant niedriger waren als im 1. und 3. Mo-nat p. n.. Die GPX-Aktivitäten lagen mit 12 (118-152 U/ml Hkt) und 18 Monaten (105-150 U/ml Hkt) p. n. signifikant über denen der ersten Lebenswoche. Die TEAC-Konzentrationen waren im 12. Monat p. n. mit 260-320 µmol/l größer als vom 1. Tag bis zum 1. Monat (240-280 µmol/l) p. n. (p<0,05). Die SOD, GPX und TEAC korrelierten außer mit 9 Monaten p. n. zu allen Untersuchungszeitpunkten signifikant positiv. Für AST, AP, CK und Bilirubin wurden am 1. Tag p. n. die signifikant höchsten Aktivitäten resp. Konzen-trationen ermittelt, für Haptoglobin am 7. Tag p. n.. Gesicherte Korrelationen bestanden zwischen Albumin, Bilirubin und der TEAC, zwischen BHB und TEAC, GPX sowie SOD außerdem zwischen Ca und Pi.
Im Jahresverlauf waren die GPX-Aktivitäten im September und Januar mit 73-103 U/ml Hkt niedriger als von März bis Juli mit 104-142 U/ml Hkt (p<0,05). Erniedrigte TEAC-Konzentrationen wurden besonders im Januar (272-302 µmol/l) und signifikant im März (265-299 µmol/l) gegenüber September und November (319-345 µmol/l) ermittelt. Die SOD-Aktivitäten differierten nicht gesichert. GPX und SOD korrelierten im ganzen Jahr gesichert, TEAC und SOD außer im Januar ebenfalls, GPX und TEAC nur im November, März, Mai und Juli. Die Stoffwechselparameter befanden sich im physiologischen Bereich, mit Ausnahme von Harnstoff im November und Juli sowie Pi im Mai.
Schlussfolgerungen: Es wird geschlussfolgert, dass das antioxidative System der neu-geborenen Kälber zur Geburt noch unreif ist und sich bis zum sechsten Monat p. n. stabilisiert. Die durch den Abbau des fetalen Hämoglobins und die Vormagenentwicklung vermehrt entstehenden ROS tragen zu einer weiteren Aktivitäts- resp. Konzentrationssteigerung der antioxidativen Parameter bis zu einem Maximum im 6. Monat p. n. bei. Danach stellt sich ein Gleichgewicht zwischen Pro- und Antioxidantien ein.
Auf die GPX-Aktivitäten und TEAC-Konzentrationen konnte ein jahreszeitlicher Einfluss bei Jungrinden ermittelt werden.
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Quantitative computertomographische Studie zu den pulmonalen Auswirkungen intramuskulär applizierten Xylazins beim SchafBartholomäus, Tina 22 September 2015 (has links)
Quantitative computertomographische Studie zu den pulmonalen Auswirkungen intramuskulär applizierten Xylazins beim Schaf
Einleitung. α2-Agonisten wie z.B. Xylazin werden in der veterinärmedizinischen Praxis häufig zur Se-dierung eingesetzt. Dabei ist für das Schaf eine besonders ausgeprägte Sensibilität gegenüber Xylazin nachgewiesen. Bisher nur unzureichend untersucht wurde der Einfluss der Applikationsform des α2-Agonisten Xylazin (intravenöse versus intramuskuläre Injektion) auf den Ausprägungsgrad der entste-henden Lungenveränderungen.
Ziele der Untersuchungen. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Xylazin-induzierten pulmonalen Reaktionen nach intramuskulärer Applikation zu quantifizieren und mit den Auswirkungen einer intrave-nösen Gabe beim Schaf zu vergleichen. Um wissenschaftlich konsequent zu arbeiten, wurde weiterhin die Wirkung der in Xylazin-Präparaten enthaltenen sonstigen Bestandteile untersucht.
Material und Methode. Als Studientiere wurden sieben weibliche Schafe der Rasse Merinoland zwei-malig in einem Abstand von acht Wochen untersucht. Bei diesen Tieren handelte es sich um die Scha-fe, welche in einem vorausgegangenen Projekt zu den pulmonalen Wirkungen von intravenös appliziertem Xylazin in identischer Dosierung am deutlichsten reagiert hatten. Nach Prämedikation der Tiere mit Midazolam (0,25 mg/kg KM) und Sufentanil (0,6 µg/kg KM) wurde die Narkose mit Propofol aufrechterhalten (5-10 mg/kg KM/h). Nach abgeschlossener Instrumentierung wurden die Schafe in Rückenlage im Computertomographen positioniert und mit einer inspiratorischen Sauerstoffkonzentration von 100 Vol.-% beatmet. Zur Reduktion lagerungsbedingter Atelektasen wurde vor Versuchsbeginn ein Recruit¬ment¬ma¬nö¬ver (druckkontrollierte Beatmung, inspiratorischer Spitzendruck 60 cmH2O, PEEP 40 cmH2O, Atemfrequenz 10/min, Dauer zwei Minuten) durchgeführt. Nach abgeschlossenem Recruitmentmanöver wurden die Schafe bis zum Ende des Versuchsabschnittes volumenkontrolliert beatmet (Atemzugvolumen 8 ml/kg KM, PEEP 10 cmH2O, Adjustierung der Atemfrequenz, Ziel endexspiratorische Kohlendioxidkonzentration etwa 4,5 Vol.-%). Im Versuchsabschnitt „i.m.“ wurde Xylazin intramuskulär in einer Dosierung von 0,3 mg/kg KM injiziert. 10 Minuten vor sowie 5, 15, 30 und 60 Minuten nach der Xylazin-Injektion wurden computertomographische Untersuchungen des Thorax durchgeführt. Im Versuchsabschnitt „Vehikel“ wurde den Schafen eine dem verwendeten Xylazin-Präparat analoge, jedoch Xylazin-freie Lösung intravenös appliziert (enthält 1 mg/ml des Konservierungsstoffs Methyl-para-hydroxybenzoat). Als Dosis wurde eine der Xylazin-Gabe entsprechende Dosis von 0,015 ml/kg KM gewählt. Zusätzlich wurde 45 Minuten nach Versuchsbeginn Xylazin® 2 % in einer Dosis von 0,3 mg/kg KM intravenös injiziert. Die computertomographischen Untersuchungen wurden 10 Minuten vor sowie 5, 15, 30 Minuten nach erfolgter Injektion des Vehikel-Präparates und 5 Minuten nach erfolgter Injektion von Xylazin® durchgeführt. Unter Anwendung der Extrapolationsmethode wurden mit der quantitativen computertomographischen Analyse jeweils das totale Lungenvolumen (Vtot), das totale Lungengewicht (Mtot) und der Anteil der nicht belüfteten Lungenmasse (% Mnon) bestimmt. Dabei galt ein Abfall im totalen Lungenvolumen als Nachweis für Atelektasen, ein Anstieg im totalen Lungengewicht war gleichbedeutend mit der Entstehung eines Lungenödems. Als klinisch relevant galt eine Zunahme der totalen Lungenmasse um 100 g. In beiden Versuchsabschnitten wurden mittels arterieller Blutgasanalysen zusätzlich der arterielle Sauerstoff- und Kohlenstoffdioxidpartialdruck (PaO2, PaCO2) erfasst.
Ergebnisse. Vor der intramuskulären Xylazin-Gabe wurden folgende Medianwerte ermittelt: Vtot: 4220 ml, Mtot: 1280 g, % Mnon: 3 %, PaO2: 443 mmHg, PaCO2: 48 mmHg. Nach intramuskulärer Xylazin-Injektion zeigten sich die nachfolgenden statistisch signifikanten Maximaländerungen: Vtot-Abfall: 516 ml (Interquartilbereich 408-607), Mtot bzw. % Mnon-Zunahme: 108 g (Interquartilbereich 70-140) bzw. 15 % (Interquartilbereich 8-24) PaO2-Abfall: 280 mmHg (Interquartilbereich 200-346), PaCO2-Anstieg: 17 mmHg (Interquartilbereich 7-27). Die intramuskuläre Gabe von Xylazin verursachte im Vergleich zur intravenösen tendenziell, aber statistisch nicht signifikant, geringere Abnahmen im totalen Lungenvolumen sowie eine tendenziell, aber statistisch nicht signifikant geringere Zunahme im Anteil der nicht belüfteten Lungenmasse. Des Weiteren konnte ein statistisch signifikant geringerer Abfall im arteriellen Sauerstoffpartialdruck bei intramuskulär erfolgter Injektion nachgewiesen werden. Die Xylazin-induzierte Hypoxämie erreichte unter Beatmung mit 100 Vol.-% Sauerstoff auch nach intramuskulärer Gabe des α2-Agonisten im Mittel einen moderaten Ausprägungsgrad, wobei 50 % der Studientiere sogar eine schwere Belüftungsstörung zeigten (PaO2 < 100 mmHg). Entsprechend dem Schweregrad der durch den α2-Agonisten induzierten Belüftungsstörung trat eine Hyperkapnie auch nach intramuskulärer Xylazin-Gabe auf. Auch die korrespondierenden % Mnon-Zunahmen erreichten bei intramuskulärer Xylazin-Injektion neben der statistischen Signifikanz erhebliche klinische Relevanz. So waren im Mittel 18 % (Interquartilbereich 10-28) des Lungengewebes nach intramuskulärer Gabe des α2-Ago¬nis¬ten nicht belüftet. Bei jeweils 50 % der Tiere konnte für beide Applikationsformen ein klinisch relevantes Lungenödem nachgewiesen werden. Eine Reaktion der Versuchstiere auf die sonstigen im Xylazin-Präparat enthaltenen Bestandteile konnte ausgeschlossen werden. So konnte für keinen der untersuchten Parameter eine statistisch signifikante Änderung nach Injektion der Vehikel-Lösung nachgewiesen werden. Statistisch signifikante Zu- bzw. Abnahmen in den untersuchten Parametern konnten eindeutig der Wirkung des α2-Agonisten Xylazin zugewiesen werden.
Schlussfolgerungen. Trotz quantitativ geringerer Ausprägung in den detektierten Änderungen von Vtot, PaO2 und % Mnon zeigten die Xylazin-induzierten pulmonalen Reaktionen bei der Mehrzahl der Studientiere auch nach intramuskulär erfolgter Applikation des α2-Agonisten erhebliche klinische Relevanz. Ein zeitlich verzögertes Eintreten im Vergleich zur intravenösen Gabe des α2-Agonisten konnte nur für die Formation des Xylazin-induzierten Lungenödems festgestellt werden. Analog zu den Ergebnissen des vorausgegangenen Projektes zur Wirkung von intravenös verabreichtem Xylazin, kann das morphologische Bild der Xylazin-induzierten Lungenveränderungen durch eine Koexistenz von Atelektasen und Lungenödem beschrieben werden. Derzeit konnte noch kein logisches Muster gefunden werden, dass die interindividuelle Variabilität in der Reaktion auf Xylazin beim Schaf aufzuklären vermag. Ebenso ist der Erkenntnisstand bezüglich einer möglicherweise vorhandenen Rasseabhängigkeit bis dato nicht ausreichend, um im Vorfeld die Sensibilität gegenüber Xylazin bei einem Schaf abschätzen zu können. Demzufolge muss beim Schaf auf der Grundlage der vorliegenden Ergebnisse im Einzelfall auch nach einer intramuskulären Xylazin-Gabe mit einer Dosierung von 0,3 mg/kg KM von schwerwiegenden Lungenveränderungen ausgegangen werden. Sofern Schafe als Tier-Modell in der experimentellen Lungenforschung verwendet werden, sollte aufgrund der Gefahr von fehlerhaften Forschungsergebnissen sowohl auf den intramuskulären Einsatz von Xylazin zur Prämedikation verzichtet werden als auch auf die intravenöse Verabreichung des α2-Agonisten als Narkosebestandteil. Um in der Praxis zukünftig unnötiges Leiden oder gar Versterben von Tieren verhindern zu können, muss die Problematik der Xylazin-induzierten Lungenveränderungen beim Schaf weiter verfolgt und näher erforscht werden.
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Untersuchungen zur Verträglichkeit und Pharmakokinetik von Itraconazol per inhalationem bei Tauben (Columba livia f. domestica)Hofstetter, Susanne 24 November 2015 (has links)
Die Aspergillose ist eine Erkrankung des Respirationstraktes bei Vögeln, vor allem in Gefangenschaft gehaltenen tropischen Papageien, Greifvögeln und Pinguinen. Itraconazol ist hierbei ein häufig eingesetztes Therapeutikum und wird in der Vogelmedizin per os verabreicht (JONES und OROSZ 2000; KELLER 2011). Es zeigten sich gute Wirksamkeiten und Resistenzlagen. Bei über 90 % der Aspergillus fumigatus Isolate aus Wild- und Hausvögeln konnte eine MHK von 0,5 µg/ml eruiert werden (BEERNAERT et al. 2009). Allerdings kam es nach oraler Gabe von Itraconazol zu einem verzögerten Wirkungseintritt sowie, vor allem bei Graupapageien, zu Nebenwirkungen (KRAUTWALD-JUNGHANNS 2011b; PSCHERER 1995). Um ausreichende Wirkspiegel in Lunge und Luftsäcken zu erreichen, ist die Verabreichung einer hohen oralen Dosis notwendig. Dies führt wiederum zu hohen systemischen Konzentrationen und somit zu hohen potenziellen Nebenwirkungen (LUMEIJ et al. 1995). Ein Ziel in der Verbesserung der Therapiemöglichkeiten der Aspergillose ist es daher, einen hohen lokalen Wirkspiegel mit gleichzeitig geringen systemischen Konzentrationen zu erreichen. Ein Ansatz besteht in der inhalativen Verabreichung von z. B. Nanosuspensionen, da hier das Medikament direkt in Lunge/Luftsäcke appliziert werden kann.
Ziel dieser Arbeit war die Sammlung von ersten Daten über den Einsatz einer neuartigen Itraconazol-Nanosuspension zur Verabreichung per inhalationem an Tauben (Columba livia f. domestica). Hierzu wurden in einer ersten Studie pharmakokinetische Spiegel in Blut sowie Lungengewebe nach einmaliger Gabe zweier Konzentrationsstufen (1 % und 10 %) erfasst. In der zweiten Studie wurde die Verträglichkeit sowie die Pharmakokinetik nach 14 tägiger Inhalation der Suspension in den Dosierungsstufen 1 %, 4 % und 10 % evaluiert.
In der ersten Studie wurden die Tauben in zwei Hauptgruppen sowie eine Placebogruppe randomisiert aufgeteilt und erhielten einmalig über 30 min die Itraconazol-Nanosuspension per inhalationem in den Dosierungsstufen 1 % und 10 % bzw. isotonische Natriumchlorid-Lösung. Keines der Tiere zeigte Nebenwirkungen, die in Zusammenhang mit der Medikation gestellt werden konnten. Zur Erstellung eines pharmakokinetischen Profils wurden Blutproben nach 1 h, 4 h, 24 h, 48 h, 72 h und 96 h sowie Lungengewebe von je vier Tauben nach der Euthanasie entnommen und darin die Itraconazol sowie die OH Itraconazol Konzentrationen bestimmt. Alle vorhandenen Werte zu einem gegebenen Zeitpunkt wurden gemittelt, woraus sich ein zusammengesetztes Profil ergab. Nach singulärer Verabreichung zeigten sich geringe systemische Spiegel mit einer Peak-Konzentration von 0,01 µg/ml Itraconazol 4 h post inhalationem bzw. 0,04 µg/ml OH-Itraconazol 24 h post inhalationem bei der 1%igen Nanosuspension und 0,065 µg/ml Itraconazol 24 h nach der Inhalation bzw. 0,365 µg/ml OH Itraconazol 24 h nach der Inhalation bei der 10%igen Dosierungsgruppe. In den Lungen konnten weitaus höhere Spiegel mit 9,1 µg/g Itraconazol und 0,223 µg/g OH Itraconazol 1 h post inhalationem bei der 1%igen Dosierungsgruppe bzw. 91,13 µg/g Itraconazol 1 h nach der Inhalation und 1,081 µg/g OH Itraconazol 4 h nach der Inhalation bei der 10%igen Dosierungsgruppe detektiert werden.
Bei der zweiten Studie wurden die Tiere in drei Hauptgruppen sowie eine Placebogruppe randomisiert aufgeteilt und erhielten 14 Tage lang über je 30 min die Itraconazol-Nanosuspension per inhalationem in den Konzentrationen 1 %, 4 % und 10 % bzw. istotonische Natriumchlorid Lösung. Zur Abklärung der Verträglichkeit wurden die Tiere täglich adspektorisch, sowie alle sieben Tage ausführlich klinisch untersucht. Weiterhin wurden vor und nach der Inhalationsperiode detaillierte Blutuntersuchungen durchgeführt. Bei keiner der Untersuchungen konnten Unverträglichkeitsreaktionen auf das zu testende Medikament festgestellt werden. Auch nach 14 tägiger Gabe konnten im Plasma nur geringe Itraconazol-/OH Itraconazol-Konzentrationen gemessen werden. Aufgrund der teilweise sehr hohen Lungenspiegel (17,14 µg/g bei der 4%igen und 185 µg/g bei der 10%igen Nanosuspension je 24 h post inhalationem) und hohen Eliminationshalbwertszeiten (von über 40 h) sind jedoch hohe und langanhaltende Wirkspiegel am Infektionsort gegeben.
Abschließend kann gesagt werden, dass die erlangten Daten über den Einsatz der neuartigen Itraconazol-Nanosuspension zur Verabreichung per inhalationem bei Tauben keine klinischen Nebenwirkungen erkennen ließen und sich ein effektives pharmakokinetisches Profil zeigte. Mit den hohen lokalen Lungenspiegeln nebst geringen systemischen Konzentrationen und somit geringen zu erwartende Nebenwirkungen erscheint das Medikament durchaus zum Einsatz gegen die Aspergillose bei Vögeln geeignet zu sein.
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Untersuchungen zur Immunitätslage junger Erwachsener gegen Masern, Mumps und RötelnKrieg, Jennifer, Jennifer Krieg 01 March 2016 (has links)
Einleitung: Masern, Mumps und Röteln sind weltweit verbreitete Kinderkrankheiten. Laut Zielvorgaben der World Health Organization (WHO) sollten bis 2015 die Masernviren eradiziert und die Inzidenzen für Mumps und Röteln deutlich vermindert sein. Trotz der beträchtlichen Senkung der Erkrankungszahlen nach der Einführung der jeweiligen Impfungen in den 1970 Jahren kommt es bis heute, sowohl national als auch international zu lokalen Ausbrüchen der Krankheiten. Dabei sind immer häufiger junge Erwachsene betroffen, deren Komplikationsrate bei allen drei Viruserkrankungen im Vergleich zu Kindern deutlich höher liegt. Dies erhöht die Brisanz im Falle eines Ausbruches und führt dazu, dass es auch heute noch in Deutschland vereinzelt zu Todesfällen im Fall von Masern kommt und auch dass nicht wenige Menschen an den Spätfolgen dieser drei impfpräventablen Erkrankungen leiden.
Ziele der Untersuchungen: Die Zielstellung der vorliegenden Arbeit war es, die Immunitätslage von 18 bis 29 jährigen Angestellten des Universitätsklinikums Leipzig gegen diese drei viralen Erreger zu bestimmen und im Kontext mit dem Impfstatus der Probanden zu stellen. Zudem sollte untersucht werden, ob auch heute noch die historischen Veränderungen der Impfregime durch die Wiedervereinigung und die Unterschiede bei den untersuchten sogenannten „Wendekindern“ nachgewiesen werden können. Des Weiteren sollten die Verlässlichkeit der diagnostischen Parameter über die Beurteilung des Immunstatus bewertet werden.
Materialien und Methoden: Es standen insgesamt über 500 Serumproben zur näheren Auswertung zur Verfügung. Mittels ELISA-Test wurde die jeweils spezifische IgG-Konzentration gegen Masern, Mumps und Röteln ermittelt. Zudem wurden die virusspezifischen Aviditäten von IgG-Antikörpern bestimmt und durch die Anfertigung von Neutralisationstesten (NT) auch deren neutralisierende Wirkung untersucht. Von 326 Probanden wurde die Impfanamnese ermittelt und analysiert.
Ergebnisse: Bei keiner der drei Viruserkrankungen wurde in der untersuchten Altersgruppe der 18-29 Jährigen die Seroprävalenz von 95% erreicht, welche notwendig ist, um nachhaltig eine Eindämmung der viralen Erreger in einer Population erreichen zu können. Der Immunstatus der untersuchten Probandengruppe fiel gegen Masern (90,5% IgG-positiv) am besten aus, gefolgt von dem Röteln- (87,1% IgG-positiv) und dem Mumps-Immunstatus (81,6% IgG-positiv).
Eine Abnahme der Antikörperkonzentrationen in dem zeitlichen Verlauf nach einer Impfung konnte in der vorliegenden Arbeit gezeigt werden. Bei den vor mehr als 10 Jahren gegen das jeweilige Virus Geimpften sank der Anteil an Seropositiven um 7,4% (Masern und Röteln) bzw. 8,1% (Mumps) im Gegensatz zu den Probanden, die ihre letzte Impfung vor weniger als 10 Jahren erhalten hatten.
Die unterschiedlich durchgeführten Impfregime vor und nach der Wiedervereinigung waren in der untersuchten Probandengruppe noch gut zu erkennen. Bei den Geburtsjahrgängen vor 1990 waren die Impfquoten um durchschnittlich 15% niedriger als bei den Jahrgängen ab 1990. Aufgrund der erhöhten Wildviruszirkulation vor 20 Jahren zeigten die älteren Jahrgänge dennoch einen ähnlich hohen Antikörperstatus, wie die Jüngeren. Auch die Auswertung der Aviditätsindices und der NT-Titer im zeitlichen Abstand zu der zuletzt erhaltenen Impfung ergab einen Hinweis auf die Boosterung der Immunität gegen den jeweiligen viralen Erreger durch den Kontakt der Probanden mit Wildvirus.
Die Korrelation zwischen den diagnostischen Parametern IgG-Konzentration, Avidität und Neutralisationstiter ließen sich am besten bei den Masern- und den Rötelnwerten erkennen. Die Zusammenhänge bei Mumps waren im Vergleich zu den anderen beiden viralen Erregern gering. Die Abhängigkeit von der Impfanamnese konnte bei allen drei viralen Erregern nur bei den IgG-Konzentrationen festgestellt werden. Ein Zusammenhang zwischen Impfstatus und Höhe der Aviditätsindices bzw. Neutralisationstiter lag nicht vor.
Schlussfolgerungen: Sowohl der Immun- als auch der Impfstatus der untersuchten jungen Erwachsenen (18 29 Jahre) ist für eine nachhaltige Eindämmung des Masern-, Mumps- und des Rötelnvirus nicht ausreichend. Die Bestimmung der IgG-Konzentration als Routinediagnostikum für die Erhebung eines Immunstatus ist bei allen drei Viren nur mit Einschränkungen geeignet. Die Durchführung von Neutralisationstesten, insbesondere gegen Mumps, ist Goldstandard für die Bestimmung einer Immunitätslage.:1. Einleitung 1
2. Literaturübersicht 4
2.1 Erkrankungsbilder Masern, Mumps und Röteln 4
2.1.1 Masern 4
2.1.2 Mumps 5
2.1.3 Röteln 5
2.2 Historie der Impfregime 6
2.2.1 Impfregime in der DDR und in der BRD vor 1990 6
2.2.2 Impfungen nach der Wiedervereinigung bis heute 7
2.2.3 Konzept „Gesundheit für alle“ der WHO 8
2.2.4 Impfstrategien in anderen Ländern 9
2.2.5 Impfmüdigkeit und Impfgegner 10
2.3 Epidemiologische Situation in Deutschland 12
2.3.1 Meldepflicht 12
2.3.2 Erkrankungszahlen und Inzidenzen 13
2.4 Fragestellung 20
3. Material und Methoden 21
Material 21
Methoden 28
3.1 Probenmaterial 28
3.2 Zellkultur 28
3.2.1 Zellkultivierung 28
3.2.2 Zellzahlbestimmung 29
3.2.3 Einfrieren und Auftauen von Zellen 30
3.2.4 Mykoplasmentest mittels DNA-Färbung 30
3.2.5 Mykoplasmennachweis mittels PCR 32
3.2.6 Gelelektrophorese 33
3.3 Stockvirus 34
3.3.1 Herstellung von Stockvirus 34
3.3.2 Titerbestimmung mittels Plaqueassay 35
3.3.3 Titerbestimmung mittels Endpunkttitration 36
3.4 IgG-ELISA 36
3.5 Aviditäts-Bestimmung 37
3.6 Neutralisationsteste 38
3.6.1 Masern Mikroneutralisationstest 38
3.6.2 Mumps Mikroneutralisationstest 39
3.6.3 Mumps Focus Reduktions-Neutralisationstest 39
3.6.4 Röteln Plaque Reduktions-Neutralisationstest 41
3.7 Statistische Auswertung 42
3.7.1 Erfassung von Korrelationen 42
3.7.2 Erfassung von statistischer Signifikanz 42
4. Ergebnisse 43
4.1 Destriktive Auswertung der verwendeten Serumproben 43
4.2 Immunstatus der untersuchten Probanden 44
4.2.1 Spezifische Antikörper-Konzentrationen gegen Masern, Mumps und Röteln 44
4.2.2 Spezifische Aviditätsindices gegen Masern, Mumps und Röteln 49
4.2.3 Neutralisierende Antiköper gegen Masern 52
4.2.4 Neutralisierende Antiköper gegen Mumps 54
4.2.5 Neutralisierende Antiköper gegen Röteln 58
4.3 Zusammenhänge der diagnostischen Parameter 59
4.3.1 Korrelationen zwischen IgG und Avidität 59
4.3.2 Korrelationen zwischen IgG und NT 61
4.3.3 Korrelationen zwischen Avidität und NT 63
4.4 Impfstatus 63
4.5 Zusammenhang Immunstatus und Impfanamnese 67
5. Diskussion 73
5.1 Unzureichender Serostatus der Probanden 73
5.2 Geschlechterunterschiede in der Immunitätsausbildung 75
5.3 Grenzwert-Diskussion 76
5.4 Zusammenhänge zwischen den diagnostischen Parametern 77
5.5 Unzureichende Impfquoten der Probanden 79
5.6 Waning-Effekt der Antiköper-Konzentrationen 80
5.7 Unterschiede in der Effektivität der Impfstämme 83
5.8 Wildviruskontakt versus Impfimmunität 85
6. Zusammenfassung 87
7. Summary 89
Literaturverzeichnis 91
Abbildungsverzeichnis 103
Tabellenverzeichnis 107
Danksagung 108 / Introduction: Measles, mumps and rubella are worldwide occurring childhood diseases. World Health Organization (WHO) declared the goal of measles eradication by 2015 and significant reduction of the incidence of mumps and rubella.
Despite the substantial decrease after implementation of vaccination, there are still yearly outbreaks of the three infections on national and international level. At the same time, more often young adults are affected by all three viral diseases and their rate of complications is significantly higher than children. The explosive nature of the diseases leads to the fact that, even in Germany people die of measles. Further, more than a few people suffer from long-term effects of these diseases which could be prevented by vaccination.
Aim of the research: The aim of the present project was to determine the immune status against the three viral diseases. Serum samples of 18 to 29 years-old employees of the Leipzig University Hospital were analyzed and connected with vaccination status. It was also determined if the historic changes of the vaccination politics in children of German reunification can still be demonstrated. Furthermore, the reliability of the diagnostic parameters, which is routinely taken for the evaluation of the immune status of a person, was considered.
Material and Methods: More than 500 serum samples were available. The IgG concentration of mumps, measles and rubella was determined using routine ELISA assay. Furthermore, the specific antiviral IgG antibody avidity as well as their ability to neutralize viral infectivity (neutralization test) the vaccination history was recorded and analyzed.
Results: The results show, that in none of the three diseases seroprevalence of >95% could be achieved which would be necessary for the sustainably containment of the viral pathogens in a population. In the examined cohort immunity against measles (90,5% IgG positive) was somewhat higher than against rubella (87,1% IgG positive) and mumps (81,6% IgG positive).
A decrease in the antibody concentration could be demonstrated in the present paper when comparing the immune response in person with vaccination history of less than 10 years and those with last vaccination more than 10 years back. The seropositive rates decreased 7,4% (measles and rubella) or 8,1% (mumps).
The different vaccination regimes before and after German reunification were still apparent. The vaccination rates from the birth cohort before 1990, was by an average of 15% lower than the cohorts from 1990. Due to the higher circulation of wild virus before 20 years ago, the older age groups had a similar status of antibodies than the younger group. Also, the analysis of the avidity and neutralization titer in the relationship of the period of time between the collection of data and the last obtained vaccination indicated booster of immunity by contact occult immunization (“stille Feiung”).
The correlation between the diagnostic parameters, i.e. IgG concentration, avidity and neutralization assay, was best for measles and rubella. The relationships of mumps were lower than both the other viral pathogens. Only the IgG concentration from all three viruses correlated with the vaccination history. A relationship between the vaccination and the level of avidity or neutralization titers did not exist.
Conclusion: The immune status and also the vaccination status from the investigated young adults (18 29 years) is not sufficient for the containment of measles, mumps and rubella. The determination of IgG concentration for surveillance of immunity all three viruses is of limited value. Particularly in case of mumps a neutralization assay appear indispensable.:1. Einleitung 1
2. Literaturübersicht 4
2.1 Erkrankungsbilder Masern, Mumps und Röteln 4
2.1.1 Masern 4
2.1.2 Mumps 5
2.1.3 Röteln 5
2.2 Historie der Impfregime 6
2.2.1 Impfregime in der DDR und in der BRD vor 1990 6
2.2.2 Impfungen nach der Wiedervereinigung bis heute 7
2.2.3 Konzept „Gesundheit für alle“ der WHO 8
2.2.4 Impfstrategien in anderen Ländern 9
2.2.5 Impfmüdigkeit und Impfgegner 10
2.3 Epidemiologische Situation in Deutschland 12
2.3.1 Meldepflicht 12
2.3.2 Erkrankungszahlen und Inzidenzen 13
2.4 Fragestellung 20
3. Material und Methoden 21
Material 21
Methoden 28
3.1 Probenmaterial 28
3.2 Zellkultur 28
3.2.1 Zellkultivierung 28
3.2.2 Zellzahlbestimmung 29
3.2.3 Einfrieren und Auftauen von Zellen 30
3.2.4 Mykoplasmentest mittels DNA-Färbung 30
3.2.5 Mykoplasmennachweis mittels PCR 32
3.2.6 Gelelektrophorese 33
3.3 Stockvirus 34
3.3.1 Herstellung von Stockvirus 34
3.3.2 Titerbestimmung mittels Plaqueassay 35
3.3.3 Titerbestimmung mittels Endpunkttitration 36
3.4 IgG-ELISA 36
3.5 Aviditäts-Bestimmung 37
3.6 Neutralisationsteste 38
3.6.1 Masern Mikroneutralisationstest 38
3.6.2 Mumps Mikroneutralisationstest 39
3.6.3 Mumps Focus Reduktions-Neutralisationstest 39
3.6.4 Röteln Plaque Reduktions-Neutralisationstest 41
3.7 Statistische Auswertung 42
3.7.1 Erfassung von Korrelationen 42
3.7.2 Erfassung von statistischer Signifikanz 42
4. Ergebnisse 43
4.1 Destriktive Auswertung der verwendeten Serumproben 43
4.2 Immunstatus der untersuchten Probanden 44
4.2.1 Spezifische Antikörper-Konzentrationen gegen Masern, Mumps und Röteln 44
4.2.2 Spezifische Aviditätsindices gegen Masern, Mumps und Röteln 49
4.2.3 Neutralisierende Antiköper gegen Masern 52
4.2.4 Neutralisierende Antiköper gegen Mumps 54
4.2.5 Neutralisierende Antiköper gegen Röteln 58
4.3 Zusammenhänge der diagnostischen Parameter 59
4.3.1 Korrelationen zwischen IgG und Avidität 59
4.3.2 Korrelationen zwischen IgG und NT 61
4.3.3 Korrelationen zwischen Avidität und NT 63
4.4 Impfstatus 63
4.5 Zusammenhang Immunstatus und Impfanamnese 67
5. Diskussion 73
5.1 Unzureichender Serostatus der Probanden 73
5.2 Geschlechterunterschiede in der Immunitätsausbildung 75
5.3 Grenzwert-Diskussion 76
5.4 Zusammenhänge zwischen den diagnostischen Parametern 77
5.5 Unzureichende Impfquoten der Probanden 79
5.6 Waning-Effekt der Antiköper-Konzentrationen 80
5.7 Unterschiede in der Effektivität der Impfstämme 83
5.8 Wildviruskontakt versus Impfimmunität 85
6. Zusammenfassung 87
7. Summary 89
Literaturverzeichnis 91
Abbildungsverzeichnis 103
Tabellenverzeichnis 107
Danksagung 108
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Etablierung und Charakterisierung einer Kokultur equiner endometrialer Epithel- und Stromazellen: Etablierung und Charakterisierung einer Kokulturequiner endometrialer Epithel- und StromazellenLapko, Liv 03 May 2016 (has links)
Ziel dieser Studie war die Etablierung einer Kokultur aus equinen endometrialen Epithel- und Stromazellen. Nach der erfolgreichen Umsetzung des Kokulturmodells sollte im weiteren Versuchsablauf durch die Zugabe von 17β-Östradiol (E2) und/oder Progesteron (P4) zum Nährmedium der Einfluss der Hormone auf die Zellen untersucht werden. Neben einer lichtmikroskopischen Auswertung der zytomorphologischen Charakteristika beider Zellarten sollte die Expression der Steroidhormonrezeptoren Östrogenrezeptor α und Progesteronre-zeptor sowie der uterinen Proteine Uteroglobin und CalbindinD9k immunzytologisch überprüft werden.
Für die Etablierung der Kokultur wurden Endometriumproben von lebenden (n = 5) sowie frischtoten (n = 4) Stuten gewonnen. Eine jeweils parallel entnommene Gewebeprobe von jedem Tier wurde in Formalin fixiert und diente als Referenzmaterial (in situ). Auf die Zelliso-lierung (mechanisch und enzymatisch) folgte die Separation von Epithel- und Stromazellen (EZ/SZ) mittels Filtration, Dichtegradientenzentrifugation und Differenzialadhärenz. An-schließend wurden die EZ auf die Außenseite von Millicell®-Membraneinsätzen aufgebracht. Nach zwei Tagen erfolgte das Einsäen der bis zu diesem Zeitpunkt separat kultivierten SZ auf die Innenseite der Membranen. Als Nährmedium diente ein Gemisch aus DMEM und Ham’s F-12, wobei diesem 2,5 % fötales Kälberserum sowie verschiedene Additive zugesetzt wurden. Ab Kulturtag 4 wurden dem Medium definierte Konzentrationen und Kombinationen von E2 und P4 zugesetzt. Die Kultivierung erfolgte bei einem CO2-Partialdruck von 5 % in 37 °C warmer wasserdampfgesättigter Raumluft. Mit der polarisationsmikroskopisch er-fassbaren Ausbildung durchgehender Zellrasen („scheinbare Konfluenz“) wurden die Kokul-turen in Formalin fixiert und für die Lichtmikroskopie aufgearbeitet.
Das Ausgangsgewebe zeigte mehrheitlich eine sekretorische Funktionsmorphologie (n = 6). Einzelne Endometrien befanden sich in einem Übergangsstadium von der Sekretions- zur Proliferationsphase (n = 1), bzw. vice versa (n = 1) oder wiesen eine irregulär proliferative Differenzierung (n = 1) auf.
Im Rahmen der Kokultivierung bildeten die EZ innerhalb der Schnittebene vier und die SZ drei verschiedene morphologische Zelltypen aus. Dabei traten rundovale bis polygonale EZ (Typ 1) selten bis gelegentlich, spindelförmige EZ (Typ 2) gelegentlich bis häufig und iso-prismatische (Typ 3) sowie mehrschichtig wachsende EZ (Typ M) jeweils selten auf. Die SZ zeigten innerhalb der Schnittebene selten eine rundovale bis polygonale Zellform (Typ 1), sehr häufig eine spindelförmige Morphologie (Typ 2) und selten ein mehrschichtiges Wachstum (Typ M). Ein Zusammenhang zwischen der endometrialen Funktionsmorphologie zum Zeitpunkt der Zellisolierung oder dem Hormonzusatz und der Häufigkeitsverteilung der Zell-typen sowie der Wachstumsgeschwindigkeit der kultivierten Zellen war nicht offensichtlich.
Zytokeratin 19 wurde stets von EZ exprimiert, während es auf Seiten der SZ nur sporadisch in maximal 5 % der Zellen im Bereich mehrschichtig wachsender Zellrasen auftrat. Die Stero-idhormonrezeptoren konnten lediglich in einzelnen Kokulturen aus sekretorisch differenzier-tem Ausgangsgewebe detektiert werden. Uteroglobin wurde in vitro mit einer variablen Häufigkeit in den EZ-Typen exprimiert. Während ein übergreifender Zusammenhang zur hormonellen Supplementierung nicht abgeleitet werden konnte, wurde jedoch ersichtlich, dass im Bereich einschichtig wachsender EZ in Ansätzen aus sekretorisch differenzierten Endometrien unter niedrigen Hormondosen (Zusatz von entweder nur E2 oder nur P4) im Median häufiger Uteroglobin exprimiert wurde. Mit zunehmender Hormonkonzentration im Medium nahm der Anteil immunopositiver Zellen (Typen 1, 2 und 3) deutlich ab. Innerhalb der Stromazellpopulation wurde Uteroglobin selten und ausschließlich in Zellen aus sekretorisch differenziertem Ausgangsmaterial nachgewiesen. CalbindinD9k wurde in vitro vornehmlich intrazytoplasmatisch und sehr vereinzelt intranukleär exprimiert. Insgesamt konnte das Protein in vitro stets in wenigen Typ-1-EZ, sehr selten in Typ-2-EZ und in einer geringen bis mäßigen Anzahl von Typ-3- und Typ-M-EZ beobachtet werden. Innerhalb der Stromazellpo-pulation trat CalbindinD9k ausschließlich in einer geringen (Endometrien aus dem Östrus) bis mäßigen (Endometrien aus dem Interöstrus) Anzahl der Typ-2- und wenigen Typ-M-SZ auf. Insgesamt wurden keine deutlichen Einflüsse der endometrialen Funktionsmorphologie zum Zeitpunkt der Zellisolierung und/oder der hormonellen Supplementierung in vitro auf die im-munzytologischen Charakteristika der kokultivierten Zellen ersichtlich.
Abschließend betrachtet, konnte ein Kokultursystem equiner endometrialer Epithel- und Stromazellen erfolgreich etabliert und charakterisiert werden. Es bietet dabei, trotz der z. T. fehlenden Kongruenz zu den Gegebenheiten in situ, Ansätze für potenzielle Folgearbeiten, insbesondere hinsichtlich der Erfassung interzellulärer Wechselwirkungen sowie bezüglich der Vermittlung und Wirkung hormoneller Einflüsse auf zellulärer Ebene. / The aim of the present study was the establishment of a coculture system of equine endome-trial epithelial and stromal cells. Subsequent to the successful development of the coculture model the culture medium should be supplemented with 17β-estradiol (E2) and/or progester-one (P4) in order to study the influence of the hormones on the cellular level. In addition to the examination of cytomorphological characteristics of both cell types via light microscopy, the expression of the steroid hormone receptors (estrogen receptor α and progesterone receptor) as well as of the uterine proteins Uteroglobin and CalbindinD9k was investigated.
For the establishment of the coculture system endometrial samples were obtained from living (n = 5) as well as freshly deceased mares (n = 4). A simultaneously taken tissue specimen of each animal was fixed in formalin and served as in situ reference material. After an initial mechanical and enzymatical isolation the epithelial and stromal cells (EC/SC) were separat-ed via filtration, density gradient centrifugation and differential adhesion. Subsequently, the EC were applied to the outer surface of Millicell® inserts. The SC were cultivated separately for 2 days before they were seeded onto the inner surface of the same insert. The culture medium used was comprised of a DMEM and Ham‘s F-12 basis as well as 2.5 % foetal calf serum and different additives. Starting on day 4 of cultivation the standardised medium was supplemented with different concentrations and combinations of E2 and P4. Throughout the study the cultures were kept in a humidified atmosphere of 37°C and a 5 % partial pressure of carbon dioxide. Once the cocultures formed continuous cell layers, as determined via a polarisation microscope (“apparent confluency”), the membranes were fixed in formalin and routinely processed for light microscopical evaluation.
The initial tissue samples predominantly showed a secretory functional morphology (n = 6), while single specimens were obtained during the transition from the secretory to the prolifera-tive phase (n = 1) or vice versa (n = 1). One endometrial sample exhibited an irregular proli-ferative differentiation.
In the course of cocultivation the EC formed 4 and the SC 3 different cellular morphologies within the section plane. EC with a round-oval to polygonal cell form (type 1) were rarely to occasionally encountered, while spindle-shaped EC (type 2) were occasionally to frequently seen and EC with a cuboidal morphology (type 3) as well as such cells growing in stratified layers (type M) were only infrequently detected. The SC only rarely showed a round-oval to polygonal cell form (type 1) or areas of a stratified cell growth (type M), whereas spindle-shaped SC (type 2) were observed very often. A correlation of the endometrial functional morphology at the time of cell isolation or the hormonal supplementation and the frequency distribution of the cell types as well as the growth rate of the cultivated cells was not evident.
The EC always expressed Cytokeratin 19, while on the side of the SC only up to 5 % of the cells in areas of stratified cell growth exhibited this filament. Solely in individual cocultures from secretory differentiated endometrial tissue the steroid hormone receptors could be de-tected. Uteroglobin was expressed in vitro in EC with a variable frequency. An overall corre-lation of the hormonal supplementation and the Uteroglobin expression could not be derived. However, under low hormone doses (only E2 or only P4 supplement) Uteroglobin was detect-ed in EC in areas of single-layered cell growth more often (median value). With an increase in hormone concentration the amount of immunopositive cells (types 1, 2 and 3) diminished noticeably. In SC the protein could only rarely be seen and exclusively in cells from endome-tria with a secretory functional morphology. In vitro CalbindinD9k was predominantly detected intracytoplasmatically, while single cells showed an additional intranuclear expression. Alto-gether, CalbindinD9k could always be observed in a few type-1-EC, rarely in type-2-EC and with a variable frequency in small to moderate numbers of type-3- and type-M-EC. In SC the protein was exclusively expressed in a small (endometrial samples form the oestrous phase) to moderate (endometrial tissue from the interoestrous phase) number of type-2-SC and a few type-M-SC. Generally, no distinct influence of the endometrial functional morphology at the time of tissue sampling and/or of the hormonal supplementation in vitro on the immuno-cytochemical characteristics of the cocultured cells could be observed.
In summary, a coculture system of primary equine endometrial epithelial and stromal cells was successfully established and characterised. Despite of the partly absent congruence to the in situ conditions/prerequisites, the present study offers a basic approach and scaffold for further investigations, particularly regarding the ascertainment of intercellular dependencies or the mediation and effectiveness of hormonal influences on the cellular level.
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