Einleitung: In der Tiermedizin sind nahezu 800 erblich bedingte Erkrankungen bekannt. Praktisch alle Hunderassen leiden unter solch einer Erkrankung. Für die Ausprägung der Brachyzephalie gibt es derzeit keinen eindeutigen Hinweis auf eine zugrundeliegende Genveränderung. In der Humanmedizin ist die kongenitale Brachyzephalie Folge einer Kraniosynostose (vorzeitigen Verknöcherung einer oder mehrerer Schädelnähte). Für die verschiedenen syndromalen Kraniosynostosen sind die verantwortlichen Gendefekte bereits definiert. In der Tiermedizin können in Analogie entsprechende Kandidatengene postuliert werden. Ob Veränderungen in diesen Kandidatengenen tatsächlich zu einer vergleichbaren klinischen Ausprägung der kaninen Brachyzephalie führen, wurde für das FGFR2-Gen in dieser Arbeit untersucht. Ziel: Ziel dieser Arbeit war es die Hypothese zu prüfen, dass Veränderungen in Genen, die bekannterweise bereits in der Humanmedizin in Zusammenhang mit genetisch bedingter Brachyzephalie stehen, auch für die kanine Brachyzephalie als Kandidatengene fungieren können. Tiere und Methoden: Für die Untersuchungen wurden EDTA-Blutproben und Maulschleimhautabstriche verwendet. Insgesamt wurde eine Gruppe von 106 Tieren untersucht, davon waren 51 Tiere vom Phänotyp normozephal und umfassten 33 verschiedene Rassen. 55 Tiere entsprachen dem brachyzephalen Phänotyp, gehörten zu den Rassen FB, Mops, EB, BT und OEB und wurden in der Klinik für Kleintiere der Universität Leipzig zur Behandlung eines BAS vorstellig. Die Proben wurden am Institut für angewandte Humangenetik und Onkogenetik durch die Autorin weiterverarbeitet. Die Auswahl eines geeigneten Kandidatengens erfolgte durch den Vergleich des humanen und kaninen Phänotyps und der klinischen Merkmale von an Kraniosynostose-Syndromen erkrankten Menschen mit brachyzephalen Hunden sowie anhand von Literaturrecherche. Die DNA wurde isoliert, amplifiziert und nach Erstellung der für das Kandidatengen spezifischen Primer, sequenziert und analysiert. Ergebnisse: Sowohl der phänotypisch-klinische Vergleich zwischen humaner und kaniner Brachyzephalie als auch die Literaturrecherche ergaben, dass das FGFR2-Gen ein ideales Kandidatengen darstellt. Die Erstellung spezifischer Primer für den proteincodierenden Bereich dieses Gens war erfolgreich. Die Sequenzanalyse identifizierte 3 Lokalisationen auf 2 der 17 sequenzierten Exon-Abschnitte des kaninen FGFR2-Gens, die eine Sequenzabweichung aufwiesen. Sie wurden im Folgenden als Varianten VarE2, VarE7 und VarE7AB bezeichnet. Es gab einen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen dem Auftreten aller 3 Varianten und der Gruppe „Rasse Brachyzephal“ (Chi2-Wert > 3,841, p-Wert < 0,05), jedoch keinen Zusammenhang zwischen dem Auftreten der Varianten und der Normozephalen-Gruppe. Ein Zusammenhang der VarE2 und der Patientengruppe (Normo-/Brachyzephal) konnte ebenfalls ausgeschlossen werden, somit auch der Zusammenhang dieser Variante mit dem Auftreten des brachyzephalen Phänotyps. Die VarE7 trat bei 53 % (29/55) der Brachyzephalen-Gruppe auf. Innerhalb der Gruppe wies die FB mit 90 % (19/21) den höchsten Wert auf, diesem stand der Mops mit einem Auftreten der Variante von nur 22 % (4/18) gegenüber. Die Normozephalen-Gruppe wies, bezogen auf VarE7, lediglich einen Anteil von 28 % (14/50) auf, wobei innerhalb der Gruppe das Auftreten von 40 % nicht überschritten wurde. Die VarE7AB trat bei 47 % der Brachyzephalen-Gruppe auf, dabei hielt die Rasse Mops den höchsten Anteil von 78 % (14/18). Im Vergleich dazu tauchte diese Variante innerhalb der Normozephalen-Gruppe mit einem vergleichsweise hohen Anteil von 74 % (37/50) auf, wobei das Auftreten innerhalb dieser Gruppe einen relativ gleichmäßig hohen Anteil von 60 - 88% aufwies. Schlussfolgerungen: Ein klinisch-morphologischer Vergleich zwischen humanen und kaninen Kraniosynostose-Syndromen ist möglich. Ob Mutationen in Kandidatengenen (z.B. FGFR2) des Menschen auch in den analogen Genen beim Hund nachgewiesen werden können, wurde in dieser Arbeit geprüft. Erstmals wurde die Sequenz des kaninen FGFR2-Gens auf Sequenzabweichungen hin analysiert. Die dabei detektierte Variante VarE7 zeigte einen statistisch signifikanten Zusammenhang mit dem Auftreten des Phänotyps 'Brachyzephalie' bei der Französischen Bulldogge. Eine weitere Variante, Var7AB, konnte als statistisch signifikant im Zusammenhang mit dem Auftreten des Phänotyps 'Brachyzephalie' bei der Rasse Mops identifiziert werden. Dieser Zusammenhang war allerdings nicht eindeutig verifizierbar. Weitere Studien, insbesondere Funktionsstudien, sind notwendig, um die Auswirkungen der Varianten im FGFR2-Gen auf den Phänotyp zu prüfen.

Charakterisierung neuraler Vorläuferzellen im pränatalen Neokortex des Nördlichen Spitzhörnchens (Tupaia belangeri) Einleitung: Im Verlauf der Evolution entwickelte sich der Neokortex zum komplexesten Anteil des Säugetiergehirns. Ausdifferenzierungen und eine immense Expansion des Neo-kortex, vor allem in der Primatenabstammungslinie, waren die Folge. Der größte Teil der neokortikalen Neurone wird während der Embryonal- und Fetalphase gebildet und stammt von sogenannten neuralen Stamm- und Progenitorzellen (NPCs) ab. Diese entstehen in zwei unterschiedlichen Keimschichten, der Ventrikulärzone (VZ) und der Subventrikulärzone (SVZ). Vorangegangene Studien zeigten, dass sich die Dicke der SVZ als auch das Vorhan-densein und die Häufigkeit bestimmter NPCs, besonders die der basalen radialen Gliazelle (bRG), zwischen lissenzephalen Nagetieren und gyrenzephalen Primaten erheblich unter-scheidet. Bislang werden überwiegend Nagetiere in Untersuchungen zu gehirnassoziierten Fragestellungen eingesetzt, wohlwissentlich dass es deutliche Unterschiede in der neokorti-kalen Entwicklung (d.h. in der Abundanz und Verteilung der unterschiedlichen NPCs) zwi-schen Mensch und Nagetier gibt. Die Etablierung eines Tiermodells, das eine ähnliche NPC- Ausstattung wie der Mensch besitzt, ist für das bessere Verständnis der humanen Neokorte-xentwicklung sowie neokortikaler Entwicklungsstörungen und Erkrankungen essenziell. Das nördliche Spitzhörnchen (Tupaia belangeri) ist ein rattengroßes Tier mit einem hohen Ge-hirn-Körpermasse-Verhältnis und steht phylogenetisch zwischen den Nagetieren und den Primaten. Ziel der Untersuchung: Ziel dieser Arbeit war es, die Präsenz, die Abundanz und die Ver-teilung der bRGs und anderer NPCs in den Keimzonen (VZ und SVZ) des sich entwickeln-den Neokortex des Tupaia belangeri zu erfassen. Die erhobenen Daten wurden mit vorhan-denen Daten von Makaken, Frettchen, Ratte und Maus verglichen, um zu erfahren, ob Schlüsselmerkmale der Neokortexentwicklung größere Gemeinsamkeiten zu gyrenzepha-len Primaten oder lissenzephalen Nagetieren zeigen. Tiere, Material und Methoden: Die Tupaiagehirne stammen von Tieren aus dem Institut für Biologie der Universität Leipzig, Fakultät für Biowissenschaften, Pharmazie und Psycho-logie und dem Institut für Zoologie der Tierärztlichen Hochschule Hannover. Das Alter der Proben bewegte sich von Embryonaltag 32 (n=2), 37 (n=2), 45 (n=2) bis hin zu Postnataltag (P) 1 (n=2). Die exakte Bestimmung des Alters der Tiere erfolgte über eine Scheitel-Steißlängen-Wachstumskurve. Die Gehirne wurden entnommen, fixiert und das gesamte Telenzephalon wurde von rostral nach kaudal in Einzelschnitte von 30 µm Dicke geschnitten und immunhistochemisch gefärbt. Dabei wurden fluoreszenmarkierte sekundäre Antikörper verwendet. Die visuelle Darstellung erfolgte mittels eines konfokalen Lasermikroskops (Leica SP8). Die Aufnahmen wurden mittels Fiji und Adobe Photoshop Software prozessiert. Die Quantifizierung der Zellen erfolgte mittels Fiji Software (Multiclass Cell Counter plug in). Die statistische Auswertung erfolgte durch R Software. Im Rahmen einer Ranganalyse wurden nichttransformierte Werte verschiedener neokortikaler Parameter unterschiedlicher Spezies verglichen und mit dem Kruskal-Wallis-Test mit anschließendem Conover post-hoc-Test auf eine statistische Signifikanz (p <0.05) geprüft. Darüber hinaus wurde nach Standardisierung mittels z-Score eine Hauptkomponentenanalyse, euklidische Distanzberechnung und hierar-chisches Clustern durchgeführt. Ergebnisse: Drei grundlegende Erkenntnisse stellen sich dar. Der sich entwickelnde Neo-kortex des Tupaia belangeri verfügt über (i) eine relativ große SVZ, (ii) eine hohe Abundanz von Pax6+ NPCs in der SVZ sowie über (iii) einen hohen Prozentsatz von bRGs zum Zeit-punkt der Bildung der oberen Kortexschichten. Durch die statistische Auswertung stellte sich heraus, dass bestimmte Schlüsselmerkmale in der Neokortexentstehung des Tupaia (d.h. Entwicklung der Keimzonen, Verteilung und Abundanz von unterschiedlichen NPCs) größe-re Ähnlichkeiten zu denen der gyrenzephalen Primaten als zu denen der lissenzephalen Na-getiere aufweisen. Beim Rangvergleich der untersuchten Parameter wurde eine statistische Signifikanz (siehe Tiere, Material und Methoden mit p <0.05) festgestellt. Schlussfolgerung: Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass große Ähnlichkeiten zwischen den NPC Populationen im sich entwickelnden Neokortex von gyrenzephalen Primaten und Tupaia belangeri bestehen. Somit wird mit dem Tupaia belangeri der biomedizinischen For-schung und translationalen Medizin für die Untersuchung von entwicklungsbedingten Fehl-bildungen und Erkrankungen des Neokortex ein besonders geeignetes Tiermodell - als Al-ternative zu Maus, Ratte, Frettchen und Primaten - zur Verfügung gestellt. Darüber hinaus bieten die gewonnenen Ergebnisse weitreichende Einsichten in die Evolution des Gehirns und die Phylogenese der NPCs der Säugetiere und sind somit für die Grundlagenforschung von großer Bedeutung.

Einleitung: Aufgrund der Heuknappheit der letzten Jahre werden zunehmend auch extensiv bewirtschaftete Wiesen für die Heuproduktion genutzt. Teil der artenreichen Wiesen ist jedoch auch das Vorkommen von potentiell toxischen Pflanzen wie die Herbst-Zeitlose. Inwieweit Pferde getrocknete Herbst-Zeitlose im Heu erkennen und meiden, ist unzureichend erforscht. Erfahrungsberichte von Landwirten sowie Fallberichte kommen zu widersprüchlichen Ergebnissen. Ziele der Untersuchungen: Das Ziel der vorliegenden Untersuchung bestand in der Beschreibung des Selektionsverhaltens von Pferden bei Vorlage von Heu, welches mit Herbst-Zeitlosen kontaminiert war. Tiere, Material und Methoden: Die Studie (TVV-Nummer 17/19) wurde mit sechs klinisch gesunden, adulten (Alter: 11 – 17 Jahre) Warmblutwallachen (durchschnittliches Körpergewicht (KGW) ± Standardabweichung (SD): 674 ± 85 kg) durchgeführt. Die Pferde wurden in Einzelboxen auf Stroh mit täglichem Zugang zu einem Paddock gehalten. Heu wurde, mit Ausnahme der Aufenthaltszeit auf dem Paddock, ad libitum zur Verfügung gestellt und durch 50 g eines kommerziellen Mineralfuttermittels (Hoeveler, Reformin Plus©) ergänzt. Leitungswasser war zu jeder Zeit frei verfügbar. Jedes Pferd erhielt zu unterschiedlichen Tageszeiten über eine Stunde Heu, welches mit 1 oder 2 % getrockneten Herbst-Zeitlosen kontaminiert war. Das Selektionsverhalten der Tiere wurde individuell beobachtet, protokolliert und ausgewählte Beobachtungsperioden mittels Videoaufnahmen aufgezeichnet. Um Intoxikationen zu vermeiden, wurden Abbruchkriterien definiert. Nahm ein Pferd zwei Herbst-Zeitlose auf, wurde die Beobachtungsperiode abgebrochen und das kontaminierte Heu entfernt. Die Beobachtungsperiode wurde an einem anderen Tag und zu einer anderen Tageszeit wiederholt. Musste die Beobachtungsperiode erneut abgebrochen werden, wurde das entsprechende Pferd aus dem Versuch ausgeschlossen. Alle Pferde wurden zu Beginn des Versuchs und anschließend alle zwei bis drei Tage allgemein klinisch untersucht (Herz- und Atemfrequenz, Beschaffenheit der Schleimhäute, Darmgeräusche, innere Körpertemperatur, Pulsation der Gliedmaßen). Ein Blutbild sowie biochemische Blutuntersuchungen aller Pferde wurden zu Beginn und am Ende der Studie durchgeführt. Sowohl das gefütterte Heu als auch die Herbst-Zeitlosen wurden auf die Menge ihrer Rohnährstoffe und Anteile der Faserfraktionen untersucht. Eine Messung der Colchicingehalte in den getrockneten Herbst-Zeitlosen wurde durchgeführt (Flüssigkeitschromatographie/Tandem-Massenspektrometrie). Die Ergebnisse der genannten Analysen wurden mithilfe von Microsoft Excel 2016® deskriptiv und mittels SPSS 27® statistisch ausgewertet. Ergebnisse: Keines der Pferde mied die Herbst-Zeitlose im Heu. Vier von sechs Pferden zeigten sogar eine Präferenz für die Pflanze und nahmen sie gezielt ohne umliegendes Heu auf. Lediglich ein Pferd mied die Herbst-Zeitlose während der ersten sechs Beobachtungsperioden. Innerhalb der siebten Beobachtungsperiode nahm es Anteile der Herbst-Zeitlose auf. Die Parameter der klinischen Untersuchung und die Blutwerte lagen zu jeder Zeit im physiologischen Normbereich. Bei der Messung der Rohnährstoffe konnten in der Herbst-Zeitlosen höhere Rohprotein- (CP: 12,5 ± 0,717 %) und Rohfettgehalte (CFAT: 3,86 ± 0,254 %), sowie ein höherer Anteil an stickstofffreien Extraktstoffen (NFE: 52,3 ± 1,24 %) als im Heu (CP: 7,84 ± 1,47 %; CFAT: 0,80 ± 0,237 %; NFE: 41,4 ± 1,99 %) nachgewiesen werden. Die Faserfraktion der Herbst-Zeitlosen (CF: 17,3 ± 0,837 %) stellte sich geringer als im Heu (CF: 34,5 ± 1,85 %) dar. Es wurde ein durchschnittlicher Colchicingehalt von 331 µg/g Trockensubstanz in der getrockneten Herbst-Zeitlosen gemessen. Schlussfolgerungen: Aufgrund der unselektiven, teils gezielten Aufnahme der Herbst-Zeitlosen durch die Pferde der vorliegenden Studie, sowie das stark gehäufte, nestartige Vorkommen der Herbst-Zeitlosen im Heu, können Vergiftungen durch kontaminiertes Heu nicht ausgeschlossen werden. Daher sollten Wiesen, auf welchen Herbst-Zeitlose wachsen, von der Heugewinnung ausgeschlossen werden.

Einige Krankheitserreger, die für hohe wirtschaftliche Verluste in der Schweineindustrie sorgen, können über mehrere Kilometer über die Luft übertragen werden. Staub und daran gebundene Mikroorganismen können sowohl bei Tieren, als auch bei Menschen, die in der Landwirtschaft arbeiten, zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen. Um den aerogenen Erregereintrag und die Belastung der Gesundheit durch Stallstaub zu reduzieren, können Filtertechniken, wie Umluftfiltration, zum Einsatz kommen. In mehreren Studien konnte beim Einsatz von Umluftfiltration im Schweinestall ein positiver Einfluss auf die Lungengesundheit der Tiere verzeichnet werden. Auf diesen Erkenntnissen aufbauend, war es Gegenstand dieser Arbeit die positiven Effekte der Umluftfiltration mit der keimtötenden Wirkung von UVC-Strahlen zu kombinieren und somit den Keimgehalt der Stallluft zu reduzieren. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Effizienz von UVC-kombinierter Umluftfiltration hinsichtlich der Reduktionsrate luftgetragener Mikroorganismen im Labormaßstab zu untersuchen. Im zweiten Teil der Studie wurde ein UVC-Umluftfiltermodul in einen kleinen Stall integriert, um dessen Einfluss auf die Qualität der Stallluft bzw. auf die Staub- und Bakterienmenge im Vergleich zu einem Referenzstall zu überprüfen. Für Testdurchläufe im Labormaßstab wurden Aerosole mit Staphylococcus aureus, Ac-tinobacillus pleuropneumoniae, dem Virus des seuchenhaften Spätaborts (PRRSV) und dem Porcinen Parvovirus (PPV) erzeugt. In einem Luftfilterprüfstand wurden mit jedem Erreger je fünf unabhängige Testläufe mit und ohne UVC-Bestrahlung durchgeführt. Bei einigen Test-durchläufen wurde die relative Luftfeuchtigkeit (rLF) verändert, um den Einfluss einer erhöh-ten rLF auf die UVC-Wirksamkeit zu bewerten. Die Reduktionsrate entsprach der Differenz der infektiösen Partikel gemessen vor dem Luftfilter und hinter dem Luftfilter. Um das Überleben von Krankheitserregern im Filtermaterial zu untersuchen, wurden die Filter in ge-trennten Plastiktüten aufbewahrt. Nach bestimmten Zeitintervallen wurden Filterproben ent-nommen, gepoolt und inkubiert. Es folgte eine Virustitration bzw. eine Zählung der Bakterien. Die Feldstudie fand in einem kleinen Instituts-eigenen Stall statt, der aus zwei getrennten Stallabteilen bestand. Es wurden wöchentlich Luftmessungen über einen Zeitraum von 13 Wochen bzw. 16 Wochen in jedem Stallabteil durchgeführt. Die Staub- und Bakterienmenge der Stallluft wurde an drei verschiedenen Probennahmestellen gemessen. Zusätzlich wurden Luft-Proben direkt vor und hinter dem UVC-Modul entnommen. Weiterhin wurde die Ammoniak- und CO2-Konzentration, sowie Temperatur und rLF aufgezeichnet. Die Reduktionsraten der Staub- und Bakterienmenge der Stallluft wurde durch Berechnung der Werteverhältnisse (Ratios) der Messwerte aus Stall 1 (UVC-Modul) verglichen zu Stall 2 (Referenzstall) bestimmt. Ratios kleiner als eins entsprachen einer relativen Verringerung der Bakterienzahl bzw. Staubmenge. Durch logarithmische Transformierung der Ratios wurden annähernd normalverteilte Werte gewährleistet. Unter Verwendung eines t-Tests mit einer Probe auf einem Signifikanzniveau von 5 % wurden Nullhypothesen von unveränderten mittleren Bakterien- bzw. Staubwerten geprüft. Zusätzlich wurden 95 %ige Konfidenzintervalle für die geschätzten Stichprobenmittelwerte berechnet. Bei Tests im Labormaßstab führte das UVC-kombinierte Filtersystem zu einer Reduzierung der viralen und bakteriellen Partikel um mehr als 99 %. Die rLF hatte keinen Einfluss auf die UVC-Effizienz. Die Lebensfähigkeit der Pathogene im Filtermaterial variierte in Abhängigkeit vom verwendeten Pathogen und der rLF, wobei sich S. aureus und PPV am resistentesten darstellten. In der Feldstudie erreichten wir in der Stallluft von Stall 1 (mit dem UVC-Modul) eine signifikant niedrigere Bakterienmenge im Vergleich zum Referenzstall (Stall 2). Die Bakterienkonzentration der Stallluft konnte durchschnittlich auf 37 % reduziert werden, während die Staubmenge in viel geringerem Maße (auf 78 %) verringert werden konnte. Messungen unmittelbar vor und hinter dem UVC-Modul ergaben in der Stallluft eine Reduktion von 99,4 % für Bakterien und von 95,0 % für Staub. Wir konnten die Wirksamkeit von UVC-Strahlung zur Luftdesinfektion im Labormaßstab mit einer Reduktionseffizienz von >99 % für ausgewählte Viren und Bakterien erfolgreich demonstrieren. Darüber hinaus erwies sich die Kombination von UVC-Strahlung und Umluftfiltration als erfolgreich bei der Reduzierung der Bakterien- und Staubmenge der Stallluft in einem kleinen Schweinbestand. Der Einsatz dieser Technologie könnte die allgemeine Stallluftqualität in Nutztierställen verbessern.:1 Einleitung 2 Literaturübersicht 2.1 Ausgewählte Pathogene in der Schweinehaltung 2.1.1 Viren 2.1.1.1 Porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) 2.1.1.2 Ungulate protoparvovirus 1 (Porcines Parvovirus, PPV) 2.1.2 Bakterien 2.1.2.1 Actinobacillus pleuropneumoniae (APP) 2.1.2.2 Methicillin-resistente Staphylococcus aureus (MRSA) 2.2 UVC-Strahlung 2.2.1 Allgemeines 2.2.2 Luftdesinfektion mit UVC-Strahlung 2.3 Luftfiltration 2.3.1 Grundlagen der Filtration 2.3.2 Filterklassen 2.3.3 Luftfiltration in der Tierhaltung 2.4 Stallklima 2.4.1 Zusammensetzung der Stallluft 2.4.1.1 Organische Komponenten 2.4.1.1.1 Staub 2.4.1.1.2 Mikrobielle Zusammensetzung der Stallluft 2.4.1.2 Chemische und physikalische Komponenten 2.4.1.2.1 Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit (rLF), Luftgeschwindigkeit 2.4.1.2.2 Ammoniak (NH3) 2.4.1.2.3 Kohlendioxid (CO2) 3 Veröffentlichung 3.1 Eigenanteil 3.2 Fremdanteil 4 Diskussion 5 Zusammenfassung 6 Summary Literaturverzeichnis Danksagung / Some pathogens, which cause high economic losses in the swine industry, can be transmitted over several kilometres via the airborne route. Dust and microorganisms bound to dust can lead to serious health problems for animals, as well as for human beings working in the agricultural environment. In order to reduce airborne pathogen burden and to lower the negative health impact of stable dust, air filtration technologies such as recirculating air filtration can be used. In several studies, a positive impact on swine lung health was seen, when recirculating air filtration was implemented in the pig barn. Filtration of supply air can minimize the risk of introducing airborne pathogens to indoor air. Based on this knowledge, the aim of this study was to combine the positive effects of recirculating air filtration with the germicidal effect of UVC-irradiation, and thus to reduce germ content of stable air. The aim of the current study was, to assess the efficiency of UVC irradiation combined to air filtration in reducing airborne microorganisms at laboratory scale. In a second part, a UVC-combined recirculating air filtration module (UVC module) was implemented in a small animal facility in order to assess its improvement of air quality with regard to airborne bacteria and dust. Tests at laboratory scale were performed using aerosols of Staphylococcus aureus, Actinobacillus pleuropneumoniae, porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) and porcine parvovirus (PPV). Five independent test runs were performed in a test chamber with each pathogen, with and without UVC irradiation, respectively. Relative humidity (RH) was manipulated in some test runs to evaluate the influence of increased RH to UVC-efficacy. Reduction efficiencies were calculated by numbers of pathogens entering and leaving the test chamber. To investigate the survival of pathogens in the filter material, the filters were stored in separated plastic bags. Filter samples were taken after certain time intervals, pooled and incubated, followed by virus titration or counting of bacteria. Our field study occurred in a small pig facility consisting of two separated barns. Weekly air measurements were conducted over a period of 13 weeks (10 piglets) and 16 weeks (11 piglets) in each barn, respectively. Airborne dust and bacteria amount was sampled and calculated at three different sampling points. Furthermore, samples were taken right in front and behind the UVC-module. In addition, ammonia, CO2, temperature and RH were recorded. Relative reduction of airborne dust and bacteria amount was determined by calculating ratios of values in barn 1 (UVC-module) compared to barn 2 (reference). Ratios smaller than one correspond to a relative reduction of bacterial counts/dust amount. Ratios were log-transformed to guarantee approximately normally distributed values. Null hypotheses of unchanged mean bacterial or dust counts (i.e., mean ratios equal one) were tested using one sample t-tests on a significance level of 5 %. In addition, 95 % confidence intervals (CI) were calculated for the estimated sample means. UVC-combined air filtration in tests at laboratory scale resulted in a more than 99 % reduction of viral and bacterial particles. RH had no influence on UVC efficiency. Viability in the filter matter varied depending on the pathogen used and RH with S. aureus and PPV being most resistant. In the field study, airborne bacterial numbers were significantly lower in the barn equipped with the UVC module compared to the reference barn. On average, a reduction to 37 % of reference values could be achieved for bacteria, whereas the amount of total dust was reduced to a much lesser extent (i.e. to 78 % of reference values). Measures taken in front of and behind the UVC module revealed a reduction of 99.4 % for airborne bacteria and 95.0 % for total dust. We successfully demonstrated the effectiveness of air disinfection using UVC irradiation at laboratory scale with reduction efficiencies of >99 % for certain viruses and bacteria. Moreo-ver, combining UVC irradiation to recirculating air filtration proved to be successful in reduc-ing airborne bacteria and dust in a small animal facility. The implementation of such devices might improve the overall environmental quality in animal facilities.:1 Einleitung 2 Literaturübersicht 2.1 Ausgewählte Pathogene in der Schweinehaltung 2.1.1 Viren 2.1.1.1 Porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) 2.1.1.2 Ungulate protoparvovirus 1 (Porcines Parvovirus, PPV) 2.1.2 Bakterien 2.1.2.1 Actinobacillus pleuropneumoniae (APP) 2.1.2.2 Methicillin-resistente Staphylococcus aureus (MRSA) 2.2 UVC-Strahlung 2.2.1 Allgemeines 2.2.2 Luftdesinfektion mit UVC-Strahlung 2.3 Luftfiltration 2.3.1 Grundlagen der Filtration 2.3.2 Filterklassen 2.3.3 Luftfiltration in der Tierhaltung 2.4 Stallklima 2.4.1 Zusammensetzung der Stallluft 2.4.1.1 Organische Komponenten 2.4.1.1.1 Staub 2.4.1.1.2 Mikrobielle Zusammensetzung der Stallluft 2.4.1.2 Chemische und physikalische Komponenten 2.4.1.2.1 Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit (rLF), Luftgeschwindigkeit 2.4.1.2.2 Ammoniak (NH3) 2.4.1.2.3 Kohlendioxid (CO2) 3 Veröffentlichung 3.1 Eigenanteil 3.2 Fremdanteil 4 Diskussion 5 Zusammenfassung 6 Summary Literaturverzeichnis Danksagung

Gliotoxin ist ein ubiquitär vorkommendes Mykotoxin und wird unter anderem von Aspergillus sp. gebildet. Das Gliotoxin ist toxisch und stellt für Mensch und Tier ein gesundheitliches Risiko dar. Über die Aufnahme von kontaminierten Futtermitteln (FM) kann es in tierische Produkte und anschließend in die Nahrungsmittelkette gelangen. Dem Mykotoxin werden starke immunmodulatorische Eigenschaften zugeschrieben. Gliotoxin gilt als eine sehr reaktive Verbindung, die in der Umwelt schnell zu bis(methylthio)Gliotoxin (bmGliotoxin) umgesetzt werden kann. Dieser Metabolit ist sowohl atoxisch als auch biologisch inaktiv und wird aufgrund seiner Stabilität als ein wichtiger und zuverlässiger Diagnostikmarker beschrieben. In der Mykotoxinanalytik werden Konzentrationsbestimmungen primär durch chromato-graphische Verfahren durchgeführt. Mit diesen Verfahren konnten bereits Gliotoxin-Konzentrationen in verschiedensten FM bestimmt werden. Im Gegensatz zu anderen prominenten Mykotoxinen gibt es für das Gliotoxin kein Nachweisverfahren für routinemäßige Kontrolluntersuchungen. Daher war das Ziel der Dissertationsarbeit die Entwicklung eines ELISA, mit dem Gliotoxin in FM einfach und schnell bestimmt werden kann. Es wurden zunächst geeignete Protein-Gliotoxin-Konjugate für die Anti-Gliotoxin-Immunisierung hergestellt. Kaninchen wurden nach einem festgelegten Protokoll mit diesen Hapten-Konjugaten immunisiert (Kurzzeit- bzw. Langzeitimmunisierung). Anschließend erfolgte die Titerbestimmung in den Antiseren und die Überprüfung der Paratophemmbarkeit durch freies Gliotoxin. Aus dem Antiserum mit der höchsten IgG-anti-Gliotoxin-Konzentration wurden die Antikörper antigenaffinitäts-chromatografisch aufgereinigt. Zusätzlich wurde für den kompetitiven ELISA ein geeignetes Gliotoxin-Peroxidase-Konjugat hergestellt. Alle Testkomponenten wurden vorab geprüft und danach der kompetitive Gliotoxin-ELISA validiert. Mit dem optimierten kompetitiven Testsystem wurden die Gliotoxin-Konzentrationen in Schimmelpilz-Kulturüberständen (Aspergillus sp.) gemessen. Anschließend erfolgte die Untersuchung von Futtermittelproben (Silagen) auf Gliotoxin. Nach der entsprechenden Probenaufbereitung der FM wurde das Gliotoxin im kompetitiven ELISA ebenfalls quantitativ bestimmt. Die hier gemessenen Gliotoxin-Konzentrationen wurden mit Ergebnissen aus parallel durchgeführten Untersuchungen mit der LC-MS/MS verglichen. Mit dem entwickelten kompetitiven ELISA sind quantitative Aussagen zu erhöhten Gliotoxin-Konzentrationen in verschiedenen Probenmaterialien möglich. Das Mykotoxin kann sowohl frei in seiner nativen Form, gebunden an Proteine oder metabolisiert als bis(methylthio)gliotoxin detektiert werden. Mit dem Testsystem kann die quantitative Produktion von Gliotoxin durch verschiedene Schimmelpilzarten beurteilt werden. Die untersuchten FM (Silageproben) konnten im entwickelten ELISA alle erfolgreich gemessen und beurteilt werden.:1 Einleitung 1 2 Literaturübersicht 2 2.1 Schimmelpilze 2 2.1.1 Definition und Zuordnung 2 2.1.2 Vorkommen in der Umwelt 4 2.1.3 Bedeutung und Nutzen 5 2.1.4 Schadwirkung für Mensch und Tier 7 2.2 Mykotoxine 9 2.3 Gliotoxin 10 2.3.1 Allgemeine Merkmale 10 2.3.2 Bis(methylthio)Gliotoxin 16 2.3.3 Ausgewählte Pathogenitätsmechanismen 17 2.3.3.1 Redox-Zirkel und ROS-Produktion 17 2.3.3.2 Verschiebung des TH1/ TH2-Gleichgewichtes 18 2.3.3.3 Inhibition des Transkriptionsfaktors NF-κB 19 2.3.3.4 Einleitung von Apoptose und Nekrose 20 2.3.3.5 Inhibition von Mastzellen 21 2.3.4 Nachweisverfahren 22 2.3.4.1 Chromatographie 22 2.3.4.2 Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA) 23 2.3.5 Quantitative Mengenbestimmungen in Proben 25 2.3.5.1 Klinisches Probenmaterial 25 2.3.5.2 Belastete Futtermittelproben 27 2.3.5.3 Belastete Lebensmittelproben 33 3 Material und Methoden 34 3.1 Gliotoxin, Chemikalien und ausgewählte Laborgeräte 34 3.2 Gliotoxin-Hapten für die Immunisierung 35 3.3 Immunisierung 37 3.4 Untersuchung der Anti-Gliotoxin-Antiseren 37 3.4.1 Protein-Gliotoxin-Konjugate für ELISA 37 3.4.2 ELISA für Antiserumuntersuchung 39 3.4.3 ELISA für die Bestimmung der IgG-Konzentrationen anti-Gliotoxin 40 3.5 Etablierung des kompetitiven Gliotoxin-ELISA 42 3.5.1 Isolierung der IgG-anti-Gliotoxin 42 3.5.2 Herstellung des Gliotoxin-HRP-Konjugates 43 3.5.3 Prüfung der Testkomponenten 44 3.5.4 Validierung des kompetitiven Gliotoxin-ELISA 45 3.6 Untersuchung von Kreuzreaktionen 45 3.7 Untersuchung von Pilzkulturen auf Gliotoxin 45 3.8 Untersuchung von Futtermitteln auf Gliotoxin 47 3.8.1 Untersuchung von dotiertem Futtermittel 47 3.8.2 Futtermitteluntersuchung mit dem Gliotoxin-ELISA 48 3.8.3 Futtermitteluntersuchung mit der LC-MS/MS 49 3.9 Datenauswertung 49 4 Ergebnisse 50 4.1 Hapten für die Immunisierung 50 4.2 Untersuchung der Anti-Gliotoxin-Antiseren 50 4.2.1 Titerbestimmung 50 4.2.2 Bestimmung der Hemmungsrate durch freies Gliotoxin 51 4.2.3 IgG-anti-Gliotoxin-Konzentration in den Antiseren 53 4.3 Untersuchung der Antiseren 55 4.3.1 Isolierung des IgG-anti-Gliotoxin 55 4.3.2 Voruntersuchungen für die Etablierung des kompetitiven Gliotoxin-ELISA 57 4.3.3 Validierung des kompetitiven Gliotoxin-ELISA 60 4.4 Untersuchung von Kreuzreaktionen 64 4.5 Untersuchung von Pilzkulturen auf Gliotoxin 65 4.6 Untersuchung von Futtermitteln auf Gliotoxin 68 4.6.1 Untersuchung mit Gliotoxin dotierter Futtermittel 68 4.6.2 Futtermitteluntersuchung mit Gliotoxin-ELISA und LC-MS/MS 71 4.7 Auswertung und Bewertung 73 5 Diskussion 78 5.1 Bewertung der Gliotoxin-Antigen Entwicklung 78 5.2 Bewertung der Antiseren nach Immunisierung (28d- und 91d-Protokoll) 79 5.3 Etablierung des kompetitiven ELISA 83 5.4 Bewertung der Pilze und der Kulturüberstände 85 5.5 Bewertung der Futtermittel 88 6 Zusammenfassung 96 7 Summary 98 8 Literaturverzeichnis 100 9 Anhang 116

In der Schweinehaltung sind Erkrankungen des Bewegungsapparates und des Zentralnervensystems neben Erkrankungen des Gastrointestinal- und Respirationstraktes von größter Bedeutung hinsichtlich der Betriebswirtschaftlichkeit und des Wohlergehens der Tiere. Infektionen durch verschiedene bakterielle Erreger sind hierbei die häufigste Ursache. Über die altersabhängige Häufigkeitsverteilung der Erreger sind allerdings keine jüngeren Studien veröffentlicht. Streptococcus (S.) suis verursacht beim Schwein neben Polyarthritiden und Meningitiden auch Septikämien, Endokarditiden und plötzliche Todesfälle. Weltweit sind die Serotypen 1 bis 9 unter den invasiven Isolaten besonders prävalent. In Europa und auch Deutschland dominieren die Serotypen 2 und 9. Obwohl eine Vielzahl von Publikationen zur molekularen Pathogenese von S.-suis-Infektionen erschienen sind, sind die Infektionswege, die zur Bakteriämie führen, nicht hinreichend geklärt. Während beim Schwein als Eintrittspforte der Nasopharynx, die Tonsillen oder der obere Respirationstrakt angenommen wird, wird beim Menschen der Eintritt des Erregers über eine verletzte Hautregionen nach Kontakt mit infektiösen Tieren oder Tierprodukten oder über den oralen Weg beim Verzehr von nicht oder unzureichend gegartem Schweinefleisch postuliert. Zwar konnte der gastrointestinale Infektionsweg beim Schwein unter Ausschluss des Magens experimentell bestätigt werden, aber inwieweit diese Eintrittspforte unter Feldbedingungen eine Rolle spielt, ist bisher unklar. Zum einen war das Ziel dieser Studie, die Häufigkeit verschiedener bakterieller Erreger, die Arthritis und Erkrankungen des Zentralnervensystems (ZNS) bei Schweinen verursachen, unter Berücksichtigung des Alters der Tiere und des Pathotyps von S. suis zu untersuchen. Zur Differenzierung des Pathotyps sollten die Gene der Kapselbiosynthese und die Gene der Virulenz-assoziierten Faktoren Suilysin (sly), Muramidase-released Protein (mrp) und Extracellular Factor (epf) nachgewiesen werden. Zum anderen sollte durch die Untersuchung einer Reihe von Lymphknoten der Schweine überprüft werden, I) ob sich S. suis bei Feldinfektionen im Lymphknoten von Schweinen nachweisen lässt, II) ob durch die Untersuchung der Lymphknoten die Eintrittspforte des Erregers eingegrenzt werden kann und III) ob sich Hinweise für den gastrointestinalen Infektionsweg finden. Für die vorliegende Arbeit wurden zwischen Mai 2016 und Juli 2017 insgesamt 201 Schweine seziert, die schwerpunktmäßig aus Nordwestdeutschland stammten und nach dem Vorbericht klinisch mit Gelenkserkrankungen, oder zentralnervösen Symptomen aufgefallen oder plötzlich verendet waren. Pathologisch-anatomische Veränderungen der Gelenke und des ZNS wurden pathohistologisch verifiziert. Gelenk- und Hirnhauttupfer, Niere, Lobus medius der Lunge, Tonsilla veli palatini, Nl. cervicalis superficialis dorsalis dexter, Nl. bifurcationis medius, Nl. gastricus, Nl. jejunalis, Nl. ileocolicus, Nl. colicus, Nl. iliacus medialis dexter und Nl. inguinalis superficialis dexter wurden kulturell untersucht und isolierte Erreger molekularbiologisch identifiziert. Die Bestimmung des Kapseltyps 1 oder 14, 2 oder 1/2, 4, 7 und 9 sowie der oben genannten virulenzassoziierten Faktoren von S. suis erfolgte mittels Multiplex-Polymerase-Kettenreaktion. S. suis war bei den erregerpositiven Gelenk- (70,8 %) und Hirnhauttupfern (85,4 %) der untersuchten Schweine der bei Weitem häufigste Erreger und war in beiden Lokalisationen bei Saug- und Absetzferkeln am häufigsten nachzuweisen. Nach molekulargenetischer Serotypisierung der 677 S.-suis-Isolate konnten 572 Isolate einem der untersuchten Kapseltypen zugeordnet werden, wobei cps-Typ 2 oder 1/2 mit 35,6 % (n=241) und 9 mit 32,3 % (n=219) dominierten. Bei Saugferkeln zählten die S.-suis-Isolate am häufigsten zu den cps-Typen 1 oder 14 und 7, während beim Absetzferkel die cps-Typen 2 oder 1/2 und 9 am häufigsten nachzuweisen waren. Der Genotyp mrp+ sly+ epf+ cps2 oder 1/2 und der Genotyp mrp+ sly+ epf- cps9 traten bei 70,0 % bzw. fast der Hälfte der Tiere (44,9 %), bei denen der jeweilige Genotyp nachweisbar war, in mehr als drei Lokalisationen auf sowie bei jeweils 18 Tieren in mehr als zwei Lymphknoten gleichzeitig. S. suis war mit einer Nachweisrate zwischen 13,9 % (n=28) im Nl. ileocolicus und 20,4 % im Nl. cervicalis superficialis dorsalis dexter in allen untersuchten Lymphknoten einschließlich der mesenterialen (15,8 %; n=121/765) nachweisbar, wobei der cps-Typ 2 oder 1/2 mit 38,5 % (n=104) und 9 mit 40,0 % (n=108) dominierten. Im Nl. gastricus war der Anteil der Kapseltypen, die keinem der untersuchten cps-Typen entsprachen, mit 26,5 % (n=9) vergleichsweise hoch. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie sind auf die selektierte Studienpopulation begrenzt, da keine repräsentative Stichprobe untersucht wurde. Dennoch bestätigen die Ergebnisse die Bedeutsamkeit von S. suis als wichtigstem Erreger von Arthritiden und Meningitiden beim Schwein und insbesondere beim Absetzferkel. Dabei wurden altersspezifische Unterschiede bezüglich der am häufigsten nachweisbaren Kapseltypen festgestellt. Bei einer systemischen Infektion mit Nachweis des Erregers in mehreren Lymphknoten konnte die Untersuchung der Lymphknoten nicht zur Klärung der Eintrittspforte von S. suis beitragen. Die Ergebnisse legen aber nahe, dass eine gastrointestinale Translokation bei Feldinfektionen vorkommen kann, allerdings finden sich keine Hinweise für eine große Relevanz des gastrointestinalen Infektionsweges. / In pigs, diseases of the locomotor and central nervous system (CNS), as well as diseases of the gastrointestinal and respiratory tract, are of major importance in regard to economic efficiency and animal welfare. Bacterial infections are the most common cause. However, no recent studies have been published on the age-dependency of these pathogens. In pigs, Streptococcus (S.) suis can cause polyarthritis, meningitis, as well as septicemia, endocarditis and sudden death. Serotypes 1 to 9 of the bacteria are particularly prevalent among the invasive isolates worldwide whilst serotypes 2 and 9 dominate in Europe and Germany. Although a large number of publications have been published on the molecular pathogenesis of S. suis infections, the infection pathways leading to bacteremia have not been fully demonstrated. In pigs, the nasopharynx, tonsils, or upper respiratory tract are assumed to be the portal of entry for S. suis, whilst in humans the portal of entry for the pathogen is postulated to be via a contact of injured skin with infectious animals or animal products, or via the oral route as a result of eating raw or undercooked pork. Although the gastrointestinal route of infection in pigs has been confirmed experimentally with the exclusion of the stomach, its role in the field is still unclear. One aim of this study was to determine the frequency of various bacterial pathogens that cause arthritis and diseases of the CNS in pigs, taking into account the age of the animals and the pathotype of S. suis. Detection of capsular biosynthesis genes and genes of virulence-associated factor suilysin (sly), muramidase-released protein (mrp), and extracellular factor (epf) are used to differentiate the pathotype. Another aim of this study was to investigate whether S. suis can be detected in the lymph nodes of naturally infected pigs and whether the examination of the lymph nodes can be used to narrow down the portal of entry, and especially whether there are any indications of the gastrointestinal route of infection. Between May 2016 and July 2017, a total of 201 pigs, with clinical history of joint disease, meningitis or sudden death, mainly from north-west Germany, were necropsied for the study. Pathological-anatomical changes in the joints and the CNS were verified pathohistologically. Joint and meningeal swabs, as well as kidney, Lobus medius of the lung, Tonsilla veli palatini, Nl. cervicalis superficialis dorsalis dexter, Nl. bifurcationis medius, Nl. gastricus, Nl. jejunalis, Nl. ileocolicus, Nl. colicus, Nl. iliacus medialis dexter and Nl. inguinalis superficialis dexter were examined culturally and isolated pathogens were identified using polymerase chain reaction. The capsule typing of S. suis was carried out using the multiplex polymerase chain reaction (1 or 14, 2 or 1/2, 4, 7 or 9) including the detection of the described genes of virulence-associated factors mrp, sly and epf. S. suis was determined to be the most important pathogen in the pathogen-positive joint (70.8%) and meningeal swabs (85.4%) of the examined pigs and was most frequently detected in both locations in suckling and weaning piglets. After molecular genetic serotyping of the 677 S. suis isolates, 572 isolates could be assigned to one of the examined types of capsule (1 or 14, 2 or 1/2, 4, 7 and 9), with cps-type 2 or 1/2 35.6% (n=241) and 9 32.3% (n=219) being the most dominating cps types. In suckling piglets, the S. suis isolates were most frequently cps-types 1 or 14 and 7, while cps-types 2 or 1/2 and 9 were most frequently detected in weaning piglets. The genotype mrp+ sly+ epf+ cps2 or 1/2 occurred in more than three locations in 70.0% of the animals and genotype mrp+ sly+ epf- cps9 in almost half of the animals (44.9%) that were positive for the respective genotype and in 18 animals in more than two lymph nodes simultaneously. S. suis was detected with a detection rate ranging from 13.9% (n=28) in the Nl. ileocolicus to 20.4% in the Nl. cervicalis superficialis dorsalis dexter in all examined lymph nodes including the mesenteric lymph nodes (15.8%; n=121/765), with cps-types 2 or 1/2 38.5% (n=104) and 9 40.0% (n=108) being the most dominating cps types. In the Nl. gastricus, the proportion of S. suis isolates that did not correspond to any of the examined cps types was comparatively high 26.5% (n=9). The results of the present study are limited by the selected study population as no representative sample was examined. Nonetheless, the results highlight the importance of S. suis as a causative agent of arthritis and meningitis in pigs and especially in weaning piglets. There are age-specific differences concerning the frequency of the detectable cps types. In case of systemic infection with detection of the pathogen within multiple locations, the examination of the lymph nodes could not help clarify the portal of entry for S. suis. The results suggest that gastrointestinal translocation may occur in naturally infected pigs, but there are no indications that the gastrointestinal route of infection is of great relevance.

Einleitung: Equine Bronchialepithelzellen (EBEC) orchestrieren die Funktion von Zellen wie z. B. glatte Muskelzellen, Zellen des Immunsystems sowie Rezeptorantworten. Darüber hinaus exprimieren sie β2-Adrenozeptoren. Diese wiederum spielen eine entscheidende Rolle bei der Physiologie der Atemwege aber auch bei der Pathogenese von Atemwegserkrankungen, wie dem humanen und equinen Asthma, sowie als therapeutisches Ziel bei deren Behandlung. Zielsetzung: In der vorliegenden Arbeit wurden equine Bronchialepithelzellen isoliert und kultiviert. An ihnen wurden dann die Expression, der Subtyp und die Funktionalität des β2-Adrenozeptors untersucht. Dies wurde sowohl an frisch isolierten, an kultivierten und an mit ROCK-Inhibitors Y-27632 behandelten EBEC geprüft, um den Einfluss der Kultivierung und den Einfluss von Y-27632 auf die Expression und die Funktion des Rezeptors zu klären. Material und Methode: EBEC wurden aus den Bronchien von gesund geschlachteten Pferden gewonnen, indem die Mukosa stumpf abgetrennt, zerkleinert und mittels 0,25 % Trypsin verdaut wurde. Die Dichte und die Subtypverteilung der β-Adrenozeptoren auf EBEC wurden mittels Radioligandbindungsstudie mit [125I]-(-)-Iodocyanopindolol und in Gegenwart von subtypselektiven β2- (ICI 118.551) und β1-Antagonisten (CGP 20712A) untersucht. Die Funktion wurde in Form der intrazellulären cAMP-Akkumulation nach Stimulation durch die Agonisten Isoprenalin, Epinephrin und Norepinephrin mit Hilfe eines Alpha-Screen-Assays untersucht. Die Kultvierung der Zellen erfolgte in einem vollständigen AECGM mit 10 % FBS. Nach sechs Tagen bildete sich ein konfluenter Monolayer. Y-27632 wurde in der Konzentration von 10 nM angewendet. Die statistische Signifikanz wurde über einen t-Test für unverbundene Stichproben ermittelt und das Signifikanzniveau bei P ≤ 0,05 festgelegt. Ergebnisse: Die maximale Rezeptordichte (Bmax) war mit 9 763 Bindungsstellen/Zelle bei frisch isolierten und 10 575 Bindungsstellen/Zelle bei kultivierten EBEC vergleichbar. Allerdings führte Y 27632 während der Kultivierung zu einer Reduktion um ~35 % von 10 575 Bindungsstellen/Zelle auf 6 929 Bindungsstellen/Zelle. Die Affinität (KD) des Rezeptors war bei allen drei Bedingungen (frisch, kultiviert und mit Y-27632 behandelt) mit 16, 25 und 34 pM ähnlich hoch. Bei der Untersuchung der β-Adrenozeptorsubtypverteilung konnte überwiegend der β2-Adrenozeptorsubtyp nachgewiesen werden. Die Bildung des intrazellulären cAMP erfolgte bei allen EBEC in der Reihenfolge der Potenz Isoprenalin > Epinephrin > Norepinephrin. Die Emax Werte für Isoprenalin, Epinephrin und Norepinephrin waren bei frisch isolierten mit 33, 29 und 30 pM und bei kultivierten EBEC mit 33, 27 und 22 pM ähnlich. Die Behandlung mit Y-27632 führte jedoch zu einer signifikanten Erhöhung der Emax Werte und somit zu einer deutlichen Funktionsverbesserung der β2-Adrenozeptoren. Schlussfolgerung: EBEC haben sich als ein geeignetes In-vitro-Zellmodell zur Untersuchung der Eigenschaften von β2-Adrenozeptoren in Physiologie und Pathologie sowohl für Forschungs- als auch für Klinikzwecke gezeigt. Die Funktionsverbesserung der β-Adrenozeptoren unter dem Einfluss von Y-27632 scheint vielversprechend für den zukünftigen Einsatz als Arzneimittel bei der Behandlung von humanem und equinem Asthma. Allerdings bleibt seine downregulierende Wirkung auf die Rezeptorendichte widersprüchlich und bedarf weiterer Forschungsarbeit.

Die Dissertation befasst sich mit der Fragestellung der Tenazität sowie Desinfektion des Virus der Afrikanischen Schweinepest in verschiedenen Waldböden bei Kontamination durch infiziertes verendetes Schwarzwild. / The dissertation deals with the question of tenacity as well as disinfection of African swine fever virus in different types of forest soil in case of contamination by infected dead wild boar.

Bei brachyzephalen Hunden ist der Naseneingang fehlgebildet und hochgradig stenotisch. Diese Naseneingangsstenose wird seit Jahrzehnten diagnostiziert und im Rahmen des Brachyzephalen Syndroms chirurgisch behandelt. Bereits mit dem bloßen Auge kann die äußere 1. Stenose erkannt werden, verursacht durch den äußeren Anteil der Nasenflügel, der dem Septum nahezu anliegt und so die Naris fast vollständig verschließt. Der vestibuläre Anteil des Naseneingangs ist bei brachyzephalen Hunden von außen nicht zu beurteilen. In der Computertomographie und der Endoskopie wird deutlich, dass der voluminöse Bulbus, in dem der rostrale Anteil der Flügelfalte und der innere Anteil des Nasenflügels verschmelzen, den Nasenvorhof fast vollständig obstruiert und damit unmittelbar kaudal der ersten Stenose zu einer relevanten 2. Stenose des Naseneingangs führt. Zusätzlich ist die beim gesunden Hund ausgeprägte Abduktion des vestibulären Bulbus nach lateral während der Inspiration bei brachyzephalen Hunden eingeschränkt bis völlig fehlend. Zur Korrektur der Naseneingangsstenose wird in der Literatur bis heute eine 'Keilchen-Resektion' aus dem äußeren Anteil des Nasenflügels empfohlen. Diese Operationsmethode und ihre Modifikationen konzentrieren sich auf die Korrektur der von außen sichtbaren 1. Stenose. In den letzten 10 Jahren wird von Tierbesitzern nach dieser Operation immer häufiger ein ausbleibender Operationserfolg beklagt. Ziele der Untersuchungen: Es soll eine Operationsmethode beschrieben werden, mit der beide Stenosen des komplexen Naseneingangs chirurgisch korrigiert werden können. Zur Evaluierung dieser Operation soll anhand von CT-Untersuchungen das Luft-Volumen im Naseneingang brachyzephaler Hunde prä- und sechs Monate postoperativ gemessen werden. Brachyzephale Hunde, die zur Behandlung einer schweren respiratorischen Insuffizienz überwiesen wurden, wurden in die Studie aufgenommen. Es wurde eine Computertomographie durchgeführt und das Luft-Volumen im Naseneingang mit einer speziellen Software berechnet (Phillips Intelli Space Portal, Philips Healthcare, Hamburg). Eine neue chirurgische Technik mit Teilresektion des Nasenflügels und des Bulbus der Plica alaris, die Ala-Vestibuloplastie, wird zum ersten Mal beschrieben und durch eine CT-Kontrolle nach 6 Monaten analog der präoperativen Untersuchung evaluiert. Die Operationsergebnisse von zwei Chirurgen werden verglichen und die Reproduzierbarkeit der CT-basierten Volumenbestimmung im Vestibulum nasi evaluiert. Für die Analyse der normalverteilten Daten wurde nach dem Shapiro-Wilk-Test geprüft. Signifikanzen wurden mit dem Wilcoxon-Mann-Whitney-Test beurteilt. Für die Analyse der nicht normalverteilten Daten wurde der Kruskal-Wallis Test durchgeführt, gefolgt von dem Dunn´s Multiple Comparisons Test. Die Vergleichbarkeit der Operateure und die Reproduzierbarkeit wurde nach Altmann und Bland überprüft. Das Signifikanzniveau wurde auf alpha=0,05 festgelegt. In diese retrospektive Studie wurden 20 Möpse und 30 Französische Bulldoggen eingeschlossen. Präoperativ wurde bei den Französischen Bulldoggen ein Naseneingangsvolumen links von median 235 mm³ und rechts von 258 mm³ gemessen. Bei den Möpsen wurden Volumina von links 178 mm³ und rechts 146 mm³ gemessen. Mit der Ala-Vestibuloplastie wird durch die Resektion des Bulbus der Plica alaris und der stenosierenden Nasenflügel das Luft-Volumen im Vestibulum nasi bei allen Hunden statistisch signifikant vergrößert. Sechs Monate postoperativ wurde bei den französischen Bulldoggen eine Volumenzunahme von 77 % links und rechts von 75 % gemessen. Bei den Möpsen betrug die Volumenzunahme links 85 % und rechts 71 %. Zwischen den beiden Chirurgen gab es keinen signifikanten Unterschied im Operationsergebnis. Schlussfolgerungen: Die Ala-Vestibuloplastie ist eine neue in Leipzig entwickelte Operationsmethode mit der die komplexe Fehlbildung aus Nares- und Vestibulum-Stenose der brachyzephalen Hunde effektiv und anhaltend korrigiert werden kann. Mit der computertomographischen Untersuchung der brachyzephalen Nase kann die Gesamtstenose nachgewiesen und die kleinen Volumina des Nasenvorhofs prä- und postoperativ vergleichbar und reproduzierbar bestimmt werden. Die Operation führt zu einer signifikanten Vergrößerung des luftgefüllten Naseneingangs und zu einer vollständigen Beseitigung beider Stenosen.

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