Im Zuge der amtlichen Fleischhygieneuntersuchungen auf Trichinellen im Wildschweinfleisch wurde regelmäßig ein weiterer Parasit, die Mesozerkarie von Alaria alata gefunden. Es wurden daraufhin Anfang der 2000er Jahre Prävalenzstundien an Wildschweinfleisch durchgeführt. Zu einer flächendeckenden Erhebung von Daten in Deutschland kam es jedoch nicht und so wurde 2007 vom BfR keine gezielte Untersuchung empfohlen. In folgenden Studien etablierten führende Wissenschaftler eine Methode zur Detektion des Duncker`schen Muskelegels (DME), die Alaria alata mesocercariae migration technique (AMT) (RIEHN et al. 2010), da sich die Trichinellenuntersuchung als fehlerhaft und unzureichend zum Zweck der Detektierung von DME herausstellte. Die AMT führte zu weitaus höheren Nachweisen in den untersuchten Proben, als Zufallsbefunde hätten vermuten lassen können. Trotz großer Bedeutung für die Detektierung des DME ist die AMT als etablierte und evaluierte Methode kein amtlich vorgeschriebenes Verfahren zur routinemäßigen Untersuchung von Wildschweinfleisch. Neben dem Interesse die bestehende Gefahr in verarbeiteten Lebensmitteln zu untersuchen und Verfahren zur Risikominimierung zu erarbeiten, war es dringend notwendig Daten über das Vorkommen und die Verbreitung sowie die Anwendung der AMT in praxi zu sammeln. Für den Landkreis MSE lagen keine Daten zum Vorkommen des DME in der Wildschweinpopulation vor. In der routinemäßigen Fleischuntersuchung wurde kaum DME gefunden, obwohl die geografischen Gegebenheiten ein Vorkommen begünstigen. Die AMT sollte als Methode der Wahl zur Detektierung von DME in praxi geprüft werden. In Anlehnung an vorangegangene Studien sollten Daten zur Befallsintensität und zur Befallshäufigkeit erhoben werden. Eingeschlossen werden sollten saisonale Unterschiede, Alters-, Geschlechts- und Gewichtsunterschiede. In einem Zeitraum von 09/2014 bis 09/2015 wurden 421 Wildschweine untersucht. Dabei wurden Gewebeproben von vier definierten Stellen am Tierkörper entnommen (Backe, Bauch, Zunge, Zwerchfell). Und mittels AMT untersucht. Der Landkreis wurde in seine 19 Ämter und in die Stadt Neubrandenburg aufgeteilt, die wiederum in drei Altkreise statistisch zusammengefasst wurden. Geografische Besonderheiten bei der Gewässerstruktur wurden beachtet. Es wurden insgesamt 1330 Proben untersucht und eine Prävalenz für MSE von 40,1 % ermittelt. Im Ämtervergleich ist das Amt Seenlandschaft Waren (aus dem Altkreis WRN) mit einer Prävalenz von 63,3 % hervorzuheben. Die Auswertung des Entnahmezeitraums zeigte Schwankungen der Prävalenzen mit signifikant hohen Nachweisen sowohl in den Wintermonaten (Dezember 56,7 %, Januar 46,1 %) als auch in den Sommermonaten (Juni 76,5 %, Juli 69,2 %). Im Altersklassenvergleich traten am meisten positive Tiere in der AK 1 (46,2 %) auf. Im Gewebevergleich waren die Backe (max. 82DME/ Probe) und die Zunge (max. 33DME/ Probe) am höchsten mit DME befallen (in allen untersuchten Proben: Backe 592 DME; Zunge 314 DME). Dabei wurden im Altkreis WRN 907 von insgesamt 1166 DME gefunden. Schlussfolgerung: Die Ergebnisse dieser Arbeit unterstützen die bisherigen Daten. Die Anwendung der AMT ist für den routinemäßigen Einsatz geeignet. Im Landkreis MSE lassen sich geografischen Abhängigkeiten zwischen gewässerreichen und gewässerärmeren Gebieten aufzeigen. Es konnten keine statistisch signifikanten Alters-, Gewichts- und Geschlechtsunterschiede festgestellt werden. Die vorliegenden Daten ermöglichen eine Erweiterung rechtlicher Bewertungen der amtlichen Fleischuntersuchung und tragen einen entscheidenden Beitrag zur Ausrichtung des regionalen Verbraucherschutzes bei.

Einleitung: Innerhalb der Säugetiere ist ein Spektrum der entwicklungsgeschichtlichen Muster zur Geburt zwischen altrizial und präsozial bekannt. Nesthockende bzw. altriziale Arten bringen nach einer kurzen Trächtigkeit hilflose, unreife Jungtiere zur Welt. Nestflüchtende bzw. präsoziale Arten gebären nach einer langen Gestationsdauer gut entwickelte, reife Jungtiere. Vorläufige Daten deuten darauf hin, dass sich die Entwicklungsmuster des Neokortex zwischen nestflüchtenden und nesthockenden Spezies unterscheiden; ein detaillierter Vergleich der Gehirnentwicklung zwischen ihnen fehlt jedoch. Ziel der Untersuchungen: Ziel dieser Arbeit war es, die Muster der Gehirnentwicklung, insbesondere der Neokortex-Neurogenese und -Reifung, zwischen zwei Spezies desselben Taxons, dem nestflüchtenden Meerschweinchen vom Dunkin Hartley Stamm (DH) und dem nesthockenden Farbenzwerg (FZ)- Kaninchen , zu vergleichen und ein besseres Verständnis der Evolution von Altrizialität und Präsozialität bei Säugetieren zu ermöglichen. Tiere, Material und Methoden: In die Untersuchung gingen insgesamt 18 Gehirne von pränatalen DH und 19 Gehirne von prä- und postnatalen FZ ein. Das Alter der Tiere reichte vom Tag 15 bis Tag 60 post conceptionem (p. c.). Die Gehirne wurden in 4 % Paraformaldehyd fixiert und in Tissue-Tek eingebettet. Anschließend wurden vom Telencephalon 30 µm dicke Kryostatschnitte hergestellt. Die neuralen Vorläuferzellen (NPCs), postmitotischen Neurone sowie die charakteristischen Strukturen der Gliogenese und Neuronenreifung wurden mittels Immunhistochemie für die folgenden Marker untersucht: T-Box Gehirnprotein 1 (Tbr1) und 2 (Tbr2), gepaartes Box-Protein Pax6 (Pax6), Hu C/D- Protein (Hu C/D), Neurofilament H (NF), Mikrotubuli-assoziiertes Protein 2 (Map2), Basisches Myelinprotein (MBP), Synaptophysin und saures Gliafaserprotein (GFAP). Die Fluoreszenzbilder wurden mit dem konfokalen Laser-Scanning Mikroskop Leica SP8 aufgenommen und mit Fiji sowie Photoshop CS6 software (Adobe) prozessiert. Im Anschluss wurden die Zellen mit einem Fiji Multiclass Cell Counter plug-in quantifiziert und mit Prism ausgewertet. Die Summe der NPCs, sowie die Dicke der Kortikalplatte wurde von korrespondierenden Stadien der kortikalen Neurogenese (kN) des DH und des FZ mittels ungepaarten Student's t-Test statistisch ausgewertet, dabei wurden p-Werte unter 0,05 als signifikant angesehen. Die Untersuchungen wurden in Übereinstimmung mit dem deutschen Tierschutzgesetz durchgeführt und von der Landesdirektion Leipzig genehmigt (T 50/14, 48/16, 11/19). Ergebnisse: Zunächst wurde die kN der beiden Spezies untersucht. Der Beginn, der Höhepunkt und das Ende der kN wurden anhand des Auftretens Pax6-, Tbr2- und Tbr1 positiver Zellen festgestellt. Der FZ wies vom Tag 10/15 p. c. bis zum Tag 30/35 p. c. entsprechende NPCs auf, das DH hingegen vom Tag 20/25 p. c. bis zum Tag 40/50 p. c. Insgesamt zeigt das DH gemessen in p. c. Tagen also einen späteren Beginn und eine längere Dauer der kN. Das DH zeigte im Vergleich zum FZ zu Beginn der kN signifikant mehr Tbr2-positive/Pax6-negative NPCs und zum Ende signifikant mehr Pax6-positive/Tbr2-negative NPCs. Erstaunlich war, dass Unterschiede in den basalen Vorläuferzellen (BP)-Subtypen zwischen dem DH und dem FZ festgestellt wurden. Beim FZ wurde eine signifikant höhere Anzahl BPs gefunden, die Tbr2- und Pax6-positiv sind. Dies geht mit dem Ergebnis einher, dass auch die Anzahl der am Ende der kN generierten Neurone beim FZ höher ist als beim DH. Die Dicke der Kortikalplatte zum Ende der kN war hingegen beim DH signifikant dicker als beim FZ. Im zweiten Teil der Studie wurde die Gliogenese und Neuronenreifung der beiden Spezies untersucht. Hier konnten die Ergebnisse die grundlegende, den meisten Säugetieren gemeine, Abfolge des Auftretens der charakteristischen Strukturen für das DH und den FZ bestätigen. Der neurale Reifestatus zur Geburt zwischen den beiden untersuchten Spezies war deutlich unterschiedlich. Das DH verfügt im Gegensatz zum FZ zur Geburt bereits über Neurone mit gut entwickelten Dendriten und myelinisierte Axone sowie Astrozyten. Schlussfolgerungen: Die Studie liefert umfassende Daten zu den unterschiedlichen Mustern der Kortexentwicklung zwischen dem präsozialen DH und dem altrizialen FZ, die als empirische Referenzdaten in zukünftigen Studien dienen können und ein besseres Verständnis der Evolution von Altrizialität und Präsozialität bei Säugetieren ermöglichen. Während die grundsätzliche Reihenfolge der kortikalen Neuro- und Gliogenese und der Neuronenreifung während der Frühentwicklung in den untersuchten Spezies bestätigt wurde, unterscheidet sich ihr spezifischer Zeitpunkt in Bezug auf das p. c. Alter und den Zeitpunkt der Geburt deutlich. Interessanterweise deuten die Daten darauf hin, dass der Neokortex des FZ eine größere Menge an hochproliferativen BPs enthält als der des DH, was die Ursache für den höheren Neuronen-Output sein könnte. Der höhere Reifestatus des Neokortex des DH bei der Geburt ist ein Beleg für die Annahme, dass präsoziale Arten die morphologischen Voraussetzungen für ihren hohen Funktionszustand bei der Geburt erworben haben und dass die Gehirnexpansion bei ihren Neugeborenen größtenteils auf vorgeburtlich initiierte Prozesse der Gliogenese und Neuronendifferenzierung und nicht auf eine verstärkte Neurogenese zurückzuführen ist.:Inhalt Seite 1 Einleitung 1 2 Literaturübersicht 3 2.1 Aufbau und Entstehung des Neokortex 3 2.1.1 Makroskopisch- und mikroskopisch-anatomischer Aufbau des Großhirns, insbesondere des Neokortex 3 2.1.2 Nervenzelltypen und Gliazellen des Neokortex 7 2.1.3 Morphologische Entwicklung des Neokortex während der Embryonal- und Fetalperiode 9 2.1.4 Unterscheidung kortikaler Stammzellen 10 2.1.5 Pränatale Neurogenese des Neokortex 12 2.1.6 Migration der Neurone 15 2.1.7 Differenzierung und Reifung der Neurone 16 2.2 Altrizialität und Präsozialität 17 2.2.1 Grundlegende Merkmale altrizialer Spezies 17 2.2.2 Grundlegende Merkmale präsozialer Spezies 18 2.2.3 Unterschiede in der Gehirnentwicklung zwischen altrizialen und präsozialen Spezies 18 2.2.4 Indizes zur Differenzierung altrizialer und präsozialer Spezies 20 2.3 Der Farbenzwerg und das Meerschweinchen 22 2.3.1 Der Farbenzwerg 22 2.3.2 Das Meerschweinchen 25 2.3.3 Gemeinsamkeiten und Unterschiede 27 3 Publikationen 29 3.1 Stellungnahme zum Eigenanteil an den Arbeiten zur Publikation 1 29 3.1.1 Publikation 31 4 Diskussion 53 4.1 Beginn und Dauer der kortikale Neurogenese 53 4.2 Output der kortikalen Neurogenese 54 4.3 Neuronaler Reifezustand, IND und Nestflüchter-Score 57 4.4 Ausgewählte evolutionsbiologische Aspekte 60 5 Zusammenfassung 64 6 Summary 66 7 Literaturverzeichnis 68

Nasale Pathologien des Hundes, wie nasale Tumoren, idiopathische Rhinitiden, oronasale Defekte und sinonasale Aspergillosen, äußern sich in der klinischen Untersuchung meist mit ähnlichen lokalen Symptomen, wie chronischem Nasenausfluss, Niesen und nasalem Stridor. Für die Diagnose der Nasenhöhlenerkrankungen sind umfassende Untersuchungen in Narkose nötig. Bisher gibt es nur wenige Studien, in denen untersucht wird, ob und welche Veränderungen bei nasalen Erkrankungen im Blutbild und in blutchemischen Parametern nachweisbar sind. Um zu evaluieren, inwiefern Nasenhöhlenpathologien in Blutuntersuchungen detektiert werden können, wurden Serumentzündungsmarker und Blutratios bei den verschiedenen nasalen Erkrankungen untersucht und verglichen. Dazu sollten die Akute-Phase-Proteine C-reaktives Protein (CRP) und Haptoglobin, 25(OH)Vitamin D, die Neutrophilen-Lymphozyten-Ratio (NLR), Thrombozyten-Lymphozyten-Ratio (TLR) und Albumin-Globulin-Ratio (AGR) von Hunden mit verschiedenen nasalen Erkrankungen und gesunden Kontrolltieren bestimmt werden.

Einleitung: Perinatale Mortalitätsraten von mehr als 5 Prozent bei primiparen Rindern stellen ein häufig beschriebenes Problem der kommerziellen Milchviehhaltung dar. Ursächlich werden hauptsächlich eine hohe Körperkondition des Muttertieres sowie feto-pelvine Missverhältnisse diskutiert. Dabei kann eine Senkung der perinatalen Mortalitätsraten durch optimale Aufzucht unter Ausbildung einer niedrigen Kondition und eines großen Skelettes erreicht werden. Ziele der Untersuchungen: Ziel dieser Studie war die Aufzucht von Primipara in vier kommerziellen Milchviehbetrieben mit unterschiedlich stark ausgeprägten perinatalen Mortalitätsraten zu untersuchen. Dabei sollten Differenzen der Aufzucht und Körperentwicklung der Primipara detektiert werden, welche ursächlich für die jeweilige perinatale Kälbermortalität sein könnten, um somit das Tierwohl in der kommerziellen Milchwirtschaft zu verbessern. Tiere, Material und Methoden: Es wurden insgesamt 1085 primipare Holstein-Rinder untersucht. Die Aufzuchtrinder des jeweiligen Betriebes wurden dazu in 6 Altersgruppen (AG 0: 1. - 3. Lebenstag, AG 1: 1. - 3. Lebensmonat, AG 2: 4. - 9. Lebensmonat, AG 3: 10. - 15. Lebensmonat, AG 4: 2. - 6. Trächtigkeitsmonat, AG 5: 8. - 9. Trächtigkeitsmonat) eingeteilt und stichprobenartig quartalsweise je Altersgruppe und Betrieb 8 - 10 Tiere über den Untersuchungszeitraum untersucht. Es wurden Messungen zur skelettalen Entwicklung der Rinder, wie Kreuzbeinhöhe, Beckenbreite (BB) und Sitzbeinbreite, sowie Messungen zur Körperkondition, wie Lebendmasse (LM), Body-Condition-Score, sonographische Rückenfettdickenmessung (RFD) und bioelektrische Impedanzanalyse (BIA), durchgeführt. Die Messungen wurden mit Auswertungen der Totalen- Misch-Rationen (TMR) der Tiere und Stoffwechseluntersuchungen, sowie dem Wachstumshormon Insulin-Growth-Factor 1 und Abstammungsdaten der Tiere in Zusammenhang gebracht. Die statistische Auswertung erfolgte nach der Prüfung der Normalverteilung mittels Kolmogorov-Smirnov-Tests. Normalverteilte Daten wurden mittels multivariater Varianzanalyse (mANOVA) mit einem anschließenden Post-hoc-Test nach Bonferroni auf signifikante Unterschiede geprüft. Nicht normalverteilteDaten wurden mittels Kruskal-Wallis-Test nach DUNN-Bonferroni ausgewertet. Zusätzlich wurde der Korrelationskoeffizient nach Pearson ermittelt. Das Signifikanzniveau war P ≤ 0,05. Ergebnisse: Aus den 4 Betrieben (A - D) wurden dreimal Daten zur perinatalen Kälbermortalitätsrate erhoben. Insgesamt schwankten die Werte je nach Erhebung und Betrieb zwischen 3 % und 14 %. Für die Entwicklung der LM der jeweiligen Betriebe war ein ansteigender Verlauf von rund 39 kg (AG 0) auf rund 664 kg (AG 5) über die untersuchten Altersgruppen feststellbar, wobei signifikante betriebsindividuelle Differenzen auftraten. Ebenfalls war über die Altersgruppen ein ansteigender Verlauf der skelettalen Entwicklung der Tiere dokumentierbar, welcher in AG 5 noch nicht in allen Betrieben vollständig abgeschlossen war. Mittels der BIA konnten signifikante betriebsindividuelle Gesamtkörperfettgehalte (16,0 % – 19,3 %) der Färsen ermittelt werden. Zusätzlich wurde nachgewiesen, dass sich der Gesamtkörperfettgehalt im Alter von 8 – 15 Monaten reduziert. Retrospektiv wurde gezeigt, dass ein geringer Körperfettgehalt zum Zeitpunkt der erfolgreichen Besamung Einfluss auf das Abgangsgeschehen (≤ 10 % Fett) und die nachfolgende Totgeburtenrate (≤ 15 % Fett) haben kann. Es konnten bei der Bewertung der Milchfütterung und der TMR-Proben betriebsindividuelle Fütterungsstrategien festgestellt werden. Allen Betrieben war dabei eine Absenkung der umsetzbaren Energie der Ration in der AG 1 zur AG 3 gemein, während ebenfalls alle Betriebe eine energetische Aufwertung der Ration zur AG 5 vornahmen. Bei den Stoffwechseluntersuchungen konnten häufige Überschreitungen der freien Fettsäuren (FFS) oberhalb des Referenzwertes von 150 μmol/l festgestellt werden. Während diese Erhöhung in AG 3 betriebsindividuell bei 5 % - 35 % der untersuchten Tiere auftrat, lag in AG 4 bereits bei 8 % – 51 % der untersuchten Tiere der FFS-Wert über der Referenz und bei 30 % – 81 % der untersuchten Tiere in AG 5. Die genetische Abstammung, sowie ein signifikant früheres Erstbesamungsalter, der Tiere in Betrieb A unter noch nicht abgeschlossenem Skelettwachstum wurden als Ursachen für die Kälbermortalität des Betriebes diskutiert. Während in Betrieb B, mit der höchsten skelettalen Entwicklung der Tiere, ein hohes Gewicht in der AG 3 und der Abbau der RFD in AG 5 als ungünstig dargestellt wurde. In Betrieb C konnte die nicht bedarfsgerechte Fütterung, unter Erhöhung des Ketonkörpers, sowie die Ausbildung einer hohen Körperkondition, als nachteilig für die perinatale Mortalitätsrate detektiert werden. In Betrieb D war in den Altersgruppen 4 und 5 die Ausbildung der größten BB (49,0 cm bzw. 52,0 cm) vorteilhaft für die perinatale Mortalitätsrate. Schlussfolgerungen: Es wurden mehrfach in den Betrieben erhöhte Kälbermortalitätsraten detektiert. Hierfür ließen sich individuelle Begründungen aus der Aufzucht und Körperentwicklung der Tiere ableiten. Mittels der BIA konnten Gesamtkörperfettgehalte der Primipara bestimmt werden. Zudem wurde gezeigt, dass auch niedrige Körperfettgehalte mit erhöhten Abgangs- und Kälbermortalitätsraten einhergehen. Die festgestellten häufig erhöhten Werte der FFS der Primipara sollten weiter untersucht werden. Es bleibt dennoch zu beachten, dass je Betrieb andere Faktoren die Ursache der perinatalen Mortalitätsrate bildeten. Daher erscheint eine Ursachenforschung auf Betriebsebene unerlässlich, um die diese zukünftig zu reduzieren und einen Beitrag zu mehr Tierwohl leisten zu können.:1 Einleitung..................................................................................................................1 2 Literaturübersicht..................................................................................................... 2 3 Tiere, Material, Methoden .................................................................................................................................. 22 4 Ergebnisse .................................................................................................................................. 32 5 Diskussion .................................................................................................................................. 76 6 Zusammenfassung ................................................................................................................................. 93 7 Summary ................................................................................................................................. 95 8 Literaturverzeichnis .................................................................................................................................. 97 9 Anhang

Einleitung: Bei Fohlen ist bisher wenig bekannt über die Eisenparameter im Blut. Das Spurenelement Eisen ist für Säugetiere essenziell, seine Hauptaufgabe ist der Sauerstofftransport. Adulte Pferde nehmen das benötigte Eisen mit dem Raufutter auf, welches in der Regel ausreichend hohe Eisengehalte aufweist. Das Hauptmolekül zur Eisenspeicherung ist Gewebe-Ferritin. Das im Serum vorkommende Serum-Ferritin spiegelt die Gesamteisenmenge des Körpers wider. Im Rahmen einer systemischen Entzündung sinkt der Serum-Eisenspiegel, da Eisen ins Gewebe umverteilt wird und in das Gebiet der Entzündung abwandert. Für die Parameter des Eisenstoffwechsels gibt es keine Referenzwerte für Fohlen, für adulte Pferde gibt es lediglich einen Referenzbereich für Serum-Eisen von 1,00-3,61 mg/l. Es gibt keine Studien, bei denen die Eisenparameter von Fohlen im Alter von ein bis sechs Monaten bestimmt wurden. Ziel der Studie: Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Parameter des Eisenstoffwechsels im Serum bei akuter systemischer Entzündung bei ein bis sechs Monate alten Fohlen zu untersuchen. Außerdem sollte überprüft werden, inwiefern diese Veränderung des Eisenstoffwechsels zu einem Abfall der Serum-Eisenwerte führt. Tiere, Material und Methoden: In dieser prospektiven Studie wurden EDTA-Vollblut- und Serumproben von 66 gesunden Fohlen und 84 Fohlen mit einer akuten systemischen Entzündung in Form einer abszedierenden Bronchopneumonie genommen. Die Fohlen waren im Median 109 Tage alt. Die Diagnose 'Bronchopneumonie' wurde mittels Ultraschalldiagnostik gestellt, die Fohlen hatten am Tag der Probennahme einen sonografisch ermittelten Abszesscore von über 15 cm sowie eine rektal gemessene Körperinnentemperatur über 39,0 °C. Die gesunden Fohlen wiesen eine unauffällige klinische Allgemeinuntersuchung sowie Lungenultraschalluntersuchung am Tag der Probennahme sowie in der vorherigen und darauffolgenden Woche auf. Im Labor wurde der Serum-Amyloid-A-Gehalt bestimmt. Die gesunden Pferde wiesen SAA-Werte innerhalb des Referenzbereiches auf, bei den kranken Pferden bestätigte ein Wert > 7µg/ml die Diagnose einer akuten systemischen Entzündung. Aus der EDTA-Vollblutprobe wurde innerhalb von einer Stunde mittels Durchflusszytometrie die Blutleukozytenzahl bestimmt. Die Analyse der Serumproben erfolgte im Labor LABOKLIN mit dem Analysesystem Cobas 8000 von Roche. Die statistische Auswertung der Daten erfolgte mit dem Statistikprogramm SPSS (IBM Statistics 27). Die Daten der Gesamtpopulation (n = 150) waren nicht normalverteilt. Es wurde ein Mann-Whitney-U-Test als nicht parametrischer Test für zwei unabhängige Stichproben durchgeführt, um signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen zu ermitteln. Das Signifikanzniveau wurde auf p < 0,05 festgelegt. Ergebnisse: Bei der Auswertung der Probanden ergab sich für die gesunden Fohlen ein medianer SAA-Wert von 3,50 µg/ml, der der kranken Fohlen liegt mit 541 µg/ml hochsignifikant darüber. Die Bestimmung des Serum-Ferritin-Wertes ergab für die Gruppe der gesunden Fohlen einen Median von 3,80 µg/l (IQR 2,00-4,40 µg/l), der Median für die Gruppe der kranken Fohlen ist mit 4,60 µg/l (IQR 2,48-6,40 µg/l) signifikant (p = 0,003) höher. Die Serum-Eisenwerte der gesunden Fohlen lagen innerhalb des laborinternen Referenzbereichs für adulte Pferde (Median 1,57 mg/l; IQR 1,21-1,79 mg/l), auch die weiteren Bluteisenwerte entsprachen denen adulter Pferde. Die kranken Fohlen zeigten signifikant niedrigere Serum-Eisenwerte (Median 0,550 mg/l; IQR 0,368-0,778 mg/l), signifikant höhere Ferritin- und UIBC-Werte sowie eine signifikant geringere Eisensättigung. Die Auswertung der Leberenzymaktivitäten aus dem Serum ergab für die kranken Fohlen bei allen gemessenen Parametern im Durchschnitt niedrigere Werte als für die gesunden Fohlen. Bei dem Spurenelement Kupfer liegt der Median der gesunden Fohlen mit 18,8 µmol/l (IQR 16,4-20,1 µmol/l) im oberen Bereich der Referenzwerte von 7,9-21 µmol/l, der Median der kranken Fohlen liegt mit 25,7 µmol/l (IQR 23,1-29,0 µmol/l) signifikant über den Werten der gesunden Fohlen (p < 0,001). Schlussfolgerung: Durch eine akute systemische Entzündung kommt es zu einem Abfall des Serum-Eisens durch Umverteilung ins Gewebe und Abwanderung ins Entzündungsgebiet. Da es jedoch sowohl in der Literatur als auch in den Ergebnissen dieser Studie keine Hinweise auf einen absoluten Eisenmangel beim Fohlen gibt, sollte von einer Eisensupplementation in jedem Fall abgesehen werden.:1 Einleitung 1 2 Literaturübersicht 2 2.1 Vorkommen und chemische Eigenschaften von Eisen 2 2.2 Eisenmetabolismus 2 2.2.1 Absorption 2 2.2.2 Transport 3 2.2.3 Speicherung, Mobilisierung 4 2.2.4 Exkretion, Verlust 5 2.3 Physiologische Funktionen 6 2.4 Feststellung des Eisenstatus 7 2.5 Eisenbedarf des Pferdes 9 2.6 Eisengehalt von Futtermitteln 10 2.7 Eisenmangel 11 2.8 Supplementation von Eisen 12 2.9 Eisenüberschuss, Toxizität 12 2.10 Bakterieller Eisenstoffwechsel 13 2.11 Entzündung 14 2.11.1 Abszedierende Bronchopneumonie 15 2.12 Eisenstoffwechsel bei systemischer Entzündung 16 2.12.1 Ferritin als Akute-Phase-Protein 17 2.12.2 Serum-Eisen als Entzündungsmarker 17 3 Publikation 19 3.1 Vergleich des Eisenstatus im Serum von gesunden Fohlen und Fohlen mit Bronchopneumonie 19 4 Diskussion 30 5 Zusammenfassung 34 6 Summary 36 7 Literaturverzeichnis 38 Danksagung 47 / Introduction: Little is known about iron parameters in the blood of foals. The trace element iron is essential for mammals, its main task is the transport of oxygen. Horses take up the required iron with roughage, which has sufficiently high iron contents. The main molecule for iron storage is tissue ferritin. The serum ferritin found in the serum reflects the total amount of iron in the body. In the context of systemic inflammation, serum iron levels decrease as iron is redistributed to the tissues and migrates to the area of inflammation. There are no reference values for the parameters of iron metabolism for foals, for adult horses there is only a reference range for serum iron from 1.00-3.61 mg/L. There are no studies in which the iron parameters of foals were determined at the age of one to six months. Aim of the study: The aim of the present work was to investigate the parameters of serum iron metabolism in acute systemic inflammation in one- to six-month-old foals. In addition, it was to be determined to what extent this change in iron metabolism leads to a drop in serum iron levels. Animals, material, and methods: In this prospective study, EDTA whole blood and serum samples were collected from 66 healthy foals and 84 foals with acute systemic inflammation in the form of abscessed bronchopneumonia. The median age of the foals was 109 days. The diagnosis 'bronchopneumonia' was made by ultrasound diagnosis, the foals had a sonographically determined abscess score of more than 15cm as well as a rectally measured internal body temperature of more than 39.0 °C on the day of sampling. The healthy foals had an unremarkable clinical general examination and lung ultrasound on the day of sampling and in the previous and following week. In the laboratory, the serum amyloid A content was determined, a value > 7µg/mL confirmed the diagnosis of acute systemic inflammation. From the EDTA whole blood sample, the blood leucocyte count was determined within one hour by flow cytometry. The serum samples were analyzed in the LABOKLIN laboratory using the analyzer Cobas 8000 from Roche. Statistical analysis of the data was performed with SPSS (IBM Statistics 27). The data of the total population (n = 150) were not normally distributed. A Mann-Whitney U test was performed as a non-parametric test for two independent samples to determine significant differences between the groups. The significance level was set at p < 0.05. Results: The evaluation of the blood samples showed a median SAA level of 3.50 µg/mL for the healthy foals, the median of 541 µg/mL for the sick foals was significantly higher than in healthy foals. The determination of serum ferritin showed a median of 3.80 µg/l (IQR 2.00-4.40 µg/l) for the group of healthy foals, the median for the group of sick foals was significantly (p = 0.003) higher at 4.60 µg/l (IQR 2.48-6.40 µg/l). The serum iron values of the healthy foals were within the laboratory reference range for adult horses (median 1.57 mg/l; IQR 1.21-1.79 mg/l). The other blood iron values also corresponded to those of adult horses. The sick foals showed significantly lower serum iron levels (median 0.550 mg/l; IQR 0.368-0.778 mg/l), significantly higher ferritin and UIBC levels and significantly lower iron saturation. The evaluation of liver enzyme activities from the serum showed lower values on average for the sick foals than for the healthy foals for all measured parameters. For the trace element copper, the median of the healthy foals with 18.8 µmol/l (IQR 16.4-20.1µmol/l) is in the upper range of the reference values of 7.9-21µmol/l, the median of the sick foals with 25.7 µmol/l (IQR 23.1-29.0 µmol/l) is significantly higher than the values of the healthy foals (p < 0.001). Conclusion Acute systemic inflammation causes a drop in serum iron due to redistribution into the tissues and migration into the area of inflammation. However, since there is no evidence of an absolute iron deficiency in foals, either in the literature or in the results of this study, iron supplementation should be avoided in any case.:1 Einleitung 1 2 Literaturübersicht 2 2.1 Vorkommen und chemische Eigenschaften von Eisen 2 2.2 Eisenmetabolismus 2 2.2.1 Absorption 2 2.2.2 Transport 3 2.2.3 Speicherung, Mobilisierung 4 2.2.4 Exkretion, Verlust 5 2.3 Physiologische Funktionen 6 2.4 Feststellung des Eisenstatus 7 2.5 Eisenbedarf des Pferdes 9 2.6 Eisengehalt von Futtermitteln 10 2.7 Eisenmangel 11 2.8 Supplementation von Eisen 12 2.9 Eisenüberschuss, Toxizität 12 2.10 Bakterieller Eisenstoffwechsel 13 2.11 Entzündung 14 2.11.1 Abszedierende Bronchopneumonie 15 2.12 Eisenstoffwechsel bei systemischer Entzündung 16 2.12.1 Ferritin als Akute-Phase-Protein 17 2.12.2 Serum-Eisen als Entzündungsmarker 17 3 Publikation 19 3.1 Vergleich des Eisenstatus im Serum von gesunden Fohlen und Fohlen mit Bronchopneumonie 19 4 Diskussion 30 5 Zusammenfassung 34 6 Summary 36 7 Literaturverzeichnis 38 Danksagung 47

Einleitung: Degenerativ-entzündliche Gelenkerkrankungen und insbesondere die Osteoarthritis (OA) gehören zu den häufigsten orthopädischen Erkrankungen beim Pferd und führen in vielen Fällen zu langfristigen und teilweise dauerhaften Leistungseinschränkungen. Ätiologisch ist die OA bei jungen Pferden hauptsächlich auf ein akutes oder repetitives Trauma zurückzuführen, während bei älteren Pferden von einem chronisch-degenerativen Krankheitsprozess ausgegangen werden kann. Zahlreiche klinische Studien konnten vielversprechende Therapieerfolge mit der intraartikulären Anwendung von potenziell regenerativ wirkenden Therapeutika aus autologen und allogenen Blutprodukten oder mesenchymalen Stromazellen (MSC) in unterschiedlichen OA-Modellen darlegen. Allerdings besteht aufgrund der heterogenen Studienlage bisher weitgehend Unklarheit über den Langzeiterfolg dieser sogenannten Orthobiologika bei Pferden mit natürlich auftretender OA. Zielsetzung: Die Zielsetzung dieser Arbeit war es, über eine statistische Aufarbeitung der Studienlage aus den Jahren 2007-2020 eine fundierte Aussage zu Langzeiterfolgen und zur Anwendungssicherheit von intraartikulär applizierten Orthobiologika bei natürlich auftretender OA beim Pferd zu treffen. Es wurde die Hypothese aufgestellt, dass die Anwendung von Orthobiologika eine sichere und effektive Therapieoption bei Pferden mit natürlich auftretender OA ist. Methoden: Für die Beurteilung wurde ein systematisches Review der aktuell publizierten Literatur in englischer und deutscher Sprache der Jahre 2007 bis 2020 mit anschließender Meta-Analyse angefertigt und ausgewertet. Die Literaturrecherche erfolgte über öffentlich zugängliche, anerkannte Wissenschaftsplattformen unter Nutzung definierter Schlüsselwörter. Es wurden zunächst alle klinischen Studien, die sich mit der Anwendung von Orthobiologika bei natürlich entstandener OA beim Pferd auseinandersetzen gesammelt und entsprechend festgelegter Ein- und Ausschlusskriterien selektiert. Für das systematische Review wurden klinische Studien, die eine intraartikuläre Behandlung mit MSC und/oder autologen Blutprodukten mit einer sechsmonatigen oder längeren Nachuntersuchungszeit der Pferde erfasst. Verglichen wurde der Lahmheitsgrad, gemessen an den Erfolgen in Wettkämpfen, Rückkehr in den Turniersport oder der Nutzung auf dem ursprünglichen Leistungsniveau, vor und nach der intraartikulären Behandlung. Zudem wurden auftretende Nebenwirkungen nach der Behandlung dokumentiert. Für die Meta-Analyse wurden ausschließlich randomisierte und kontrollierte Studien (RCTs) genutzt. Exkludiert wurden in-vivo-Studien mit induzierter OA, invitro- Studien oder Studien mit konventionellen Behandlungsmethoden. Jede Studie des systematischen Reviews wurde auf systematische Fehler untersucht und auf das Biasrisiko gemäß den „Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA)“-Leitlinien getestet. Um die Ergebnisse mittels der Methodik der Meta-Analyse zu vergleichen, wurde das Quotenverhältnis (Odds Ratio) mit einem 95 % Konfidenzintervall berechnet. In einem random-effects Modell wurde jede Studie mit ihrer geschätzten Effektgröße und dem entsprechenden Konfidenzintervall im Forest Plot grafisch dargestellt. Die Heterogenität wurde mit I² für die Studien berechnet und mit einem Ergebnis von I² > 50 % als signifikant eingestuft. Ein Ergebnis wurde als signifikant angesehen, wenn sich p < 0,05 darstellte. Ergebnisse: Die elektronische und manuelle Recherche ergab insgesamt 271 Studien. Davon erfüllten 13 Studien die Einschlusskriterien für das systematische Review, wobei in fünf Studien die OA mit MSC behandeltet wurde. In acht der 13 Studien wurden autologe Blutprodukte verabreicht, davon wurde in drei Studien autologes konditioniertes Serum (ACS) angewandt. In den verbleibenden fünf Studien wurden zelluläre Eigenblutprodukte mit einer erhöhten Thrombozytenkonzentration verwendet. Insgesamt wurden bei zwei der 13 Studien ein geringes Risiko für eine statistische Verzerrung festgestellt. Nach der intraartikulären Behandlung mit orthobiologischen Therapeutika wurde eine durchschnittliche Verbesserung des Lahmheitsgrades um 65 % erreicht, unabhängig von der Art des verwendeten Orthobiologikums. Elf der 13 Studien zeigten einen generellen positiven Effekt nach der Behandlung, mit Pferden die auf ihr ursprüngliches Leistungsniveau zurückkehrten. Vier der 13 Studien erwiesen sich geeignet für die Meta-Analyse und wurden mittels Forest Plot exprimiert. Hier wurde die Reduktion des Lahmheitsgrades der Behandlungs- und der Kontrollgruppe verglichen. Die Heterogenität der Langzeitstudien mit einem Beobachtungszeitraum von mindestens sechs Monaten war moderat mit einem Heterogenitätsindex von I² = 55 %. Alle Studien mit einem OR-Wert > 1 begünstigen die experimentelle Gruppe, was hier zutreffend war (OR 17,02; 95 % CI: 8,5474 bis 33,8849 p < 0,0001). In keiner Studie wurde die Grenze zur Unwirksamkeit überschritten, was darauf hindeutet, dass der Behandlungseffekt in allen Studien als ähnlich eingeschätzt wurde. In der Langzeitbeobachtung führte die Anwendung von intraartikulär verabreichten orthobiologischen Therapeutika zu einer Verringerung der Lahmheit bei 73 %, während die Lahmheit in der Kontrollgruppe bei 17 % reduziert wurde. Transiente Nebenwirkungen im Sinne eines sogenannten „joint flare“, einer aseptischen, entzündlichen Gelenkreaktion, waren in allen dokumentierten Fällen (n = 15, 3 %) der insgesamt 518 ausgewerteten Pferde überwiegend selbstlimitierend und führten in nur einem Fall aufgrund fehlender Aufrechterhaltung der Verblindung zu einem Studienausschluss. Schlussfolgerung: Den eingeschlossenen Studien zufolge zeigten Pferde mit natürlich auftretender OA nach einer intraartikulären Behandlung mit orthobiologischen Therapeutika im Vergleich zur Kontrollgruppe im Langzeit-Follow-up einen signifikant geringeren Grad an Lahmheit bei hoher Anwendungssicherheit. Keines der Pferde zeigte nach Behandlung signifikante Nebenwirkungen.:Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis Tabellenverzeichnis 1. Einleitung 2. Literaturübersicht 2.1 Die Osteoarthritis beim Pferd 2.1.1 Ätiologie beim Pferd 2.1.2 Pathomechanismus der Osteoarthritis 2.1.3 Osteoarthritis auf zellulärer Ebene 2.1.4 Histologische Studien zur Osteoarthritis beim Pferd 2.2 Regenerative/-Orthobiologische Therapien bei Osteoarthritis 2.2.1 Das therapeutische Konzept orthobiologischer Therapieansätze 2.2.2 Behandlungsoptionen der Osteoarthritis beim Pferd 2.2.3 Osteoarthritis: Das Pferd als Modelltier 2.3 Evidenzbasierte Medizin 2.3.1 Definition der evidenzbasierten Medizin 2.3.2 Das Systematische Review 2.3.3 Risk of bias 2.3.4 Die Meta-Analyse 3. Publikation 4. Diskussion 4.1 Methodische Diskussion der Studienauswertung 4.2 Kritische Begutachtung verschiedener OA-Modelle 4.3 Heterogenität der Studien 4.3.1 Diversität der Behandlungsmethoden 4.3.2 Uneinheitliche Definition des Erfolgsmerkmals und der Untersuchung 4.4 Kritik an randomisierten, kontrollierten Studien 4.5 Kritik an der Meta-Analyse 4.6 Schlussfolgerung 5. Zusammenfassung 6. Summary Literaturverzeichnis Danksagung / Introduction: Degenerative-inflammatory joint diseases, specifically osteoarthritis (OA), are among the most common orthopedic diseases in horses and usually lead to long-term and even permanent performance limitations. Etiologically, OA in young horses is mainly caused by an acute or repetitive joint trauma, whereas chronic degenerative process is stated in older horses. Numerous clinical studies have been demonstrated promising therapeutic success by intra-articular application of potentially regenerative therapeutics derived from autologous and allogeneic blood products or mesenchymal stromal cells (MSCs) in different OA models. However, the long-term success of these so named orthobiologics in horses with naturally occurring OA is controversially discussed due to the heterogeneity of studies. Objectives: The objective of this study was a statistical analysis of published literature between the years 2007-2020 regarding long-term success and safety of intraarticular orthobiologics in naturally occurring OA in horses. It was hypothesized that the use of orthobiologics is a safe and effective therapeutic option in horses with naturally occurring OA. Material and Methods: For assessment, a systematic review of the currently published literature in English and German from 2007-2020 with subsequent meta-analysis was performed and evaluated. The literature search was conducted via publicly available, recognized scientific platforms using defined keywords. First, all clinical studies dealing with the use of orthobiologics in naturally occurring OA in horses were reviewed and selected according to defined inclusion and exclusion criteria. All clinical trials that included intraarticular treatment with MSCs and/or autologous blood products with an at least six-month follow-up were included in the systematic review. The degree of lameness prior and after intraarticular treatment was evaluated (comparison of the success rate, horses working on competition, horses working at trainings level, lame free horses). In addition, any adverse effects that occurred after treatment were documented. For meta-analysis only randomized controlled trials (RCTs) were included. In vivo studies with chemically or experimentally induced OA, in vitro studies or studies used conventional treatments were excluded. Each study included in the systematic review was examined to the risk of bias according to the „preferred reporting items for systematic reviews and meta-analyses (PRISMA)” guidelines. To compare dichotomous outcomes via meta-analysis, an odds ratio (OR) with 95 % confidence interval (CI) was calculated. A random-effects model was used describing the overall outcome in a forest plot. The I² statistic was used to assess heterogeneity with a result of I² > 50 % classified as significant. Overall, a result was considered significant with p < 0,05. Results: The initial electronic and manual research resulted in a total of 271 studies. Of these, 13 studies met the inclusion criteria for the systematic review, whereof five studies used MSCs as an orthobiologic treatment option. In three of the 13 studies administered autologous conditioned serum (ACS) and the remaining five studies used cellular autologous blood products with an increased platelet concentrate. Overall, two studies considered to be at a low risk of bias. After intra-articular treatment with orthobiologic therapeutics, an average improvement of 65 % in lameness was achieved, regardless the type of orthobiologic agent used. Eleven of the 13 studies showed a general positive effect after treatment with horses returning to their original performance level. Four of the 13 studies proved suitable for metaanalysis and were expressed using forest plot. The reduction in the degree of lameness between the treatment and control groups was compared. There was moderate heterogeneity in the long-term studies with an observation period of at least six months, I² = 55 %. All studies with an OR value > 1 favor the experimental group, which was appropriate here (OR 17,02; 95 % CI: 8,5474 to 33,8849 p < 0,0001). No study crossed the line into ineffectiveness, indicating that the treatment effect was considered similar among the studies. In the long-term follow-up, the use of intraarticularly administered orthobiologics led to a reduction in lameness in 73 % reduction in lameness, while lameness was reduced in 17 % in the control group. All documented cases (n = 15, 3 %) of the total 518 horses evaluated experienced transient adverse effects, also referred to as “joint flare”, an aseptic, inflammatory, and in most cases self-limiting joint reaction. One case resulted in exclusion from the study because blinding could not be maintained. Conclusion: According to the included studies, horses with naturally occurring OA after intraarticular treatment with orthobiologic therapeutics demonstrated a significantly lower degree of lameness at long-term follow-up compared to the control group, with a high level of safety of use. None of the horses showed significant side effects after treatment.:Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis Tabellenverzeichnis 1. Einleitung 2. Literaturübersicht 2.1 Die Osteoarthritis beim Pferd 2.1.1 Ätiologie beim Pferd 2.1.2 Pathomechanismus der Osteoarthritis 2.1.3 Osteoarthritis auf zellulärer Ebene 2.1.4 Histologische Studien zur Osteoarthritis beim Pferd 2.2 Regenerative/-Orthobiologische Therapien bei Osteoarthritis 2.2.1 Das therapeutische Konzept orthobiologischer Therapieansätze 2.2.2 Behandlungsoptionen der Osteoarthritis beim Pferd 2.2.3 Osteoarthritis: Das Pferd als Modelltier 2.3 Evidenzbasierte Medizin 2.3.1 Definition der evidenzbasierten Medizin 2.3.2 Das Systematische Review 2.3.3 Risk of bias 2.3.4 Die Meta-Analyse 3. Publikation 4. Diskussion 4.1 Methodische Diskussion der Studienauswertung 4.2 Kritische Begutachtung verschiedener OA-Modelle 4.3 Heterogenität der Studien 4.3.1 Diversität der Behandlungsmethoden 4.3.2 Uneinheitliche Definition des Erfolgsmerkmals und der Untersuchung 4.4 Kritik an randomisierten, kontrollierten Studien 4.5 Kritik an der Meta-Analyse 4.6 Schlussfolgerung 5. Zusammenfassung 6. Summary Literaturverzeichnis Danksagung

Einleitung: In vorhergehenden Studien zur Gesundheit von Mastputen in Deutschland waren am Schlachthof auffallend hohe Prävalenzen von grün verfärbten Lebern bei unter ökologischen Bedingungen gemästeten Puten im Vergleich zu konventionell gemästeten Puten aufgefallen. Die Ursache für die Grünfärbung konnte bislang nicht abschließend geklärt werden und eine multifaktorielle Ätiologie wurde vermutet, bei der eine Schwächung des Immunsystems einen größeren Einfluss auf die Entstehung hat als einzelne Krankheitserreger. Von der Vitamin D3-Versorgung und dem Futterentzug abgesehen, gab es noch keine Untersuchungen zu nutritiven Einflüssen auf die Entstehung der grünen Lebern. Ziele der Untersuchung: Ziel dieser Studie war es, die formale Pathogenese grüner Lebern zu klären und mögliche nutritive Einflüsse auf die Entstehung des Grüne-Leber-Syndroms zu identifizieren. Um dies zu erreichen, sollte ein möglicher direkter Einfluss von Nährstoffkonzentrationen im Futter auf die Prävalenz grüner Lebern sowie eine indirekte Wirkung der Nährstoffversorgung auf den Zustand des Immunsystems und die Leberfunktion betroffener Puten in Zusammenhang mit dem Grüne-Leber-Syndrom untersucht werden. Tiere, Material und Methoden: Aus fünf verschiedenen Betrieben wurden während zwei aufeinanderfolgenden Mastdurchgängen Futterproben von zehn weiblichen Bronzeputen-Herden aus allen fünf Fütterungsphasen gesammelt und analysiert. Die Konzentrationen der Rohnährstoffe, Energie, Aminosäuren, Mengenelemente, Spurenelemente und Vitamine D3 und E wurden bestimmt. Insgesamt 360 weibliche Bronzeputen (20 aus jeder Herde bei zwei ausgefallenen Untersuchungen) wurden zu zwei Untersuchungszeitpunkten (im Alter von 70 bis 75 Tagen bzw. 120 bis 127 Tagen) geschlachtet und auf das Vorliegen einer grünen Leber untersucht. Bei sechs Puten mit (falls vorhanden) und sechs Puten ohne grüne Leber wurden hämatologische und klinisch-chemische Blutuntersuchungen durchgeführt und die Leberkonzentration von Vitamin E und Selen bestimmt (130 Putenhennen insgesamt). Bei der statistischen Auswertung der Ergebnisse wurden die Blutparameter und Lebergewebskonzentrationen von Individuen mit bzw. ohne grüne Leber sowie von Puten aus Herden mit bzw. ohne Vorkommen von grünen Lebern zu beiden Untersuchungszeitpunkten getrennt verglichen. Hierfür wurden die Daten mithilfe des Shapiro-Wilk-Tests auf Normalverteilung getestet. Normalverteilte Daten wurden mit dem t-Test für unabhängige Stichproben verglichen, nicht normalverteilte Daten mit dem Mann-Whitney-U-Test zur Überprüfung auf Signifikanz zwischen zwei unabhängigen Stichproben. Darüber hinaus wurden Korrelationsberechnungen zwischen den angebotenen Energie- und Nährstoffkonzentrationen in den relevanten Versorgungsphasen und der Prävalenz grüner Lebern sowie der analysierten Blutparameter zu beiden Untersuchungszeitpunkten durchgeführt. Dies erfolgte bei Normalverteilung der Daten mittels Korrelationskoeffizient nach Bravais-Pearson (r) und bei nicht normalverteilten Daten mittels Spearman’schem Rangkorrelationskoeffizienten (ρ). Unterschiede wurden bei zweiseitiger Irrtumswahrscheinlichkeit von p ≤ 0,05 als signifikant gewertet. Ergebnisse: Grüne Lebern wurden mit einer Prävalenz von 8,7 % in der frühen Mastphase (0,0 bis 68,4 % innerhalb der einzelnen Herden) und 9,4 % in der späten Mastphase (0,0 bis 26,3 % innerhalb der Herden) festgestellt. In beiden Mastphasen wurden bei Individuen mit grüner Leber eine signifikant höhere Gesamtleukozytenzahl und ein niedrigeres Albumin/Globulin-Verhältnis nachgewiesen. Im Alter von 70 bis 75 Tagen war dies bedingt durch eine höhere Lymphozytenzahl bzw. eine niedrigere Albuminkonzentration, während im Alter von 120 bis 127 Tagen mehr heterophile Granulozyten und eine höhere Globulinkonzentration ursächlich waren. In der frühen Mastphase wiesen Individuen mit grüner Leber auch eine signifikant höhere Glutathionperoxidase (GPX-) sowie Glutamatdehydrogenase-Aktivität verglichen mit gesunden Puten auf. Bei Puten aus Herden mit dem Vorkommen grüner Lebern zum frühen Untersuchungszeitpunkt wurden mehr Leukozyten und eine höhere GPX-Aktivität nachgewiesen. Es wurden niedrigere Vitamin E-Gehalte in der Leber beim Auftreten von grünen Lebern verglichen mit unauffälligen Herden gemessen. Die Nährstoffgehalte der Phasenfuttermittelproben waren überwiegend homogen und im Vergleich zur Vorgängerstudie deutlich verbessert. Mengen- und Spurenelement- sowie Vitamingehalte waren bedarfsdeckend und lagen teilweise über den gesetzlichen Grenzwerten, aber nicht in toxischen Bereichen. Die Aminosäuren- und Energiekonzentrationen lagen zum Ende der Mastphase unter den aktuellen Empfehlungen der Gesellschaft für Ernährungsphysiologie sowie der Polish Academy of Sciences und des polnischen Zweigs der World’s Poultry Science Association. Eine signifikant negative Korrelation zwischen der Prävalenz grüner Lebern und dem Gehalt einzelner Aminosäuren in verschiedenen Versorgungsphasen konnte dargestellt werden. Schlussfolgerungen: Das Auftreten des Grüne-Leber-Syndroms war zu beiden Untersuchungszeitpunkten durch einen Entzündungsprozess charakterisiert, der sich in der frühen Mastphase subakut und herdenübergreifend darstellte, während in der späten Mastphase ein akuter Entzündungsprozess bei Individuen mit grüner Leber stattfand. Die Ergebnisse der Futteranalysen, Blutuntersuchungen und Vitamin E- und Selen-Leberkonzentrationen lassen auf eine adäquate Immunantwort auf oxidativen Stress schließen. Das Auftreten einer grünen Leber kann als Zeichen für eine Entzündungsreaktion im Körper der betroffenen Puten aufgrund verschiedener Pathogene gewertet werden. Ein direkter nutritiver Trigger für das Auftreten des Grüne-Leber-Syndroms konnte aufgrund der Limitationen der Studie und der homogenen Nährstoffgehalte der Futterproben nicht festgestellt werden. Der Einfluss einer adäquaten Nährstoffversorgung wird aufgrund der Ergebnisse dieser Studie postuliert und wäre in experimentellen Untersuchungen unter standardisierten Bedingungen zu überprüfen.:Abkürzungsverzeichnis III Tabellenverzeichnis V 1 Einleitung S.1 2 Literaturübersicht S.2 2.1 Das Grüne-Leber-Syndrom der Pute S.2 2.1.1 Auftreten und Prävalenz S.2 2.1.2 Kausale Pathogenese des Grüne-Leber-Syndroms S.2 2.1.2.1 Zusammenhang mit dem Turkey Osteomyelitis Complex S.2 2.1.2.2 Faktoren für das Grüne-Leber-Syndrom S.3 2.1.3 Formale Pathogenese der grün verfärbten Leber S.4 2.1.4 Hämatologische und klinisch-chemische Parameter in Zusammenhang mit Hepatopathien beim Vogel S.5 2.1.5 Nutritive Einflussfaktoren auf das Immunsystem in Zusammenhang mit dem Grüne-Leber-Syndrom S.6 2.1.5.1 Rohprotein und Aminosäuren S.7 2.1.5.2 Umsetzbare Energie S.7 2.1.5.3 Kalzium und Phosphor S.8 2.1.5.4 Vitamin D3 S.8 2.1.5.5 Selen und Vitamin E S.9 2.1.5.6 Zink und Mangan S.10 2.1.5.7 Weitere nutritive Einflussfaktoren auf das Immunsystem S.10 2.2 Putenfütterung S.11 2.2.1 Genutzte Futtermittel S.11 2.2.2 Fütterungspraxis von Mastputen unter konventionellen Bedingungen S.11 2.2.3 Futteraufnahmeverhalten S.12 2.2.4 Versorgungsempfehlungen für Energie und Nährstoffe S.13 2.2.5 Futtermittelzusatzstoffe S.18 2.2.6 Fütterung von Mastputen unter ökologischen Bedingungen S.18 2.2.6.1 Gesetzliche Vorgaben S.18 2.2.6.2 Fütterungspraxis S.20 2.2.6.3 Herausforderungen S.21 2.2.6.4 Lösungsansätze S.21 3 Publikation S.23 3.1 Untersuchungsziele und Fragestellungen der vorliegenden Arbeit S.23 3.2 Publikation S.23 4 Diskussion S.48 4.1 Studiendesign S.48 4.2 Formale und kausale Pathogenese des Grüne-Leber-Syndroms S.48 4.3 Beteiligung der Nährstoffversorgung an der Entstehung des Grüne-Leber-Syndroms S.51 4.3.1 Aminosäuren und umsetzbare Energie S.51 4.3.2 Spurenelemente und Vitamine S.53 4.3.2.1 Vitamin D3 S.53 4.3.2.2 Vitamin E und Selen S.54 4.3.3 Vergleich mit der Vorgängerstudie S.55 4.3.4 Aktuelle Entwicklungen in der ökologischen Putenfütterung S.56 4.4 Limitationen der Studie S.57 4.5 Schlussfolgerungen S.57 5 Zusammenfassung S.59 6 Summary S.61 7 Literaturverzeichnis S.63 8 Danksagung S.76

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Einleitung Die FSME ist die medizinisch bedeutsamste zeckenübertragene Krankheit in Europa und Asien. In Europa erkranken jährlich mehrere tausend Menschen an der FSME. Zur Seroprävalenz der FSME liegen wenige Daten vor, da seit dem Aufkommen der FSME-Impfung in den 80er Jahren in Deutschland eine Unterscheidung von Impf- und Infektionsantikörpern mittels konventioneller serologischer Methoden nicht mehr möglich war. Die Entwicklung eines neuen ELISAs im Jahr 2020, der auf dem Nichtstrukturprotein 1 (NS1) basiert, macht diese Unterscheidung möglich. Ziele der Arbeit Die Ziele der durchgeführten Studie waren die Bestimmung von epidemiologischen Zielgrößen wie Seroprävalenz, Infektions- und Immunitätsrate sowie das Generieren neuer Daten zum Manifestationsindex im endemischen Landkreis Ortenaukreis in Baden-Württemberg. Das Vorliegen historischer Daten zur Seroprävalenz, die vor Einführung der Impfung im Landkreis Ortenaukreis erhoben wurden, schaffte zudem die interessante Möglichkeit, die Häufigkeit der FSME-Infektionen in einem endemischen Gebiet über einige Jahrzehnte zu vergleichen. Des Weiteren wurden die Blutproben auf neutralisierende Antikörper hin untersucht und die serologische Immunitätsrate der Proben mit vom Robert Koch-Institut bereitgestellten Zahlen zum Impfschutz in der Bevölkerung verglichen. Material und Methoden Insgesamt wurden 2220 Blutspenderestproben, die größtenteils aus dem Landkreis Ortenaukreis in Baden-Württemberg stammen, beprobt. Die FSME-Meldezahlen für das untersuchte Gebiet wurden vom RKI bereitgestellt. Zuerst wurden alle Blutproben mit einem IgG-ELISA auf IgG-Antikörper gegen die FSME getestet. Alle in diesem ELISA positiven Proben wurden im weiteren Verlauf mit dem neuen NS1-ELISA auf IgG-Antikörper gegen das NS1-Protein getestet. Alle im IgG-ELISA positiven und im NS1-ELISA negativen Proben wurden mittels SNT auf das Vorhandensein neutralisierender Antikörper überprüft. Der IIFT wurde zur Überprüfung von kreuzreaktiven Antikörpern verwendet. Die auf Daten der Krankenversicherungen basierende Durchimpfungsrate für den Ortenaukreis wurde vom Robert Koch-Institut bereitgestellt. Ergebnisse Von den 2220 Proben wiesen 57 % (1257/2220) IgG-Antikörper gegen die FSME auf. 125 der 2220 Proben, also 5,6 %, wurden mithilfe des NS1-ELISAs positiv auf eine vorangegangene FSME-Infektion getestet. Bei wenigen Proben wurden kreuzreagierende Antikörper gefunden, die durch andere Flaviviren induziert wurden (7/2220). Es konnte ein Manifestationsindex von ca. 2 % ermittelt werden, sowie eine hohe Anzahl an stillen Infektionen von über 250 pro 100.000 Einwohnern pro Jahr. Für ca. 55 % (1150/2104) der Proben wurde ein neutralisierender Antikörpertiter gegen das FSME-Virus ermittelt. Schlussfolgerung In den dieser Arbeit zugrunde liegenden Studien wurden neue Daten zu FSME-Inzidenz und Manifestationsindex in einem endemischen Gebiet generiert. Nach Vergleich mit Daten aus dem Jahr 1986 ist festzustellen, dass die Ergebnisse für einen etwa siebenfachen Anstieg der FSME-Infektionsraten im untersuchten Gebiet trotz der Verfügbarkeit eines hochwirksamen Impfstoffs sprechen. Die serologische Immunitätsrate ist signifikant höher als die vom Robert Koch-Institut für den Ortenaukreis erhobenen Zahlen zum Impfschutz (ca. 20 %), was für eine längere Haltbarkeit der von der Impfung induzierten Antikörper sprechen könnte, als ursprünglich angenommen. Diese Arbeit verdeutlicht außerdem den Nutzen von Seroprävalenzstudien zur Ergänzung Inzidenz-basierter Risikobewertung von Gebieten, in denen das FSME-Virus endemisch ist.:1 Einleitung......................................................................................1 2 Literaturübersicht.........................................................................2 2.1 Frühsommer-Meningoenzephalitis-Virus (FSME-Virus)................2 2.1.1 Virologie................................................................................2 2.1.2 Virusreplikation.....................................................................3 2.1.3 Epidemiologie in Deutschland..............................................4 2.1.4 Übertragungszyklus des FSME-Virus...................................6 2.1.5 Infektion und Krankheitsverlauf............................................8 2.1.6 Impfung.................................................................................9 2.1.7 Diagnostik............................................................................10 2.1.8 Serologische Methoden.......................................................11 3 Publikationen...............................................................................14 3.1 Eigenanteil Publikation 1..............................................................14 3.1.1 Publikation 1........................................................................16 3.2 Eigenanteil Publikation 2..............................................................25 3.2.1 Publikation 2........................................................................26 4 Diskussion....................................................................................36 5 Zusammenfassung.......................................................................44 6 Summary......................................................................................46 7 Referenzen...................................................................................48 7.1 Literatur........................................................................................48 7.2 Abbildungsverzeichnis.................................................................59 8 Danksagung.................................................................................60 / Introduction TBE is the medically most significant tick-borne disease in Europe and Asia. In Europe, several thousand people fall ill with TBE every year. There is little data available on the seroprevalence of TBE, because the availability of TBE vaccination since the 1980s in Germany has made it no longer possible to distinguish between vaccine- and infection-induced antibodies using conventional serological methods. The development of a new ELISA in 2020 based on the non-structural protein 1 (NS1) makes this distinction possible. Objectives The study’s objectives were to determine epidemiological target points such as seroprevalence, infection and serological immunity rates and to generate new data on the manifestation index in the endemic district of Ortenaukreis in Baden-Württemberg. The availability of historical seroprevalence data collected before the introduction of TBE vaccination in the Ortenaukreis district also provided the interesting opportunity to compare the prevalence of TBE infections in an endemic area over several decades. Additionally, the blood samples were analysed for neutralising antibodies, and the serological immunity rate of the sample size was compared with numbers on the vaccination rate in the population provided by the Robert Koch Institute (RKI). Material and Methods A total of 2220 blood donor samples, most of which came from the Ortenaukreis district in Baden-Württemberg, were sampled. The RKI provided TBE reporting numbers for the region of interest. All blood samples were initially tested for IgG antibodies against TBE using an IgG ELISA. All samples positive in this ELISA were subsequently tested for IgG antibodies against the NS1 protein in the new NS1 ELISA. All samples positive in the IgG ELISA and negative in the NS1 ELISA were tested for the presence of neutralising antibodies with the SNA. The IIFA was used to check for cross-reactive antibodies. The vaccination rate for the Ortenaukreis district, based on health insurance data, was provided by the RKI. Results Of the 2220 samples, 57 % (1257/2220) showed IgG antibodies against TBE. 125 of the 2220 samples, i.e. 5.6 %, tested positive for a previous TBE infection in the NS1 ELISA. In a few samples, cross-reacting antibodies induced by other flaviviruses were found (7/2220). A manifestation index of ca. 2 % could be determined, as well as a high number of silent infections of more than 250 per 100.000 inhabitants per year. A neutralising antibody titer against the TBE virus could be determined for ca. 55 % (1150/2104) of the sample size. Conclusion In the studies on which this work is based, new TBE incidence and manifestation index data were generated for an endemic area. After comparing the data from 1986, the results indicate an approximately sevenfold increase in TBE infection rates in the studied area despite the availability of a highly effective vaccine. The serological protection rate is significantly higher than the immune protection rate numbers collected by the RKI for the Ortenaukreis (approx. 20 %), which could speak for longer durability of the antibodies induced by the vaccination than originally assumed. Furthermore, this study illustrates the use of seroprevalence studies in addition to incidence-based risk assessment of TBE endemic areas.:1 Einleitung......................................................................................1 2 Literaturübersicht.........................................................................2 2.1 Frühsommer-Meningoenzephalitis-Virus (FSME-Virus)................2 2.1.1 Virologie................................................................................2 2.1.2 Virusreplikation.....................................................................3 2.1.3 Epidemiologie in Deutschland..............................................4 2.1.4 Übertragungszyklus des FSME-Virus...................................6 2.1.5 Infektion und Krankheitsverlauf............................................8 2.1.6 Impfung.................................................................................9 2.1.7 Diagnostik............................................................................10 2.1.8 Serologische Methoden.......................................................11 3 Publikationen...............................................................................14 3.1 Eigenanteil Publikation 1..............................................................14 3.1.1 Publikation 1........................................................................16 3.2 Eigenanteil Publikation 2..............................................................25 3.2.1 Publikation 2........................................................................26 4 Diskussion....................................................................................36 5 Zusammenfassung.......................................................................44 6 Summary......................................................................................46 7 Referenzen...................................................................................48 7.1 Literatur........................................................................................48 7.2 Abbildungsverzeichnis.................................................................59 8 Danksagung.................................................................................60

Einleitung In den vergangenen Jahren hat die Anzahl an Hyalohyphomykosen verursacht durch Infektionen mit verschiedenen Metarhizium-Arten bei Reptilien zugenommen. Einige Mitglieder der Pilzfamilie Clavicipitaceae zeichnen sich darüber hinaus durch entomopathogene Eigenschaften aus und besitzen potenziell humanpathogene Eigenschaften. Eine genauere Untersuchung von Krankheitsverlauf, Infektionsrouten und möglichen Interaktionen zwischen verschiedenen Pilzarten aus der Familie der Clavicipitaceae sind daher für die Veterinärmedizin wichtig. Ziel der Untersuchung Die vorliegende Arbeit soll helfen, die Krankheitsbilder der Hyalohyphomykosen bei Reptilien zu differenzieren. Die molekularbiologische Spezifizierung der Isolate hilft in der Diagnostik, da klinische oder pathomorphologisch eine Differenzierung zwischen den einzelnen Pilzspezies nicht mit hoher Wahrscheinlichkeit möglich ist. Ein weiteres Ziel ist es, durch die Ergebnisse der PCR-Untersuchungen gewonnene Erkenntnisse mit den klinischen Befunden abzugleichen, und so mögliche Zusammenhänge zu erkennen. Durch die Untersuchungen sollten pathogene Metarhizium-Arten, welche eine Infektion verursacht haben, von apathogenen, welche lediglich als Besiedlung anzusprechen waren, differenziert werden. Darüber hinaus sollte geprüft werden, ob die verschiedenen Pilzarten Wechselwirkungen im Organismus haben. Material und Methoden Reptilien mit Isolation von zwei unterschiedlichen Metarhizium-Arten wurden im Rahmen dieser Arbeit näher untersucht und ausgewertet. Diese umfassten zwei klinisch erkrankte Jemenchamäleons (Chamaeleo calyptratus) und jeweils ein klinisch erkranktes Pantherchamäleon (Furcifer pardalis) sowie Streifenköpfige Bartagame (Pogona vitticeps). Bei allen erfolgte eine kulturelle mykologische Untersuchung aus Rachen-, Zunge-, Haut-, Konjunktival- und Kloakentupferproben sowie postmortal aus Rachen, Zunge, Leber, Lunge und Dünndarm. Alle isolierten Pilze wurden anhand sieben verschiedener Abschnitte der nukleären ribosomalen DNA molekularbiologisch spezifiziert und phylogenetisch vergleichend untersucht. Eine histopathologische Untersuchung erfolgte zur Darstellung der Hyalohyphomykosen als pathomorphologisches Korrelat. Ergebnisse Die vorliegende Arbeit konnte erstmals zeigen, dass M. granulomatis und M. viride simultan bei einem Reptil vorkommen können. Bei einem Pantherchamäleon und einer Streifenköpfigen Bartagame konnte eine disseminierte viszerale Mykose, hervorgerufen durch M. viride, nachgewiesen werden. Bei beiden Tieren war ein gleichzeitiger Nachweis von M. granulomatis in der Kloake erfolgreich. Ein erkranktes Jemenchamäleon litt an einer disseminierten viszeralen Mykose, mit gleichzeitigem Nachweis von M. viride und M. granulomatis in den Organen. Ein weiteres Jemenchamäleon zeigte eine durch M. anisopliae hervorgerufene Gingivitis und positivem Nachweis von M. granulomatis in der Kloake. Sowohl die drei Isolate von M. viride als auch die vier Isolate von M. granulomatis waren genomisch verschieden. Schlussfolgerung Die Ergebnisse zeigen, dass ein Nachweis von M. granulomatis in der Kloake ohne eine pathomorphologisches Korrelat für eine Infektion sowohl bei Jemenchamäleons, Pantherchamäleons als auch Streifenköpfigen Bartagamen vorkommen kann. Disseminierte viszerale Hyalohyphomykosen verursacht durch eine simultane Infektion mit verschiedenen Metarhizium-Arten sind aber ebenfalls möglich, so dass weitere Untersuchungen notwendig sind, um Erkenntnisse über Interaktionen zwischen den Pilzarten und deren Bedeutung für die Pathogenese zu erlangen.:Inhaltsverzeichnis 1. EINLEITUNG……………………………………………………………………………1 2. LITERATURÜBERSICHT……………………………………………………………..1 2.1 Die Familie Clavicipitaceae (Hypocreales)…………………………………………..1 2.1.1 Reservoir und Lebensweise………………………………………………………...2 2.1.2 Entomopathogene Clavicipiataceae…………..........................................................4 2.1.3 Bedeutung der Clavicipitaceae als Krankheitserreger……………………………...5 2.1.4 Hyalohyphomykosen………………………………………………………………7 2.1.5 Hyalohyphomykosen bei Reptilien aus der Familie der Clavicipitaceae…………...9 2.2 Metarhizium granulomatis…………………………………………………………….9 2.2.1 Morphologie, Vorkommen und Verbreitung……………………………………….9 2.2.2 Wirtsspektrum und Erkrankungen………………………………………………...10 2.3 Metarhizium viride…………………………………………………………………...12 2.3.1 Morphologie, Vorkommen und Verbreitung……………………………………...12 2.3.2 Wirtsspektrum und Erkrankungen………………………………………………...12 2.4 Metarhizium anisopliae………………………………………………………………12 2.4.1 Morphologie, Vorkommen und Verbreitung……………………………………...12 2.4.2 Wirtsspektrum und Erkrankungen………………………………………………...13 2.5 Nachweis und Isolation von Metarhizium spp. bei Reptilien……………………….13 2.5.1 Mikroskopischer Nachweis…………………………………………………………15 2.5.2 Kulturelle Isolierung………………………………………………………………...16 2.5.3 Molekularbiologische Spezifizierung……………………………………………….17 3. PUBLIKATIONEN……………………………………………………………………..19 3.1 Untersuchungsziele und Fragestellungen der vorliegenden Arbeit………………….19 3.2 Eigene Publikation…………………………………………………………………...20 3.2.1 Gleichzeitiger Nachweis von Metarhizium viride, Metarhizium granulomatis und Metarhizium anisopliae-Spezieskomplex in Jemenchamäleons (Chamaeleo calyptratus), Pantherchamäleon (Furcifer pardalis) und Streifenköpfiger Bartagame (Pogona vitticeps) 4. DISKUSSION…………………………………………………………………………...38 4.1. Verwendete Methodik………………………………………………………………38 4.2. Genetische Varianten und mögliche Implikationen in der Praxis………………..40 4.3 Doppelinfektionen und potenzielle Interaktionsmuster…………………………...43 4.3.1 Infektionsquellen für Reptilien mit Metarhizium spp………………………………. 44 4.3.2 Infektionsbegünstigende Faktoren in der Reptilienhaltung………………………….46 4.3.3 Interaktion zwischen den Pilzarten………………………………………………….48 4.4 Therapeutische Möglichkeiten……………………………………………………...51 4.5 Schlussfolgerung und Ausblick……………………………………………………..52 5. ZUSAMMENFASSUNG……………………………………………………………….54 6. SUMMARY……………………………………………………………………………..56 7. LITERATURVERZEICHNIS…………………………………………………………58