Dem Spurenelement Chrom wird seit mehreren Jahrzehnten eine maßgebliche Funktion im Glucosestoffwechsel zugeschrieben. In der vorliegenden placebokontrollierten Studie wurden die Effekte einer Chromhefezulage bei insulinresistenten Ponies und Pferden untersucht. Aus dem Patientenklientel der Pferdeklinik an der Rennbahn wurden mittels eines Stärketoleranztest 27 Ponies und Pferde ausgewählt, welche einen veränderten Glucosestoffwechsel aufwiesen. Die Versuchsprobanden waren 13,9 ± 4,8 Jahre alt, wiesen eine mittlere Körpermasse von 422 ± 138 kg und einen mittleren Body Condition Score von 7,6 ± 0,8 (Skala 1-9) auf. Die 27 Ponies und Pferde wurden nach dem Zufallsprinzip in 2 Gruppen unterteilt. Die Chromgruppe (N=15) erhielt über einen Zeitraum von 28 ± 7 Tagen eine Chromhefezulage in einer täglichen Dosierung von 25 μg/kg KM, die Placebogruppe (N=12) erhielt eine Hefezulage ohne Chrom in derselben Hefemenge wie die Chromgruppe. Während des Versuchszeitraumes wurden alle Probanden mit Heu 1,5 kg /100 kg KM gefüttert. Zu Beginn und am Ende des Versuchszeitraumes wurde jeweils ein Stärketoleranztest (1,5 g Stärke/kg KM) über eine Dauer von 420 min durchgeführt. Die Blutproben wurden postprandial in definierten Intervallen entnommen. In beiden Gruppen konnte ein deutlicher Gewichtsverlust über die vierwöchige Versuchszeit beobachtet werden. Dabei wurde ein signifikanter Gewichtsverlust bei der chromsupplementierten Gruppe von 3,8 ± 4,3 % (p < 0,05) und ein ebenfalls signifikanter Gewichtsverlust bei der Placebogruppe von 2,1 ± 3,2 % (p < 0,05) verzeichnet. Unterschiede zwischen den Behandlungsgruppen konnten aber nicht mit p < 0,05 abgesichert werden. Die Ruheglucosekonzentrationen bewegten sich bei den chromsupplementierten Tieren im Mittel bei 6,3 ± 2,1 mmol/l, die placebosupplementierte Gruppe wies mittlere Werte von 5,5 ± 0,9 mmol/l auf. Nach der Behandlung konnten Ruheglucosekonzentrationen von 6,0 ± 2,0 mmol/l für die chromsupplementierten Tiere und Ruheglucosekonzentrationen von 5,6 ± 0,5 mmol/l für die placebosupplementierten Probanden gemessen werden. Die Nüchterninsulinkonzentrationen im Plasma lagen vor der Supplementierung bei 63,7 ± 81,9 μU/ml für die Chromgruppe und bei 42,9 ± 47,8 μU/ml für die Placebogruppe. Nach der Behandlung konnten Nüchterinsulinkonzentrationen bei den chromsupplementierten Pferden und Ponies von 33,2 ± 35,7 μU/ml sowie bei den placebosupplementierten Tieren von 14,4 ± 8,7 μU/ml verzeichnet werden. Diese Veränderung der Nüchterninsulinwerte innerhalb der beiden Behandlungsgruppen war jedoch nicht signifikant. Beim 1. Stärketoleranztest erreichte die Chromgruppe eine mittlere maximale Plasmaglucosekonzentration von 12,4 ± 2,6 mmol/l mit Einzelwerten bis zu 19,3 mmol/l, die Placebogruppe wies eine mittlere maximale Plasmaglucosekonzentration von 11,8 ± 2,0 mmol/l mit Einzelwerten bis 16,3 mmol/l auf. Die Plasmainsulinkonzentrationen stiegen im 1. Stärketoleranztest bei der Chromgruppe auf mittlere maximale Werte von 1902 ± 1393 μU /ml sowie in der Placebogruppe auf 1158 ± 753 μU/ml. Im 2. Stärketoleranztest erreichte die Chromgruppe eine mittlere maximale Plasmaglucosekonzentration von 11,0 ± 3,0 mmol/l und die Placebogruppe wies eine mittlere maximale Plasmaglucosekonzentration von 10,7 ± 2,6 mmol/l auf (Behandlung und Zeit: nicht signifikant). Die Plasmainsulinkonzentrationen der Chromgruppe stiegen im 2. Stärketoleranztest auf mittlere maximale Plasamainsulinkonzentrationen von 1277 ± 856 μU/ml, für die placebosupplementierte Gruppe wurden mittlere Maximalwerte von 883 ± 725 μU/ml ermittelt; diese Unterschiede waren jedoch nicht signifikant. Der beobachtete Körpergewichtsverlust scheint für beide Gruppen von Bedeutung für die Verbesserung der Insulinresistenz zu sein. Nach der vierwöchigen Supplementierungsphase konnte allerdings bei den Tieren die Cr erhielten, eine deutlichere Reduktion bei der Insulinreaktion im Verlaufe des 2. STT beobachtet werden, wohingegen die Placebopferde nur eine moderate Veränderung in der Insulinreaktion aufwiesen.:Inhaltsverzeichnis Tabellenverzeichnis Abbildungsverzeichnis Abkürzungen 1 Einleitung 1 2 Schrifttum 2 2.1 Definition des Equinen Metabolischen Syndroms 2 2.2 Vorkommen und klinisches Erscheinungsbild des EMS 2 2.3 Pathogenese des equinen metabolischen Syndroms in Anlehnung an das metabolische Syndrom beim Menschen 4 2.3.1 Insulinresistenz 4 2.3.2 Ursachen der Insulinresistenz auf zellulärer Ebene 5 2.4 Folgen der Insulinresistenz für den Organismus 12 2.4.1 Glucotoxizität 13 2.4.2 Insulintoxizität 14 2.5 Risikofaktoren für die Entstehung von EMS 16 2.5.1 Bewegungsmangel 16 2.5.2 Quantität der Energiezufuhr 16 2.5.3 Qualität der Energiezufuhr 17 2.6 Einsatz von Chrom zur Behandlung des metabolischen Syndroms 18 2.6.1 Wertigkeit 18 2.6.2 Chrom, Absorption und Transport 19 2.6.3 Serumgehalt und Organspeicherung 19 2.6.4 Bindung von Chrom an den Insulinrezeptor 20 2.6.5 Chromausscheidung 20 2.6.6 Weitere Chromverluste 20 2.6.7 Toxizität 20 2.6.8 Chromgehalt in Futtermitteln 21 2.6.9 Biologische Wirksamkeit 21 2.6.10 Chrombedarf 23 2.6.11 Studien über die Wirkung von Chrom im Organismus bei Mensch und Pferd 23 3 Tiere, Material und Methoden 27 3.1 Versuchsziel 27 3.2 Versuchsübersicht 27 3.3 Vorversuch 27 3.3.1 Durchführung Vorversuch 27 3.4 Hauptversuch 29 3.4.1 Pferde / Ponies 29 3.4.2 Haltung der Pferde und Ponies 29 3.4.3 Fütterung der Versuchspferde und -ponies 29 3.4.4 Chromsupplementation 31 3.4.5 Stärketoleranztest 32 4 Untersuchungsmethoden 33 4.1 Körpergewicht vor und nach Supplementierung 33 4.2 Erhebung des BCS HENNEKE et al. (1983) 33 4.3 Untersuchungsmethoden der Blutproben im Vorversuch 33 4.4 Untersuchungsmethode zur Glucosebestimmung im Hauptversuch 34 4.5 Untersuchungsmethode zur Bestimmung von Insulin im Hauptversuch 35 4.6 Statistische Auswertung 35 5 Ergebnisse 36 5.1 Vorversuch 36 5.1.1 Glucosekonzentration im Plasma 36 5.2 Hauptversuch 38 5.2.1 Körpergewichtsentwicklung 38 5.2.2 Body Condition Score (BCS) 38 5.2.3 Glucosekonzentration im Plasma vor Behandlungsbeginn 39 5.2.4 Glucosekonzentration im Plasma nach Behandlungsende 40 5.2.5 Insulinkonzentration im Plasma vor Behandlungsbeginn 42 5.2.6 Insulinkonzentration im Plasma nach Behandlungsende 44 5.2.7 Beziehung zwischen Plasmaglucosekonzentration und Plasmainsulinkonzentration 47 5.2.8 Beziehung zwischen den Veränderungen der Plasmaglucosekonzentration bzw. Plasmainsulinkonzentration und den Veränderungen in der KM 49 5.3 Zusammenfassung der Ergebnisse 51 6 Diskussion 52 6.1 Kritik der Methoden 52 6.1.1 Auswahl der Versuchstiere 52 6.1.2 Haltung und Fütterung 52 6.1.3 Auswahl der Chromhefe und Dosierung 53 6.1.4 Supplementationsdauer 54 6.1.5 Rechtsgrundlage 55 6.1.6 Stärkedosierung im Stärketoleranztest 57 6.1.7 Durchführung des Stärketoleranztest 57 6.1.8 Diagnostik der Insulinresistenz 58 6.1.9 KM - Entwicklung 60 6.2 Nüchternwerte von Glucose und Insulin beim Pferd und ihre Bedeutung beim equinen metabolischen Syndrom 63 6.3 Veränderungen im Glucosestoffwechsel- und Insulinreaktion vor und nach Chromsupplementation 65 7 Schlussfolgerung 70 8 Zusammenfassung 71 9 Summary 73 10 Literaturverzeichnis 75 11 Anhang 96 Danke

Da topische Glucocorticoide im Vergleich zur parenteralen Anwendung weniger systemische (Neben)Wirkungen haben können, werden sie bevorzugt in der Human- und Veterinärmedizin eingesetzt. Jedoch konnte bei vielen Untersuchungen gezeigt werden, dass topische Glucocorticoide je nach Applikationsdauer, -ort, Wirkstoffpotenz, -dosis und Behandlungsfläche ausgeprägte messbare Reaktionen wie Suppression der HHNA und der Immunzellen hervorrufen können. Beim Pferd wurden jedoch dahingehend bisher keine Untersuchungen durchgeführt. Da Glucocorticoide im Pferdesport auch dopingrelevant sind wurde der Frage nachgegangen, ob nach der dermalen Applikation eines niederpotenten Glucocorticoidpräparates auf die Haut gesunder Pferde systemische Effekte auftreten können und ob ein, nach perkutaner Resorption auftretender, Wirkstoffspiegel im Blut gemessen werden kann. Im Rahmen dieser Dissertation standen 10 erwachsene, klinisch gesunde Versuchspferde zur Verfügung. Die Versuchsdurchführung erfolgte in 3 Phasen. Vor Behandlungsbeginn (Tag 0) wurden von jedem Pferd die Kontrolldaten erfasst. Die Applikation der Dexamethasonformulierung erfolgte über einen Zeitraum von 10 Tagen. 2 mal täglich wurden 50 g einer 0,017 %igen Dexamethasonemulsion auf eine definierte Hautfläche (30 x 50 cm) aufgetragen. Die Blutentnahmen zur Gewinnung der Proben erfolgten am 2., 6., 8., und 10. Tag der Behandlung. Die Nachbehandlungsphase erstreckte sich über einen Zeitraum von 20 Tagen ohne die Dexamethasonanwendung. Hier erfolgte die Probengewinnung an den Tagen 3, 7, 11, 14 und 20 nach Absetzen der Behandlung. Aus den gewonnenen Plasmaproben wurden die Konzentrationen von Cortisol, Insulin, T3 und T4 mittels Radioimmunoassay bestimmt, sowie die ACTH-Konzentrationen mittels Chemilumineszenz-Enzymimmunometrischem Assay. Darüber hinaus wurden die hämatologischen und blutchemischen Parameter gemessen. Die Funktion des negativen Feetback-Mechanismus der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse wurde mittels eines ACTH-Stimulationstests überprüft. Während der Behandlung konnte eine ausgeprägte Suppression der Nebennierenrindenfunktion, gekennzeichnet durch die signifkante Abnahme der basalen Cortisolkonzentration, auf weniger als 10 % der Ausgangswerte vor der Behandlung gemessen werden. Auch der ACTH-Stimulationstest am 8. Behandlungstag zeigte einen signifikant geringeren Anstieg des Kortisolspiegels (< 50 %) als vor der Behandlung. Weiterhin kam es während der dermalen Verabreichung von Dexamethason zu einer progressiven, signifikanten Zunahme des Serumglucosespiegels bis um das 1,5 fache des Kontrollwertes. Parallel dazu stieg der Plasmainsulinspiegel um das 3-fache des Ausgangswertes vor Behandlungsbeginn. Die Plasmakonzentration von T3 zeigte einen leichten behandlungsbedingten Abfall, wohingegen der Plasma-T4-Spiegel einen deutlichen Rückgang auf 50 % des Ausgangswertes zeigte. Die endokrinologischen Veränderungen waren nach Absetzen der Behandlung alle reversibel. Weiterhin kam es zu einer signifikanten Reduktion der eosinophilen Granulozyten und der Lymphozyten, während die Zahl der Neutrophilen zunahm. Plasmakonzentrationen von Dexamethason konnten mit einem Maximalwert am 8. Tag der Behandlung (1542,10 ± 567 pg/ml) gemessen werden. Diese Ergebnisse belegen, dass bei der dermalen Applikation von Dexamethason eine perkutane Wirkstoffresorption in einem Umfang stattfindet, dass die typischen systemischen Glucocorticoidwirkungen auftreten. Es kann somit auch davon ausgegangen werden, dass die topische Verabreichung schwach wirksamer Glucocorticoidformulierungen eine gewisse Dopingrelevanz besitzt.

Zielstellung: Bei der Frage, ob die Durchführung von Korrekturosteotomien zur Ent-lastung betroffener Areale bei Hunden mit ED sinnvoll ist, erscheint es uns von zentraler Bedeutung, auch eine geringgradig ausgeprägte RUI präzise zu bestim-men. In der vorliegenden Arbeit wurden deshalb folgende Ziele verfolgt: (1) Evaluie-rung der Sensitivität und Spezifität der Bestimmung von radioulnaren Gelenks-formationen anhand von dreidimensionalen CT-Modellen und der Arthroskopie. (2) Erweiterung des Untersuchungsgutes, da im Gegensatz zu vorangegangenen Stu-dien sowohl Inkongruenzen mit verkürztem Radius (positive RUI) als auch mit ver-kürzter Ulna (negative RUI) einbezogen wurden. Material und Methode: In das Untersuchungsgut gingen Vordergliedmaßen gesun-der Hunde mittelgroßer und großer Rassen ein. Mit Hilfe eines etablierten Modells wurde experimentell der Radius stufenweise um 1 und 2 mm verkürzt, bzw. verlän-gert. In der ersten Studie wurden 64 radioulnare Gelenksformationen anhand von dreidimensional rekonstruierter CT-Modelle untersucht. In der zweiten Studie wurden 72 radioulnare Gelenksformationen arthroskopisch beurteilt. Die Art der Stufe und ih-re Reihenfolge waren jeweils randomisiert und geblindet. Die Gelenksformationen wurden als -2, -1, 0, 1 und 2 mm Stufe klassifiziert. Ergebnisse: Für die Bestimmung der radioulnaren Gelenksformation anhand von dreidimensional rekonstruierter CT-Modelle konnte ein Interklassen-Korrelations-koeffizient von 0,87 und ein Intraklassen-Korrelationskoeffizient von 0,96 ermittelt werden. Die mediane Sensitivität im Hinblick auf das Erkennen eines inkongruenten Gelenkes lag bei 0,86 (0,82 - 0,98). Die mediane Spezifität bei 0,77 (0,62 - 0,92). Bei der Arthroskopie konnte ein kongruentes Gelenk mit einer Sensitivität von 0,98 (95% KI: 0,90 - 0,99) bestimmt werden. Die Spezifität ein kongruentes Gelenke richtig zu diagnostizieren, lag bei 0,89 (95% KI: 0,65 – 0,98). Schlussfolgerungen: Die Abweichungen zwischen den drei Untersuchern in der ersten Studie legen nahe, dass die Genauigkeit der Bestimmung von radioulnaren Inkongruenzen durch entsprechendes Training deutlich verbessert werden können. Die besten Ergebnisse konnte der Untersucher erzielen, der sich am längsten mit der beschriebenen Technik befasst hatte. Wir postulieren daher, dass die Genauigkeit der semiquantitativen Beurteilung der RUI anhand dreidimensional rekonstruierter CT-Modelle bei regelmäßiger Schulung zunimmt. Dieses Diagnostikum ist in-vitro präzise, wiederholbar und ermöglicht eine nicht invasive Beurteilung der subchondra-len Gelenkflächen. Die Arthroskopie erlaubt eine direkte Visualisierung und Palpation der intraartiku-lären Strukturen und eine präzise Bestimmung sowohl einer positiven als auch negativen RUI. Festzuhalten bleibt, dass es eine minimal invasive Technik ist und sich somit als Standard- beziehungsweise Vorsorgeuntersuchung zur Diagnostik der ED beim Hund kaum eignet. Im Vergleich zu Röntgen- und CT-Untersuchungen kön-nen mittels Arthroskopie jedoch die besten Ergebnisse zur Bestimmung der radio-ulnaren Gelenksformation in-vitro erzielt werden.

Zur Therapie von Knochendefekten, die nach Traumata, nach Infektion oder Knochennekrosen ohne das Einbringen von Knochenersatz nicht zu heilen sind, wird versucht, Knochenersatz oder Knochenersatzgewebe mit Hilfe des Tissue Engineerings zu züchten. Da eine vollständige Vaskularisation für das Einheilen großer Ersatzgewebe unabdingbar ist, wird durch verschiedene Strategien versucht eine Blutgefäßversorgung solcher Knochenersatzgewebe zu erzielen. Das Ziel dieser Arbeit ist die Generierung axial vaskularisierten Knochenersatzgewebes mit einer β-Trikalziumphosphat-Hydroxylapatitkeramik, mesenchymalen Stammzellen und BMP-2 (bone morphogenetic protein 2) im Großtiermodell des Schafes. Um das Potential zur Knochenbildung bei Verwendung einer β-Trikalziumphosphat-Hydroxylapatitkeramik mit und ohne Zugabe des Wachstumsfaktors bone morphogenetic protein 2 (BMP-2) von ovinen mesenchymalen Stammzellen sowohl als direkt reimplantierte oder vorher expandierte Zellquelle zu untersuchen, wurden im ersten Teil dieser Studie die mesenchymalen Stammzellen des Schafes isoliert und durch Durchflusszytometrie auf Proteinebene und PCR-Untersuchung auf Genebene charakterisiert. Die für die Induktion der Knochenbildung nötige Konzentration von BMP-2 in Kombination mit der Knochenersatzmatrix und Fibrinkleber im Schaf wurde durch subkutane Implantation evaluiert. Nach zwölf Wochen Implantationsdauer wurden die Konstrukte mit 2,5 μg/ml, 12,5 μg/ml und 60 μg/ml BMP-2 im Fibrinkleber durch histologische Auswertung untersucht. Es konnte festgestellt werden, dass für die Ausbildung von lamellärem Knochengewebe 60μg/ml BMP-2 nötig waren. Als nächster Schritt wurden zur Untersuchung des Verhaltens der mesenchymalen Stammzellen für unterschiedliche Implantationsdauern sowohl direkt reimplantierte mesenchymale Stammzellen als auch expandierte Stammzellen im subkutanen Modell des Schafes untersucht. Das Verhalten der verschieden prozessierten Stammzellen war bezüglich ihres Proliferations- und Apoptoseverhaltens, das immunhistologisch untersucht wurde, ähnlich. Das Potential zur ektopen Knochenbildung der direkt reimplantierten mesenchymalen Stammzellen alleine oder in Kombination mit 60 μg/ml BMP-2 und der expandierten mesenchymalen Stammzellen jeweils mit β-Trikalziumphosphat-Hydroxylapatitkeramik und Fibrinkleber wurde nach zwölfwöchiger subkutaner Implantation untersucht. Durch PCR-Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass in allen drei Gruppen Knochengene im Vergleich zur Kontrollgruppe mit β-Trikalziumphosphat-Hydroxylapatitkeramik und Fibrinkleber hochreguliert waren. Die quantitative histologische Auswertung ergab, dass die innerhalb der Konstrukte gebildete Knochenfläche im Vergleich zu den anderen Gruppen in den Konstrukten mit expandierten mesenchymalen Stammzellen signifikant größer war. Zur Generierung axial vaskularisierten Knochengewebes wurde das AV-Loop-Modell der Ratte auf das Schaf übertragen und das Potential von direkt reimplantierten mesenchymalen Stammzellen mit β-Trikalziumphosphat-Hydroxylapatitkeramik allein und mit der Zugabe von 60 μg/ml BMP-2 untersucht. Neben der Analyse der Vaskularisierung dieser Konstrukte durch immunhistologische und bildgebende Methoden wurde die Knochenbildung anhand histologischer Präparate quantifiziert. Die AV-Loop-Konstrukte beider Gruppen waren nach zwölfwöchiger Implantationsdauer vollständig vaskularisiert. Die für die Gruppe mit BMP-2 als Wachstumsfaktor durchgeführten intravitalen MRT-Untersuchungen zeigten, dass der Zuwachs an Gefäßen vor allem zwischen der vierten und achten Woche stattfand. Die quantitative Auswertung der neugebildeten Knochenfläche wurde semiautomatisch an histologischen Präparaten durchgeführt. In der Gruppe mit β-Trikalziumphosphat-Hydroxylapatitkeramik, direkt reimplantierten mesenchymalen Stammzellen und 60 μg/ml BMP-2 war die Knochenfläche signifikant größer als in der Gruppe ohne Wachstumsfaktor. Mit dieser Studie konnte erstmals im Großtiermodell gezeigt werden, dass mesenchymale Stammzellen nach direkter Reimplantation im subkutanen Modell und im AV-Loop-Modell zur Induktion der Knochenbildung fähig sind. Durch die Generierung axial vaskularisierten Knochenersatzgewebes im Großtiermodell des Schafes könnte es gelingen, die Größenlimitierung der durch Tissue Engineering gezüchteten Ersatzgeweben zu überwinden.

Die seit 2004 in Deutschland bekannt gewordenen Fälle der illegalen Rückführung und irrtümlichen Fehlverbringung von gemäß der Verordnung (EG) Nr. 1774/2002 nicht für den Genuss durch den Menschen bestimmten tierischen Nebenprodukten (TNP) der Kategorie 3 in die Lebensmittelkette haben zu der politischen Diskussion beigetragen, ob die Pflicht der Materialidentifizierbarkeit durch das Getrennthalten TNP am Ort des Anfalls sowie die ausschließliche Kennzeichnung ihrer Transportbehälter bei der Beförderung einen ausreichenden Schutz der Verbraucher garantieren können. Um eine ordnungsgemäße Verwendung TNP der Kategorie 3 sicherzustellen, hat der Bundesrat ihre unmittelbare und eindeutige Kennzeichnung, z.B. durch Farbstoffe, gefordert. Ziel dieser Arbeit war es, einen geeigneten, futtermittelrechtlich zugelassenen Marker für Schlachtnebenprodukte der Kategorie 3 zu erörtern, der eine technisch praktikable, vom Ort des Anfalls bis zum Verarbeitungsbetrieb optisch eindeutige, dauerhafte und nach der Verarbeitung nachweisbare sowie umwelt- und wirtschaftsverträgliche Markierung von Schlachtnebenprodukten zur sicheren Verfolgbarkeit ihrer bestimmungsgemäßen Verwendung als TNP der Kategorie 3 ermöglicht, um ihren Eintrag in die Lebensmittelkette zu unterbinden, ohne die Neutralität der Endprodukte bei der Verwendung markierter TNP als Rohstoffe für Futtermittel zu beeinträchtigen. Für die Markierung von Schlachtnebenprodukten mittels Sprühsystemen wurden für Futtermittel zugelassene, färbende Zusatzstoffe (Verordnung (EG) Nr. 1831/2003) sowie in der medizinischen Diagnostik etablierte Fluoreszenz-Farbstoffe ausgewählt und hinsichtlich der Eindeutigkeit ihrer Markierung, ihrer Farbhaltung nach Bearbeitung sowie ihrer optischen Neutralität in Lebens- und Futtermitteln, die aus markierten TNP hergestellt worden sind, von fünf ungeschulten Prüfpersonen im Rahmen einer einfach beschreibenden, sensorischen und unabhängigen Prüfung gemäß §35 LMBG (L 00.90-6, ASU) beurteilt. Die Ergebnisse der sensorischen Prüfung wurden mit den RGB-Farbprofilen der markierten und nicht markierten TNP vergleichend analysiert. Zum Nachweis des irrtümlichen oder vorsätzlichen Eintrags von mit den ausgewählten Markerfarbstoffen markierten TNP in Lebensmitteln konnten die Analyseverfahren Dünnschichtchromatographie (DC), optische Emissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Hochfrequenzplasma (ICP-OES), Photometrie sowie die Fluoreszenzspektrometrie hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit untersucht werden. Die Untersuchung der sensorischen Neutralität der Markerfarbstoffe im Endprodukt Futtermittel erfolgte unter anderem durch einen Futtermittelpräferenzversuch an neun Hunden der Rasse Beagle. Brillantsäuregrün E142 (1,3 mg E142/kg TNP) konnte auf Grund der Eindeutigkeit der Markierung von Schlachtnebenprodukten durch die gegenüber den nativen TNP signifikant unterschiedlichen Rot-Farbintensitäten bei gleichzeitiger Neutralität in den Endprodukten (Lebens- oder Futtermittel) und einer guten bis sehr guten Farbhaltung nach dem Waschen der Nebenprodukte, der Kühl- (8°C über zwei Tage) sowie Gefrierlagerung (-25°C über 14 Tage) und dem Verwenden einer 14, 90 als auch 150 Tage gelagerten Farbstofflösung in Kombination mit dem chemisch nachweisbaren Titandioxid (90 mg E171/ kg TNP) als Markerfarbstofflösung zur eindeutigen Markierung von Nebenprodukten der Schlachtung am Ort ihres Anfalls selektiert werden. Die für die Markierung bestimmten Dosierungen der Markerfarbstoffe gelten für Tiere und Menschen als unbedenklich. Die mit den färbenden Zusatzstoffen E142 und E171 markierten Nebenprodukte der Schlachtung können mittels DC (Nachweisgrenze: ≥7,5 µg E142/kg Probe) beziehungsweise ICP-OES und Photometrie (Nachweisgrenze ICP-OES: 8,3 mg E171/kg Probe) ab einem eingebrachten Anteil von 0,55% (DC: E142) beziehungsweise 9% (ICP-OES: E171) in diversen Produkten (Lebens- oder Futtermittel) nachgewiesen werden. In den chemisch und thermisch extrahierten Fetten aus markierten, fettreichen TNP waren die Farbstoffe E142 und E171 jedoch nicht nachweisbar. Eine Fluoreszenzmarkierung TNP kann hingegen nicht präferiert werden, da nicht markierte Nebenprodukte der Schlachtung eine sichtbare und fluoreszenzspektrometrisch nachweisbare Autofluoreszenz aufweisen und in den thermisch verarbeiteten Produkten keine für die Fluoreszenz-farbstoffe charakteristischen Absorptions- und Emissionsspektren nachweisbar waren. Die Markierung mittels Sprühtechnik erscheint unter den Aspekten Substanzverlust und adaptierter Markerfarbstoff pro Kilogramm TNP praktikabel. Die im Labor bestimmte Markierungszeit für TNP (5 sec./kg) ist unter Einbeziehung der Durchsatzraten am Schlachthof als zu lang zu bewerten. Durch die rückstandsfreie Entfernung der Farbstoffe von Edelstahl- und glatten Kunststoffflächen sowie glasierten Fliesen ergeben sich keine Nachteile der Markierung TNP für die Produktion von Futtermitteln und technischen Erzeugnissen. Die in dem Präferenzversuch untersuchten Futtermittel für Hunde aus markierten TNP zeigten keine Abweichungen von der handelsüblichen sensorischen Produktqualität und hinsichtlich ihrer Haltbarkeit durch Sterilisation (F0-Wert). Mit E142 und E171 markierte TNP (Kat. 3) eignen sich somit als Rohstoffe zur Herstellung von Heimtierfuttermitteln. Bei Anwendung einer Kombinationsfarbstofflösung (E142 und E171) würden die für die Marker anfallenden Kosten pro Tonne TNP bis zu 33 Euro betragen. Bei der ausschließlichen Verwendung von E142, welches der optisch eindeutig markierende Farbstoff ist und das eine hohe Sensitivität im dünnschichtchromatographischen Nachweis zeigt, würden die Kosten 1,70 bis 3,40 Euro/t betragen. Bisher konnte kein EU-einheitlicher Rechtsrahmen zur Markierung TNP der Kategorie 3 gestaltet werden. Die politische Diskussion wird aber vor allem national fortgesetzt. / Since 2004 several illegal or aberrant transfers of animal by-products (ABP) from category 3 (according to Regulation (EC) No. 1774/2002: not intended for food production) back into food chain, have led to the political discussion, whether duty of material identifiability by separate storing of ABP on site and sole labeling of containers during transport are sufficient to protect consumers from ABP not intended for human consumption. To guarantee adequate utilisation of ABP from category 3, the German Federal Council claimed for an immediate and conclusive marking of ABP by dyeing or similar solutions. This study was implemented to define a convenient, registered feed additive for dyeing of slaughter by-products from category 3, which realize a feasible, from extraction to processing visually conclusive, long-lasting, traceable as well as sustainable and cost-effective marking on site to ensure traceability of intended utilisation as ABP from category 3 and to prevent their influx into food chain, without an impairment of the neutrality of products (e.g. pet food) made from marked ABP. For marking of slaughter by-products by air spraying device, registered colouring feed additives (Regulation (EC) No. 1831/2003) as well as diagnostically established fluorescence pigments were selected and investigated regarding their marking unambiguousness, colour retention after processing and visual neutrality in food and feed made from marked ABP by evaluation of five untrained judging persons in the course of a simply delineative, sensorial and impartial test (official list of analysis methods, ASU §35 LMBG, L 00.90-6), and by comparative RGB-colour measurement of images scanned from stained ABP samples. Detection of aberrant or deliberate discharge of marked ABP into food production was evaluated by investigation of thin layer chromatography (TLC), inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES), photometry and fluorescence spectrometry. Neutrality of marking feed additives in feedstuff was determined by a feeding preference test with nine dogs of the Beagle breed using pet food made from unmarked und marked ABP. Lissamine Green E142 (1,3 mg E142 per kg ABP) was selected as marker dye for slaughter by-products on site based on its unambiguousness of marking due to the significant different red-colour intensity compared to the non-marked ABP as well as the simultaneous neutrality of the colouring additive E142 in the final products feed and food. Colour retention of E142 marking was conclusive with regard to handling by washing, cold (8°C for two days) respectively fridge storage (-25°C for 14 days) and utilisation of a 14-, 90- and 150-days-stored marker solution. For marking, Lissamine Green was combined with the chemical detectable and registered food colour titanium dioxide (E171: 90 mg/kg ABP). The marker additives are classified as safe for humans and animals within the preferred concentrations for colouring ABP. With E142 und E171 marked ABP were traceable in food and feed using detection methods TLC (limit of detection: ≥7,5 µg E142 per kg sample), photometry and ICP-OES (limit of detection: ≥8,3 mg E171 per kg sample) at a proportion of 0,55% (TLC: E142) respectively 9% (ICP-OES: E171), whereas the named markers were not detectable in chemical and thermal extracted fats produced from marked high-fat ABP. Based on the visible and fluorescence spectrometric detectable autofluorescence of animal tissues as well as the uncharacteristic emission and absorption spectra of fluorescence pigments in processed ABP, fluorescence markers are not preferential for marking of slaughter by-products from category 3. Marking of slaughter by-products by air spraying device appeared practicable in due consideration of marker depletion and tissue-adapted marker per kg ABP. Current time of marking under laboratory conditions (5 sec. per kg ABP) must be graded as too long, regarding high transfer rates in slaughterhouses. Concerning the residue-free cleaning of stainless steel and even plastic surfaces from the marker solution, the utilisation of marked ABP for manufacturing of feed and technical products is unproblematic. Investigated pet food samples produced from marked ABP were from comparable commercial sensory product quality and showed no deviation of normal storability due to sterilisation. In conclusion, with E142 and E171 visible marked ABP from category 3 are suitable as crude materials for pet food production. The application of the combined marker solution (E142 and E171) have to be evaluated as comparative expensive (33 Euro per ton ABP), while the exclusive application of E142 as the optic conclusive and sensitive detectable marker for ABP is associated with sustainable costs from 1,70 to 3,40 Euro per ton ABP. To date, an EU-common regulatory framework for marking of ABP from category 3 could not be specified. Nevertheless the political discussion is still continued, especially in Germany.

Diese Dissertation ist die erste archivgestützte Darstellung des Lebens und Wirkens von August Gottlob Theodor LEISERING. In den ersten Kapiteln des Ergebnisteils wird auf seine berufliche Entwicklung und die von ihm durchlaufenen Einrichtungen eingegangen. Das Hauptaugenmerk der Arbeit liegt jedoch auf seiner Dresdener Zeit als Professor für theoretische Tierheilkunde an der dortigen Königlichen Tierarzneischule. Mit seiner Berufung nach Dresden im Jahre 1857 war auch die Stellung eines ordentlichen Mitgliedes der Kommission für das Veterinärwesen im Königreich Sachsen verbunden. Daraus ergaben sich für Leisering unterschiedliche Aufgabengebiete. Zum einen in der Position als Professor der theoretischen Tierheilkunde, in der er die Anatomie (Histologie, Physiologie und pathologische Anatomie eingeschlossen), Diätetik, Tierzucht und zeitweise Botanik sowie Arzneimittellehre unterrichtete. Weiterhin damit verbunden war die Leitung des Anatomischen Theaters, in dem für lange Zeit fast alle anfallenden Sektionen durchgeführt wurden, und der anatomischen Sammlung der Tierarzneischule. Zum anderen stellte die Kommission für das Veterinärwesen in Sachsen die Direktion der Tierarzneischule, die Aufsichtsbehörde über das tierärztliche Personal, die tierärztliche Prüfungsbehörde und die begutachtende und ausführende Behörde in Veterinärangelegenheiten dar. Mitte des 19. Jahrhunderts ging Sachsen einen neuen Weg und reformierte das Veterinärwesen. Die Veterinärkommission war direkt dem Ministerium des Innern unterstellt und vom Medizinalwesen getrennt. Ab diesem Zeitpunkt wurden in Sachsen Tierärzte von Tierärzten ausgebildet, geprüft und beaufsichtigt. Um diesen Prozess auf rechtlich sichere Füße zu stellen, mussten neue Gesetze, Verordnungen, Ausführungsbestimmungen, Richtlinien usw. ausgearbeitet, eingeführt und deren Einhaltung überwacht werden. Auch das gehörte zu den Aufgaben der Kommission als oberste Behörde des sächsischen Veterinärwesens. Den Hauptteil der Kommissionsarbeit teilten die 3 ordentlichen Mitglieder untereinander auf. Jeder dieser zwei Aufgabenbereiche war für sich allein schon so umfangreich, dass zur Bewältigung beider Bereiche eine eiserne Arbeitsdisziplin nötig war. Die Grundlage für die vorgelegte Arbeit bildete das reichliche Material in den Archiven der Städte Dresden, Berlin und Jena sowie verschiedener Bibliotheken. Leider haben einige Archive durch Brände und durch Weltkriege Verluste erlitten. Als besonders bedauernswert sind die Verluste der Unterlagen im Archiv des Zoologischen Gartens zu Berlin und der Leopoldina in Halle an der Saale zu betrachten. Wichtige Lebensstationen nach dem Studium der Tierheilkunde (1839-43) waren LEISERINGs Arbeit als Kreistierarzt (1844-46), als Inspektor des Zoologischen Gartens zu Berlin (1846-52 mit der Unterbrechung 1850/51), seine Repetitorenzeit (1850/51, 1852-54) und die Zeit als Lehrer (1854-57) an der Berliner Tierarzneischule. Während seiner Kreistierarztzeit reichte er seine Dissertationsschrift „Über die Entozoen“ (1845) an der Philosophischen Fakultät der Universität Jena ein, welche ihm 1846 den Grad eines Doktors der Philosophie verlieh. Aus seiner Inspektorenzeit stammt die beachtenswerte Veröffentlichung über seine Beobachtungen und die eines Wärters bei einer Kängurugeburt. Diese Beschreibung und die geäußerten Vermutungen kommen den heutigen Erkenntnissen darüber sehr nah. An der Königlichen Tierarzneischule zu Berlin hatte Leisering engen Kontakt zu seinem Lehrer und späteren Kollegen, dem berühmten Veterinäranatomen Gurlt. Wie Gurlt, so war auch Leisering später für seine präzise Sektionstechnik und für seine Studien, die vergleichende Anatomie betreffend, bekannt. Des Weiteren zeichnete er sich in seinen Versuchen durch eine wissenschaftliche Herangehensweise aus. Dies spiegelte sich auch in seinen Veröffentlichungen wieder. Die Abbildungen in seinen Büchern wurden für ihre Detailtreue und Plastizität gelobt. Seine Versuche sind logisch aufgebaut und gut durchdacht. Bei all seinen beschriebenen Versuchen strebte er nach eindeutigen Ergebnissen. Die große Bedeutung von Pferd und Rind in der damaligen Zeit in der Landwirtschaft und beim Militär spiegelte sich auch in der Tierheilkunde wieder. Leiserings Veröffentlichungen beschäftigten sich zu einem großen Teil mit den Krankheiten (z.B. Rinderpest, Perlsucht des Rindes, Rotz, Tollwut, parasitäre Erkrankungen) und mit der Anatomie dieser Tierarten („Der Fuß des Pferdes in Rücksicht auf Bau, Verrichtung und Hufbeschlag“, „Atlas der Anatomie des Pferdes und der übrigen Haustiere“, „Rindviehzucht“, „Handbuch der vergleichenden Anatomie der Haustiere“-5., 6. u. 7. Aufl.). Seine Bücher erreichten eine weite Verbreitung. Auch außerhalb des deutschsprachigen Raumes kann man sie heute noch in Bibliothekskatalogen finden. Eines seiner Werke, „Der Fuß der Pferdes in Rücksicht auf Bau, Verrichtung und Hufbeschlag“ erlebte insgesamt 13 Auflagen und diente dem Buch von Dollar und Wheatly „A handbook of Horse-Shoeing with introductory chapters on the anatomy and physiology of the Horse’s-Foot“ (1898) als Grund-lage. Leisering verfolgte mit Interesse Zenkers Entdeckung, den Übertragungsweg der Trichinen auf den Menschen durch den Genuss trichinenhaltigen Fleisches betreffend. Dank Zenker, sah er 1860 erstmals Trichinen im tierischen Fleisch und zwar in einem Stück des berühmten Schinkens. Bei seiner Trichinenforschung viel ihm später auf, dass sich besonders viele Trichinen in älteren Ratten befanden, welche aus Abdeckereien stammten. Auf sein Ersuchen hin wurden solche Untersuchungen auch in trichinenfreien Gebieten durchgeführt, und auch dort wurden in den Ratten Trichinen gefunden. Es lag also die Vermutung nahe, dass bei einigen Fleischzubereitungsformen die Trichinen sicher abgetötet wurden. Zusammen mit Haubner und Küchenmeister führte Leisering derartige Versuche an der Dresdener Tierarzneischule durch. Er war ein eher stiller und bescheidener Mensch. Leisering hatte sich schon zu Lebzeiten eine stille Beisetzung, frei von Schmuck und Blumendekorationen, gewünscht. Johne sagte auf der Beerdigung, das Leisering eine der ersten Stützen der tierärztlich-anatomischen Wissenschaft gewesen sei. Neben seiner wissenschaftlichen Arbeit beschäftigte sich Leisering auch mit den Fragen der tierärztlichen Ausbildung. So war er Mitglied einer derartigen Kommission auf dem 3. internationalen Tierärztekongress in Zürich (1865) und der Kommission für tierärztliche Prüfungsangelegenheiten im Reichskanzleramt (1878).

Einfluss des Wachstumsfaktors Insulin-like growth factor-I (IGF-I) auf das Follikelwachstum beim Weißbüschelaffen (Callithrix jacchus) Aus dem Veterinär-Physiologisch-Chemischen Institut der Veterinärmedizinischen Fakultät der Universität Leipzig Eingereicht im September 2010 (86 S., 16 Abb., 9 Tab., 225 Lit., 4 S. Anhang) Schlüsselwörter: Insulin-like Growth Factor-I (IGF-I), Granulosazellen, Steroidhormone (Östradiol, Progesteron), Gonadotropine (FSH, hCG) In der vorliegenden Studie wurde die Rolle von IGF-I und das Zusammenwirken mit den Gonadotropinen (FSH, hCG) auf die Sekretion der Steroidhormone (Progesteron, Östradiol) kultivierter Granulosazellen von 13 Weißbüschelaffen untersucht, um zu prüfen, ob und wie weit IGF-I die Sekretion und Reifung der Granulosazellen beeinflusst. Für die in vitro-Experimente wurden Zellkulturen mit Granulosazellen kleiner ( 0,5 - 1 mm) und präovulatorischer Follikel ( > 2 mm) von Ovarien am 7. Tag der Follikelphase verwendet. Vor jedem Versuch wurde das Wachstum der Follikel durch zwei Ultraschalluntersuchungen kontrolliert. Während der Kultur wurden drei Inkubationsintervalle von je 48 h durchgeführt. Die Zellen wurden mit IGF-I allein oder in Kombination mit FSH bzw. hCG stimuliert. Zum Teil wurden die Gonadotropine auch zur Prästimulation verwendet. Das Signifikanzniveau der Hormoneffekte lag bei p<0,05. Bei den Granulosazellen kleiner Follikel lässt sich durch die alleinige Gabe von IGF-I nur am Ende der Kultur (144 h) eine signifikante Erhöhung der Progesteronsekretion feststellen. Bei einer Kombinationsgabe von IGF-I und FSH findet sich schon am Anfang (48 h) ein signifikanter Einfluss auf die Sekretion von Progesteron und Östradiol. Bei der Progesteronsekretion ist der Effekt der Kombination signifikant höher als bei Einzelgabe beider Hormone. Dagegen ist bei der Östradiolsekretion der Effekt der Kombination zwar nicht höher als bei einer alleinigen Gabe von FSH, aber die Zellen reagieren wesentlich schneller auf IGF-I, wenn sie zusammen mit FSH stimuliert werden. Keine signifikante Wirkung in der Steroidhormonsekretion ruft die Hormonkombination IGF-I und hCG im Vergleich zur alleinigen Gabe der beiden Hormone hervor. Bei dem Vergleich beider Gonadotropine ist eine signifikante Erhöhung der Steroidhormonsekretion nur bei alleiniger Gabe von FSH zu beobachten. Bei den Experimenten mit Prästimulationen (FSH oder hCG) lässt sich nur bei der FSH-Prästimulation mit einer nachfolgenden Kombinationsgabe von hCG und IGF-I eine signifikante Erhöhung der Steroidhormonsekretion feststellen. Dies bedeutet, dass FSH die kleinen Granulosazellen auf die Wirkung von hCG sensibilisiert, wobei IGF-I diesen Vorgang unterstützt. Im Gegensatz zu den kleinen Follikeln lässt sich bei den Granulosazellen der präovulatorischen Follikel ein signifikanter Effekt von verschiedenen Hormonstimulationen schon früh beobachten. Durch alleinige IGF-I-Gabe lässt sich bereits am Anfang der Kultur (48 h) eine signifikante Erhöhung der Steroidhormonsekretion feststellen. Eine Kombinationsgabe von IGF-I und der Gonadotropine (FSH oder hCG) zeigt, dass die Kombination mit FSH zu einer signifikanten Erhöhung beider Steroide im Vergleich zur Kontrolle führt. Dagegen zeigt sich bei einer Kombination von IGF-I und hCG eine signifikante Erhöhung der Steroidhormonsekretion schon ab 48 h sowohl im Vergleich zur Kontrolle als auch zur alleinigen Gabe dieser Hormone. Bei der Untersuchung des Effekts beider Gonadotropine (FSH oder hCG) ist schon ab 48 h ein signifikanter Effekt auf beide Steroidhormone zu erkennen. Beide Gonadotropinprästimulationen (FSH oder hCG) mit nachfolgender Hormonkombination (hCG und IGF-I) führen bei den Granulosazellen der präovulatorischen Follikel zu einer signifikant geringeren Steroidhormonsekretion im Vergleich zur Gabe von hCG und IGF-I ohne Prästimulation. Die Zellen reagieren offenbar in dieser Art und Weise, um eine mögliche übermäßige Steroidgenese, und somit eine pathologische Situation, zu verhindern. Die vorliegende Arbeit zeigt, dass IGF-I bei den kleinen und präovulatorischen Follikeln unterschiedliche Wirkungen hervorruft. Es scheint, dass IGF-I die Sekretion von Progesteron und Östradiol auf unterschiedliche Art und Weise beeinflusst, und dass die Granulosazellen der Weißbüschelaffen erst während der Follikelentwicklung die Fähigkeit erwerben, auf IGFI entsprechend zu reagieren. Die Ergebnisse zeigen weiterhin, dass IGF-I bei den Granulosazellen der kleinen Follikel eine eher unterstützende Rolle für die Gonadotropine spielt, und dass IGF-I mit den Gonadotropinen bei der Reifung und der Differenzierung der Follikel mitwirkt. Möglicherweise spielt IGF-I auch während der Entwicklung und des Wachstums des präovulatorischen Follikels sowie bei der Regulierung der Progesteronsekretion eine Rolle. Die vorliegenden Ergebnisse unterstützen die Hypothese, dass IGF-I zusammen mit hCG die Zelldifferenzierung bei den Granulosazellen der präovulatorischen Follikel fördert. Außerdem kann vermutet werden, dass bei den Granulosazellen der präovulatorischen Follikel IGF-I zusammen mit FSH in unabhängiger Weise wirkt. Abschließend kann gesagt werden, dass ein Zusammenwirken zwischen den Gonadotropinen und IGF-I in Bezug auf die Bildung des präovulatorischen Follikels und die darauffolgende Ovulation existiert, dies gilt es auch bei pathologischen Situationen der Follikelreifung und Ovulation zu berücksichtigen.

Gelenkknorpel ist ein gefäßloses, hoch spezialisiertes Gewebe mit nur sehr begrenzter Regenerationsfähigkeit. Entstandene Läsionen werden bei natürlicher Heilung durch min-derwertigen Faserknorpel gefüllt. Ein vielversprechender Therapieansatz kommt aus dem Gebiet des Tissue Engineering. Dabei werden isolierte Chondrozyten in vitro vermehrt und anschließend in den Defekt eingebracht. In den letzten Jahren ist hier die 3 D-Kultivierung in patientenspezifischen Biomaterialien zunehmend in den Fokus der Forschung geraten. Ziel der hier vorgestellten Studie war es, die Tauglichkeit von Vollblut und Blutplasma als Aus-gangsmaterial für MACTs aufgrund makroskopischer Eigenschaften, Zellzahlentwicklung im Konstrukt, Zellvitalität und Syntheseleistung charakteristischer EZM-Marker zu untersuchen. Es wurde für diese Studie Knorpel aus den Fesselgelenken vier geschlachteter Pferde (2-16 Jahre) entnommen, mechanisch zerkleinert und anschließend mit Kollagenase A verdaut. Von einem 6 jährigen klinikeigenen Wallach wurde Vollblut in Citratröhrchen gewonnen, ein Teil zu Plasma weiterverarbeitet und beides bei -80 °C bis zur weiteren Verwendung Schock gefroren. Zur Herstellung der walzenförmigen Konstrukte mit den Maßen 9,6 cm2 x 4,7 mm, wurden 4,5 ml Vollblut bzw. Plasma mit je 3x106 Chondrozyten suspensiert und durch Zuga-be von CaCl2 zur Koagulation gebracht. Der Kultivierungszeitraum betrug 28 Tage in DMEM, angereichert mit 10% allogenem Serum und 1% Antibiotika. Die Konstrukte wurden an den Tagen 1, 14 und 28 auf Zellzahl, -vitalität und mithilfe qRT-PCR auf hyaline Knorpelmarker wie Kollagen Typ II und Aggrekan untersucht. Zudem wurden histologische und immunhisto-chemische Präparate der Konstrukte angefertigt. Die Zellvitalität betrug sowohl in den VB-, als auch in den BP-Konstrukten ≥95% bei steigen-der Zellzahl (bis zu 5x106 im Vollblutkonstrukt). Die MACTs beider Ausgangsmaterialien schrumpften auf eine Größe von 2 cm² x 2 mm. Histologisch konnten in beiden Konstruktar-ten mit der Alzianblaufärbung sGAG belegt werden. Darüber hinaus wurde der sGAG Gehalt mit dem DMMB Assay quantitativ ermittelt. Aggrekan, C-4-S, C-6-S und COMP wurden als wichtige Bestandteile der EZM immunhistochemisch angefärbt und waren ebenfalls in beiden Konstruktarten nachweisbar. Mit der qRT PCR konnte die Genexpression von Aggrekan, Kol II und Kol I über den zeitlichen Verlauf ermittelt werden. Es stellte sich heraus, dass sich sowohl die Genexpression von Aggrekan als auch die von Kol II, den beiden Indikatorprotei-nen EZMs des hyalinen Gelenkknorpels über den Kultivierungszeitraum absenkten. Dies deutet auf eine Dedifferenzierung der Chondrozyten hin. Die Expression von Kol I dagegen stieg um ein Vielfaches an. Auch das kennzeichnet eine Dedifferenzierung. Zieht man ande-re Studien heran, so ist die festgestellte Umstellung der Genexpression aber vergleichsweise niedrig, eine Dedifferenzierung weg vom chondrogenen Phänotyp in der hier vorliegenden Arbeit also weniger stark ausgebildet. Biokompatibilität mit und Abbaubarkeit im Empfängerorganismus konnten in dieser in vitro Untersuchung nicht evaluiert werden. Zusammenfassend kann man festhalten, dass VB und BP als Ausgangsbiomaterialien zur Herstellung von MACT geeignet sind. Inwieweit es gelingen wird, den chondrogenen Phäno-typ beispielweise durch mechanische Stimulation der eingesäten Zellen stärker zu erhalten, muss in folgenden Studien geklärt werden. Ebenfalls weiterer Forschungsbedarf ist bei den Eigenschaften Elastizität und Steifheit gegeben. Grundsätzlich gilt, dass MACTs auf VB- und BP-Basis einen einfachen, kostengünstigen und patientenspezifisch herstellbaren Therapie-ansatz für die Behandlung von Knorpeldefekten darstellen. / Articular cartilage is a vessel-free, highly specialized tissue with only very limited regenera-tive capacity. Resulting lesions are filled with inferior fibrocartilage by natural healing. A promising therapeutic approach comes from the field of tissue engineering. Therefore iso-lated chondrocytes are expanded in vitro and then placed into the defect. In the last few years the 3-D culturing in patient-specific biomaterials has come increasingly into the focus of research. Purpose of the present study was to evaluate the suitability of whole blood and blood plasma as a basic material for MACT based on macroscopic properties, development of cell number in the construct, cell viability and synthetic performance of characteristic markers. For this study cartilage from the four fetlock joints of slaughtered horses (2-16 years) were removed, crushed mechanically and then digested with Collagenase A. Whole blood was obtained in citrate tubes of a 6 year old gelding owned by the clinic, finished part to both plasma and shock frozen at -80°C until further use. To prepare the cylindrical constructs, measuring 9.6 cm2 x 4.7 mm, 4.5 ml of whole blood or plasma, each with 3x106 chondro-cytes were suspended and coagulated by the addition of CaCl2. The cultivation period was 28 days in DMEM supplemented with 10% allogenic serum and 1% antibiotics. The con-structs were evaluated on days 1, 14 and 28 on cell number, viability, and using qRT-PCR examination for hyaline cartilage markers such as collagen type II and aggrecan. In addition, histological and immunohistochemical preparations of the constructs were made. The cell vitality was in the WB, as well as in the BP constructs ≥ 95% with increasing cell number (up to 5x106 in whole blood construct). The MACTs of both basic materials shrink to a size of 2 cm x 2 mm². Histologically sGAG could be verified in both construct species by Alzianblau staining. In addition, the GAG content was determined with the DMMB assay quantitatively. Aggrecan, chondroitin-4-sulphate, chondroitin-6-sulphate and COMP as major components of the ECM were stained immunohistochemically and were also detectable in both types of constructs. Aggrecan, collagen II and collagen I were determined on the time course by qRT PCR gene expression. It turned out that the gene expressions of both, aggre-can and of collagen II, the two ECM protein indicators of hyaline cartilage lowered over the cultivation period. This indicates a dedifferentiation of chondrocytes. The expression of colla-gen I on the other hand increased to a multiple, also featuring a dedifferentiation. If one approached other studies, the observed change in gene expression is comparatively low. In the present work the dedifferentiation from the chondrogenic phenotype is less distinctive. Biocompatibility and biodegradability in the recipient organism could not be evaluated in this in vitro investigation. In summary, one should notice that VB and BP are suitable basic materials for the production of MACT. It has to be clarified by following studies, to what extent the chondrogenic pheno-type can be strengthened, for example by mechanical stimulation of cells sown. Also further research is needed on the given properties, e.g. elasticity and stiffness. Generally MACT based on WB and BP- is a simple, inexpensive and patient-specific produced therapeutic approach for the treatment of cartilage defects.

Ziele der hier vorliegenden Arbeit waren eine immunhistochemische Analyse von GFAP (‚glial fibrillary acidic protein’) und GLUT-1 (Glukosetransporter-1) nach fokaler zerebraler Ischämie sowie deren mögliche Beeinflussung durch eine intravenöse Transplantation autologer mononukleärer Knochenmarkzellen (mKMZ) im Schafmodell. Eine differenzierte Analyse der Zielstrukturen in grauer und weißer Substanz (GS bzw. WS) sollte Aufschluss über eventuell unterschiedliche Reaktionsmuster liefern. Das Gehirnmaterial von zehn Tieren der bereits 2006/2007 stattgefundenen Studie, welche mit PET und MRT-Untersuchungen sowie der Durchführung von Verhaltenstests einherging, wurde retrospektiv im Rahmen der vorliegenden Arbeit untersucht. Je fünf gehörten zu einer Kontroll- bzw. Therapiegruppe (KG bzw. TG). Bei allen Versuchstieren wurde durch die permanente Okklusion der linken mittleren Zerebralarterie (pMCAO) eine fokale zerebrale Ischämie im Bereich des Neokortex hervorgerufen. Die Tiere der Therapiegruppe erhielten 24 Stunden nach dem Eingriff eine Transplantation autologer mKMZ (4x106/kg KGew). Nach sieben Wochen wurden die Versuchstiere getötet, ihre Schädel perfundiert und ihre Gehirne fixiert. Eine Lamelle der Gehirne wurde für die anschließende histologische Untersuchung in 30% Saccharose konserviert. Nach der Etablierung der Antikörper GFAP und GLUT-1 wurden vier Regionen der Gehirn-lamellen immunhistochemisch markiert und abschließend qualitativ und quantitativ analysiert. Die Regionen I (infarktnah) und III (infarktfern) lagen in der ipsilateralen Hemisphäre, die Regionen II (korrespondierend zu Region I) und IV (korrespondierend zu Region III) in der kontralateralen Hemisphäre. Durch den höheren Substanzverlust an Gehirnmasse in der ipsi-lateralen Hemisphäre der KG, wurden in dieser Tiergruppe die Regionen III und IV nicht ausgewertet. Vor der Analyse sind die physiologischen Markierungsmuster der vier Regionen in grauer und weißer Substanz an zwei gesunden Tieren (Prozesskontrolle) aufgezeigt worden. Durch die elektronenmikroskopische Untersuchung von Präparaten und anhand von GFAP/GLUT-1 doppelmarkierten Präparaten konnte festgestellt werden, dass die Astrozytenendfüßchen durch den hier verwendeten GLUT-1 Antikörper nicht markiert wur-den, sondern dass alleinig die gefäßständige, 55 kDa schwere Isoform detektiert worden ist. Die fokale zerebrale Ischämie führte in beiden Gruppen zu einer hochgradigen reaktiven Astrogliose mit Ausprägung einer Glianarbe in Region I. Protoplasmatische Astrozyten der grauen und fibrilläre Astrozyten der weißen Substanz zeigten hypertrophe Veränderungen. Die reaktive Astrogliose von Region I spiegelte sich in einer erhöhten GFAP-Dichte wider (p<0,05 in der Therapiegruppe). Region III hatte die gleiche GFAP-Dichte wie die Regionen II und IV. Der direkte Vergleich zwischen den Regionen I der beiden Gruppen zeigte Veränderungen der GFAP-Dichte durch die Zelltherapie auf: In der GS der Therapiegruppe lag eine geringere GFAP-Dichte vor, in der WS eine höhere (≠ p<0,05; GS und WS). Die Ergebnisse der GLUT-1-Analyse sind denen der GFAP-Analyse sehr ähnlich. Durch den Schlaganfall ist es zu einer erhöhten GLUT-1-Expression in GS und WS (p<0,05 WS) von Region I der Kontrollgruppe gekommen. Auch in Region I der Therapiegruppe konnten er-höhte GLUT-1-Dichten in GS und WS (p<0,05 WS) detektiert werden, zusätzlich dazu lag in der GS von Region III der Therapiegruppe eine erhöhte GLUT-1-Dichte vor (p<0,05). Der Vergleich zwischen beiden Gruppen zeigte Veränderungen durch die Therapie für die Regio-nen I und II auf. Die GLUT-1-Dichte der WS war in beiden Regionen in der TG erhöht (p<0,05), die GS von Region I zeigte in der Therapiegruppe eine geringere GLUT-1-Dichte. Ein Schlaganfall führt zu einer Erhöhung der GFAP sowie GLUT-1-Dichten in WS und GS im infarktnahen Gebiet. Durch die Transplantation von 4x106 autologen mononukleären Knochenmarkzellen pro kg KGew 24 Stunden nach dem Schlaganfall können diese Strukturen in ihren Expressionsmustern beeinflusst werden, dabei reagieren graue und weiße Substanz unterschiedlich: Die GS mit einer Verringerung, die WS mit einer Erhöhung der GFAP- bzw. GLUT-1-Dichte (p<0,05 WS, GLUT-1). Die Funktionskreisläufe in infarktfernen Regionen sind sieben Wochen nach dem Schlaganfall auf Astrozytenebene normalisiert (vgl. Region III). Die erhöhte GLUT-1-Dichte (p<0,05) in der GS der infarktfernen Region ist möglicherweise mit einem erhöhten Glukosemetabolismus in Verbindung zu setzen. Dies kann jedoch erst durch die Auswertung der FDG-PET-Daten beantwortet werden. Ob die durch Transplantation autologer mKMZ festgestellten Veränderungen der GFAP- und GLUT-1-Dichte in der Therapiegruppe zusätzlich mit einer verbesserten motorischen Leistung der Tiere einhergingen, wird erst durch die Analyse der Daten aus den Verhaltenstests festgestellt werden können.

Today, thermophilic Campylobacter spp. (besides Salmonella) represent one of the most common sources of human bacterial gastrointestinal infection. The main source of human C. jejuni infections is the consumption of insufficient heated chicken meat. Quantitative data on the occurrence of thermophilic Campylobacter spp. on poultry carcasses and poultry meat are needed to perform quantitative risk assessments and to verify the effect of different intervention strategies. The aims of the investigations presented here were (i) to generate accurate qualitative and quantitative data on the occurrence of Campylobacter spp. on within the primary production stage in at the abattoir and food, (ii) to study the behaviour of nine genotypically different C. jejuni strains in chicken meat juice supplemented with different concentrations of sodium chloride, curing salt and sodium nitrite, (iii) to detect the Campylobacter genotype distribution in poultry flocks by applying AFLP analysis and to describe a potential carry-over of Campylobacter strains among sequential and adjacent poultry flocks. For the above mentioned purposes, a number of samples (171 neck skin samples, 1047 samples of different turkey meat products and 112 turkey minced meat samples from an abattoir) were investigated in accordance with themethod of ISO / TS 10272-2: 2006 and ISO10272-1: 2006 to the quantitative and qualitative presence of Campylobacter spp.. The Campylobacter-strains were inoculated in chicken juice at initial concentrations of 102 and 104 CFU/ml and incubated for 24h at 42°C. Furthermore, 18 flocks of four poultry species were monitored to investigate the distribution and spread of Campylobacter genotypes between sequential and adjacent flocks. Caecal and liver samples were obtained at frequent intervals from birds of all flocks and these samples were examined for Campylobacter. The amplified fragment length polymorphism (AFLP) analysis was performed to genotype Campylobacter isolates. The prevalence of Campylobacter on neck skin was 83.0 % and the mean number was 2.00 log10 cfu/g. For turkey meat samples with skin (wings and thighs) the detected prevalence was 68.2 % and mean number 1.73 log10 cfu/g, respectively. Turkey meat samples without skin (breast filet) showed a prevalence of 79.0 % and a mean number of 1.58 log10 cfu/g. No Campylobacters were detectable in the turkey minced meat samples. Large variations between the detectable numbers of Campylobacter spp. were observed (maximum number up to 3.98 log10 cfu/g for turkey meat with skin) and confirm the importance of an early detection (before or during slaughter and processing) of these heavily contaminated slaughter lots. Whereas the strains multiplied in the media supplemented without additional of NaCl or with 1% NaCl, the bacterial population was significantly reduced when 2% NaCl was added. Growth did not occur and the cell number gradually decreased in chicken meat juice containing 3% NaCl. Significant differences in the survival potential among the different strains were only visible in the extreme condition of 3% NaCl supplementation. There was no different behaviour of the strains under the influence of NaCl compared with the behaviour in meat juice containing curing salt. The addition of sodium nitrite did not alter the survival. Of the 1643 caecal and liver samples investigated, 452 (27.5%) caecal samples and 11 (0.7%) liver samples contained Campylobacter. Of the caecal isolates 76.3% were identified as C. jejuni and 23.7% were identified as C. coli. Poultry flocks were largely colonized by more than one AFLP type and an intense exchange of Campylobacter genotypes between different poultry flocks occurred. The results show clearly that poultry and poultry meat are regarded as one of the main sources of thermophilic Campylobacter spp. infection in humans in the food chain. This is evident not only from the high rate of occurrence of these pathogens, but also from the often-high quantitative exposure samples. The risk of a foodborne infection is also enhanced by the comparatively very low minimum infectious dose for humans. At present, a complete elimination of thermophilic Campylobacter spp. from the food chain appears practically unreachable. This difficulty is reduced by the results of genetic strain diversity, because they suggest the existence of a variety of input sources. / hermophile Campylobacter (C.) spp. stellen heute neben den Salmonellen eine der häufigsten Ursachen für bakteriell bedingte Magen-Darm-Erkrankungen beim Menschen dar. Unzureichend erhitztes Geflügelfleisch und Geflügelfleischprodukte stellen eine der Hauptinfektionsquellen für humane C. jejuni-Infektionen dar. Quantitative Daten über die Belastung von Geflügelkarkassen und Geflügelfleisch mit thermophilen Campylobacter spp. werden benötigt, um einerseits quantitative Risikobewertungen durchführen zu können, andererseits aber auch den Erfolg verschiedener Interventionsmaßnahmen messen zu können. Zur Minderung der Zahl alimentär bedingter humaner Campylobacter-Infektionen spielt neben der Senkung der Campylobacter-Belastung von Nutztieren und der Vermeidung von Kreuzkontaminationen auch die Reduktion des Vorkommens des Erregers in der Lebensmittelkette durch technologische Prozesse eine große Rolle. Campylobacter spp. sind während der Be- und Verarbeitung von Lebensmitteln verschiedensten Stressoren ausgesetzt. Ziele der hier vorgestellten Untersuchungen waren, (i) Exakte qualitative und quantitative Daten zum Vorkommen von Campylobacter spp. in der Primärproduktion, auf dem Schlachthof und in Lebensmitteln zu ermitteln. (ii) Die Tenazität ausgewählter, genetisch unterschiedlicher C. jejuni-Stämme gegenüber verschiedenen Natriumchlorid-, Pökelsalz- und Natriumnitrit-Konzentrationen im Geflügelfleischsaftmodell zu untersuchen. (iii) Die Verwandtschaftsgrade der isolierten Stämme mit Hilfe einer molekularbiologischen Fingerprintingmethode (AFLP-Typisierung) darzustellen sowie das Vorkommen von thermophilen Campylobacter in verschiedenen Geflügelarten in einem Betrieb zu ermitteln. Dazu wurden 171 Halshautproben, 783 Proben verschiedener Putenfleischerzeugnisse und 233 Putenhackfleischproben aus einem Schlacht- und Zerlegebetrieb in Anlehnung an die Methode ISO/TS 10272-2: 2006 und ISO10272-1:2006 auf das quantitative und qualitative Vorkommen von Campylobacter spp. untersucht. Der Keimzahlverlauf wurde in experimentell kontaminiertem Geflügelfleischsaft (Zusatz von C. jejuni: 102 und 104 KbE/ml) über einen Zeitraum von 24 h (Bebrütungstemperatur 37°C) untersucht. 19 verschiedene Wirtschaftsgeflügel-Herden wurden untersucht, um die Verteilung und Ausbreitung von Campylobater-Genotypen zwischen sequentiellen und angrenzenden Herden festzustellen. Blinddarm- und Leber-Proben wurden in kurzen Abständen von Vögeln aller Herden gewonnen und untersucht . Für die Genotypisierung von Campylobacter spp. wurde die AFLP-Methode eingesetzt. Im Ergebnis wurden auf 83,0 % der Halshautproben Campylobacter spp. nachgewiesen, wobei der Mittelwert der quantitativen Belastung von Putenhalshautproben bei 2,00 log10 KbE/g lag. Putenfleischproben mit Haut waren zu 54,8 % Campylobacter positiv. Hier betrug die quantitative Belastung 1,79 log10 KbE/g. Bei Putenfleisch ohne Haut lagen die Nachweisraten bei 52,2,% bzw. 2,03 log10 KbE/g. In keiner der Putenhackfleischproben war Campylobacter nachweisbar. Große Schwankungen in der quantitativen Belastung (Maximalwerte bis 4,0 log10 KbE/g bei Putenfleisch mit Haut) bestätigen die Notwendigkeit, vor allem die stark belasteten Schlachtpartien schon vor bzw. während der Schlachtung und Verarbeitung identifizieren zu können. In Geflügelfleischsaft ohne bzw. mit Zusatz von 1% NaCl konnten sich alle Stämme vermehren, während das Wachstum bei 2% NaCl-Zusatz gehemmt wurde. Darüber hinaus konnte bei höherer NaCl-Konzentration (3%) eine Reduktion der Keimzahl nach 6 h Bebrütung bzw. ein Absterben von C.jejuni nach 24 h festgestellt werden. Dabei zeigten die Stämme im Geflügelfleischsaft mit 3% NaCl-Zusatz signifikante Unterschiede in ihrer Absterberate. Es konnte gezeigt werden, dass unterschiedlich ausgeprägte Salztoleranzen innerhalb der untersuchten Stämme mit unterschiedlichem Genotyp existieren, diese jedoch nur unter Extremsituationen signifikant ausgeprägt waren. Durch die Zugabe von praxisüblichen Pökelsalzkonzentrationen anstelle von Kochsalz und von Natriumnitrit konnte das Verhalten von C. jejuni in keinem Versuchsansatz beeinflusst werden. 452 Caecalproben (27,5%) und 11 Leberproben (0,7%) von insgesamt 1643 Caecal- und Leberproben wurden positiv auf Campylobacter spp. getestet. Von den 1643 aus dem Caecum stammenden getesteten Isolaten wurden 76,3% der Isolate als C. jejuni und (23,7%) der Isolate als C. coli identifiziert. Die AFLP- Analyse zeigte einen signifikanten Unterschied in der Diversität der AFLP-Typen aus den individuellen Herden und Proben aus unterschiedlichen Herden. Dies deutet auf eine große Zahl von Infektionsquellen hin. Die Ergebnisse belegen insgesamt sehr deutlich, dass Geflügel- Geflügelfleisch eine bedeutsame Quelle des Eintrags von Campylobacter-Keimen in die Nahrungskette ist. Das geht nicht nur aus der hohen Rate des Vorkommens dieser Erreger hervor, sondern auch aus der oftmals hohen quantitativen Belastung der Proben. Das Risiko einer Lebensmittelinfektion wird zudem durch die vergleichsweise sehr geringe minimale Infektionsdosis für den Menschen erhöht. Eine vollständige Elimination von thermophilen Campylobacter spp. aus der Lebensmittelkette erscheint derzeit praktisch nicht erreichbar. Diese Schwierigkeit wird durch die Ergebnisse zur genetischen Stammdiversität untersetzt, denn sie legen die Existenz einer Vielzahl unterschiedlicher Eintragsquellen nahe.