Anlass der vorliegenden Arbeit war die Suche nach einem geeigneten Sehnendefekt-Modell, das die Untersuchung der Wirkung moderner Therapieansätze unter Standardbedingungen ermöglicht. Die Auswertung der Literatur zeigte, dass eine große Anzahl an Sehnendefekt-Modellen mit sehr unterschiedlichen Fragestellungen sowohl an Großtieren, Kleintieren als auch Labortieren eingesetzt wurde. In der vorliegenden Arbeit wurden bekannte Sehnendefekt-Modelle mit besonderem Augenmerk auf die verwendete Methodik und das damit induzierte Schadmuster untersucht. Die umfassende Literaturauswertung mit präziser pathomorphologischer Charakterisierung der Defekte diente als entscheidende Grundlage für die Entwicklung des eigenen Tiermodells. Beim hier vorgestellten Schafmodell handelt es sich um ein Core Lesion- Modell. Es simuliert die am häufigsten beim Pferd auftretende Sehnenerkrankung und bietet die Möglichkeit der direkten intraläsionalen Injektion eines Therapeutikums. Die Core Lesion stellt ein abgeschlossenes Kompartiment dar, so dass keine Trägermaterialien nötig sind, um ein appliziertes Therapeutikum am Wirkort zu binden. Verschiedene chirurgische Zugänge und Zielsehnen wurden beim Schafmodell untersucht. Als geeignet für ein Core Lesion- Modell erwiesen sich beim Schaf die tiefe Beugesehne distal des Karpalgelenks sowie die oberflächliche Beugesehne im Bereich des Tendo calcaneus communis. Für die Induktion der Läsion wurden in Anlehnung an die von LITTLE und SCHRAMME (2006) bzw. SCHRAMME et al. (2010a) beim Pferd gezeigte Methodik unterschiedliche chirurgische Instrumente verwendet. Dabei wurden der Einsatz einer Knochenmark-Extraktionsnadel sowie verschiedene manuell oder elektrisch betriebene arthroskopische Klingen und Fräsköpfe hinsichtlich ihrer Verwendbarkeit sowie des durch sie verursachten Schadmusters miteinander verglichen. Ein manueller Instrumenteneinsatz führte zu deutlich milderen Schadmustern. Dabei kam es durch die Verwendung des Stiletts einer Knochenmark-Extraktionsnadel in einigen Bereichen zu scharfen Faserdurchtrennungen, in anderen Bereichen wurden die Kollagenfasern nur stumpf auseinander gedehnt. Der Einsatz arthroskopischer Klingen und Fräsköpfe beim Schafmodell ist nur eingeschränkt möglich. Durch die geringe Sehnengröße stehen nur sehr wenige Instrumente mit einem entsprechend kleinen Durchmesser zur Verfügung. Ein Round Burr konnte unter experimentellen Bedingungen eingesetzt werden und führte zu einer hochgradigen Schädigung des kompletten Sehnenquerschnitts. Dabei wurden die Fasern aus ihrer ursprünglichen Orientierung heraus gerissen, zumeist aber nicht vom umgebenden Gewebe abgetrennt. Ein Synovial Resector führte hingegen zu einer scharfen Faserdurchtrennung und dadurch zu einem deutlich abgegrenzten Defektbereich. Weitere Einzelheiten wie die resultierende Einblutung und das Einwandern verschiedener Entzündungszell-Spezies müssen in-vivo untersucht werden, um eine klare Empfehlung für den Einsatz der verschiedenen Instrumente formulieren zu können. Die Auswertung der vorhandenen Sehnendefekt-Modelle sowie die eigenen Ergebnisse führten zu dem Schluss, dass eine Kombination verschiedener Methoden sinnvoll sein könnte. Die Arbeit beschreibt ein sicheres, praktikables Großtiermodell für die Simulation von Core Lesions. Das Modell kann zunächst im Tierversuch eingesetzt werden, um die nach Defektinduktion ablaufenden pathophysiologischen Prozesse zu charakterisieren. Dann steht mit dem Schafmodell ein zeitgemäßes Modell für die Untersuchung verschiedener Therapiekonzepte zur Verfügung, das für die Pferdemedizin eingesetzt werden kann, sich aber auch für Untersuchungen mit humanmedizinischem Hintergrund vielversprechend zeigt. Das Modell stellt damit ein wichtiges Bindeglied zwischen Grundlagenforschung und dem klinischen Einsatz moderner Therapiekonzepte dar.

Anlass der vorliegenden Arbeit war die Suche nach einem geeigneten Sehnendefekt-Modell, das die Untersuchung der Wirkung moderner Therapieansätze unter Standardbedingungen ermöglicht. Die Auswertung der Literatur zeigte, dass eine große Anzahl an Sehnendefekt-Modellen mit sehr unterschiedlichen Fragestellungen sowohl an Großtieren, Kleintieren als auch Labortieren eingesetzt wurde. In der vorliegenden Arbeit wurden bekannte Sehnendefekt-Modelle mit besonderem Augenmerk auf die verwendete Methodik und das damit induzierte Schadmuster untersucht. Die umfassende Literaturauswertung mit präziser pathomorphologischer Charakterisierung der Defekte diente als entscheidende Grundlage für die Entwicklung des eigenen Tiermodells. Beim hier vorgestellten Schafmodell handelt es sich um ein Core Lesion- Modell. Es simuliert die am häufigsten beim Pferd auftretende Sehnenerkrankung und bietet die Möglichkeit der direkten intraläsionalen Injektion eines Therapeutikums. Die Core Lesion stellt ein abgeschlossenes Kompartiment dar, so dass keine Trägermaterialien nötig sind, um ein appliziertes Therapeutikum am Wirkort zu binden. Verschiedene chirurgische Zugänge und Zielsehnen wurden beim Schafmodell untersucht. Als geeignet für ein Core Lesion- Modell erwiesen sich beim Schaf die tiefe Beugesehne distal des Karpalgelenks sowie die oberflächliche Beugesehne im Bereich des Tendo calcaneus communis. Für die Induktion der Läsion wurden in Anlehnung an die von LITTLE und SCHRAMME (2006) bzw. SCHRAMME et al. (2010a) beim Pferd gezeigte Methodik unterschiedliche chirurgische Instrumente verwendet. Dabei wurden der Einsatz einer Knochenmark-Extraktionsnadel sowie verschiedene manuell oder elektrisch betriebene arthroskopische Klingen und Fräsköpfe hinsichtlich ihrer Verwendbarkeit sowie des durch sie verursachten Schadmusters miteinander verglichen. Ein manueller Instrumenteneinsatz führte zu deutlich milderen Schadmustern. Dabei kam es durch die Verwendung des Stiletts einer Knochenmark-Extraktionsnadel in einigen Bereichen zu scharfen Faserdurchtrennungen, in anderen Bereichen wurden die Kollagenfasern nur stumpf auseinander gedehnt. Der Einsatz arthroskopischer Klingen und Fräsköpfe beim Schafmodell ist nur eingeschränkt möglich. Durch die geringe Sehnengröße stehen nur sehr wenige Instrumente mit einem entsprechend kleinen Durchmesser zur Verfügung. Ein Round Burr konnte unter experimentellen Bedingungen eingesetzt werden und führte zu einer hochgradigen Schädigung des kompletten Sehnenquerschnitts. Dabei wurden die Fasern aus ihrer ursprünglichen Orientierung heraus gerissen, zumeist aber nicht vom umgebenden Gewebe abgetrennt. Ein Synovial Resector führte hingegen zu einer scharfen Faserdurchtrennung und dadurch zu einem deutlich abgegrenzten Defektbereich. Weitere Einzelheiten wie die resultierende Einblutung und das Einwandern verschiedener Entzündungszell-Spezies müssen in-vivo untersucht werden, um eine klare Empfehlung für den Einsatz der verschiedenen Instrumente formulieren zu können. Die Auswertung der vorhandenen Sehnendefekt-Modelle sowie die eigenen Ergebnisse führten zu dem Schluss, dass eine Kombination verschiedener Methoden sinnvoll sein könnte. Die Arbeit beschreibt ein sicheres, praktikables Großtiermodell für die Simulation von Core Lesions. Das Modell kann zunächst im Tierversuch eingesetzt werden, um die nach Defektinduktion ablaufenden pathophysiologischen Prozesse zu charakterisieren. Dann steht mit dem Schafmodell ein zeitgemäßes Modell für die Untersuchung verschiedener Therapiekonzepte zur Verfügung, das für die Pferdemedizin eingesetzt werden kann, sich aber auch für Untersuchungen mit humanmedizinischem Hintergrund vielversprechend zeigt. Das Modell stellt damit ein wichtiges Bindeglied zwischen Grundlagenforschung und dem klinischen Einsatz moderner Therapiekonzepte dar.

Living cells accumulate compensatory solutes for protection against the harmful effects of extreme environmental conditions such as high salinity, temperature and desiccation. Even at high concentrations these solutes do not disrupt the normal cellular functions and at times counteract by stabilizing the cellular components. These properties of compensatory solutes have been exploited for stabilizing proteins and cells in vitro. Betaines are widespread natural compensatory solutes that have also been used in other applications such as therapeutic agents and polymerase chain reaction (PCR) enhancers. Some biomedical applications of novel synthetic analogues of natural betaines were investigated. Natural compensatory solutes are either dipolar zwitterionic compounds or polyhydroxyl compounds, and the physical basis of compensation may differ between these, so one focus was on synthetic betaines with hydroxyl substituents. The majority of the synthetic solutes stabilized different model proteins against stress factors such as high and low temperatures. The presence of hydroxyl groups improved protection against desiccation. The observed stabilization effect is not just on the catalytic activity of the enzyme, but also on its structural conformation. Synthetic compensatory solutes have a potential application as protein stabilizers. Dimethylthetin was evaluated as a therapeutic agent and found to be harmful in a sheep model. However, from the study we were able to generate a large-animal continuous ambulatory peritoneal dialysis (CAPD) model and showed that glycine betaine could be added to the dialysis fluid in chronic renal failure. Some synthetic compensatory solutes reduce the melting temperatures of DNA better than most natural solutes. Synthetic solutes were identified that have potential to enhance PCR and could replace some reagents marketed by commercial suppliers. Density, viscosity and molecular model data on the solutes showed correlations with the biochemical effects of the solutes, but no physical measurements were found that reliably predicted their potential for biotechnological applications.