Tierärztliche Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 03/07 Archiv

Ziel der vorliegenden Studie war es zu untersuchen, ob und mit welcher Intensität eine Strukturierung der Haltungsumwelt von Freilandputen genutzt wird und welche Unterschiede zwischen den Herkünften (B.U.T. Big Six [BS] und Kelly Bronze [KB]), der Fütterung (Konventionell [k] und Ökologisch [ö]) und der Jahreszeit (Sommer und Winter) bestehen. Zudem wurde der Frage nachgegangen, ob eine gemeinschaftliche Haltung von Big Six und Kelly Bronze Puten möglich ist. Zu diesem Zweck wurden diese beiden Putenherkünfte in gemischten Gruppen auf zwei getrennten Freilandarealen 22 Wochen lang in einem Sommer- und 20 Wochen in einem Winterdurchgang, abgesehen von der Verwendung unterschiedlicher Futtermitteln (Konventionell und Ökologisch), unter identischen Bedingungen gemästet. Die Puten waren nicht schnabelkupiert. Ein möglicher Einfluss der Witterung auf das Verhalten und die Nutzungsfrequenz der Strukturelemente wurde unter Einbeziehung von Wetterdaten des Deutschen Wetterdienstes untersucht. Mittels Direktbeobachtung wurde die Nutzung der einzelnen Freilandbereiche (Betonboden, Matte und Grünfläche) festgehalten und das Verhalten der Tiere untereinander dokumentiert. Die Grünfläche wurde im Sommer von über 60 % der Tiere signifikant häufiger genutzt, während sie sich im Winter deutlich häufiger im Stall und auf der stallnahen Betonfläche aufhielten. Die auf der Betonfläche verlegte Matte wurde ebenfalls vor allem im Sommer genutzt. Die Nutzung der Strukturelemente (Plateau und Sitzstangen), welche mittels 24-Stunden Videobeobachtung erfasst wurde, wurde durch die Jahreszeit (Sommer besser als Winter) und der Tageszeit (Nacht besser als Tag) beeinflusst. Insgesamt wurde das Plateau gegenüber den Sitzstangen tendenziell bevorzugt. Der Weg zur Weide über Beton oder Matte wurde im Sommer tendenziell von der Fütterung beeinflusst. Die schwereren Tiere der konventionellen Futtergruppe nutzten dabei zumeist den Betonboden (68,9 %), während die leichteren Puten der Öko-Gruppe trotz zusätzlicher Wegstrecke auch die Matte (64,4 %) in Anspruch nahmen. Die beobachteten Imponieraktionen (KB vs. KB: 626, KB vs. BS: 338, BS vs. KB: 195, BS vs. BS: 492) nahmen mit Erreichen der Geschlechtsreife gegen Ende der Mast in beiden Gruppen zu und wurden signifikant durch Rasse und Jahreszeit beeinflusst. Picken gegen Artgenossen (KB vs. KB: 454, KB vs. BS: 529, BS vs. KB: 472, BS vs. BS: 580) wurden im Winter signifikant häufiger beobachtet. Kämpfe (KB vs. KB: 49, KB vs. BS: 32, BS vs. KB: 64, BS vs. BS: 28) traten signifikant häufiger zwischen Tieren der gleichen Rasse auf. Die Anzahl beobachteter Kämpfe steht im Verhältnis 1:10 zu der Anzahl erfasster Imponieraktionen. Die Bonitierung des Gefieders erfolgte in vier Stufen (von Gefieder intakt = 1 bis hochgradig gerupft = 4) und ergab bei den Herkünften beider Gruppen insgesamt die Beurteilung „2“ (= leicht struppig, kahle Hautareale < 50 cm2). Am häufigsten wurden Tiere mit geringen oder mittelgradigen Pickmalen festgestellt. Tiere mit stark beschädigtem Gefieder waren vergleichsweise selten. Brustblasen traten nur im Sommerdurchgang auf (KBk 5,6 %, BSk 11,1 % KBö 5,6 %, BSö 23,5 %). Breast Buttons wurden dagegen in beiden Durchgängen festgestellt. Ihr Auftreten wurde signifikant durch Rasse (Big Six häufiger als Kelly Bronze), Fütterung (Konventionell häufiger als Ökologisch) und Jahreszeit (Sommer häufiger als Winter) beeinflusst (Sommer: KBk 27,8 %, BSk 44,4 %, KBö 27,8 %; BSö 50,0 % Winter: KBk 5,6 %, BSk 11,1 % KBö 0,0 %, BSö 22,2 %). Verletzungen traten überwiegend an Kopf, Hals und Nacken sowie in der Schwanzregion auf. Der Anteil der Tiere mit abnormaler Beinstellung nahm im Verlauf der Mastperiode zu. Die häufigste Fehlstellung war die X-Beinigkeit (37,6 %). Schwere Beeinträchtigungen durch die Beinstellung traten in beiden Gruppen jedoch selten auf. Die Big Six Tiere erzielten in der 19. Lebenswoche insgesamt deutlich höhere Mastendgewichte (Sommer: BSk 17,4 kg, BSö 16,4 kg, Winter: BSk 19,7 kg, BSö 18,2 kg) als die Kelly Bronze Puten (Sommer: KBk 15,6 kg, KBö 14,8 kg, Winter: KBk 14,1 kg, KBö 13,5 kg). Im Sommer erreichten die Big Six Puten 90 %, im Winter 100 % der Gewichtsvorgaben (MOORGUT KARTZFEHN, 2002). Die Kelly Bronze Tiere übertrafen im Sommer die Vorgabe (über 107 %) und erreichten diese im Winter annähernd. Mit einer Verlustrate von 1,4 % (1 Tier) im Sommer und 2,5 % (2 Tiere) im Winter verliefen beide Durchgänge komplikationslos.

The objective of this study was to evaluate the measurement of whole body composition by dual-energy X-ray absorptiometry (DXA) in turkeys (post mortem). In total, 130 turkeys (1.3 – 24.1 kg) of two genotypes BUT Big6 and Kelly Bronze were scanned at 4 different ages by using DXA with a LUNAR DPX-IQ densitometer. Whole body scans were performed and analyzed twice using Pediatrie Small (Reference Mode) for all animals. Additionally, Pediatric Medium, Pediatric Large, Small Animal Medium, or Small Animal Small modes were used on a smaller number of animals. DXA measurements provided readings of fat mass, lean mass, bone mineral mass, and bone mineral density. The turkeys were frozen (-18 °C) and analyzed in a plastic bag. The body weight of Big6 (15.7 kg) in week 18 is already similar to the body weight of Kelly Bronze (16.3 kg) four (4) weeks later. After week 18, the DXA FAT (%) values were smaller (week 18: 12.6; week 24: 7.7 %) but the values for DXA LEAN (%) were higher (84.8 / 89.7 %) in Big6 than in Kelly Bronze (13.3 / 11.5 or 84.4 / 85.9 % respectively). The body weight can be predicted with a high precision (R² = 1; RMSE = 21 in g) and a high accuracy (R² = 0,996; RMSE = 351 in g) by DXA. These results indicate a good suitability of DXA to estimate the carcass composition of turkeys in vivo. But the results should be validated by chemical analysis or dissection.

Seltene Erde Elemente sind eine Gruppe ähnlicher Elemente, zu denen das Lanthan und die 14 im Periodensystem folgenden Elemente Cer, Praeseodym, Neodym, Promethium, Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium und Lutetium zugerechnet werden. Lanthancarbonat wird in der Humanmedizin in neuester Zeit als Phosphatbinder bei Dialysepatienten eingesetzt. Es handelt sich dabei um einen nicht aluminiumhaltigen Phosphatbinder, der ein ebenso großes Phosphatbindungspotenzial aufzuweisen scheint wie Aluminiumhydroxid. In der vorliegenden Arbeit wurde der phosphorsenkende Effekt von Lanthancarbonat im Vergleich mit Aluminiumhydroxid und einer Nierendiät bei Katzen untersucht. Die Untersuchung wurde als Fütterungsversuch über einen Zeitraum von zehn Monaten an zwölf Europäisch Kurzhaarkatzen durchgeführt, die randomisiert in zwei bzw. vier Gruppen aufgeteilt wurden. Während dieses Versuchszeitraumes wurde dem Futter in insgesamt sieben verschiedenen Fütterungsperioden entweder Lanthancarbonat (34 mg/kg KM/d) oder Aluminiumhydroxid (90 mg/kg KM/d) in einer oder mehrmaliger Dosierung als Phosphatbinder zugesetzt. Die Effekte dieser Phosphatbinder wurden dabei bei bedarfsgerechter Phosphorversorgung (Alleinfutter) bzw. bei phosphorreduzierter Fütterung (Nierendiätfutter) untersucht. Als Proben wurden am Ende jeder Fütterungsperiode Blut, 24h-Urin und Kot genommen. In diesen Proben wurde jeweils der Phosphorgehalt bestimmt. Anhand der jeweiligen Gesamturin- bzw. -kotmenge wurde zusätzlich die Phosphorexkretion pro kg Körpermasse und Tag ermittelt. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass sowohl Lanthancarbonat als auch Aluminiumhydroxid bei klinisch gesunden Katzen im gewählten Untersuchungszeitraum (14 Tage) und einer Dosierung von 34 bzw. 90 mg/kg Körpermasse/1 x tgl. kaum Effekte auf den Phosphorstoffwechsel erzielten. Die Verfütterung eines Nierendiätetikums konnte im gleichen Untersuchungszeitraum und im gleichen Versuchsaufbau die Phosphorkonzentrationen des Serums, des Urins und des Kotes senken und die renale und fäkale Gesamtexkretion an Phosphor vermindern. Um eine endgültige Bewertung der Wirkung von Lanthancarbonat im Vergleich mit Aluminiumhydroxid auf den Phosphorstoffwechsel der Katze vorzunehmen, müssten allerdings weitere Untersuchungen mit höheren Dosierungen, längeren Versuchszeiträumen und über den Tag verteilten Dosierungen durchgeführt werden.

Ziel der vorliegenden Arbeit war die Charakterisierung von Antikörpern und ihrer immunsuppressiven Wirkung im präklinischen Hundemodell. Dazu wurde eine T-Zelldepletionsmethode mit dem caninen CD6-Antikörper MT-606 und Kaninchen-komplement zur alleinigen GvHD-Prophylaxe bei der allogenen Knochenmark-transplantation entwickelt. Zusätzlich sollten die regulatorischen Eigenschaften von CD6-depletierten Knochenmarkzellen in vitro in der gemischten Lymphozytenkultur untersucht werden. Mit Hilfe des kreuzreagierenden Antikörpers MT-606, der das canine CD6-Antigen erkennt, konnte eine einfache und kostengünstige Depletionsmethode etabliert werden, welche die Fähigkeit des CD6-Antikörpers MT-606 zur Aktivierung der Komplement-kaskade ausnützt. Es wurde zunächst durch in vitro-Experimente gezeigt, dass die Methode mit MT-606 und Kaninchenkomplement eine effektive Depletion der CD6-positiven Zellen gewährleistet, wohin gegen die hämatopoetischen Stammzellen unangetastet bleiben. Die CD6-Depletion geht einher mit einer nahezu vollständigen Depletion der CD4-positiven Zellen, während die CD8-positiven Zellen nur teilweise depletiert werden. Durch drei Knochenmarktransplantationen im homo-hetero-System und zwei im DLA-identischen System wurde gezeigt, dass sich die CD6-Depletion als alleinige Methode zur GvHD-Prophylaxe eignet. Die Etablierung einer Toleranz gegenüber dem Spenderorganismus wurde durch eine Hauttransplantation vom Spender auf den Empfänger bei einem Hund gezeigt. Regelmäßige Analysen des Spenderchimärismus konnten zeigen, dass die Transplantation von CD6-depletiertem Knochenmark eine langfristige Erholung des hämatopoetischen Systems garantiert. In mehreren in vitro-Experimenten sollte die regulatorische Fähigkeit von CD6-depletierten Knochenmarkzellen in der gemischten Lymphozytenkultur (MLC) untersucht werden. Die MLC ist eine Kurzzeit-Suspensionskultur, die es erlaubt, die Reaktivität von T-Zellen eines Spenders gegen die durch Bestrahlung inaktivierten PBMCs eines anderen Spenders zu untersuchen. Die Lymphozytenproliferation oder ihre eventuelle Inhibition können durch den Einbau von radioaktiv markiertem Thymidin oder durch die Weitergabe des Farbstoffs CFSE von der Mutter- auf die Tochterzellen quantifiziert werden. Trotz Anwendung unterschiedlicher Analysesysteme konnte kein supprimierender Effekt von CD6-depletierten Knochenmarkzellen auf die Lymphozytenproliferation in der gemischten Lymphozytenkultur nachgewiesen werden. In einigen Fällen wirkten die CD6-depletierten Knochenmarkzellen sogar stimulierend auf die Proliferation der Lymphozyten. Um die generelle Anwendbarkeit des verwendeten MLC-Systems zum Nachweis von supprimierenden Eigenschaften einer Zellpopulation zu zeigen, wurden mesenchymale Stammzellen an Stelle von CD6-depletierten Knochenmarkzellen eingesetzt. Diese bewiesen eine hohe Potenz zur Unterdrückung der Lymphozytenproliferation in der MLC. Trotz offensichtlicher Wirkung bei der GvHD-Prophylaxe konnte ein regulatorischer Effekt von CD6-depletierten Knochenmarkzellen in der MLC nicht gezeigt werden, obwohl das System durchaus zum Nachweis von supprimierenden Eigenschaften anderer Zellen geeignet ist. In einer zweiten Reihe von Transplantationen wurde untersucht, ob durch zusätzliche Transfusion von Spenderlymphozyten (DLT) nach der Transplantation von CD6-depletiertem Knochenmark im Empfänger eine GvHD induziert werden kann. Der Zeitpunkt der DLT variierte bei den einzelnen Transplantationen, es wurde aber immer eine Zelldosis von ca. 1 ∙ 108 MNCs/kg Körpergewicht transfundiert. Bei je einem Hund konnte durch DLT an den Tagen 3, 14 oder 20 eine GvHD induziert werden, deren Hauptmanifestationsort bei zwei Hunden die Leber und bei einem Hund die Haut war. Bei einer Wiederholung des Transplantationsschemas mit DLT an Tag 20 konnte bei einem weiteren Hund keine GvHD induziert werden. Offensichtlich bestand zu diesem Zeitpunkt bereits eine Toleranz gegenüber dem Spenderorganismus. Das etablierte System mit Transplantation von CD6-depletiertem Knochenmark und DLT vor Tag 20 zur Induktion einer GvHD eignet sich hervorragend, um die Einsetzbarkeit von HSV-TK-transduzierten Zellen zur Gentherapie zu testen. Dies wird Gegenstand zukünftiger Untersuchungen sein.

Ziel der Studie war es, die physische und psychische Belastung sowie die Leistungsgrenze von Rettungshunden während eines mehrtägigen Sucheinsatzes zu erfassen. Dazu wurden 20 Rettungshunde (10 Hündinnen, 10 Rüden) aus verschiedenen deutschen und österreichischen Rettungshundestaffeln über drei Tage auf einem Katastrophenübungsgelände untersucht. Die Hund-Hundeführerteams verbrachten den kompletten dreitägigen Versuchszeitraum auf dem Gelände und mussten täglich vier Suchen à 20 min absolvieren. Alle Suchen wurden durch Videoaufnahmen dokumentiert und anschließend ausgewertet. Während des Versuchsablaufs wurde die Aktivität der Hunde mittels ActiTrac-Bewegungsmonitoren, die Körpertemperatur mittels VitalSense-Messkapseln und die Herzfrequenz mittels Polar-Sportuhren kontinuierlich aufgezeichnet. Zusätzlich wurde täglich zu 13 Probenzeitpunkten vor, zwischen und nach den Suchen Speichel zur Kortisolbestimmung gewonnen und zweimal, morgens vor Beginn der Suchen und unmittelbar nach der vierten Suche, eine Blutprobe entnommen. Aus den venösen Blutproben wurden die Parameter Glukose, Laktat, Kreatinkinase, Leukozyten und Differentialblutbild sowie Hämatokrit und Hämoglobinkonzentration bestimmt. Von den insgesamt 236 beobachteten Suchen waren lediglich zwei Suchen (beide am dritten Tag) nicht erfolgreich, und die Hunde konnten das Opfer nicht innerhalb der 20-minütigen Suche auffinden. Die Hunde benötigten durchschnittlich 4,3 Minuten bis zur Anzeige des Opfers. Dabei war die durchschnittliche Suchdauer am zweiten Tag signifikant kürzer als am dritten Tag. Bereits am Ende des ersten Tages waren bei 25% der Hunde deutliche Ermüdungserscheinungen zu erkennen; dies steigerte sich auf 63% am dritten Tag. Während der täglichen Suchen kam es zu signifikanten Veränderungen in der Aktivität, Herzfrequenz, Körpertemperatur, Speichelkortisolkonzentration und einigen Blutparametern. Die durchschnittliche Aktivität der Hunde lag während der Suchen zwischen 216,30 und 238,02 mG. Dabei waren die Hunde am zweiten Tag signifikant aktiver als an den beiden anderen Tagen. Innerhalb der vier Suchen eines Tages traten (mit einer Ausnahme am zweiten Tag) keine signifikanten Unterschiede in der Aktivität auf. In den Ruhephasen lag die Herzfrequenz (Referenzbereich: 70 bis 160 bpm) zwischen 88,91 und 93,38 bpm. Während den Suchen stieg die Herzfrequenz signifikant auf Werte zwischen 143,63 und 150,61 bpm an und kehrte 20 bis 40 Minuten nach Belastungsende wieder auf die Ausgangswerte zurück. Dabei lag die Herzfrequenzkurve des ersten Tages signifikant über der Herzfrequenzkurve des dritten Tages. Die Herzfrequenz während der vier Suchen eines Tages lag annähernd auf gleichem Niveau. Nur die Herzfrequenz der vierten Suche lag am zweiten und dritten Versuchstag signifikant niedriger. Die Körpertemperatur (Referenzbereich: 37,5°C bis 39,0°C) lag an allen 3 Tagen vor Beginn der Belastungen zwischen 38,51 und 38,71°C und stieg nach den Suchen signifikant auf durchschnittliche Werte zwischen 39,22 und 39,44°C an. In den Ruhephasen fiel die Körpertemperatur kontinuierlich ab und erreichte 20 bis 40 Minuten nach Belastungsende die Ausgangstemperatur. Weder zwischen den vier Suchen eines Tages noch zwischen den drei Versuchstagen zeigten sich signifikante Unterschiede in der Belastungskörpertemperatur. Die Speichelkortisolkonzentration lag während des gesamten Versuchszeitraums zwischen 2,86 und 5,73 nmol/l. Alle vier Suchen eines Tages verursachten signifikante Anstiege der Speichelkortisolkonzentration, mit den Maxima am zweiten und dritten Versuchstag nach der vierten Suche. Der Blutglukosespiegel lag während des gesamten Versuchzeitraums mit Werten zwischen 2,89 und 3,60 mmol/l im untersten Referenzbereich (3,1 bis 6,7 mmol/l). Am ersten und zweiten Tag erfolgte ein signifikanter Anstieg des Glukosespiegels nach den Suchen und ein signifikanter Abfall während der ersten Nacht. Die Kreatinkinase-Aktivität stieg an allen drei Tagen signifikant an und lag bei Werten zwischen 2527 und 2967 nkat/l. Trotz des signifikanten Abfalls der CK-Aktivität während der ersten und zweiten Nacht lag sie nur zu Beginn des ersten Tages im Referenzbereich (bis 1500 nkat/l). Die Gesamtleukozytenzahl stieg nach den Suchen an allen drei Tagen signifikant an, blieb dabei aber immer im Referenzbereich (6000 - 15000 x106). Die Lymphozyten und Granulozyten blieben während der drei Versuchstage im Referenzbereich. Während die Lymphozyten sich nur am dritten Tag signifikant veränderten, stieg die Granuloytenzahl an allen drei Tagen nach den Suchen signifikant an und fiel während der Nächte wieder signifikant ab. Die Monozyten stiegen am zweiten Tag nach den Suchen signifikant an, verließen dabei den Referenzbereich (40 - 500 x106) und blieben am dritten Tag auf diesem erhöhten Niveau. Der Laktatspiegel, der Hämatokrit und die Hämoglobinkonzentration veränderten sich an den drei Versuchstagen nicht signifikant. Mit Hilfe der untersuchten Parameter ließ sich nachweisen, dass gut trainierte Rettungshunde auch während einer dreitägigen Suche mit insgesamt 240 Minuten Suchzeit sehr effektive Hilfsmittel beim Aufspüren von verschütteten Personen sind und durch die in der Studie eingehaltenen Suchintervalle weder physisch noch psychisch überlastet wurden. Jedoch deutete sich in einigen Parametern an, dass ab dem Ende des zweiten Versuchstages die Hunde sich einer gewissen Grenze näherten und die Schwelle zum Distress erreicht wurde.

Die dilatative Kardiomyopathie (DCM) ist charakterisiert durch die Dilatation und beeinträchtigte Kontraktilität des linken oder beider Ventrikel. Sie ist eine der häufigsten Ursachen für ein schweres Herzversagen beim Hund. Häufig von der Erkrankung betroffene Rassen sind Dobermänner, Doggen, Bernhardiner und Irische Wolfshunde. Nur 37% der erkrankten Hunde überleben ein Jahr nach der Diagnosestellung. In vielen Fällen ist die Ätiologie der Erkrankung nicht geklärt. Bei einem Teil der DCM-Fälle scheint es sich um Autoimmunerkrankungen zu handeln. Ziel dieser Arbeit war es deshalb, die humorale Immunantwort von caninen DCM-Patienten mit Hilfe von zweidimensionalen Western Blots auf potenzielle Autoantigene zu untersuchen und diese mittels Massenspektrometrie zu identifizieren. Mit zweidimensionaler Gelelektrophorese ist es möglich, ein Gewebe in mehre tausend Proteine aufzutrennen und somit Reaktivitäten einzelnen Antigenen zuordnen zu können. Die humorale Immunreaktion von 78 DCM-Patienten und 62 herzgesunden Kontrolltieren wurde im Western Blot getestet und miteinander verglichen. Die Ergebnisse der zweidimensionalen Western Blots wurden dem Proteinmuster der eingesetzten Herzpräparationen (linkes und rechtes Atrium, linker und rechter Ventrikel) zugeordnet und die Reaktivitäten der DCM erkrankten Tiere mit herzgesunden Kontrolltieren wurden miteinander verglichen. Mit dieser Methode konnten sieben potenzielle DCM-Autoantigene ermittelt werden, die im Anschluß mittels Massenspektrometrie eindeutig identifiziert werden konnten. Dabei handelte es sich um die schwere Kette des Herzmyosins, eine regulatorische leichte Kette des Herzmyosins (MYL4), Glyceraldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase (GAPDH), die Gehirnform der Glycogen Phosphorylase (GPBB), cardiac Actin, Aconitase und Desmin. Die Reaktion gegen sechs dieser Proteine wurde anschließend in eindimensionalen Western Blots mit den gereinigten Proteinen validiert. Nur für MYL4 stehen diese Untersuchungen noch aus. Bei der schweren Kette des Herzmyosins, GAPDH, GPBB, cardiac Actin und Aconitase wiesen die DCM-Hunde signifikant häufiger Autoantikörper auf als die Kontrolltiere. Bei einem großen Teil der DCM-Hunde ergaben sich damit Hinweise auf Autoimmunreaktionen. In dieser Studie konnten erstmals sechs potenzielle Autoantigene für die canine DCM identifiziert werden. Vier dieser Autoantigene sind auch potenzielle neue Autoantigene für die DCM des Menschen.

Produktion von Bacillus cereus Enterotoxinen unter verschiedenen Wachstumsbedingungen

Thioredoxin Reduktase 1 (Txnrd1) ist ein ubiquitär exprimiertes, Selen-haltiges Redoxenzym, welches ein Teil des Thiol-Redox-Systems ist und in dieser Funktion verschiedene intrazelluläre Substrate im reduzierten Zustand bewahrt. Man nennt dieses erzielte Gleichgewicht Redoxhomöostase. Dies ist sowohl für die Regulation verschiedener Gene als auch für das Zellwachstum und für den Schutz von Zellen vor oxidativem Stress von Bedeutung. Die Funktion der vorwiegend zytoplasmatisch lokalisierten Thioredoxin Reduktase 1 in den neuronalen Vorläuferzellen eines Mausmodells sollte durch eine gezielte Inaktivierung studiert werden. Als Hauptbefund stellte sich heraus, dass das Fehlen von Txnrd1 in neuronalen Vorläuferzellen zu einem ausschließlich im Kleinhirn lokalisierten Phänotyp führt. Dieser Phänotyp wird kurz vor der Geburt (Embryonaltag 18,5) in Form einer Retardation der Fissuren-Bildung sichtbar und setzt sich in der postnatalen Kleinhirn- Entwicklung fort. Die Knockout-Tiere bleiben in der Gewichtsentwicklung hinter den Kontroll-Tieren zurück und weisen eine massive Kleinhirn-Hypoplasie mit klinischen Begleiterscheinungen wie Ataxie und intermittierendem Tremor auf. Das Kleinhirn der Txnrd1-Knockout Tiere zeigt eine im Lobulus VI begrenzte klare Trennung zwischen einem gut organisierten posterioren und einem dysmorphen anterioren Bereich. In diesem anterioren Bereich sind die Lobuli fusioniert. Die Purkinje-Zellen besitzen degenerierte Dendriten und sind ektopisch lokalisiert. Die geordnete Laminierung der Schichten Str. moleculare, Str. ganglionare und Str. granulare des posterioren Teils setzt sich aufgrund fehlender Differenzierung von Str. moleculare und Str. granulare nicht nach anterior fort. Weiterhin fehlt im anterioren Bereich ab dem postnatalen Tag 1 die radiale Ausrichtung der für die Neuronen-Migration essentiellen Bergmann Glia. Die Dicke deren Ausläufer bleibt hinter der der Kontroll- Tiere zurück. Mitotisch stark aktive EGL (External Germinal Layer), aus der später die Körnerzellen hervorgehen, zeigt in diesem Bereich keine Schichtenbildung, sondern eine nesterartige Anordnung. Die EGL der Txnrd1-Knockout Tiere zeigt ab P1 weit weniger proliferationstypische Expressionsmuster in der Immunhistochemie als die der Kontroll-Tiere. Weiterhin wird durch molekularbiologische Untersuchungen deutlich, dass die gezielte Ausschaltung von Txnrd1 in neuronalen Zusammenfassung 95 Vorläuferzellen zu einer Veränderung in der Expression der für Nestin, GFAP und Pax6 kodierenden Gene im Gewebe des Kleinhirns führt. Somit konnte eine wichtige Rolle der Txnrd1 in der Kleinhirnentwicklung und dort vor allem im Aufbau der Zytoarchitektur des anterioren Bereichs nachgewiesen werden. Die Ergebnisse aus dieser Arbeit legen in Verbindung mit den Erkenntnissen aus einem postnatalen Neuronen-spezifischen Txnrd1-Knockout den Schluss nahe, dass eine Störung in der Morphogenese der Bergmann Glia als primäre Ursache für die Entstehung des entstandenen Phänotyps im Txnrd1-Knockout angesehen werden kann.

In this study ultrasonic examinations in rats were performed to develop a standardized examination technique for the sonographic evaluation of the abdominal organs and the gravidity of the rat. 25 healthy rats in the age between 0.5 and 1.5 years were sonographically examined with a 15 MHz-Transducer. Comparing with the already established sonography in the dog and cat the optimal technique for imaging the organs especially in the rat were developed and the representativity of the different organ planes were evaluated. The emphasis was led on the imaging of normal anatomic and physiologic conditions to get a base for the evaluation of pathologic processes. In exclusion of the pancreas all of the abdominal organs could have been detected and the optimal transducerpositions and standard planes for the different organs were developed. To perform sagittal planes the transducer was placed dorsolateral on the abdominal wall, a transducer position that was never mentioned in literature before. This lead to a markable improved imaging of the kidney, adrenal gland and spleen. Three female rats were examined for gravidity control. Despite the more aggressive behaviour of the pregnant rats an ultrasonographic examination could have been performed without problems and without stressing the rats to much. Good parameters for the determination of the gestation day were the visibleness of the beating heart, of the development of the extremities and of the ossification grade of the fetal skeleton. The sonography of the rat turned out to be a practicable and diagnostical worthy tool for the veterinary clinic as well as for the use in animal-experimental research.

In dieser Studie wurde der genetische Defekt der 25-Hydroxyvitamin D3 1α-Hydroxylase (CYP27B1) der PVDR I-Schweine beschrieben. Diese Tiere stellen ein gutes Modell für die Pseudo-Vitamin-D-Mangel-Rachitis Typ I (PVDR I) dar. Die 1α-Hydroxylase ist ein Enzym, dass 25(OH)D3 zu seiner hormonellen Form aktiviert. Wie bei der echten Vitamin-D-Defizienz resultiert die Unfähigkeit Vitamin D3 zu aktivieren in Symptomen der Rachitis. Diese Tiere zeigen niedriege 1,25(OH)2D3-Blutspiegel, hochgradige Hypocalcämie, rachitische Veränderung des Skeletts und erhöhte Parathormon-Blutwerte. Diese Störung trat als spontane Mutation in den 60iger Jahren bei einer Zuchtlinie in Hannover auf. Wir konnten eine Splice-Site-Mutation in der Splice-Donor-Site von Intron 6 (IVS6+1G>A) ausfindig machen. In der cDNA von renalen und nicht-renalen Geweben wurde eine Deletion von Exon 6 gefunden, die in einem Frameshift und in einem verfrühten Stop-Codon resultiert. Zudem analysierten wir die Promotor-Region und die genomische Organisation des porcinen 1α-Hydroxylase-Gens bei dem eine hohe Homologie zum humanen 1α-Hydoxylase-Gen festgestellt wurde. Darüber hinaus wurde die Expression in der Niere und verschiedenen nicht-renalen Geweben, wie der uterinen Cervix, Haut, Lymphknoten, Nebenniere und dem Colon, ermittelt. Da alle Gewebe dieselbe defekte 1α-Hydroxylase exprimieren, gehen wir davon aus, dass das Enzym in den PVDR I-Schweinen enzymatisch inaktiv ist. Die Information über die Punktmutation wurde für die Entwicklung einer neuen, PCR-basierten Genotypisierungsmethode genutzt. Durch die Mutation wurde eine einmalig vorkommende Restriktionsschnittstelle für Bpu10I ausgelöscht, was die Genotypisierung mittels Restriktions-Längen-Fragment-Polymorphismus (RFLP) erlaubte. Zusätzlich etablierten wir eine Amplifikations-Refraktär-Mutations-System-PCR (ARMS), um die Genotypisierung von homozygoten, heterozygoten und Wildtyp-Genotypen zu vereinfachen. Die Expressionsspiegel der 1α-Hydroxylase wurden in einigen Geweben mittels quantitativer PCR in Wildtyp- und homozygoten Tieren bestimmt. In der Niere war die Expression gegenüber den Wildtyp-Tieren signifikant reduziert, wobei in der Haut keine Unterschiede gefunden wurden. Die Aktivierung von Blut-Makrophagen, mit Hilfe von Interferon γ, bewirkte einen Anstieg der 1α-Hydroxylase-Expression. Die regulatorischen Unterschiede in renalen und nichtrenalen Geweben wurden diskutiert. Diese Ergebnisse erlauben es das PVDR I-Schwein als Tiermodell für die Pseudo-Vitamin-D-Mangel-Rachitis Typ I nutzen zu können, um Studien der Regulation des Vitamin-D-Metabolismus und des Calciumstoffwechsels beim Schwein durchführen zu können.