Tierärztliche Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 04/07 Archiv

Analysis of MHC I and II presentation on Equid herpesvirus 1 infected cells Various Alphaherpesviruses are able to interfere with MHC class I presentation by reducing surface expression of these molecules. Equid herpesvirus 1 (EHV-1) infection also results in MHC I downregulation on the respective cells, but other than the involvement of the viral UL49.5-protein, this process is not yet very well understood (Rappocciolo et al., 2003; Ambagala et al., 2004; Koppers-Lalic et al., 2005). As the in vitro non essential EHV-1 proteins UL11p and UL43p were considered as further candidate proteins for playing a role in interfering with MHC I or II expression, the aim of this study was to elucidate this supposition. In a first step, the influence of EHV-1-infection on MHC I/II surface expression had to be investigated. At various time-points p.i., a considerable reduction of MHC class I-molecules on the surface of EHV-1-infected cultured equine cells could indeed be confirmed and was also observed after in vitro-infection of equine PBMC. Moreover, it could be clearly demonstrated for the first time that EHV-1-infection also results in a downregulation of MHC II expression on equine cell culture cells following interferon--induction. MHC II-expression on the surface of in vitro EHV-1-infected PBMC, however, was reduced slightly only. Previous results gave rise to the hypothesis that the EHV-1 proteins UL11p and /or UL43p might be involved in EHV-1-induced immunomodulation. In the course of this study, however, it could be demonstrated that neither a deletion of the UL11- nor of the UL43-gene had an impact on the downregulation of MHC I or II surface expression. No difference in MHC I presentation was detectable between cells infected with the recently isolated EHV-1 strains O834 (myeloencephalopathy, 1999) and E216 (abortion, 2006) but, surprisingly, MHC class I downregulation was even more pronounced than on cells infected with the EHV-1 strain RacL11 (abortion, 1958). The interferon- induced MHC II presentation, however, was affected similarly by all EHV-1 strains tested. Interestingly, during the course of this study, it became obvious that deleting the UL43-gene does not influence MHC I or II surface expression, but the distribution of viral cell surface glycoproteins in EHV-1-infected cells. Comparative studies with cells infected with RacL11, RacH, and the respective UL43-deleted viruses revealed that the absence of the UL43 gene-product resulted in quantitative changes concerning the expression of EHV-1 glycoproteins such as gC, gp2 and gD, as assessed by flow cytometry analysis. In addition, by confocal laser scanning microscopy, clear variations regarding the distribution of gB and gC were shown. Other glycoproteins, such as gM or membrane-associated proteins such as UL11p were not affected. These results give rise to the assumption that UL43p might in fact play a by far more important role in vivo than has yet been demonstrated in vitro.

In der vorliegenden Arbeit wurden Daten über das Vorkommen, die Verbreitung sowie die epidemiologische Bedeutung der auf Hunden und Katzen parasitierenden Flöhe von Januar 2004 bis Dezember 2004 im Raum Mittelhessen gewonnen und ausgewertet. Im Rahmen der klinischen Untersuchung wurde eine durchschnittliche Befallsrate von 4,5% bei den Hunden und 16,1% bei den Katzen festgestellt. Hunde waren am häufigsten von August bis Oktober ( x =7,2%), Katzen im Januar sowie von August bis September ( x =26,1%) flohbefallen. Der Katzenfloh, C. felis, stellt die am häufigsten gefundene Flohspezies bei Hunden (41,2%) und Katzen (92,7%) in der Region dar. Weiterhin wurden bei den Hunden Exemplare von A. erinacei (29,4%), C. canis (17,6%) und C. gallinae (11,8%) nachgewiesen. Bei den Katzen konnten in geringer Anzahl C. canis (4,9%) und in einem Fall P. irritans (2,4%) isoliert werden. Die flohbefallenen Katzen kamen signifikant häufiger aus ländlichen Gegenden (72,3%) als aus der Stadt (27,7%). Bei den Hunden zeigte die Wohngegend keinen Einfluss auf Flohbefall. Katzen mit Auslauf (19%) waren signifikant häufiger mit Flöhen infestiert im Vergleich zu den reinen Wohnungskatzen (11%). Flohbefallene Hunde (53,3%) lebten häufiger zusammen mit Katzen in einem Haushalt verglichen mit den flohfreien Hunden (39,5%). Flohbefall konnte signifikant häufiger bei Rüden (71%) als bei Hündinnen (29%) festgestellt werden. Bei den untersuchten Katzen war kein Zusammenhang zwischen Flohbefall und Geschlecht zu erkennen. Die Infestationsrate der Tiere, die mit einem Flohbekämpfungsmittel vorbehandelt wurden, fiel geringer aus, was die besondere Bedeutung einer Flohprophylaxe unterstreicht. Die Notwendigkeit einer effektiven und vollständigen Bekämpfung des Flohbefalls in der Umgebung von Hunden und Katzen wird durch die Ergebnisse der Einzelfallstudien bestätigt, da in allen Haushalten flohbefallener Tiere Flohentwicklungsstadien nachgewiesen werden konnten.

In der vorliegenden Arbeit wurden zum einen mit Hilfe des Rasterelektronenmikroskops die morphologischen Veränderungen des Eileiterepithels und zum anderen die Expression hypophysärer wachstums- und proliferationsfördernder Hormone und ihrer Rezeptoren immunhistochemisch und mit der Reverse Transkriptase (RT)-PCR sowohl im Verlauf des Zyklus als auch der Trächtigkeit analysiert. Hierfür wurden, von 24 Schweinen der Deutschen Landrasse, die drei Abschnitte des Eileiters (Infundibulum, Ampulle, Isthmus) in jeweils vier verschiedenen Zyklus- und Trächtigkeitsstadien untersucht. Dazu wurden Proben im Östrus, Metöstrus, Diöstrus und Proöstrus sowie am 2.-3. Tag post inseminationem, 14., 23. und 65.-71. Trächtigkeitstag entnommen. Des Weiteren erfolgte die Dokumentation des morphologischen und histologischen Aufbaus des uterotubalen Übergangs beim Schwein, anhand rasterelektronen- und lichtmikroskopischer Bilder. In den rasterelektronenmikroskopischen Untersuchungen zur Morphologie des Eileiterepithels zeigten sich die deutlichsten Veränderungen während des Zyklus und der Trächtigkeit im Bereich der Ampulle und des Infundibulums. Im Isthmus treten in allen untersuchten Stadien kaum Veränderungen auf. Im Östrus und Metöstrus dominieren die Zilienzellen sowohl in der Ampulle, wie auch im Infundibulum. Dagegen herrschen im Diöstrus und Proöstrus in beiden Abschnitten die sekretorischen Zellen vor, welche deutlich in das Lumen hervortretende Protrusionen ausbilden. Zu Beginn der Trächtigkeit entsprechen die Befunde denen der zyklischen Stadien. Im weiteren Verlauf bleibt zunächst das Zellbild der lutealen Zyklusphase bestehen, später kommt es vor allem im Infundibulum zu einem Rückgang der Protrusionen. Der uterotubale Übergang weist beim Schwein ausgeprägte Schleimhautpolster auf. Lichtmikroskopisch ließen sich große, mehrschichtige Venen und Lymphgefäße darstellen, welche die Schleimhautpolster unterlagern und möglicherweise durch Änderungen der Blutfülle den luminalen Diameter und somit die Passageverhältnisse modulieren können. Das luminale Epithel an der UTJ zeigt eine zyklusabhängige Mehrreihigkeit und kann in Einzelfällen sogar Modifikationen hin zu mehrschichtigen Epithelabschnitten aufweisen.

Ziel dieser Studie ist es, Temperaturverläufe an gesunden und künstlich infizierten (E. coli) Eutervierteln von Milchkühen mithilfe eines infrarotthermographischen Messsystems zu beurteilen. Material und Methodik: Fünf zunächst eutergesunde Milchkühe werden während 48 Stunden ca. alle zwei Stunden infrarotthermographisch untersucht. 24 Stunden nach Beginn des Versuchs wird das jeweils rechte hintere Euterviertel (HR) mittels Injektion einer NaCl-Lösung (2 ml) mit Escherichia coli (250 CFU) infiziert (Infektionsgruppe). Diese Versuche dienen der Ermittlung der Temperaturverläufe an der Euterhaut vor und nach der Infektion, der Detektion thermischer Veränderungen an der Haut eines infizierten Euterviertels im Vergleich zur Oberfläche eines nicht infizierten, kontralateralen Viertels und im Vergleich zur Wärmeverteilung am Referenztag, als das Euter noch gesund war. Weitere 16 eutergesunde Tiere (Kontrollgruppe) werden über einen Zeitraum von 24 Stunden in den gleichen Messintervallen infrarotthermographisch untersucht. Diese Untersuchungen dienen zur Feststellung des physiologischen Verlaufs der Euteroberflächentemperatur im Verlauf eines Tages und etwaigen tageszeitlichen Schwankungen. Ferner soll für beide Gruppen ermittelt werden, inwiefern maschineller Milchentzug die Temperatur der Euterhaut beeinflusst und welche Zusammenhänge zwischen der Rektaltemperatur sowie der Umwelt und der Temperatur der Euteroberfläche bestehen. Verwendet wird eine Infrarotkamera der Serie ThermaCAM B20 HS (FLIR Systems) und andere Messinstrumente. Jeweils drei Infrarotbilder pro Messzeitpunkt werden mittels verschiedener Software-Tools (Polygone, Rechtecke, Linien) ausgewertet. Im Zuge der Präzisionsberechnungen wird die Polygon-Methode favorisiert, mit der die Flächen-Minimal- (Fl-Min), -Maximal- (Fl-Max), Differenz zwischen Minimal- und Maximaltemperatur (Fl-Max-Min) und -Durchschnittstemperatur (Fl-DsT) der Messfelder ermittelt werden. Ergebnisse: Beim Vergleich der durchschnittlichen Variationskoeffizienten (± Standardabweichung) der 3er Bildserien der Infektions- und Kontrolltiere (n = 544) zu jedem Messzeitpunkt weisen die Fl-DsT-Werte (0,12 % ± 0,09) die geringste Variation auf (Fl-Max: 0,19 % ± 0,14 und Fl-Min: 0,29 % ± 0,21). Darum werden nur Fl-Max- und Fl-DsT-Werte für weitere Berechnungen verwendet. Die Auswertungsmethode Polygone besitzt die beste Präzision und geringste Standardabweichung, weshalb sie gegenüber den Rechtecken und Linien favorisiert wird. Die Daten sind nicht normalverteilt, weshalb nicht parametrische Tests verwendet werden. Eutergesunde Tiere: Bei eutergesunden Tieren (n = 272) existieren im Durchschnitt nur geringste Temperaturunterschiede zwischen beiden Vierteln während 24 Stunden (Fl-Max 0,12 ± 0,12 °C und Fl-DsT 0,17 ± 0,13 °C). Im Tagesverlauf zeigen einige Tiere morgens niedrigere und abends höhere Temperaturen (v.a. in den Fl-DsT-Werten) mit einem Minimum von -0,42 ± 0,39 °C um 6:30 Uhr und einem Maximum von +0,45 ± 0,58 °C um 21:30 Uhr (im Vergleich zur tierindividuellen mittleren Tagestemperatur). Dies legt die Existenz eines zirkadianen Rhythmus der Eutertemperatur nahe. Durch den morgendlichen maschinellen Milchentzug wird die Temperatur am Euter zum Teil signifikant gesenkt, beim Melken am Abend steigt die Temperatur leicht an. Die Reaktion ist allerdings individuell sehr unterschiedlich. In einem gemischten Modell weist die Rektaltemperatur einen engeren Bezug zur Euterhaut-Temperatur auf als die Umgebungstemperatur. Dabei werden beide Viertel in gleichem Ausmaß von der Rektal- und in ähnlichem Maß von der Umgebungstemperatur beeinflusst. Die Luftfeuchtigkeit ist nicht relevant. Tiere mit induzierter Mastitis: Nach Infektion (p.i.) des Euterviertels HR zeigen beide Viertel einen signifikanten Temperaturanstieg zwischen 13 bis 17 Stunden p.i., im Vergleich zu den Referenzwerten am Vortag, als das Euter noch gesund ist: Durchschnittliche Maximaltemperatur der Fl-Max 13 Stunden p.i.: HR (E. coli) = 1,98 ± 0,59 °C und HL (Placebo) = 1,93 ± 0,62 °C (p = 0,04 für beide). Die Fl-Max-Werte beider Viertel unterscheiden sich auch nach der Infektion nicht signifikant. Die Verläufe der Fl-DsT-Messwerte nach der Infektion differieren: Die Oberfläche des infizierten Viertels (HR) ist zwischen 11 und 19 Stunden p.i. (mitunter signifikant) kühler als die des gesunden, kontralateralen Viertels; der Höhepunkt der Differenz wird 13 Stunden p.i. erreicht (-0,89 ± 0,64 °C). Die obere Toleranzgrenze der Fl-Max-Werte beträgt 38,77 °C, die der Fl-DsT-Werte 37,53 °C im Vergleich zum Referenztag (Sensitivität 87 % und 60 %). Das Toleranzintervall reicht für Differenzen zwischen HR und HL für Fl-Max-Werte von -0,46 bis 0,29 °C, für Fl-DsT-Werte von -0,7 bis 0,49 °C (Sensitivität 27 und 40 %). Melken verändert die Eutertemperatur nach der Infektion ähnlich wie bei den eutergesunden Tieren, jedoch nicht signifikant. Allerdings existieren auch hier individuelle Unterschiede. Die Luftfeuchtigkeit hat auch nach der Infektion keinen Bezug zur Euterhaut (gemischtes Modell). Die Rektaltemperatur weist einen engeren Bezug zur Euterhauttemperatur auf als die Umgebungstemperatur auf. Fazit: Nach experimenteller Infektion eines Euterviertels mit Escherichia coli können entzündungsbedingte, signifikante Temperaturänderungen mittels Infrarot-thermographie gemessen werden.