Tierärztliche Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 01/07 Archiv

During the year 2002 319 cattle from 31 farms (6 districts) of southern Bavaria were investigated for the presence of ticks during the grazing period and 287 serum samples were tested for the presence of antibodies against Borrelia burgdorferi and Babesia divergens. Ticks were detected in all 31 farms and the mean prevalence was 69 %. 3218 out of 3453 collected ticks were Ixodes ricinus. 139 nymphs, 19 larvae and 77 damaged adult specimens could only be determined to the Genus level (Ixodes). The seasonal pattern revealed the highest frequencies of ticks in May/June and September. The intensity of the infestation of the 221 positive animals was generally low. 76,5 % of parasitized individuals had 1-6 ticks/cattle and day of investigation. By contrast, individuals on pastures with appropriate tick-habitats showed up to 250 ticks/cattle and day of investigation. The percentage of infested animals in each herd varied within the period between 0 100 %. The investigation of 287 serum samples for the presence of antibodies against Borrelia burgdorferi by immunfluorescence techniques (IFAT), revealed antibody-titers ≥ 1:64 for 45,6 % of the animals. 27 of 31 farms showed prevalences of Borrelia burgdorferi ranging from 20 to 100 %. There were no significant differences of positive cattle between the various areas. However, a significant correlation could be detected between the number of ticks per cattle and the antibody concentration of anti-Borrelia IgG. By contrast, there was no significant correlation between the age of the animals and the serum antibody-titers. For comparative reasons, 64 IFAT-positive serum samples were tested by Westernblot techniques for the presence of antibodies cross-reacting with Borrelia garinii antigens. These analyses revealed that 69 % of the samples reacted positively, 28 % were unclear and 3 % were negative. The investigation of the 287 cattle sera for Babesia divergens by means of IFAT revealed one positive animal with an antibody-titer of 1:16. Finally, in an additional enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) 105 serum samples from 18 farms and 13 pooled sera including 45 cattle from the other 13 farms were tested for the presence of antibodies against Fasciola hepatica. In 96,8 % of the farms antibodies against Fasciola hepatica could be detected.

In der vorliegenden Studie wurde die nächtliche Bewegungsaktivität männlicher Wistar-Ratten unter Einfluss zweier therapeutischer Dosierungen von Buprenorphin vor und nach einer Thorakotomie untersucht. Die Registrierung der zehn zur Beurteilung ausgewählten Bewegungsparameter erfolgte mit der ACTIFRAME-Infrarot-Anlage, einem Computer-gestützten Aktivitätsmesssystem zur Registrierung der Aktivität von kleinen Labornagern. Die Messungen erfolgten jeweils kontinuierlich über die gesamten zwölf Stunden einer Dunkelphase hinweg (19:00 Uhr bis 7:00 Uhr). 20 männliche Wistar-Ratten wurden randomisiert auf zwei Dosisgruppen 0,05 mg/kg s.c.(n=10) bzw. 0,1 mg/kg s.c. (n=10) verteilt. Für jede Dosisgruppe wurden sechs aufeinander folgende Aktivitätsmessungen durchgeführt: - Messung der Basisaktivität - Messung der Aktivität nach der Gabe einer Kontrollinjektion (isotone NaCl-Lösung) - Messung der Aktivität nach einer Einzeldosis Buprenorphin - Messung der Aktivität nach mehrfacher Gabe von Buprenorphin im Abstand von zwölf Stunden - Messung der Aktivität am ersten Tag nach einer Thorakotomie unter Einfluss mehrfacher Gabe von Buprenorphin im Abstand von zwölf Stunden - Messung der Aktivität am zweiten Tag nach einer Thorakotomie unter Einfluss mehrfacher Gabe von Buprenorphin im Abstand von zwölf Stunden Ein Vergleich der Bewegungsdaten aus den sechs verschiedenen Messungen innerhalb der einzelnen Dosisgruppen zeigte, dass Buprenorphin dosisabhängig sowohl aktivierende als auch sedative Effekte hervorruft. So führte eine Einzeldosis Buprenorphin in Höhe von 0,05 mg/kg s.c. zu einer reinen Aktivitätserhöhung. Eine Einzeldosis in Höhe von 0,1 mg/kg s.c. Buprenorphin verursachte dagegen einen biphasischen Effekt mit einer anfänglichen sedativen Phase auf die eine Phase erhöhter Aktivität folgte. Gegenüber der Aktivitäts-erhöhenden Wirkung zeigte sich in der niedrigeren Dosierung bereits nach dreimaliger Applikation im Abstand von zwölf Stunden ein Gewöhnungseffekt. Dieser trat in der höheren Dosierung nach dreimaliger Applikation nur gegenüber der sedativen Wirkung auf, wohingegen der Aktivitäts-erhöhende Effekt sich eher noch verstärkte. Die postoperativ erhobenen Aktivitätsdaten deuteten zudem auf einen mangelnden analgetischen Effekt der höheren Buprenorphin-Dosierung (0,1 mg/kg s.c. alle zwölf Stunden) gegenüber durch Manipulation akut auftretenden Schmerz hin. Ursache hierfür könnte das Auftreten des aus phasischen analgesiometrischen Tests bekannten Ceiling-Effektes gewesen sein.

In der vorliegenden Arbeit sollte das Verhalten von Laborhunden untersucht werden, denen Enrichment in Form von Auslauf, bereichertem Auslauf oder in Form eines Podes-tes (1 m hoch) in ihrer Innenbox angeboten wurde. Dieses Podest hatte zwei, mit je einer Gummimatte ausgestattete Liegeflächen in unterschiedlicher Höhe. Beagle-Hunde (n=24) wurden in drei Gruppen (A, B, C) zu je acht Tieren eingeteilt. Die Hunde wurden immer paarweise in einer 1,43 x 8 m2 großen Innenbox gehalten, in der als Liegefläche ein Kunststoffbrett in einer Höhe von 30 cm im vorderen Boxenbereich an-gebracht war. Um das Verhalten der Tiere auszuwerten, wurden Videoaufnahmen erstellt und das Verhalten der Tiere wurde in verschiedene Kategorien eingeteilt. Als Aufzeich-nungs- und Auswertungsmethode wurde je nach Fragestellung die Fokustier- oder Scan-sampling-Methode sowie das Continuous- oder Instantaneous-Recording verwendet. In einer ersten Untersuchungsphase wurden alle Tiere zwei Wochen in ihrer Innenbox gefilmt (Kontrollphase). Dann durchliefen die Hunde weitere Phasen, in die sie immer zwei Wochen lang eingewöhnt wurden. Die Tiere der Gruppe A erhielten in einer Phase täglich eine Stunde gemeinsam Auslauf in einem eingezäunten, unbereicherten Areal. In einer weiteren Phase wurde für die Tiere der Gruppe A dieses Areal durch einen Hügel, Stellwände, ein überdachtes Podest, U-Steine aus Beton und weitere Gegenstände berei-chert. Die Tiere der Gruppe B wurden acht Wochen nach der ersten Untersuchungsphase nochmals in der unbereicherten Innenbox beobachtet um festzustellen, ob es Verhaltens-änderungen gab, die auf das Alter zurückzuführen waren. Die Gruppe C bekam in einer Phase ein Podest in den hinteren Teil ihrer Innenbox ge-stellt, welches es ihnen ermöglichte, in die Nachbarboxen und auf den Seitengang zu bli-cken. In einer weiteren Phase wurde das vorhandene Liegebrett entfernt und das Podest im vorderen Teil der Innenbox platziert, von welcher aus die Tiere den Versorgungsgang, in dem die Tierpfleger arbeiteten, beobachten konnten. Die Tiere, die täglich eine Stunde Auslauf bekamen (Gruppe A), waren im Auslauf signi-fikant aktiver (66 % der Beobachtungszeit) als in den Innenboxen (19 % der Beobach-tungszeit). Die Aktivität nahm durch die Bereicherung des Auslaufs nochmals signifikant gegenüber dem unbereicherten Auslauf zu (89 % der Beobachtungszeit), wobei die meis- 121 ten Enrichmentgegenstände von den Tieren stark genutzt wurden. So war der Hügel 25 Minuten, das Podest 7 Minuten und die U-Steine 19 Minuten pro Stunde in Benutzung. Die Tiere hielten sich nicht mehr so häufig im Bereich der Tore auf. Die Zeit des Aufent-halts an dieser Stelle sank von 60 % auf 44 % der Beobachtungszeit. Dies führte zu einer ausgeglicheneren Flächennutzung. Die Anzahl der Lautäußerungen war im bereicherten Auslauf (231 Mal pro Stunde) signifikant geringer als im unbereicherten Auslauf (721 Mal pro Stunde). In den Innenboxen sank bei den Tieren in der Phase mit täglich einer Stunde Auslauf die Aktivität signifikant gegenüber der Kontrollphase von 19 % auf 13 % der Beobachtungszeit. Ebenso spielten die Tiere, die regelmäßig Auslauf hatten, in der Innenbox signifikant weniger (1 % bei der Gruppe mit unbereichertem Auslauf, 3 % bei der Gruppe mit bereichertem Auslauf) als die Kontrollgruppe ohne Auslauf (4 %). Dies galt auch für das Erkundungsverhalten in den Innenboxen. So zeigten die Tiere ohne Auslauf 6 %, die Tiere die regelmäßigen, unbereicherten Auslauf hatten nur 4 % und die Tiere mit bereichertem Auslauf nur 3 % der beobachteten Zeit dieses Verhalten. Die Tiere, denen ein Podest zur Verfügung stand, nutzten es während 25 % der beobach-teten elf Stunden der Hellphase. Sie zeigten zu 15 % inaktives Verhalten auf dem Podest, 4 % der Zeit nutzten sie das Podest, um Dinge und Geschehnisse außerhalb ihrer Box zu beobachten. Bei der Gesamtaktivität der Tiere mit Podest gab es gegenüber der Kontroll-gruppe (20 %) keinen signifikanten Unterschied. Die sonstige Inaktivität stieg bei den Tieren mit Podest (23 %) gegenüber der Kontrollgruppe (19 %) signifikant an. Umge-kehrt verhielt es sich bei der sonstigen Lokomotion der Tiere (Kontrollgruppe 8 %, Gruppe mit Podest 6 %). In der Dunkelphase hielten sich die Tiere fast ausschließlich auf dem Podest auf (84 % der Beobachtungszeit). Dabei wurde von den Tieren nur die obere Liegefläche benutzt, die untere Liegefläche, die durch Seitenwände einen höhlenartigen Charakter aufwies, wurde von den Tieren kaum verwendet. Wurde ein Podest in den hin-teren Teil der Innenbox gestellt, so nutzten die Tiere das schon vorhandene Kunststofflie-gebrett zu Gunsten des Podestes weniger. Die Brettbenutzung sank signifikant von 40 % auf 21 % der Beobachtungszeit. Betrachtete man allerdings nur die Zeit des Aufenthaltes auf einer erhöhten Liegefläche, so blieb diese gegenüber der Kontrollphase fast gleich (41 % der Beobachtungszeit). Anders verhielt es sich, wenn das Podest in den vorderen Teil der Box gestellt wurde. In dieser Phase hielten sich die Tiere sehr viel mehr ihrer Zeit auf dem Podest auf (73 % der Beobachtungszeit). Bei den Tieren, die nach acht Wochen in den unbereicherten Innenboxen nochmals unter-sucht wurden (Gruppe B), zeigte sich, dass sie nun signifikant mehr Zeit damit verbrach- 122 ten, Dinge und Geschehnisse außerhalb ihrer Box zu beobachten und somit weniger Zeit auf der Kunststoffliegefläche verbrachten. So blickten die Hunde nun 24 % der Beobach-tungszeit aus der Box (verglichen mit 16 % vormals), der Aufenthalt auf dem Kunststoff-brett sank dagegen von 47 % auf 31 %. Die sonstige Inaktivität der Tiere stieg im Ver-gleich mit der Kontrollgruppe signifikant von 18 % auf 24 %. Zusammenfassend bleibt festzustellen, dass ein bereicherter Auslauf den Tieren sehr viel mehr Möglichkeiten gibt, die bereitgestellte Fläche zu nutzen als ein unbereicherter Aus-lauf und aktives Verhalten fördert. Die stark reduzierten Lautäußerungen im bereicherten Auslauf weisen darauf hin, dass der Aufenthalt für die Tiere dort angenehmer war als im unbereicherten Auslauf. Ein Podest ist eine gute Bereicherung in Laborhundehaltungen. Es kann sowohl nachts als Ruheplatz dienen als auch tagsüber eine Aussichtsplattform darstellen, wenn es so platziert ist, dass die Tiere dadurch ein vergrößertes Blickfeld be-kommen und mehr Reize aufnehmen können. Dass die Hunde mit zunehmendem Alter auch ein größeres Bedürfnis nach weiteren Reizen und dem Kontakt zum Pflegepersonal haben, zeigten sie durch das vermehrte Beobachten von Geschehnissen außerhalb ihrer Box. Diesen Bedürfnissen sollte durch einen verstärkten Umgang der Pfleger mit den Tieren Rechnung getragen werden. 123

Ziel der vorliegenden Arbeit war es, den Einfluß verschiedener Bullen auf den zeitlichen Verlauf der in vitro Kapazitation und die Ergebnisse der in vitro Fertilisation zu untersuchen, und zu prüfen, ob ein Zusammenhang mit der in vivo Fruchtbarkeit der Bullen besteht. Zusätzlich wurde der Effekt unterschiedlicher Spermienkonzentrationen auf Parameter der in vitro Fertilisation sowie die Auswirkung der Spermaaufbereitung mittels Swim up auf Samenparameter ermittelt. Die vorliegenden Untersuchungen zeigen, daß Parameter der Akrosomenfunktion von Spermien bessere Hinweise auf die Fruchtbarkeit von Bullen geben können als die bei der in vitro Fertilisation zu messenden Parameter wie Penetrationsrate, Polyspermierate oder die weitere in vitro Entwicklung von Zygoten zur Blastozyste.

Die Sauerstoffarmut stellt für einen Teil der Tumorzellen, die aus dem Wachstum solider Tumoren entstehen, im besonderen Maße für die Strahlentherapie und auch für die Chemotherapie ein Hindernis dar. Um dieses Hindernis, das zum Teil für die lokale Rezidivierung und die maligne Progression von Tumoren verantwortlich ist, zu einem neuen Ansatzpunkt für die Therapie zu machen, hat man Substanzen wie das Tirapazamine (TPZ) entwickelt, die unter Sauerstoffarmut ihre tumortoxische Wirkung entfalten. In dieser Untersuchung sollte in einem Tumor-Maus-Modell erforscht werden, wie sich die Kombination von Tirapazamine mit ionisierender Strahlung und cis-Platin auf das Tumorwachstum auswirkt. Als Vergleich diente die Standardtherapie mit ionisierender Strahlung und cis-Platin. An einem Tumor-Maus-Modell (C3H-Maus, murines Fibrosarkom Rif-1) wurden auf dem rechten Fußrücken durch subkutan-Injektion von Tumorzellsuspensionen Tumoren erzeugt. Nach einer initialen Wachstumsphase wurden die Tumoren mit ionisierender Strahlung, cis-Platin und TPZ behandelt. Die Wirkung der Therapeutika sollte in den oben genannten Kombinationen mit der Wachstumsverzögerung eines unbehandelten Tumors verglichen werden. Die Kombination von ionisierender Strahlung, TPZ und cis-Platin kann mit steigender TPZ-Dosis eine jeweils stärkere Wachstumsverzögerung des Tumors erreichen. Unter der Kombination von ionisierender Strahlung, TPZ und cis-Platin tritt zum Teil eine hohe Letalität auf. Diese Letalität ist unter der Behandlung mit ionisierender Strahlung und cis-Platin nicht zu beobachten. Vor dem Hintergrund dieser Ergebnisse kann die Anwendung von TPZ in der Tumortherapie derzeit nicht empfohlen werden. Weitere Untersuchungen sollten sich mit den Veränderungen, die TPZ im Organismus verursacht, beschäftigen.

Induction and prophylaxis of implant-related bone infections using an antibacterial-coated intramedullary nail – an experimental rabbit model Despite modern peri-operative antimicrobial prophylaxis, bone infections still represent dangerous complications in orthopedic and trauma surgery. Bacterial colonization of implanted material is the first step in pathogenesis of these infections. The objective of this study was to evaluate the effectiveness from a new biodegradable, stable, antibacterial gentamicin-loaded poly-(D,L-lactide) (PDLLA) coating of orthopedic devices. In vitro, elution kinetics of gentamicin and furthermore, biocompatibility and effectiveness in preventing implant-related osteomyelitis should be studied in vivo. Coating of commercial steel implants was performed by a so-called cold coating technique under aseptic conditions. The carrier was the polymer poly-(D,L-lactide) Resomer R 203 and gentamicin was incorporated in a 10 % (w/w) concentration. Release kinetics of gentamicin were tested in vitro for 96 hours. To study the biocompatibility, in a group of eleven rabbits nails uncoated (n=5) or nails coated with PDLLA and gentamicin (n=6) were implanted into the femur. Serum gentamicin was determined after 12, 24, 48 hours and then weekly. Follow-up was six weeks. After sacrifice the femora were examined by histologic and radiologic means. In a second group of 20 rabbits, the medullary cavities of femora were contaminated with 105 CFU Staphylococcus aureus after implantation of uncoated (n=10) or coated (n=10) nails. Serum gentamicin, blood samples and clinical presentation were examined. Follow-up was eight weeks. After sacrifice the femora were evaluated by microbiological, histological and radiological analysis. The incorporated gentamicin was released continuously over a period of at least 96 hours with an initial peak of release in the first 24 hours. In the biocompatibility group, radiological and histological studies revealed no adverse effects on bone contributed to the PDLLA coating. In the osteomyelitis group, all controls developed abscesses and histological signs of osteomyelitis. In nine of ten rabbits which had an implant coated with gentamicin abscesses were not detected. Histological signs of infection were reduced. No significant differences in clinical and radiological presentation were observed between the groups. In our animal model with an infective dosis of 105 CFU Staphylococcus aureus, local application of nails coated with PDLLA and gentamicin significantly reduced implant-related bone infections. The use of the gentamicin-PDLLA-coating could be an effective supplement for prophylaxis of implant-related infections in orthopedic and trauma surgery.

Comparative studies on strain in avalanche- and rescue-dogs during running and searching 22 dogs of the “Lawinenhundestaffel Bergwacht Bayern” (avalanche rescue dog unit of Bavarian Mountain Rescue) were subjected to a series of tests on the strain exerted upon rescue dogs. In total, every dog underwent four different types of strain with a duration of 2 x 20 minutes each and a 20-minute break in between the two cycles. In the summer, the strain of running beside a bicycle was analyzed at a height of 700 metres above sea-level, and a combined area and alpine rubble search was carried out. Ambient temperature was between 9°C and 26°C in summer. In the winter, the strains of running beside skis and of an avalanche search were analyzed at a height of 2600 metres above sea-level and ambient temperatures between –3°C and –17°C. In order to be able to capture the influence of the nose´s activity as a strain factor, physiological values during and up to 2 hours after search strain were compared to those of pure running strain. In particular the clinical parameters yielded significant variations during the four types of strain. The heart rate reacted to all four types of strain with a marked increase. The continuously recorded heart rate increased to mean values of up to 164-176 beats per minute (bpm) (physiological: 70-160 bpm) during the four types of strain and returned to normal within 20-30 minutes after the end of strain. The body temperature was measured at six points in time prior to and after strain. After strain the body temperature rose to means between 39.0 and 39.7°C (physiological: 37.5-39.0°C) and returned to the initial values within 20-60 minutes after the end of strain. The venous blood parameters hardly showed any significant changes upon strain. All blood values were determined prior to and immediately after the second strain cycle as well as 2 hours after the end of strain. Blood gas pH increased after strain, reaching means of 7.40-7.43 (physiological: 7.30-7.40). In addition, there was a decrease in means of pCO2 to 30-31 mm Hg (physiological: 36-40 mm Hg) and in bikarbonate to 19-20 mmol/l (physiological: up to 24.2 mmol/l), whereas pO2 increased to up to 58 mm Hg (physiological: 34-54 mm Hg). In the muscle metabolism there was a continuous increase in creatine kinase activity after strain, with means up to 105 IU/l (physiological: up to 90 IU/l) after 2 hours in recovery. The plasma lactate concentration of the rescue dogs underwent no major changes in any of the four types of strain and never exceeded 2.3 mmol/l (physiological: 0.22-4.40 mmol/l). The renal (bounded urea nitrogen, creatinine), the hematological (hematocrit, hemoglobin) and the hepatic parameters (alkaline phosphatase, alanine transaminase, total bilirubin, cholesterol) as well as the proteins measured (total protein, albumin, globulin) did not change significantly under any of the four types of strain. In all strain types, blood glucose varied to a relatively small degree ranging between 5.4 mmol/l and 5.8 mmol/l (physiological: 3.9-6.7 mmol/l). As regards salivary cortisol, there was a delayed increase in the cortisol concentration during recovery. Means of salivary cortisol values reached 5.5 nmol/l in maximum (resting value: 1.5-2.3 nmol/l). Observation of behaviour yielded signs of fatigue during avalanche search in winter and in the rubble search in summer during the second strain phase in the form of a reduced activity index. Area search in the summer was generally associated with the highest activity level, and only in this type of search there was no decrease in the activity index during the second strain phase. Dividing the participating rescue dogs in three age-classes (up to 4 years, 4-7 years, over 7 years) age dependent differences could be seen. During the whole observation the older dogs showed significant higher heart rates and significant lower body temperatures. Compared to the other two age-classes the older dogs also had significant higher lactate concentrations and a obvious higher creatinkinase activity after strain. Dogs under 4 years of age showed constantly higher body temperatures and activity indices in comparison to the two older age-classes. After strain highest blood glucose levels could be found in the young dogs up to 4 years. The salivary cortisol concentration was significant lower in the dogs from 4-7 years of age. In summary, the parameters investigated did not indicate any differences in the strain physiology between the strain during search and the mere strain due to running. However, based on heart rate, body temperature, blood gas parameters, blood glucose and salivary cortisol values significant differences were found between the strain of search in summer and the strain of search in winter.