Hannover 2018Sandra Wittmaack
Akute-Phase-Proteine in der
Frühdiagnostik von Omphalitiden bei Fohlen
INAUGURAL - DISSERTATION
zur Erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinärmedizin - Doctor medicinae veterinariae -
(Dr. med. vet.)
vorgelegt von Sandra Wittmaack
Bonn
Hannover 2018
detaillierte bibliografische Daten sind im Internet abrufbar über http://dnb.ddb.de
© 2018 by Verlag:
Deutsche Veterinärmedizinische Gesellschaft Service GmbH, Gießen Printed in Germany
ISBN 978-3-86345-434-0 1. Auflage 2018
Verlag:
DVG Service GmbH Friedrichstraße 17 35392 Gießen Tel.: 0641/24466 info@dvg.de www.dvg.de
Tierärztliche Hochschule Hannover
Akute-Phase-Proteine in der
Frühdiagnostik von Omphalitiden bei Fohlen
INAUGURAL - DISSERTATION zur Erlangung des Grades einer
Doktorin der Veterinärmedizin - Doctor medicinae veterinariae -
(Dr. med. vet.)
vorgelegt von Sandra Wittmaack Tierärztin aus Bonn
Hannover 2018
Wissenschaftliche Betreuung: 1. PD Dr. Monica Venner, PHD Klinik für Pferde
Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover 2. Univ.-Prof. Dr. Andreas Moritz
Klinik für Kleintiere
Justus-Liebig-Universität Gießen
1. Gutachter: PD Dr. Monica Venner, PHD
Klinik für Pferde
Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover 2. Gutachter: Univ.-Prof. Dr. Martin Ganter
Klinik für kleine Klauentiere u. forensische Medizin u. ambulatorische Klinik
Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover
Tag der mündlichen Prüfung: 09.05.2018
Für Simon und Charlotte
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung ... 9
2. Schrifttum ... 12
2.1 Entzündung des Nabels beim Fohlen ... 12
2.1.1 Anatomie und Physiologie des Nabels ... 12
2.1.2 Ursachen der Nabelentzündung ... 13
2.1.3 Diagnostik der Nabelentzündung ... 14
2.1.3.1 Klinische Symptomatik ... 14
2.1.3.2 Sonographie ... 14
2.2 Akute-Phase-Reaktion ... 16
2.2.1 Unspezifische zelluläre Immunantwort ... 17
2.2.1.1 Polymorphkernige neutrophile Granulozyten... 17
2.2.2 Unspezifische humorale Immunantwort ... 17
2.2.2.1 Zytokine ... 17
2.2.2.1.1 Interleukin-1-Typ-Zytokine ... 18
2.2.2.1.2 Interleukin-6-Typ-Zytokine ... 18
2.3 Akute-Phase-Proteine ... 19
2.3.1 Stimulation und Regulation der Akute-Phase-Proteine ... 20
2.3.2 Biologische Funktion ... 23
2.3.2.1 Serum Amyloid A ... 23
2.3.2.2 Haptoglobin ... 24
2.3.2.3 Ceruloplasmin ... 24
2.3.2.4 Fibrinogen ... 25
2.3.2.5 C-reaktives Protein ... 26
2.3.2.6 weitere Akute-Phase-Proteine ... 27
2.3.2.6.1 Proteine der Kollektin-Familie ... 27
2.3.2.6.2 Protease-Inhibitoren ... 27
2.3.2.6.3 Saures Alpha 1-Glykoprotein ... 27
2.4 Methoden zur Bestimmung der Akute-Phase-Proteine ... 28
2.5 Akute-Phase-Proteine in der Veterinärmedizin ... 30
2.5.1 Akute-Phase-Proteine beim Pferd ... 31
2.5.2 Akute-Phase-Proteine beim Fohlen ... 32
3. Material und Methode ... 36
3.1 Probanden ... 36
3.1.1 Einschlusskriterien ... 36
3.1.2 Allgemeine medizinische Versorgung der neonaten Fohlen ... 36
3.1.3 Nabelpflege post partum ... 37
3.2 Untersuchungen an den Probanden ... 37
3.2.1 Klinische Allgemeinuntersuchung der Fohlen ... 37
3.2.2 Spezielle Untersuchung des Nabels ... 37
3.2.3 Ultrasonographische Untersuchung des Nabels ... 39
3.2.4 Blutprobenentnahme ... 44
3.2.5 Zeitplan der durchgeführten Untersuchungen an den Probanden ... 44
3.3 Probenbearbeitung ... 45
3.3.1 EDTA-Proben ... 45
3.3.2 Serum-Proben ... 45
3.3.3 Citratplasma-Proben ... 45
3.4 Laboruntersuchungen ... 45
3.4.1 Leukozytenzahl und Leukozytendifferenzierung ... 45
3.4.2 Serum Amyloid A-Analyse... 46
3.4.3 Haptoglobin-Analyse ... 47
3.4.4 Ceruloplasmin-Analyse ... 49
3.4.5 Fibrinogen-Analyse ... 49
3.5 Gruppeneinteilung der Probanden ... 50
3.6 Statistische Auswertung ... 50
4. Ergebnisse ... 55
4.1 Erkrankungsalter und Geschlechterverteilung in den vier Gruppen ... 55
4.1.1 Gesunde Fohlen (Gruppe 1) ... 55
4.1.2 Fohlen mit einer Dauer der Antibiotikatherapie unter 7 Tage (Gruppe 2)...55
4.1.3 Fohlen mit einer Dauer der Antibiotikatherapie ab 7 Tage (Gruppe 3) ... 55
4.1.4 Fohlen mit einer Nabelresektion (Gruppe 4) ... 55
4.1.5 Erkrankungsalter ... 56
4.2 Ergebnisse der klinischen Untersuchung ... 57
4.2.1 Körperinnentemperatur ... 57
4.2.2 Befunde der klinischen Untersuchung des Nabels ... 58
4.2.2.1 Durchmesser des äußeren Nabels ... 58
4.2.2.2 Exsudation des Nabels ... 60
4.2.2.3 Charakter der Nabel-Exsudation ... 62
4.3 Ergebnisse der ultrasonographischen Untersuchung der ... intraabdominalen Nabelstrukturen ... 63
4.4 Ergebnisse der Hämatologie ... 65
4.4.1 Gesamtleukozytenzahl ... 65
4.5 Ergebnisse der Proteinanalyse ... 67
4.5.1 Serum Amyloid A ... 67
4.5.2 Haptoglobin ... 68
4.5.3 Ceruloplasmin ... 70
4.5.4 Fibrinogen ... 72
4.6 Referenzgruppe ... 74
5. Diskussion der Ergebnisse ... 76
5.1 Probanden ... 76
5.2 Probenentnahme ... 77
5.3 Probenbearbeitung ... 77
5.4 Ergebnisse ... 78
5.4.1 Klinische Untersuchung ... 78
5.4.2 Ultrasonographische Untersuchung ... 79
5.4.3 Hämatologie ... 81
5.4.4 Proteinanalyse ... 82
5.4.4.1 Serum Amyloid A ... 82
5.4.4.2 Haptoglobin ... 84
5.4.4.3 Ceruloplasmin ... 86
5.4.4.4 Fibrinogen ... 86
5.4.5 Referenzgruppe ... 87
5.5 Schlussfolgerung ... 88
6. Zusammenfassung ... 90
7. Summary ... 92
8. Literaturverzeichnis ... 94
9. Abkürzungsverzeichnis ... 137
10. Anhang... 140
11. Abbildungsverzeichnis ... 174
12. Danksagung ... 177
1. Einleitung
Ein Drittel der Mortalität bei Fohlen innerhalb der ersten beiden Lebensmonate ist durch bakterielle Infektionen bedingt. Entzündungen des Nabels kommen in der Aufzucht junger Fohlen häufig vor, da der Nabel eine große Pforte für den Eintritt von Bakterien darstellt. Bedeutende Erreger der Nabelinfektionen beim Fohlen sind insbesondere fäkale Keime der Boxeneinstreu z. B. Escherichia coli und β-hämolysierende Streptokokken. Der Erregereintritt findet meist während oder direkt nach der Geburt über den Nabelstrang statt. Prädisponierende Faktoren sind demnach mangelnde Hygiene im Stall und während der Geburt, sowie ein zu langer und feuchter Nabel. Auch Blutkoagula in den Nabelgefäßen, die während des Abnabelns entstehen können, begünstigen eine Erregerbesiedlung des Nabelstumpfes.
Die am häufigsten betroffene Struktur des Nabels beim Fohlen ist der Urachus, aber die Nabelvene und die Nabelarterien können ebenso betroffen sein wie auch das umgebene Gewebe. Die Bakterien können den Nabel entlang aufsteigen und eine granulomatöse Gewebsreaktion induzieren. Diese kann sich zu einem Abszess entwickeln, der nicht zwangsläufig mit dem Nabelstumpf verbunden ist. Auch ohne äußere Anzeichen einer Nabelveränderung kann die intraabdominale Omphalitis eine Septikämie oder eine Peritonitis verursachen. Es gilt, den Verlust von Fohlen durch Septikämien oder hämatogene septische Arthritiden zu vermeiden und die Prognose der betroffenen Tiere durch eine rechtzeitige Antibiotikatherapie entscheidend zu verbessern.
Die klinische Untersuchung des äußeren Nabels durch Adspektion und Palpation gibt meist nur erste Hinweise auf einen entzündlich veränderten Nabel und lässt keine Rückschlüsse auf den Schweregrad der Entzündung sowie die Prognose zu, da die inneren Strukturen nicht ausreichend beurteilt werden können. Das Fehlen von externen klinischen Zeichen bedeutet nicht, dass keine Infektion des Nabels vorliegt, da die klassischen Zeichen der Entzündung Dolor, Rubor, Calor, Tumor und Functio laesa nicht immer nach außen klinisch manifest sind.
Die ultrasonographische Untersuchung des Nabels bietet eine nicht invasive und einfache Methode, auch die inneren Nabelstrukturen darstellen und beurteilen zu können. Veränderungen der Echogenität und Vergrößerungen der inneren Nabel-
strukturen in der ultrasonographischen Untersuchung sind deutliche Hinweise auf eine Infektion. Mit diesem Verfahren kann das Ausmaß der entzündlichen Veränderungen präzise dargestellt und die für das Fohlen beste Therapie ausgewählt werden. Die sonographische Untersuchung des Nabels wird aber erst bei Fohlen durchgeführt, die bereits klinisch auffällig geworden sind, z. B. durch einen veränderten äußeren Nabel, gefüllte Gelenke, Sepsis, allgemeine Schwäche oder auch nur durch Fieber. Eine Erhöhung der Rektaltemperatur, der Leukozytenzahl und des Plasmafibrinogen- gehaltes werden häufig zur Diagnostik und zur Überwachung von Entzündungen insbesondere bei der Omphalitis des Fohlens genutzt. Eine weitere Möglichkeit Nabelentzündungen in ihrem frühen Stadium zu erkennen, könnten die Akute-Phase- Proteine (= APP) im Blut der Fohlen darstellen.
Unter den APP versteht man eine ganze Reihe von Plasmaproteinen, die vor allem in der Leber während der Akute-Phase-Reaktion (= APR) gebildet werden und in die Blutbahn gelangen. Die APP wirken antiinflammatorisch, verhindern so eine überschießende Akute-Phase-Reaktion und schützen den Organismus vor schädigenden Einflüssen. Zu den APP gehören z. B. das Serum Amyloid A (= SAA), das Haptoglobin (Hp) und das C-reaktive Protein (= CRP). STONEHAM et al. (2001) haben erhöhte SAA-Werte bei Fohlen mit Enteritis und Gelenkinfektionen beschrieben.
Die APP könnten also bei der Überwachung der Gesundheit von Fohlen in Gestüten helfen, um eine optimale Aufzucht zu erzielen. Die Bestimmung der APP in der Routinediagnostik von Gestüten könnte erkrankte Fohlen frühzeitig anzeigen. So könnte durch eine frühzeitig begonnene konservative Therapie gegebenenfalls eine chirurgische Entfernung des Nabels und das Risiko einer Allgemeinanästhesie umgangen werden.
In der vorliegenden Arbeit soll der Verlauf der Akute-Phase-Proteine SAA, Hp, Ceruloplasmin (= CP) und Fibrinogen (= Fb) in den ersten acht Lebenstagen bei gesunden Fohlen und bei Fohlen mit Omphalitis bestimmt werden und gegenüber der klinischen und ultrasonographischen Untersuchung des Nabels und der Bestimmung der Gesamtleukozytenzahl verglichen werden. Insgesamt soll der diagnostische Wert
der APP beim neonaten Fohlen sowie der Einsatz von APP in der Routinediagnostik von Nabelentzündungen beim Fohlen überprüft werden.
2. Schrifttum
2.1 Entzündung des Nabels beim Fohlen 2.1.1 Anatomie und Physiologie des Nabels
Der Nabel stellt intra utero die Verbindung zwischen dem mütterlichen und dem fetalen Blutkreislauf dar und besteht aus den beiden Arteriae (= Aa.) umbilicales und der Vena (= V.) umbilicalis sowie dem Urachus. Die äußere Hülle des Nabels bildet das Amnion (FREYTAG 1976), welcher die Allantoisgefäße (Nabelarterien und Nabelvene) und den Urachus beinhaltet (SMITH 2006). Die Nabelschnur ist mit einem starken Mantel aus Muskelzellen bedeckt, welche bei der Geburt, durch die Dehnung stimuliert, kontrahieren (NODEN u. DE LAHUNTA 1985). Es besteht eine natürliche Verengung ähnlich einer Sollbruchstelle in der Nabelschnur ca. drei Zentimetern vom Körper des Fohlens entfernt, an welcher der Nabel reißt (SMITH 2006). Die Zirkulation in der Nabelschnur versiegt kurz nach der Geburt. Die Nabelgefäße werden durch Muskelkontraktion geschlossen, die durch den steigenden Sauerstoffpartialdruck im Blut stimuliert wird (ROBERTS 1971).
Der komplette Verschluss der V. umbilicalis ist erst in der dritten postnatalen Woche abgeschlossen. Der Anteil der Nabelvene, der durch das Mesogastrium zieht, bildet sich zurück. Reste davon sind im Ligamentum (= Lig.) falciforme zwischen der ventralen Bauchwand und der Leber enthalten. Bei jungen Fohlen sind Reste der Nabelvenen auch im Lig. teres der Leber am freien Ende des Lig. falciforme zwischen Lobus quadratus und Lobus hepatis sinister zu finden (MURRAY 1987; NODEN u.
DE LAHUNTA 1985; WHITWELL 1975). Die Aa. umbilicales ziehen sich nach dem Reißen der Nabelschnur bis zu sechs Zentimeter in die Bauchhöhle zurück (ADAMS u. FESSLER 1987; WHITWELL 1975) und atrophieren zu den lateralen oder runden Blasenbändern (NODEN u. DE LAHUNTA 1985). Der Urachus verbleibt, wie die Nabelvene, außerhalb der Bauchhöhle (NODEN u. DE LAHUNTA 1985). Er wird durch fibröses Gewebe ersetzt (DHANDAPANI REDDY 2005) und atrophiert als kraniale Fortsetzung der Blase zum mittleren Blasenband (NODEN u. DE LAHUNTA 1985).
2.1.2 Ursachen der Nabelentzündung
Faktoren, die das neonate Fohlen schwächen und eine Entzündung des Nabels begünstigen, können von der Stute (Wehenschwäche, mangelndes Kolostrum, chronische Infektionen), von der Umgebung bzw. der Boxeneinstreu (schlechte Hygiene, unzureichende Ventilation, schlechte Futterqualität) oder dem Management (zu hohe Besatzdichte, mehrmaliges Nutzen von Abfohlboxen ohne Zwischenreinigung, mangelhafte Geburtshilfe, schlechte Nabeldesinfektion, Stress) ausgehen (KNIGHT 1978; MARTENS 1986; MORRIS 1984). Weiterhin kann ein fehlender oder mangelnder Transfer von Immunglobulinen die Abwehr des neonaten Fohlens schwächen. Dies ist meistens durch den Verlust des Kolostrums in Folge eines vorzeitigen Milchflusses vor der Geburt des Fohlens bedingt (JEFFCOTT 1974 a; RUMBAUGH et al. 1979). Wenn das Fohlen aufgrund von Lebensschwäche oder einer gravierenden Gliedmaßenfehlstellung nicht stehen kann, ist dies ein weiterer Grund für eine mangelhafte oder fehlende Aufnahme von Kolostrum (MORRIS 1984). Dieser mangelnde Transfer von Immunglobulinen durch das Kolostrum ist die Hauptursache für bakteriell bedingte Erkrankungen beim neonaten Fohlen (MARTENS 1986; MORRIS 1984). Eine endogene Kortikosteroidausschüttung durch Stress führt zu einem vorzeitigen Ersatz der Epithelzellen im Darm durch reife Epithelzellen, sodass die Immunglobuline enteral nicht lange resorbiert werden können (CORRIGAN et al. 1968; JEFFCOTT 1974 a).
Eine Nabelentzündung kann aber auch vom Nabel selbst ausgehen. Die Nabelgefäße transportieren nach der Geburt nicht länger Blut und bilden sich unter Kontraktion und Fibrose zurück. Das geronnene Blut, das in der Nabelvene verbleibt, bildet ein exzellentes Medium für bakterielles Wachstum. Der zunächst sterile Thrombus kann sich infizieren (EDENS 1997). Die meisten Fohlen mit einer Omphalophlebitis, Omphaloarteritis oder Urachitis sind bei Diagnosestellung eine bis acht Wochen alt (ADAMS u. FESSLER 1987; PLATT 1973). Die bakterielle Infektion entsteht entweder durch externe Kontamination des Nabelstumpfes während und nach der Geburt oder seltener durch Streuung von Bakterien aus anderen Organen (EDENS 1997). Der Urachus ist die am häufigsten betroffene Struktur bei Fohlen und Kälbern (ADAMS u. FESSLER 1987; BOUCKAERT u. DE MOOR 1965; REEF et al. 1989;
TRENT u. SMITH 1984). Weiterhin ist ein persistierender Urachus diesbezüglich häufig mit einer bakteriellen Infektion verbunden (ROBERTS 1971).
2.1.3 Diagnostik der Nabelentzündung 2.1.3.1 Klinische Symptomatik
Infektionen des Nabels werden häufig einige Tage nach der Geburt klinisch manifest. Zunächst sind die Symptome subtil und das Fohlen zeigt lediglich Depression und Inappetenz (DHANDAPANI REDDY 2005; EDENS 1997; SMITH 2006). Bei einer Infektion der Nabelarterien können die Bakterien die Gefäße entlang bis zur Arteria (= A.) iliaca interna befallen und eine Polyarthritis oder sogar eine Septikämie verursachen. Bei Nekrose und einem Übergriff der Infektion auf das umliegende Gewebe kommt es zur Peritonitis (MARTENS 1986). Der Nabel der betroffenen Fohlen kann vergrößert und ödematös sowie schmerzhaft bei Palpation und vermehrt warm sein und zeigt teilweise einen Ausfluss unterschiedlichen Charakters (SMITH 2006). Er kann atrophieren, kann feucht bleiben oder deutlich anschwellen (MURRAY 1987). Allerdings ist die Palpation des Nabels beim Fohlen oft nur bedingt nutzbar, da 70 % der Fohlen mit einer Entzündung der inneren Nabelstrukturen äußerlich keine Veränderungen zeigen (REIMER u. BERNARD 1998). Erschwerend kommt hinzu, dass nur 25 % aller Fohlen mit Infektionen der inneren Nabelstrukturen Fieber haben und nur 30 % Veränderungen des weißen Blutbildes oder einen erhöhten Fibrinogenwert aufweisen (REIMER u. BERNARD 1998). Unter Umständen können bei der hämatologischen Untersuchung von Fohlen mit Omphalitis eine Neutrophilie, toxische Veränderungen in der Gesamtleukozytenzahl und eine Hyperfibrinogenämie beobachtet werden (EDENS 1997).
2.1.3.2 Sonographie
Ein Vorteil der Sonographie ist die exakte Darstellung des Ausmaßes der intraabdominalen Veränderungen und die Möglichkeit, diese ausmessen und beurteilen zu können (STEINER et al. 1990). In einer Studie von REEF et al. (1989) konnten von 59 abweichenden Befunden einer Nabelinfektion, die intraoperativ
gesehen wurden, 57 bereits vorher bei der Ultraschalluntersuchung diagnostiziert werden.
Tab. 1: Vergleichende Mittelwerte der Durchmesser der Nabelgefäße bei klinisch gesunden Fohlen vom ersten Lebenstag bis zur vierten Lebenswoche
Æ der inneren Strukturen
Alter der Fohlen 2 - 24 Std. p. p.
(LAVAN et al.
1997) (n = 31)
7 Tage p. p.
(LAVAN et al.
1997) (n = 31)
6 Std. bis 4 Wo. p. p.
(REEF u. COLLATOS 1988)
(n = 13) Vene direkt 1 cm
kranial des Nabel-
stumpfes 8,3 ± 3,0 mm 5,5 ± 1,5 mm 6,1 ± 2,0 mm Urachus und
Arterien
zusammen, direkt kaudal des Nabel- stumpfes
17,7 ± 2,7 mm 17,8 ± 2,6 mm 17,5 ± 3,7 mm
Einzelne Arterie, direkt kaudal des Nabelstumpfes
7,8 ± 1,7 mm 6,4 ± 1,5 mm 8,5 ± 2,1 mm
n: Anzahl, p. p.: post partum, Std.: Stunden, Wo.: Wochen, Æ: Durchmesser
Die einzelnen Arterien stellen sich mit dicker hyperechogener Gefäßwand und kleinem anechogenem Zentrum dar (BEHN u. BOSTEDT 2000). Die beiden Arterien kontrahieren sich direkt nach der Geburt und hinterlassen nur ein kleines bis kein Lumen im äußeren Nabel (REEF 1986).
Der Urachus ist eine lange tubuläre Struktur dessen Zentrum kollabiert ist (REEF 1998). Er ist kaum abgegrenzt (REEF 1986) und stellt sich als hypoechogenes Gewebe zwischen den beiden Arterien dar (REEF u. COLLATOS 1988). Die
Nabelvene hat eine dünne Wand und ist ovoid mit anechogenem Zentrum. Sie zieht sich normalerweise innerhalb der ersten beiden Wochen zusammen und hat dann ein echogenes Zentrum (REEF 1986).
Sonographische Kriterien für infizierte intraabdominale Nabelabschnitte sind die Vergrößerung der betroffenen Strukturen mit der Darstellung anechogener Bereiche, von purulentem echogenem Material und/oder hyperechogenen Gasechos.
Abgegrenzte und abgekapselte Strukturen werden als Abszess angesprochen (REEF et al. 1989).
2.2 Akute-Phase-Reaktion
Die Akute-Phase-Reaktion ist eine unspezifische angeborene Immunantwort, die vielfältige pathophysiologische Mechanismen umfasst. Hier werden die Vorgänge beschrieben, die allgemein gelten und nicht speziell beim Fohlen ermittelt wurden. Die APR ist eine generelle Abwehrreaktion gegen Gewebeschäden (GAULDIE et al. 1989) und bildet einen Komplex aus systemischen Reaktionen infolge von Trauma, Entzündung oder Infektion (PETERSEN et al. 2004). Sie findet statt, bevor die spezifische Immunität hergestellt ist (SAINI et al. 1991; SUFFREDINI et al. 1999).
Diese systemische Antwort wird begleitet von der Erhöhung einer Reihe von Plasmaproteinen im Kreislaufsystem, welche als Akute-Phase-Proteine (= APP) bezeichnet werden (BAUMANN u. GAULDIE 1990; ECKERSALL u. CONNER 1988;
MOSHAGE 1997). Die APR ist für einige Tage nach dem Stimulus messbar, wobei die Kinetik speziesspezifisch ist und die Antwort abhängig vom Umfang des Gewebeschadens (KUSHNER u. MACKIEWICZ 1987, 1993). Das Maximum der Serumkonzentration an APP ist 24 bis 48 Stunden nach dem Stimulus erreicht. Die Feedback-Regulationen limitieren die APR auf einen Zeitraum von vier bis sieben Tagen, wenn kein neuer Stimulus auftritt (PETERSEN et al. 2004). Veränderungen im Blutbild, die während der APR wahrgenommen werden, sind eine Leukozytose (SCHALM 1979) und ein erhöhter Blutplättchenwert (CROSBY 1971).
2.2.1 Unspezifische zelluläre Immunantwort 2.2.1.1 Polymorphkernige neutrophile Granulozyten
Während der initialen Zellantwort auf einen entzündlichen Reiz steigt die Anzahl der neutrophilen Granulozyten in der peripheren Zirkulation. Diese Mobilisation der randständigen Zellen kennzeichnet die zelluläre Phase der akuten Entzündungsreaktion (COLDITZ 1986). Monozyten greifen in der Regel 24 bis 36 Stunden später ins Entzündungsgeschehen ein, nach einer initialen Wanderung der Gewebsmakrophagen. Makrophagen und Monozyten produzieren Interleukin-1 (= IL-1), welches die APR einleitet (COLDITZ 1986).
Nach der Auswanderung der neutrophilen Granulozyten aus dem Knochenmark zirkulieren diese über sieben bis zehn Tage im Blut und wandern dann ins Gewebe über. Während der Entzündung infiltrieren zunächst die neutrophilen Granulozyten das betroffene Gewebe, gefolgt von Makrophagen (GIGUÈRE u. PRESCOTT 2000). Die Phagozytose durch neutrophile Granulozyten ist bei neonaten Fohlen gering und steigt bis zu einem Alter von drei bis vier Wochen an. Die Phagozytosekapazität ist durch die begrenzte Konzentration von Opsoninen im Serum des Fohlens limitiert (BERNOCO et al. 1987; DEMMERS et al. 2001; GRONDAHL et al. 1999). Eosinophile Granulozyten, Monozyten und basophile Granulozyten sind im Blut von neonaten Fohlen direkt nach der Geburt nicht vorhanden oder sehr niedrig (JEFFCOTT et al.
1982) und spielen deshalb keine bedeutende Rolle im Entzündungsgeschehen in diesem Alter.
2.2.2 Unspezifische humorale Immunantwort 2.2.2.1 Zytokine
Zytokine und Chemokine sind hormonähnliche niedermolekuläre Proteine, die die Kommunikation von Zelle zu Zelle vermitteln (WILSON et al. 1998). Zytokine bewirken während des Entzündungsgeschehens im Körper Fieber. Sie induzieren eine Leukozytose, erhöhen die Gefäßpermeabilität, die Hormon- und Nährstoffkonzentration und die Plasmaproteinkonzentration im Blut (DINARELLO 1984; KUSHNER 1984). Proinflammatorische Zytokine wie IL-1, Interleukin-6 (= IL-6) und Tumornekrosefaktor-α (= TNF-α) werden zunächst von Monozyten ausgeschüttet,
die durch bakterielle Toxine oder als Reaktion auf lokale Gewebsverletzungen aktiviert werden. Diese diffundieren ins Blut und können dort in Pulswellen gemessen werden (GRUYS et al. 1999; MURTAUGH et al. 1996; WEBEL et al. 1997). Die Serumkonzentration der Zytokine steigt innerhalb weniger Stunden nach dem Stimulus an (HORADAGODA et al. 1994; JESMOK et al. 1992; WEBEL et al. 1997; WERLING et al. 1996) und ist meistens innerhalb weniger Stunden wieder aus dem Kreislauf verschwunden (BEUTLER et al. 1985; FOSSUM et al. 1998; HORADAGODA et al.
1994; WEBEL et al. 1997). Proinflammatorische Zytokine werden in zwei große Gruppen eingeteilt: In die IL-1 Typ Zytokine und die IL-6 Typ Zytokine. Beide Gruppen binden an unterschiedliche Rezeptoren der Membran der Hepatozyten an (MACKIEWICZ 1997; SUFFREDINI et al. 1999). IL-1, IL-6 und TNF-α induzieren die APR in der Leber und aktivieren T-, B- und NK-Zellen (BAUMANN u. GAULDIE 1994;
DINARELLO 1984; STEEL u. WHITEHEAD 1994).
2.2.2.1.1 Interleukin-1-Typ-Zytokine
TNF-α bewirkt die Produktion von IL-1 (VON ASMUTH et al. 1991). IL-1 und TNF-α binden an Rezeptoren auf den Hepatozyten und vermitteln nach deren Bindung an den entsprechenden Rezeptor die Phosphorylierung des Inhibitors des Transkriptionsfaktors NFĸB. Dies führt zur Aktivierung des Akute-Phase-Protein- Genes (JENSEN u. WHITEHEAD 1998). IL-1 aktiviert das Stroma, die Chondrozyten und das Epithel als Reaktion auf einen lokalen Gewebeschaden (MURTAUGH et al.
1996). Es reguliert die B-Lymphopoese im Knochenmark (FAUTEUX u. OSMOND 1996) und vermittelt über Interleukin-8 (= IL-8) die Infiltration des Gewebes mit Leukozyten (SAYERS et al. 1988).
2.2.2.1.2 Interleukin-6-Typ-Zytokine
Durch die Bindung von IL-6 an den IL-6-Rezeptor kommt es zur Phosphorylierung des Transkriptionsfaktors NF-IL6. Dieser vermittelt im Nukleus der Zelle die Transkription des Gens der APP (JENSEN u. WHITEHEAD 1998). IL-6 spielt eine wichtige Rolle in der Induktion und Differenzierung von zytotoxischen T-Zellen (OKADA et al. 1988; TAKAI et al. 1988). Sie stimulieren die Differenzierung von
hämatopoetischen Stammzellen (KOIKE et al. 1988) und moduliert die Produktion von IL-1 und TNF-α (ADERKA et al. 1989; SCHINDLER et al. 1990).
2.3 Akute-Phase-Proteine
Die Akute-Phase-Proteine (= APP) sind eine Gruppe von Proteinen im Blut, die in Tieren mit Infektion, Entzündung, Traumata oder Stress die Homöostase wiederherstellen und das mikrobielle Wachstum antikörperunabhängig limitieren können (MURATA et al. 2004). APP vermitteln und hemmen die Entzündungsreaktion und modulieren die Immunantwort (MILNE et al. 1991). Die Blutsenkungsreaktion (= BSR) ist beim Menschen seit über einem Jahrhundert bekannt und bei Patienten mit infektiösen Erkrankungen erhöht (BIERNAKI 1894). Die erhöhte Senkungsrate spiegelt die erhöhten Konzentrationen von unterschiedlichen Plasmaproteinen wieder, insbesondere die Konzentration des APP Fibrinogen (FAHREUS 1921; WHICHER u.
DIEPPE 1985). Die Blutsenkungsreaktion beim Pferd zeigt eine schnelle Senkungsgeschwindigkeit. Eine Beschleunigung der BSR im entzündlichem Geschehen ist auch beim Pferd zu beobachten, ein Zusammenhang zwischen der beschleunigten Senkung und der Schwere der Erkrankung bleibt jedoch unklar (ROSCHER 2000). Das erste entdeckte APP war das C-reaktive Protein (= CRP) (TILLETT u. FRANCIS 1930). Andere APP sind das Serum Amyloid A (= SAA), das Haptoglobin (= Hp), das Fibrinogen (= Fb) und das Ceruloplasmin (= CP). Heute sind mehr als 30 Proteine als APP beim Menschen definiert (JACOBSEN u. ANDERSEN 2007). APP haben unterschiedliche kinetische Profile. Einige steigen innerhalb weniger Stunden nach einer Infektion oder einem Gewebeschaden an und erreichen die maximale Konzentration innerhalb einem oder zwei Tagen. Andere hingegen haben einen langsameren Anstieg und sind über einen längeren Zeitraum erhöht messbar (JACOBSEN u. ANDERSEN 2007). Sie werden demnach nach der Größe ihres Konzentrationsanstiegs bzw. -abfalls während der APR im Serum eingeteilt. Man unterscheidet sie in major APP, moderate APP und minor APP (MURATA et al. 2004).
Minor APP verdoppeln die Konzentration im Serum und moderate APP steigen um das Zwei- bis Zehnfache an. Minor und moderate APP sind im Plasma von gesunden Individuen immer messbar. Major APP haben sehr niedrige bzw. nicht messbare
Plasmawerte im gesunden Tier, steigen dann aber bei einer Entzündung bis um das 1000-fache an (JACOBSEN u. ANDERSEN 2007).
Die APP werden zudem unterteilt in negative und positive Proteine. Negative APP sinken in der Serumkonzentration während der APR zwischen 10 und 30 % ab, positive APP steigen um das Zwei- bis 1000-fache an (KUSHNER 1982; KUSHNER u. MACKIEWICZ 1987; STEEL u. WHITEHEAD 1994). Zu den negativen APP gehören Albumin und Transferrin. Zu der Gruppe der positiven APP gehören Hp, CRP, SAA, CP, Fb und saures Alpha 1-Glykoprotein (MURATA et al. 2004).
Einige Autoren bevorzugen eine Unterteilung der APP in Typ 1 und Typ 2 APP.
Typ 1-APP werden durch IL-1 und TNF-α und Typ 2-APP durch IL-6 induziert (BAUMANN u. GAULDIE 1994). Die zuerst ausgeschütteten APP (wie SAA und CRP) werden in erster Linie von IL-1 Typ Zytokinen induziert. Der Anstieg ist sehr stark in der frühen Phase der Entzündung und es zeigt sich danach eine rasche Normalisierung. Die anschließend ausgeschütteten APP werden durch IL-6 Typ Zytokine induziert und steigen charakteristischer Weise später an. Sie sind über einen Zeitraum von bis zu zwei Wochen nachweisbar (GABAY u. KUSHNER 1999;
KUSHNER u. MACKIEWICZ 1987). Das Reaktionsmuster der APP ist speziesspezifisch. Zum Beispiel ist das Hp beim Wiederkäuer ein major APP und beim Hund nur ein moderate APP (CONNER et al. 1988 a, b). Die APP können als ein unspezifischer Marker klinischer und subklinischer Infektionen genutzt werden (HARDING et al. 1997; PETERSEN et al. 2002; SAINI u. WEBERT 1991), sowie zur Unterscheidung zwischen akuten und chronischen Erkrankungen (HORADAGODA et al. 1999). Sie können zur Abschätzung der Prognose dienen, da Dauer und Höhe der Konzentration der zirkulierenden APP abhängig von der Schwere und dem Ausmaß des Gewebeschadens ist und die Schwere der Erkrankung wiederspiegelt (HULTÉN et al. 1999 a; MURATA et al. 2004; PELTOLA 1982; SKINNER et al. 1991).
2.3.1 Stimulation und Regulation der Akute-Phase-Proteine
Die APR wird ausgelöst, wenn zerstörte Zellen und Gewebe sogenannte
„Alarmmoleküle“ ausschütten. Diese sind z. B. reaktive Sauerstoffspezies und Arachidonsäuremetabolite (JACOBSEN u. ANDERSEN 2007). Die Hauptmediatoren
der APP-Synthese sind Interleukin-6 (IL-6), TNF-a und IL-1 Beta (ALSEMGEEST et al. 1996; NAKAGAWA-TOSA et al. 1995; YOSHIOKA et al. 2002). Sie agieren als Botenstoffe zwischen der lokalen Gewebeverletzung und den Hepatozyten, die die APP synthetisieren (PETERSEN et al. 2004). Die Freisetzung von IL-1, IL-6 und TNF-α erfolgt durch gewebeständige Makrophagen und Monozyten am Ort der Entzündung oder Infektion. Sie gelangen über das Kreislaufsystem zur Leber (BEUTLER u. CERAMI 1986; DINARELLO 1984; HEINRICH et al. 1990).
Der APP-Spiegel steigt durch die erhöhte hepatische Produktion als Antwort auf die Zytokinausschüttung. Auch Glukokortikoide oder Östradiol können zu einer gesteigerten Freisetzung von APP aus der Leber führen (HIGUCHI et al. 1994). Es wird zudem eine extrahepatische Produktion von APP beschrieben wie z. B. SAA in der Milchdrüse (UHLAR u. WHITEHEAD 1999; VREUGDENHIL et al. 1999). Die Bildung und Ausschüttung von Milchamyloid A (= Milch-AA) in bovinen Milchdrüsen wird durch Lipopolysaccharide und das Hormon Prolaktin stimuliert (LARSON et al.
2003, 2005).
Abb. 1: Induktion und Regulation der Akute-Phase-Protein-Synthese beim Tier (aus MURATA et al. 2004)
APP: Akute-Phase-Proteine, IL: Interleukin, TNF: Tumornekrosefaktor
2.3.2 Biologische Funktion 2.3.2.1 Serum Amyloid A
Serum Amyloid A (= SAA) ist ein Apolipoprotein der High Density Lipoprotein (HDL)-Fraktion (MURATA et al. 2004). Beim Pferd sind drei verschiedene Isoformen beschrieben (HULTÉN et al. 1997). Die genaue Funktion von SAA ist bis jetzt unbekannt, aber es sind einige Funktionen beschrieben, die SAA in vitro zeigt. Dies ist z. B. der Transport von Lipiden zu entzündetem Gewebe (GONNERMAN et al. 1996;
LINDHORST et al. 1997). Zudem aktiviert SAA Enzyme, welche die extrazelluläre Matrix abbauen, wie Metalloproteinasen und Kollagenasen (VALLON et al. 2001). Das SAA hat seine Funktion in der Hemmung von Fieber, des respiratorischen Bursts von neutrophilen Granulozyten und der Thrombozytenaktivierung (ALDO-BENSON u.
BENSON 1982; BENSON u. ALDO-BENSON 1979; LINKE et al. 1991; SHAINKIN- KESTENBAUM et al. 1991; ZIMLICHMAN et al. 1990). Weitere Effekte des SAA sind das Abfangen von Endotoxinen, die Proliferation von Endothelzellen und die Hemmung der Plättchenaggregation (ULIELI-SHOVAL et al. 2000). Es wirkt chemotaktisch auf Monozyten, polymorphkernige neutrophile Granulozyten (= PNG) und T-Zellen zum Ort der Infektion hin (BADOLATO et al. 1994; XU et al. 1995). Die SAA-Konzentration steigt während der akuten Entzündung um das 100- bis 1.000- fache an (HULTÉN et al. 2002 b). Der Basiswert von SAA ist beim gesunden Tier häufig nicht messbar. Die extrahepatische Synthese findet in Endothelzellen und in Epithelien von Organen, die mit der Außenwelt kommunizieren, wie der Gastrointestinaltrakt und die Milchdrüse, statt (JACOBSEN u. ANDERSEN 2007;
VREUGDENHIL et al. 1999). SAA 3 wird lokal in Gelenken gebildet und wurde in der Synovia von Pferden mit experimentell induzierter aseptischer Arthritis und in natürlich entstandenen septischen Arthritiden gefunden (JACOBSEN et al. 2006 b, c). SAA wird in der Leber abgebaut (BAUSSERMAN et al. 1987) und hat eine sehr kurze Halbwertzeit, die bei Laborratten bei 30 Minuten bis zwei Stunden liegt (HOFFMAN u.
BENDITT 1983; UHLAR u. WHITEHEAD 1999).
2.3.2.2 Haptoglobin
Haptoglobin (= Hp) ist ein α2-Globulin (PUTMAN 1975; WAGENER et al. 2001) und ist in der Fraktion der High Density Lipoproteine (HDL) im Blut zu finden. Es spielt vermutlich eine Rolle im Lipidstoffwechsel (KATOH u. NAGAKAWA 1999). Die primäre Funktion von Hp ist der Schutz vor dem Verlust von Eisen durch die Bildung von sehr stabilen Komplexen mit freiem Hämoglobin im Blut (ALLISON 1958; KEENE et al.
1965; LAURELL u. NYMANN 1957; MILNE et al. 1991; PUTMAN 1975). Hp bindet Hämoglobin (= Hb), das von beschädigten Erythrozyten freigesetzt wurde. Freies Eisen hat eine oxidative Wirkung, die zu Gewebeschäden führen kann, welche mit einer Hämolyse assoziiert sind (YANG et al. 2003). Gemeinsam mit Hämopexin (= HPX) und Transferrin (= TF) schwächt Hp den schädigenden Effekt von freiem Eisen und begrenzt so gleichzeitig die Verfügbarkeit des freien Eisens für eindringende Bakterien, welche Eisen zum Wachstum benötigen (PUTNAM 1975). Es wirkt auf diese Weise bakteriostatisch (ALLISON 1958; BULLEN 1981; DELANGHE et al. 1998;
EATON et al. 1982; YANG et al. 2003). Der Hp-Hb-Komplex wird über einen spezifischen CD163-Rezeptor auf der Zelloberfläche von Makrophagen erkannt und phagozytiert (SCHAER et al. 2002). Dieser Komplex gelangt über das retikuloendotheliale System in die Leber und wird dort von den Kupfferzellen metabolisiert (PUTMAN 1975). Dann wird das Eisen in der Leber zur Bindung an Transferrin wieder freigesetzt. Das Transferrin transportiert das Eisen zum Knochenmark, wo es zu neuem Hämoglobin synthetisiert wird (SCHALM et al. 1975).
Haptoglobin hemmt die neutrophile Respiratory Burst-Aktivität (OH et al. 1990) und die lysosomalen Endopeptidasen (KALSHEKER et al. 1981). Erhöhte Serumspiegel von freiem Hämoglobin sind begleitet von einer Erniedrigung der Serumkonzentration an Haptoglobin. Deshalb kann bei einer akuten Hämolyse durch Babesiose bei Rindern oder bei Pferden mit einem postchirurgischen Trauma ein erniedrigter Hp-Wert im Blut gemessen werden (BRENNER 1964; KENT u. GOODALL 1991).
2.3.2.3 Ceruloplasmin
Ceruloplasmin (= CP) ist eine kupferhaltige Ferroxidase, die die toxische Form des Eisens (Fe2+) in die nicht-toxische Form (Fe3+) oxidiert (PATEL et al. 2002) und so
die Bindung von Eisen an Transferrin (TF) ermöglicht (HALLIWELL u. GUTTERIDGE 1986). CP katalysiert die Eisenoxidation in Anwesenheit von Ferritin (= FT) und bringt das Eisen in das FT ein (REILLY u. AUST 1997). FT stimuliert die Ferroxidaseaktivität von CP solange FT nicht vollständig beladen ist. Wenn dies der Fall ist, wird die Ferroxidaseaktivität gehemmt (REILLY et al. 1998). FT und CP bilden einen Proteinkomplex während der Eisenübertragung auf das FT, um so möglicherweise die Redoxreaktion des Eisens zu minimieren (REILLY et al. 1998). CP ist ein einkettiges Glykoprotein (OKUMURA et al. 1991). Es beinhaltet sechs Kupferatome und bindet bis zu 95 % des gesamten Kupfers im Serum (YOSHIDA et al. 1995). CP ist ein Kupfertransportprotein, das außerdem freie Sauerstoffradikale inaktiviert und Plasmalipide vor der Autooxidation schützt (GUTTERIDGE 1978). Es schützt das Gewebe vor Schäden durch eisenvermittelte freie Radikale und es ist an unterschiedlichen antioxidativen und zellschützenden Prozessen beteiligt (INOUE et al. 1999). Seine antiinflammatorische Wirkung besteht durch die Reduzierung der Neutrophilenanzahl, die an das Epithel anheften (BROADLEY u. HOOVER 1989;
SEGELMARK et al. 1997). Es wird hauptsächlich in der Leber synthetisiert, seine Synthese ist aber auch im extrahepatischen Gewebe beschrieben (MAZUMDER et al.
1997; PAN et al. 1996). So ist das Epithel des Respirationstraktes die Hauptquelle für das CP in der Lunge (YANG et al. 1996). CP erreicht seine höchsten Werte zwischen dem vierten und dem elften Tag nach experimentell induzierter Entzündung (SMITH u. CIPRIANO 1987).
2.3.2.4 Fibrinogen
Das Fibrinogen (= Fb) ist an der Regulation der Homöostase beteiligt. Es liefert ein Substrat zur Bildung von Fibrin und der Matrix zur Gewebeerneuerung und ist wichtig für die Migration von entzündungsverwandten Zellen (THOMAS 2000).
Fibrinogen ist ein Bestandteil der Gerinnungskaskade. Blutplättchen aktivieren als Reaktion auf Gefäßverletzungen die Produktion von Thrombin. Dies wiederum aktiviert Fibrinogen, welches polymerisiert, um das Fibrinnetzwerk zu formieren. Die Plättchen können Fibrinogen auch direkt durch Bindung an das αIIb β3-Integrin auf der Oberfläche aktivieren (NORRIS et al. 2007). Fb ist ein nichtspezifischer,
diagnostischer und prognostischer Indikator von Entzündungen (SCHALM et al. 1970).
Es bindet an CD11/CD18-Integrine an der Zelloberfläche von migrierten Phagozyten.
Dadurch wird eine Kaskade von intrazellulären Signalen ausgelöst, die zu einer verbesserten Degranulation, Phagozytose, antikörperabhängigen zellulären Zytotoxizität und einer verzögerten Apoptose führen (RUBEL et al. 2001; SITRIN et al.
1998). Die Fb-Werte im Plasma steigen 24 Stunden nach Entstehung der Entzündung an und erreichen ihren Höhepunkt nicht vor dem zweiten bis dritten Tag (ALLEN u.
KOLD 1988; HULTÉN et al. 2002 b; JACOBSEN et al. 2005; SCHALM et al. 1970).
Das Fb reagiert sehr sensitiv auf Gewebeschäden beim Pferd, besonders bei Schäden im Lungengewebe (GIGUÈRE et al. 2003). Der Fb-Gehalt im Plasma kann bei Krankheiten, die durch eine disseminierte intravasale Koagulopathie oder durch Veränderungen der Gefäßpermeabilität charakterisiert sind, aufgrund des Verbrauches vermindert sein und so den eigentlichen Anstieg von Fb ausgelöst durch die Entzündung maskieren (ANDREW et al. 1994).
2.3.2.5 C-reaktives Protein
Das C-reaktive Protein (= CRP) ist ein zyklisches Pentamer, das mit verschiedensten pathogenen Bakterien oder intrazellulären Antigenen von geschädigten Zellen bindet (MURATA et al. 2004). Es hat seinen Namen erhalten, weil es an das C-Polysaccharid in der Wand von Pneumokokken binden kann (TILLET u.
FRANCIS 1930). CRP fixiert freigesetzte DNA von Bakterien oder vom Wirt, indem es an das Chromatin bindet (GEWURZ et al. 1982; ROBEY et al. 1984). Es aktiviert den klassischen Weg der Komplement-Kaskade, vermittelt die Phagozytose über Wechselwirkungen mit den spezifischen Rezeptoren an Fresszellen und wirkt zusätzlich als Opsonin (DU CLOS u. MOLD 2001; FIEDEL et al. 1982; MOLD et al.
1982; VOLANAKIS 1982). Die Modulation der Monozyten- und Makrophagenaktivierung sowie der Zytokinproduktion sind weitere Eigenschaften des CRPs (BALLOU u. LOZANSKI 1992; CERMAK et al. 1993; PUE et al. 1996). CRP hemmt die Chemotaxis und den respiratorischen Burst der neutrophilen Granulozyten (MORTENSEN u. ZHONG 2000).
2.3.2.6 weitere Akute-Phase-Proteine 2.3.2.6.1 Proteine der Kollektin-Familie
Kollektine sind Proteine mit einem Kollagenanteil und globulären Lektinanteilen.
Dazu gehören das Surfactant-Protein der Lunge (Surfactantprotein D), das Konglutinin und das Mannan-bindende Lektin (= MBL) (EPSTEIN et al. 1996; MURATA et al.
2004). Die Bindung von Kollektin an Mikroorganismen steigert deren Aufnahme und die Abtötung durch Makrophagen (EPSTEIN et al. 1996). MBL kann den klassischen Weg der Komplementkaskade aktivieren (EPSTEIN et al. 1996). Es ist beim Huhn ein minor APP und wirkt als Opsonin im angeborenen Immunsystem (NIELSEN et al.
1999). Die Surfaktantprotein-Konzentration im Serum wird klinisch als Marker für Schäden an den Alveolen genutzt (HOBO u. YOSHIHARA 2004; HONDA et al. 1995;
HONDA 1996). Surfactantproteine kommen nur in Alveolen vor und gelangen nur ins Blut, wenn die alveoläre Basalmembran geschädigt ist (FUJITA et al. 2005; HONDA et al. 1995; HONDA 1996). Das Surfaktant Protein D ist als Biomarker für Lungenentzündungen in Mäusen beschrieben (FUJITA et al. 2005).
2.3.2.6.2 Protease-Inhibitoren
Zu der Familie der Proteaseinhibitoren gehören Alpha 1-Antitrypsin (= AT), Alpha 1-Antichymotrypsin und das Alpha 2-Makroglobulin. Sie haben alle eine proteasehemmende Aktivität. Sie entfernen Proteasen, die infolge einer Gewebeverletzung ausgeschüttet werden (MURATA et al. 2004). AT ist ein großer zirkulierender Proteasehemmer, der das Gewebe vor Schäden durch die Esterase von neutrophilen Granulozyten schützt (DABBAGH et al. 2001). Außerdem hemmt AT die Aktivität der natürlichen Killerzellen (OKUMURA et al. 1985). α2-Makroglobulin ist ein Transportprotein für IL-6 und schützt so das Zytokin vor den Proteasen im Plasma (MATSUDA et al. 1989).
2.3.2.6.3 Saures Alpha 1-Glykoprotein
Das saure Alpha 1-Glykoprotein (= AGP) wird hauptsächlich von Hepatozyten synthetisiert und ausgeschüttet. Lokal trägt das AGP zur Aufrechterhaltung der Homöostase durch eine Reduzierung des Gewebeschadens bei. AGP bindet und
transportiert Substanzen endogenen oder exogenen Ursprungs wie Heparin, Histamin, Serotonin und Steroide. Diese Kapazität hilft während der APR, die Bindungskapazität von Medikamenten unverändert aufrechtzuerhalten (FOURNIER et al. 2000). Der zweite wichtige Effekt ist seine immunmodulatorische Funktion durch die Hemmung von T-Zellen und die Stimulierung des Fibroblastenwachstum (ARNAUD u. GIANAZZA 1982). AGP hemmt die Neutrophilenaktivierung und senkt die Sekretion von IL-1- Rezeptor-Antagonisten durch Makrophagen (FOURNIER et al. 2000). Es hemmt die mitogeninduzierte Lymphozytenproliferation (ITOH et al. 1989) und die Aktivität der natürlichen Killerzellen (OKUMURA et al. 1985). AGP bindet direkt mit Lipopolysacchariden (= LPS) und neutralisiert so deren Toxizität (MOORE et al. 1997).
2.4 Methoden zur Bestimmung der Akute-Phase-Proteine
Als quantitative Tests zur Bestimmung des SAA-Wertes haben sich ein indirekter Enzyme-linked Immunosorbent Assay (= ELISA) (BOOSMAN et al. 1989), ein nicht-kompetitiver Enzymimmunoassay (HULTÉN et al. 1999 b) und ein Latexagglutinationstest (STONEHAM et al. 2001) etabliert. Zur Bestimmung der equinen SAA-Konzentration im Plasma wurden mehrere Methoden entwickelt. Zu den Testverfahren zählen unter anderem ein ELISA (HULTÉN et al. 1999 b; SATOH 1994), ein passiver Latexagglutinationstest (WAKIMOTO 1996), ein radialer lmmunodiffusionstest (NUNOKAWA et al. 1993), ein Elektroimmunoassay (CHAVATTE et al. 1992; PEPYS et al. 1989) und ein immunoturbidimetrischer Latex- Agglutinations-Test (STONEHAM et al. 2001). Ein kommerziell erhältlicher immunoturbidimetrischer Assay (LZ Test SAA, Eiken Chemical Co. [Eiken SAA TIA]), der zur Bestimmung von humanem SAA entwickelt wurde, ist für die Nutzung beim Pferd evaluiert worden. Der Test beruht auf dem Prinzip der Bindung von SAA an eine Mischung aus mit Latex konjugierten polyklonalen Kaninchen- und monoklonalen Maus-Anti-Human-SAA-Antikörpern. Durch diese Bindung entsteht ein Präzipitat, welches turbidimetrisch gemessen wird (JACOBSEN et al. 2006 a). Quantitative Immunoaggregationstests wie der immunoturbidimetrische Assay sind gut geeignet für die Routinediagnostik (JACOBSEN et al. 2006 a; STONEHAM et al. 2001). Ein ELISA für verschiedene Spezies inklusive des Pferdes ist kommerziell erhältlich (Tridelta
Development Ltd.) (HULTÉN et al. 1999 b). Die Plasmakonzentration von SAA bei gesunden Pferden liegt bei 0,5 - 20 mg/l (HULTÉN et al. 1999 b; JACOBSEN et al.
2006 a; NUNOKAWA et al. 1993; STONEHAM et al. 2001).
Hp wird bereits mittels mehrerer ELISA-Tests beim Rind bestimmt (GODSON et al. 1996; MC NAIR et al. 1997; NAKAGAWA et al. 1997; SHEFFIELD et al. 1993;
YOUNG et al. 1995). Zur quantitativen Bestimmung von bovinem Hp ist außerdem der Hp-Hb-Komplex-Test (MAKIMURA u. SUZUKI 1982), ein Immunodiffusionstest (MORIMATSU et al. 1992) und die kapillare Elektrophorese beschrieben (PIRLOT et al. 1999). Die größeren Vorzüge bietet die Methode, die auf der Bindung von Hp mit Hb basiert (SMITH et al. 1998). Die quantitative Bestimmung von Hp beruht meist auf der Zugabe von Hb und der anschließenden Bestimmung der Kapazität des Hp, das Hb zu binden. Es gibt insgesamt vier Methoden: durch Trennung des Komplexes auf einem G100 Sephadex Untergrund (ALLEN u. ARCHER 1971), durch einen spektrophotometrischen Test basierend auf der Cyanmethämoglobinbindungs- kapazität (HARVEY 1976), durch Elektrophorese (MC GUIRE u. HENSON 1969) und durch die Bestimmung der Peroxidaseaktivität des Komplexes (WILLETT u.
BLACKMORE 1979). Eine neuere Methode stellt die Kapillarzonenelektrophorese dar (PIRLOT et al. 1999). Zur Messung des equinen Hp-Gehaltes wurden ein Hp-Hb- Komplex Test (SHELDRICK et al. 1982), die Immunoturbidometrie (KENT u.
GOODALL 1991) und die radiale Immunodiffusion (TAIRA et al. 1992) genutzt. Der Hp-Wert, mittels Immunoturbidimetrie gemessen, liegt beim erwachsenen Pferd bei 1,43 ± 0,68 g/l (KENT u. GOODALL 1991). Pferde mit einem Alter von mehr als 18 Monaten haben, mittels radialem Immunodiffusionstest gemessen, einen durchschnittlichen Serumhaptoglobinwert von 2,19 ± 1,54 mg/ml (TAIRA et al. 1992).
CP kann mittels Präzipitation, Cellulosechromatographie, Ionenaustausch- chromatographie oder radialer Immunodiffusion quantitativ aus equinem Plasma bestimmt werden (OKUMURA et al. 1991).
Für die Bestimmung der Fibrinogenkonzentration im Pferdeplasma kann zum einen nur der hämostatisch aktive Teil mittels z. B. der Koagulationsmethode nach CLAUSS (1957) ermittelt werden. Zum anderen können alle Fibrinogenmoleküle unabhängig von ihrer Funktion z. B. mittels Hitzepräzipitation nach MILLAR et al.
(1971) oder SCHALM et al. (1970) bestimmt werden (MILLER 2006). Fibrinogen wird standardgemäß mittels der Hitzepräzipitationsmethode gemessen (BORGES et al.
2007).
2.5 Akute-Phase-Proteine in der Veterinärmedizin
Die Akute-Phase-Proteine (= APP) können als ein Marker für klinische und subklinische Erkrankungen eine Rolle in der Überwachung der Herdengesundheit spielen und für ein optimales Wachstum sorgen (ECKERSALL 2000). In gesunden Wiederkäuern ist das zirkulierende Level an Hp kaum messbar, es steigt aber bei Stimulation bis um das 100-fache an (CONNER et al. 1988 b; CONNER et al. 1989).
Deshalb hat das Hp beim Wiederkäuer einen großen diagnostischen Wert bei der Diagnose der Pasteurellose und Pneumonie (CHERYK et al. 1998; CONNER et al.
1989; GODSON et al. 1996; HORADAGODA et al. 1994; YAMAMOTO et al. 1994), Mastitiden (HIRVONEN et al. 1996; SALONEN et al. 1996), Maul- und Klauenseuchevirus (HOFNER et al. 1994), Fettlebersyndrom (NAKAGAWA et al.
1997) und bei Wundheilungsstörungen in der postoperativen Phase (HIRVONEN et al. 1996). Es wurden erhöhte Hp-Werte in der bronchoalveolären Flüssigkeit von Kälbern mit experimentell erzeugter Pasteurellose gemessen. Das Hp gelangt durch die Schädigung der Blut-Lungen-Schranke vom Kreislauf in die Alveolen (KATOH et al. 1999). Erhöhte Hp-Werte wurden auch beim Schwein bei respiratorischen Erkrankungen durch Actinobacillus pleuropneumoniae (AGERSØ et al. 1998; HALL et al. 1992; HEEGAARD et al. 1998), Mycoplasma hyorhinis (MAGNUSSON et al.
1999) oder das Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome (= PRRS) -Virus (ASAI et al. 1999) gemessen. Fb wird beim Rind und Schaf zur Diagnostik bei Entzündung, bakteriellen Infektionen oder nach einem operativen Trauma genutzt (CHERYK et al. 1998; HIRVONEN et al. 1996; HIRVONEN u. PYORALA 1998;
PFEFFER et al. 1993). Erhöhte CRP-Werte können beim Hund bei Leptospirose, bakteriologischer und hämorrhagischer Enteritis, Parvovirose und bei Tumorerkrankungen (YAMAMOTO et al. 1993), sowie bei einer Infektion mit Bordetella bronchiseptica gemessen werden (YAMAMOTO et al. 1994).
2.5.1 Akute-Phase-Proteine beim Pferd
Serum Amyloid A (= SAA) ist das einzige bekannte „Major APP“ beim Pferd (JACOBSEN u. ANDERSEN 2007). Durch die kurze Halbwertzeit von SAA erfolgt der Abfall der SAA-Konzentration im Plasma parallel zur erfolgreichen Behandlung und Genesung des Patienten (HULTÉN u. DEMMERS 2002 a; NUNOKAWA et al. 1993).
Bei Pferden mit einer schweren Influenzavirusinfektion oder Pferden mit bakteriellen Sekundärinfektionen nach viraler Pneumonie sind die SAA-Werte über einen längeren Zeitraum erhöht (HULTÉN et al. 1999 b). SAA kann also zur Überwachung der Rekonvaleszenzphase genutzt werden und kann im Management von bakteriellen und viralen Infektionen bei Pferden zum Monitoring eingesetzt werden (HULTÉN et al.
1999 b; PEPYS et al. 1989).
Erhöhte SAA-Konzentrationen wurden bei Infektionen mit Equine Influenza Stereotyp A2 (H3N8) (HULTÉN et al. 1999 a), mit EHV-1 und mit Streptococcus equi gemessen (PEPYS et al. 1989). In der postoperativen Phase nach der Kastration von Hengsten stellte sich heraus, dass der SAA-Wert die entzündliche Reaktion mit und ohne Wundheilungsstörungen sensitiver anzeigt als traditionelle Entzündungsmarker wie Fb und die Gesamtleukoytenzahl (JACOBSEN et al. 2005). SAA steigt infolge von Gewebsverletzungen, Infektionen oder Entzündung rapide an (HULTÉN et al. 1999 a).
SAA ist bei der Stute 48 Stunden post partum bis zu fünffach gegenüber der normalen Konzentration erhöht (NUNOKAWA et al. 1993). Eine Isoform des SAA ist im Kolostrum und der frühen Milch von Kühen, Schafen und Stuten gefunden worden (MC DONALD et al. 2001).
Erhöhte Hp-Serum- oder -Plasmakonzentrationen konnten beim Pferd nach Operationen (KENT u. GOODALL 1991; TAIRA et al. 1992), bei experimentell induzierten Entzündungen (FAGLIARI et al. 1998; HULTÉN et al. 2002 b; TAIRA et al.
1992) und während natürlicher Erkrankung (KENT u. GOODALL 1991; MILNE et al.
1991; TAIRA et al. 1992) beobachtet werden. Hp steigt nach einem operativen Eingriff beim Pferd um das Zwei- bis Dreifache an und erreicht nach drei bis fünf Tagen die höchste Konzentration (KENT u. GOODALL 1991; MILNE et al. 1991). Bei nichtinfektiöser Arthritis (HULTÉN et al. 2002 b), bei induzierter Hufrehe (FAGLIARI et al. 1998) und bei Equiner Grass Sickness (= EGS) (JOHNSON et al. 1983; MILNE
et al. 1991) wurden erhöhte Hp-Werte beschrieben. Tragende Stuten und Stuten in der partalen Phase haben messbar erhöhte Hp-Konzentrationen (TAIRA et al. 1992).
CP steigt sechs Tage nach einer experimentell induzierten Entzündung, nach Kastration und nach Jejunojejunostomie an (OKUMURA et al. 1991).
Erhöhte Plasmafibrinogenwerte können beim Pferd bei experimentell- induzierter Strangulation des Darmes (PABLO et al. 1983), bei Pferden mit klinischen Zeichen von gastrointestinalen Erkrankungen und Kolik (JOHNSTONE u. CRANE 1986) und in Fällen von bakterieller Pneumonie und Abszessen (CAMPBELL et al.
1981) gemessen werden.
2.5.2 Akute-Phase-Proteine beim Fohlen
Beim Fohlen werden physiologisch hohe SAA-Konzentrationen während der ersten beiden Lebenswochen gemessen (ANON. 2003; NUNOKAWA et al. 1993;
SATOH et al. 1995; STONEHAM et al. 2001). Dieser milde Anstieg von SAA in der neonatalen Phase hängt mit kleinen Gewebeverletzungen intra partum zusammen, die eine Ausschüttung von Zytokinen bewirken und wird durch die Ausschüttung von Glukokortikoiden während der Geburt gesteigert (DUGGAN et al. 2007). Die Gewebeverletzungen entstehen durch das Ablösen der Plazenta vom Endometrium, das Platzen der Allantois und das Reißen der Nabelschnur. Da das Blut aus der Plazenta bis zum Abreißen der Nabelschnur über diese weiterhin zum Fohlen gelangt, können von der Stute während der Geburt ausgeschüttete Zytokine in das Fohlen gelangen und die Hepatozyten stimulieren (DUGGAN et al. 2007).
Das kolostrale SAA wird während der postnatalen Periode der makromolekularen Absorption über den Darm absorbiert (DUGGAN et al. 2007).
Intestinale Zellen von neonaten Fohlen sind in dieser Periode nicht selektiv bei der Aufnahme von Makromolekülen (JEFFCOTT 1974 b; JEFFCOTT 1975). Ein Anstieg der SAA-Konzentration beim gesunden Fohlen nach einer natürlichen Geburt hat einen schützenden Effekt auf das Fohlen (DUGGAN et al. 2007). Andere Autoren haben geringe oder nicht messbare Konzentrationen an SAA mittels ELISA oder Latexagglutinationsimmunoturbidimetrie sowohl in neonaten als auch bei älteren Fohlen gemessen und beschrieben (POLLOCK et al. 2005; STONEHAM et al. 2001).
Tab. 2: Serum Amyloid A-Konzentrationen bei klinisch gesunden Fohlen
Alter Testverfahren
Latexagglutinations-
immunoturbidimetrie (mg/dl) STONEHAM et al. 2001 10 %-/90 %-Perzentil
ELISA (µg/ml) SATOH et al.1995 Mittelwert ± SD 1. Lebenstag 0,9 (0 - 7,8) 22,2 ± 7,6 2. Lebenstag 4,0 (0 - 21,7)
3. Lebenstag 2,5 (0 - 14,7) 26,7 ± 16,6
7. Lebenstag 23,6 ± 21,3
ELISA: Enzyme-linked Immunosorbent Assay, SD: Standardabweichung
SAA-Konzentrationen zwischen 20 und 200 µg/ml zeigen beim neonaten Fohlen einen entzündlichen Prozess an, wobei eine Konzentration > 200 µg/ml ein Indikator für eine Sepsis ist (CHAVATTE et al. 1992). Als Grenzwert zur Unterscheidung zwischen infektiösen und nicht infektiösen Entzündungen könnte beim Fohlen ein SAA-Wert von 100 mg/l benutzt werden. SAA steigt im neonaten Fohlen bei Hypoxie, Meconiumverhaltung und Sepsis hoch und schnell an (STONEHAM et al.
2001). Erhöhte SAA-Werte wurden bei Fohlen mit Enteritis und Gelenkinfektionen beschrieben (STONEHAM et al. 2001). Die Serumkonzentration an SAA steigt bei Fohlen während einer Rhodococcus (= R.) equi-Infektion an (HULTÉN et al. 2002 b) und eine erfolgreiche Therapie der R. equi-Pneumonie ist begleitet von sinkenden SAA-Werten im Plasma (STONEHAM et al. 2001). In einer Studie von COHEN et al.
(2005) wurde SAA bei neonaten Fohlen zur frühen Diagnostik einer R. equi- Pneumonie bestimmt. Es konnte kein signifikanter Unterschied zwischen klinisch gesunden Fohlen und Fohlen, die eine R. equi-Pneumonie entwickelten, bezüglich der SAA-Konzentration gemessen werden, sodass sich SAA hier nicht als nützlich zur Früherkennung der R. equi-Pneumonie gezeigt hat.
Bei Fohlen mit Enteritis, Pneumonie oder Diarrhoe können signifikant höhere Hp-Werte gemessen werden als bei gesunden Fohlen (TAIRA et al. 1992).
Die Serum-CP-Konzentration ist bei neugeborenen gesunden Fohlen nur halb so hoch wie bei adulten gesunden Pferden (OKUMURA et al. 1991). Dies ist durch die begrenzte Synthese von CP bedingt und bringt das neugeborene Fohlen in eine kritische Situation mit einem marginalen Kupferstatus in der frühen Lebensphase (OKUMURA et al. 1998). Eine Erhöhung der CP-Oxidase-Aktivität und der Kupferkonzentration im Plasma in Verbindung mit dem kulturellen Nachweis aus dem Kot scheint ein sensitiver Indikator für eine Rhodococcus equi-Infektion zu sein (BARTON u. EMBURY 1987). CP ist bei jungen Fohlen mit Pneumonie oder Enteritis erhöht (OKUMURA et al. 1991).
Bei Geburt ist die Plasmafibrinogenkonzentration bei Fohlen niedriger als bei adulten Pferden. Der Fibrinogenwert steigt auf ein Maximum, bis zu einem Alter von fünf Monaten bei gesunden Fohlen an (CAMPBELL et al. 1981; HARVEY et al. 1984;
SCHALM et al. 1975). Fibrinogenkonzentrationen sind sowohl bei gesunden wie auch bei septischen Fohlen, die jünger als 24 Stunden sind, niedriger als bei älteren Fohlen, da die Leber Fibrinogen erst innerhalb von 24 bis 48 Stunden bildet (BARTON et al.
1998).
Tab. 3: Serumkonzentrationen von Serum Amyloid A, Haptoglobin,
Ceruloplasmin, Fibrinogen und der Gesamtleukozytenzahl im Plasma von klinisch gesunden Fohlen
Alter Parameter
WBC (x 109/l)*
SAA (µg/ml)**
Hp
(mg/ml)***
CP
(mg/ml)****
Fb
(mg/dl)*****
< 12 Stunden 9,50 ± 2,44 22,9 ± 10,7 7,0 ± 2,0 2,8 ± 0,4
1. Lebenstag 8,44 ± 1,77 116,8 ± 39,1
3. Lebenstag 7,55 ± 1,50 27,7 ± 8,4 6,2 ± 2,0 2,7 ± 0,5
7. Lebenstag 9,86 ± 1,79 25,7 ± 4,6 4,5 ± 2,6 3,0 ± 0,7 196 ± 26,7 14. Lebenstag 8,53 ± 1,68 17,1 ± 7,1 5,7 ± 2,7 3,4 ± 0,8 199 ± 50,0 CP: Ceruloplasmin, Fb: Fibrinogen, Hp: Haptoglobin, SAA: Serum Amyloid A, WBC:
White Blood Cells = Gesamtleukozytenzahl
* HARVEY et al. 1984
** NUNOKAWA et al. 1993
*** TAIRA et al. 1992
**** OKUMURA et al. 1991
***** BARTON et al. 1998
3. Material und Methode
3.1 Probanden
In der Studie befanden sich insgesamt 77 Fohlen eines deutschen Warmblutgestütes, die von April bis Mai 2007 und zwischen August und September 2007 beprobt wurden. Die Fohlen waren während der Probenentnahme im Alter von einem Tag bis maximal neunzehn Tagen.
Das Gestütsgelände verfügt über einen gesonderten, räumlich abgetrennten Abfohlbereich, der über eine Hygieneschleuse betreten wird. Die Boxen und Gänge werden in regelmäßigen Abständen gereinigt, desinfiziert und anschließend mit Stroh oder Spänen eingestreut. Die Zuchtstuten werden regelmäßig entwurmt und gegen EHV-1, EHV-4, Influenza und Tetanus geimpft.
3.1.1 Einschlusskriterien
Fohlen wurden nur dann in die Studie aufgenommen, wenn sie termingerecht geboren wurden, die Geburt physiologisch verlief und die IgG-Konzentration (mittels Snap Foal IgG Tests®, IDEXX, Westbrook, Maine, USA ermittelt) zwölf Stunden nach der Geburt über 800 mg/dl betrug. Zusätzlich wurden Fohlen, die in den ersten Lebenstagen erkrankten (z. B. Mekoniumverhalten, Kolik, Pneumonie) aus der Studie eliminiert, ausgenommen Fohlen mit einer Nabelerkrankung.
3.1.2 Allgemeine medizinische Versorgung der neonaten Fohlen
Die Fohlen erhielten unmittelbar nach der Geburt oral einen Impfstoff (Scourgard III ad us. vet.®, Pfizer Animal Health, New York, USA) gegen Durchfallerreger. Der Impfstoff wurde mittels einer Spritze direkt ins Maul verabreicht und enthält Coronavirus, Rotavirus und E. coli-Vakzine.
Acht bis zehn Stunden nach der Geburt wurde jedes Fohlen in Hinblick auf Allgemeingesundheit und kongenitale Erkrankungen beurteilt. Die Untersuchung umfasste Adspektion und Palpation des Nabels und der Nabelpforte, bei Hengstfohlen die Palpation der Hoden und der Leistenregion. Des Weiteren wurden Herz, Lunge und Trachea mittels eines Stethoskops auskultiert sowie eventueller Nasenausfluss beschrieben. Die Augen wurden adspektorisch auf eventuelle angeborene Defekte
und das Gebiss auf seine Stellung untersucht. Zum Schluss erfolgte die Beurteilung der Gliedmaßenstellung und der Gelenke. Außerdem wurde die Körperinnentemperatur rektal gemessen.
3.1.3 Nabelpflege post partum
Die Abnabelung der Fohlen erfolgte durch das Aufstehen der Stute. Hierbei wurde, wenn notwendig lediglich der Nabel am Bauch durch geschultes Personal unterstützend fixiert. Unmittelbar nach der Abnabelung und einmal täglich bis zum dritten Lebenstag wurde der Nabel mit 0,5-prozentiger Chlorhexidin-Lösung gedippt.
Traten Blutungen nach der Abnabelung aus dem Nabelstumpf auf, wurden diese mittels einer Ligatur gestoppt. Die Ligatur wurde nach sechs bis acht Stunden wieder entfernt.
3.2 Untersuchungen an den Probanden 3.2.1 Klinische Allgemeinuntersuchung der Fohlen
Einmal täglich wurde eine Allgemeinuntersuchung der Fohlen vorgenommen.
Dabei wurde das Allgemeinbefinden insbesondere die Milchaufnahme beurteilt, die Atemfrequenz ermittelt, evtl. Nasenausfluss beobachtet und die Körpertemperatur gemessen.
3.2.2 Spezielle Untersuchung des Nabels
An den ersten acht Lebenstagen wurde täglich der Nabel adspektorisch und palpatorisch untersucht. Es wurden dabei der Durchmesser des Nabels in Zentimeter und das Vorliegen, der Grad und der Charakter von eventueller Exsudation bestimmt.
Die Ermittlung des Nabeldurchmessers erfolgte palpatorisch im Vergleich zu vier normierten Schläuchen in den Größen 0,5 cm, 1 cm, 1,5 cm und 2 cm Durchmesser (nach BIERMANN 2008; Abb. 2). Anhand dieser Modelle wurde der Nabeldurchmesser in < 1 cm, 1 cm, 1,5 cm, 2 cm und > 2 cm unterschieden.
Abb. 2: Normierte Schläuche nach BIERMANN (2008)
1 = Ø 0,5 cm, 2 = Ø 1 cm, 3 = Ø 1,5 cm, 4 = Ø 2 cm, Ø = Durchmesser
Im Falle einer Nabelentzündung wurde die spezielle Untersuchung des Nabels alle zwei Tage weitergeführt bis zum Abklingen der Entzündung. Alle Untersuchungsergebnisse wurden auf einem Befundbogen (nach BIERMANN 2008;
Abb. 26, Anhang) notiert. Für die Parameter „Nabelfeuchtigkeit“ und „eitriger Nabel“
wurde jeweils ein sogenannter „klinischer Score“ festgesetzt (Tab. 4 und 5).
Tab. 4: Score für die „Nabelfeuchtigkeit“
ggr.: geringgradig, mgr.: mittelgradig, hgr.: hochgradig Tab. 5: Score für „eitriger Nabel“
Eitriger Nabel Score
nein 0
ja 1
3.2.3 Ultrasonographische Untersuchung des Nabels
Der Nabel der Fohlen wurde am ersten, dritten, fünften und achten Lebenstag sonographisch untersucht. Wurde eine Nabelentzündung diagnostiziert, ist die sonographische Untersuchung alle zwei Tage bis zur Abheilung der Entzündung durchgeführt worden. Zur sonographischen Untersuchung diente ein tragbares mit Akku betriebenes Ultraschallgerät (Sonovet 2000, Kretztechnik AG, Tiefenbach, Österreich) mit einem 7,5-MHz Linearschallkopf (LV4-7AD Rektalschallkopf). Die Untersuchung verlief am stehenden Fohlen, wobei das Tier von einem Helfer an Hals und Schweif fixiert wurde. Der zu schallende Bereich um den Nabel wurde zunächst durch Entfetten der Haut mit Isopropyl-Alkohol (2-Propanol 99 %, Pharma-Depot GmbH, Versmold) vorbereitet, der mittels einer Sprühflasche auf die Haut im ventralen Abdomenbereich aufgebracht wurde. Auf den Schallkopf wurde dann Ultraschallgel (BLR Sonic Ultraschallgel, Waldeck, Münster) aufgetragen. Der zu untersuchende Bereich erstreckte sich unmittelbar kranial vom Nabelstumpf bis zur Leber und unmittelbar kaudal vom Nabelstumpf bis zur Blase.
Alle Strukturen des Nabels wurden im Querschnitt dargestellt. Die Nabelvene wurde im gesamten Verlauf vom Nabelstumpf bis zur Leber verfolgt, die Echostruktur
Feuchtegrad des Nabels Score
trocken 0
ggr. feucht/blutig 1
mgr. feucht 2
hgr. feucht 3
beurteilt sowie ihr Durchmesser 3 cm kranial vom Nabel ermittelt (Abb. 3 und 4).
Anschließend erfolgte die Untersuchung des Urachus inkl. der Nabelarterien kaudal des Nabelstumpfes beginnend bis zu dem Übergang in der Blasenwand. Die beiden Nabelarterien sowie der Urachus wurden in ihrer Echogenität beurteilt und ihr Durchmesser ermittelt. Der Durchmesser der Nabelarterien und des Urachus wurde direkt kaudal des Nabelstumpfes gemessen (Abb. 3 und 5).
Des Weiteren wurden anechogene Bereiche in und um die Gefäße und den Urachus als Kavernen angesprochen und der Durchmesser dieser Kavernen bestimmt. Abweichungen der Gefäßwände stellten sich hyperechogen dar.
Hyperechogener Inhalt in den Gefäßen und dem Urachus wurde als Eiter beschrieben.
Abb. 3: Ultrasonographische Bestimmung der Gefäßdurchmesser am Nabel (SPRAYBERRY 2008, Fig. 6.50)
1 = Ort der Bestimmung des Durchmessers der V. umbilicalis
2 = Ort der Bestimmung des Durchmessers des Urachus und der Aa. umbilicales
1 2
V. umbilicalis
Umbilicus Urachus
Aa. umbilicales Blase
Abb. 4: Durchmesser der V. umbilicalis (hier 10 mm) mm: Millimeter, V.: Vene
Abb. 5: Durchmesser der Aa. umbilicales (hier: links 7 mm, rechts 9 mm)
Für die Befunde der ultrasonographischen Untersuchung des Nabels wurde ein sogenannter „Nabel-Score“ erstellt (Tab. 6).
Haut Muskulatur
V. umbilicalis
Haut Muskulatur
A. umbilicalis Urachus
(in Klammern)
Tab. 6: Score zur Beurteilung der Befunde der ultrasonographischen Untersuchung am Nabel
Merkmal sonographischer
Befund
"Nabelscore"
Aa. umbilicales Æ ≤ 7 mm
V. umbilicalis Æ ≤ 9 mm ohne besonderen Befund 0
Urachus Æ ≤ 20 mm
Aa. umbilicales Æ 8 – 10 mm V. umbilicalis Æ 10 – 12 mm Urachus Æ 21 – 24 mm,
Kaverne Æ ≤ 5 mm
geringgradiger Befund 1
andere Strukturen Blutkoagulum im Gefäßlumen, hyperechogene Gefäßwand
Aa. umbilicales Æ 11 – 14 mm V. umbilicalis Æ 13 – 15 mm Urachus Æ 25 – 29 mm,
Kaverne Æ 6 – 20 mm
mittelgradiger Befund 2
andere Strukturen hyperechogene Gefäßwand
Aa. umbilicales Æ ≥ 15 mm
V. umbilicalis Æ > 15 mm Urachus Æ ≥ 30 mm,
Kaverne Æ > 20 mm
hochgradiger Befund 3
andere Strukturen hyperechogene Gefäßwand,
hyperechogener Inhalt
Æ: Durchmesser
3.2.4 Blutprobenentnahme
Die Entnahme der Blutproben zur Bestimmung der Leukozytenzahl und der Akute-Phase-Proteine erfolgte am ersten, dritten, fünften und achten Lebenstag der Fohlen aus einer V. jugularis externa. Zeigten die Fohlen eine Nabelentzündung wurde parallel zu der klinischen und ultrasonographischen Untersuchung des Nabels im Abstand von zwei Tagen bis zum Abklingen der Entzündung weiter Blut entnommen (Tab. 7).
Zur Blutentnahme wurden die Fohlen im Stehen sanft fixiert. Dabei wurde darauf geachtet, dass Stress vermieden wurde. Die V. jugularis externa wurde mittels einer 1,2 x 40 mm großen Kanüle (BD Microlance 3®, Becton Dickinson GmbH) punktiert. Aus dem Blut wurde zum einen das Serum mittels Serum-Monovetten (S-Monovette®, Sarstedt, Nümbrecht) gewonnen. Des Weiteren wurden Blutproben in Röhrchen aus Plastik mit Citrat (Citrat-Monovette®, Sarstedt, Nümbrecht) und in Röhrchen mit EDTA di-Kaliumsalz (KABE Labortechnik GmbH, Nümbrecht) als Antikoagulantien aufgefangen.
3.2.5 Zeitplan der durchgeführten Untersuchungen an den Probanden Tab. 7: Zeitplan der Probenentnahme
Untersuchung 1. LT 2. LT 3. LT 4. LT 5. LT 6. LT 7. LT 8. LT Klinische
Untersuchung X X X X X X X X
Ultrasonographische
Untersuchung X X X X
Blutentnahme X X X X
LT: Lebenstag
