Einfluss von Umgänglichkeitsmaßnahmen auf das Verhalten von Saugkälbern unter besonderer Berücksichtigung von Alter, Rasse und Geschlecht der Tiere sowie Häufigkeit der Maßnahmen

Ziel der vorliegenden Arbeit war eine Einschätzung des Temperaments von Saugkälbern mit Hilfe von zwei Testverfahren, die die Bewegungsmöglichkeit der Kälber einschränken. Insbesondere wurde untersucht, ob bei mehrmals durchgeführten Tests bei Kälbern ein Gewöhnungseffekt auf das Verhalten der Kälber erkennbar wird, der sich bei späteren Maßnahmen positiv auswirkt. Weiterhin waren Temperamentunterschiede zwischen den verwendeten Rassen Dt. Angus und Dt. Fleckvieh sowie zwischen männlichen und weiblichen Kälbern Ziel der Untersuchung. Die Versuche wurden im Jahr 2002 mit 244 Nachkommen von 7 Dt. Angus- und 6 Dt. Fleckvieh-Bullen durchgeführt. Es wurden zwei Testverfahren eingesetzt, die zur Einschätzung des Temperaments geeignet sind: der Anbindetest und der Wiegetest. Nach der Geburt und beim Wiegetest wurde von allen Kälbern das Körpergewicht erfasst. Außerdem wurde bei allen Tests eine Blutprobe zur Ermittlung des Serumkortisolgehaltes entnommen. Mit Kälbern bis zur 5. Lebenswoche wurde bis zu drei Mal der Anbindetest durchgeführt. Der Wiegetest kam ab dem 3. Lebensmonat zur Anwendung und wurde nach dem Absetzen von den Muttertieren wiederholt. Beim Anbindetest wurde das Temperament der Kälber mit einem Score von null bis fünf beurteilt, außerdem wurde die Zeit, die sie sich in Bewegung befanden, erfasst. Während ein Kalb angebunden war, wurde ebenfalls das Verhalten dessen Muttertieres mit einem Score von null bis fünf benotet. Beim Wiegetest wurden die Art des Ein- und Austritts in bzw. aus der Waage mit einem Score von eins bis drei beurteilt, ebenso wie viel Zeit hierfür benötigt wurde. In der Waage wurde das Temperament mit einem Score von eins bis fünf beurteilt. Weiterhin wurde zu diesem Zeitpunkt der Hornstatus der Fleckviehkälber aufgenommen. Die Temperamentparameter wurden mit Hilfe von Varianzanalysen berechnet. Bei beiden Tests wurden außerdem Lautäußerungen, Kot- und Harnabsatz erfasst. Diese Parameter wurden rein deskriptiv ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass bei Kälbern bis zur 5. Lebenswoche ein Gewöhnungseffekt an Handlingmaßnahmen auftrat, der aber nicht über einen längeren Zeitraum anhielt. Außerdem stellte sich heraus, dass die Fixierung in einem Fangstand den Tieren mehr Stress bereitet als das Anbinden mit einem Kopfstrick. Dt. Fleckvieh-Kälber zeigten sich tendenziell schwieriger im Umgang als Dt. Angus-Kälber, was sich in etwas längerer Bewegungszeit beim Anbindetest, etwas schnelleren Fluchtgeschwindigkeiten beim Verlassen der Waage und höheren Kortisolwerten beim Wiegetest äußerte. Ebenso waren weibliche Kälber tendenziell unruhiger als männliche Tiere. Dies äußerte sich in geringfügig längerer Bewegungszeit beim Anbindetest und schnellerem Eintritt in die Waage. Auch hatten sie bei allen Tests tendenziell höhere Serumkortisolkonzentrationen. Zwischen den Nachkommen der einzelnen Bullen waren Unterschiede erkennbar, die auf eine genetische Veranlagung von Temperament hindeuten. Die Behornung der Fleckvieh-Kälber wirkte sich nicht auf das Temperament aus. Die Serumkortisolkonzentration zeigte sich nicht geeignet als Indikator für das Temperament. Kot- und Urinabsatz, sowie Lautäußerungen konnten nur teilweise als Untermauerung des Temperaments erkannt werden. Weiterhin konnte ein Zusammenhang zwischen der Gewichtsentwicklung der Kälber und deren Temperament dahingehend hergestellt werden, dass schwere Kälber niedrigere Temperamentscores erhielten. Abschließend lässt sich sagen, dass Gewöhnungseffekte durch einzelne Maßnahmen erzielt werden können. Um langfristig erleichterten Umgang v.a. mit älteren Tieren zu erreichen sind jedoch weitere Versuche notwendig, die z.B. Vergleichbarkeit der Testmethoden und Abstände zwischen den Tests berücksichtigen.It was the aim of the study to evaluate the temperament of suckling calves using two testing methodologies based on restraining calves movements. Of particular interest was the potential positive adaption of calves behaviour by sequential testing. The experiments were performed in 2002 with 244 progenies of seven Dt. Angus and six Dt. Fleckvieh bulls at Lehr- und Versuchsbetrieb Rudlos. Two different temperament tests (fixation and squeeze-chute) were used. After birth and during the squeeze-chute-test body weight of all calves was recorded. In addition blood samples were taken in each test to determine the concentration of serumcortisol. Calves were tested by fixation with a rope up to three times in their first five weeks of life. The Squeeze-Chute-Test was performed once when calves reached about three months and again after they were separated from their mothers. While fixed with a rope, calves temperament was scored from zero to five, further on time in movement was stopped. During fixation of the calves, their mothers temperament was also ranked from zero to five. During the Squeeze-Chute-Test the way calves walked in the chute and the way they left was scored from one to three. In addition the time they needed to walk in and out was stopped. In the chute, temperament was measured with a score from one to five. Within Dt.Fleckvieh it was noted, if the calves were horned or polled. The temperament parameters were evaluated by GLM-Procedure. During both tests the sound of the calves, defaecation and urination were recorded. These parameters were only evaluated in a descriptive way. The results show, that calves habituate to handling up to the age of five weeks, but this effect does not last for a longer period. Furthermore the results give evidence that fixing in a squeeze-chute stresses calves more than fixing them with a rope. Dt. Fleckvieh calves tended to be more excitable than Dt. Angus calves, as they moved longer while rope-tested, leaved the squeeze-chute quicker and showed higher cortisol concentrations in the squeeze-chute. Female calves tended to be more excitable than male calves, as they also moved longer during rope-testing moved quicker in the squeeze-chute and showed higher cortisol levels during all tests. There was no difference in Fleckvieh calves temperament if they were horned or polled. The progenies of the different bulls showed significant differences in temperament indicating a genetic influence in terms of temperament. The concentration of serumcortisol was not useful as an indicator for temperament in this study. Defaecation, urination and sound of the calves were only partially related with temperament. The growth rate of calves was related with their temperament scores docile animals with low temperament scores grow better than excitable cattle with high scores. Finally the results show, that habituation to handling is possible by performing it several times. To reach longlasting effects, especially with elder calves, some more measures are needed, for example the comparability of tests and frequency of testing

Untersuchungen zum Einfluss von aktiviertem Protein C auf die zerebrale Mikrozirkulation bei experimentell induzierter Sepsis

Die adäquate Therapie und damit das Outcome von Patienten mit schwerer Sepsis und septischem Schock sind trotz intensiver Forschung nach wie vor unbefriedigend. Dabei stellt auch die Diagnose und Behandlung der sepsis-assoziierten Enzephalopathie eines der ungelösten Probleme dar. In den letzten Jahren wurden große Hoffnungen in das später vom Markt genommene Drotrecogin alpha gesetzt. In der hier vorliegenden Arbeit sollte zunächst ein geeignetes Modell zur Untersuchung der zerebralen Mikrozirkulation etabliert werden. Hierzu wurden Pia mater-Gefäße mittels Trepanation freigelegt und die bereits von der Forschung an der intestinalen Durchblutung etablierte Intravitalmikroskopie, welche als Vergleichsmethode benutzt wurde, eingesetzt. Daraufhin wurde die Anwendung zweier, in der experimentellen Forschung häufig verwendeter Sepsismodelle geprüft. Diese waren einerseits die Induktion einer Endotoxinämie mittels direkter Applikation von E.coli-Toxinen sowie andererseits die Auslösung einer Septikämie mittels CASP-Operation. In beiden Versuchsmodellen ließ sich eine adäquate septische Reaktion mit relevanter Störung der zerebralen Mikrozirkulation sowie Aktivierung der Leukozyten-Endothel-Interaktion nachweisen. In einem zweiten Schritt wurden an einem dieser beiden Modelle, der Endotoxinämie, Auswirkungen einer Therapie mit aktiviertem Protein C untersucht. Es fand sich ein protektiver Einfluss auf die Kapillarperfusion, sowie eine Reduktion der Leukozytenadhärenz. Bezüglich der Makrozirkulation sowie der Plasmaextravasation ließen sich keine signifikanten Veränderungen beobachten. Die Ergebnisse dieser Untersuchung bestätigen Effekte von aktiviertem Protein C auf die Mikrozirkulation, die bereits an anderen Organen und Geweben erhoben wurden. Trotz der Marktrücknahme des rekombinant hergestellten Wirkstoffes auf Grund nicht reproduzierbarer Effekte auf die Sepsis-Mortalität bleibt somit die Frage, ob in den kommenden Jahren eine Wiedereinführung der Medikation bei spezifischen Patientengruppen und Organdysfunktionen sinnvoll ist.In spite of intensive research the therapy and therefore the outcome of patients with severe sepsis and septic shock are today still unsatisfying. Thereby the diagnosis and treatment of sepsis-associated encephalopathy is one of the unsolved problems. In the past few years great expectations have been pinned on Drotrecogin alfa activated, which unfortunately has been taken from the market later on. In this study we at first tried to establish a sufficient set-up for examination of the cerebral microcirculation. The vessels of the pia mater were exposed by a trepanation procedure and afterwards analysed via intravital microscopy. This method is already well established for examination of the intestinal microcirculation, which is why we used this as a comparison. Afterwards we testet two different methods of sepsis induction, which are both often used in experimental research; the endotoxemia and a peritonitis-induction through a CASP-operation. In both experimental models we could witness an appropriate septic reaction with dysfunction of the cerebral microcirculation and activation of the leukocyte-endothelial-interaction.In a last step we explored the influences of a treatment with activated protein C on one of these models, the endotoxemia. We found a protective effect on the capillary perfusion and a reduction of the leukocyte adherence. Regarding the macrocirculation and the plasmaextravasation we could not identify any significant effects. The results of this study confirm the beneficial influences of activated protein C on the microcirculation which have already been investigated regarding other organ systems. In spite of the fact that the recombinant produced agent has been meanwhile taken from the market, the question remains if a re-launched treatment for a severly limited group of patients with special organ dysfunctions may be reasonable

Connexin45 is expressed in vascular smooth muscle but its function remains elusive.

Connexins (Cx) form gap junctions and allow the coordination of cellular behaviour. In vessels, expression of Cx40, Cx37, and Cx43 is well established and specifically Cx40 serves important functions in endothelial cells. In contrast, expression and physiological functions of Cx45 is unclear although its expression has been suggested in vascular smooth muscle (VSM). Therefore, we studied expression and function of Cx45 in vessels using different mice models allowing to identify and delete Cx45. Smooth muscle cell (SMC)-specific deletion was achieved by the Cre/loxP system using Cre-recombinase driven by a Nestin promoter. Deletion of Cx45 leads concomitantly to the expression of enhanced green fluorescence protein (EGFP) in these mice. Conduction of vasomotor responses was studied in cremasteric arterioles using intravital microscopy and arterial pressure was measured telemetrically. Cx45 is transcriptionally expressed in VSM as detected by EGFP expression in SMC-specific Cx45-deficient mice (Cx45fl/fl:Nestin-Cre) but not in endothelial cells (Cx45fl/fl:TIE2-Cre). Moreover, EGFP was located at VSM cell borders in arterioles of transgenic mice carrying an EGFP-tagged Cx45. Expectedly, arteriolar conduction of dilations evoked by the endothelium-dependent agonist acetylcholine were not different between Cx45fl/fl:Nestin-Cre mice and controls carrying homozygously a floxed Cx45 gene (Cx45fl/fl). Surprisingly, the amplitude of locally initiated endothelium-independent constrictions (K(+)) and dilations (adenosine) declined similarly with distance in both genotypes indicating an intact VSM conduction pathway also in mice being deficient for Cx45 in VSM. Arterial pressure was not different between freely moving Cx45fl/fl and Cx45fl/fl:Nestin-Cre mice during day or night. We conclude that Cx45 is physiologically expressed in VSM, but not in EC in murine arterioles. However, Cx45 is dispensable for the conduction of vasomotor responses along these arterioles. Possibly, other Cx functionally replace the lack of Cx45 in VSM. The reported role of Cx45 in renin secretion does not seem to alter arterial pressure in freely moving mice

Conduction of vasomotor signals along the smooth muscle cell layer.

<p>Maximal amplitude of the constriction evoked by brief microapplication of depolarizing K⁺ solution (A) or application of adenosine (B, 10 mmol/L) are depicted as a function of distance from the stimulation site. A: The maximal amplitude of the K⁺-induced constriction decreased with distance and differences between genotypes were not observed (n = 6 or 8 arterioles in 4 animals each genotype). B: Likewise, the maximal amplitude of the adenosine-induced dilation decreased significantly with distance in Cx45fl/fl mice (n = 10 in 3 animals) and a similar trend was observed in less experiments in Cx45fl/fl:Nestin-Cre (n = 6 in 3 animals). Differences between genotypes were not observed. *: <i>P</i><0.05 vs. local site, #: <i>P</i><0.05 vs. 0.6 mm.</p

Arterial blood pressure in mice deficient for Cx45 in vascular smooth muscle.

<p>Arterial pressure measured by telemetry was not different between genotypes in conscious freely moving mice. A: Systolic, mean, and diastolic pressures as well as heart rate averaged for 24 h from measurements at day 5 to 7 after implantation of the telemetric device in Cx45fl/fl (white) and Cx45fl/fl:Nestin-Cre mice (grey) were not different from each other. B: Values obtained 12 to 14 days after implantation are separately depicted for day (plain) and night (hatched) indicating circadian rhythm which was pronounced in Cx45fl/fl:Nestin-Cre. Also at this time point pressures and heart rate were not different between genotypes. n = 8 animals each genotype, * <i>P</i><0.05 vs. day values.</p

Connexin45 expression in larger vessels.

<p>Expression of EGFP in smooth muscle cells of the gracilis artey (A, B) and the femoral artery (E, F) in Cx45fl/fl:Nestin-Cre mice but not in Cx45fl/fl:TIE2-Cre (C, gracilis artery marked with arrows) and Cx45fl/fl controls (D: gracilis artery, G, H: femoral artery). The vein (lumen marked by *) accompanying the gracilis artery was not stained in Cx45fl/fl:Nestin-Cre (A) or Cx45fl/fl:TIE2-Cre (C) compared to control (D). Nuclei are stained in blue (TO-PRO-3). Images are representative for at least n = 3 each genotype. Calibration bars are 100 (A, C, D, E, G) or 50 µm (B, F, H).</p

Conduction of KCl-induced constrictions in mice deficient for Cx45 in vascular smooth muscle.

<p>Time courses of local and upstream constrictions evoked by depolarizing K⁺ stimulation. Brief local application of K⁺ (3 mol/L) induced a rapid, transient constriction of the arterioles at the local site (A). The constriction conducted to remote, upstream sites (B: 0.3, C: 0.66, D: 0.9 mm) with a decreasing amplitude that was similar in Cx45fl/fl and Cx45fl/fl:Nestin-Cre mice. In both genotypes amplitudes decreased with increasing distance from the application site. Six or 8 arterioles were studied in 4 animals of each group.</p

Conduction of endothelium-dependent dilations.

<p>Local and conducted dilations evoked by the endothelium-dependent agonist acetylcholine (ACh). Brief, local application of ACh (1 mmol/L) induced a transient local dilation (A) that was conducted to remote upstream sites (B: 0.6, C: 1.2 mm) without measurable delay in both genotypes. The maximal amplitude of the local dilation was achieved earlier and the dilation was shorter in Cx45fl/fl:Nestin-Cre animals reflecting most likely less vigourous stimulation. Nevertheless, the dilation conducted to remote sites up to the furthest distance studied also in these mice without attenuation of the amplitude. Six or 7 arterioles were studied in 4 or 5 animals of each genotype.</p