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Diss Nikki final - TiHo Bibliothek elib - Tierärztliche Hochschule ...

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Bibliografische Informationen der Deutschen <strong>Bibliothek</strong><br />

Die Deutsche <strong>Bibliothek</strong> verzeichnet diese Publikation in der Deutschen<br />

Nationalbibliografie;<br />

Detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.ddb.de abrufbar.<br />

1. Auflage 2012<br />

© 2012 by Verlag: Deutsche Veterinärmedizinische Gesellschaft Service GmbH,<br />

Gießen<br />

Printed in Germany<br />

ISBN 978-3-86345-090-8<br />

Verlag: DVG Service GmbH<br />

Friedrichstraße 17<br />

35392 Gießen<br />

0641/24466<br />

geschaeftsstelle@dvg.net<br />

www.dvg.net


<strong>Tierärztliche</strong> <strong>Hochschule</strong> Hannover<br />

Histopathologische und immunhistochemische<br />

Untersuchungen zur Beteiligung von Mastzellen und<br />

Immunglobulin E bei Hunden mit chronischen<br />

idiopathischen Darmentzündungen<br />

INAUGURAL-DISSERTATION<br />

zur Erlangung des Grades einer<br />

Doktorin der Veterinärmedizin<br />

-Doctor medicinae veterinariae-<br />

(Dr. med. vet.)<br />

Vorgelegt von<br />

Nicole Claudine Zielschot<br />

Luxemburg<br />

Hannover 2012


Wissenschaftliche Betreuung:<br />

Univ.-Prof. Dr. Marion Hewicker-Trautwein<br />

Institut für Pathologie<br />

1. Gutachter: Univ.-Prof. Dr. Marion Hewicker-Trautwein<br />

2. Gutachter: Univ.-Prof. Dr. Andrea Tipold<br />

Tag der mündlichen Prüfung: 08.05.2012


Voor Opa


„Zum Erfolg gibt es keinen Lift. Man muss die Treppe nehmen“<br />

-Emil Oesch-<br />

oder:<br />

„Je moet schieten, anders kun je niet scoren“<br />

(Man muss schon schießen um ein Tor zu erzielen)<br />

-Johann Cruijff-


I<br />

Inhaltsverzeichnis<br />

1 Einleitung .....................................................................................1<br />

2 Literaturübersicht ........................................................................3<br />

2.1 Aufbau und Funktion des kaninen Gastrointestinaltraktes ....................... 3<br />

2.1.1 Magen .......................................................................................................... 4<br />

2.1.2 Dünndarm .................................................................................................... 5<br />

2.1.3 Dickdarm und Afterkanal .............................................................................. 6<br />

2.2 Das Immunsystem des Darmes.................................................................... 8<br />

2.1.1 Physikalische Barrieren................................................................................ 8<br />

2.2.2 Chemische Barrieren.................................................................................... 9<br />

2.2.3 Immunologische Barrieren ........................................................................... 9<br />

2.2.4 Orale Toleranz............................................................................................ 11<br />

2.2.5 Vertikale und horizontale Verteilung von Immunzellen in der Lamina propria<br />

mucosae .................................................................................................... 12<br />

2.2.6 Alters-assoziierte Veränderungen des GALTs ........................................... 14<br />

2.3 Chronische idiopathische Darmentzündungen des Hundes ................... 16<br />

2.3.1 Definition, klinisches Erscheinungsbild und Differentialdiagnosen ............. 16<br />

2.3.2 Klassifikation der Inflammatory Bowel Disease Formen............................. 17<br />

2.3.3 Ätiologie der Inflammatory Bowel Disease ................................................. 22<br />

2.3.4 Immunpathogenese der kaninen Inflammatory Bowel Disease.................. 23<br />

2.4 Mastzellen..................................................................................................... 32<br />

2.4.1 Entwicklung und Vorkommen..................................................................... 32<br />

2.4.2 Heterogenität von Mastzellen..................................................................... 32<br />

2.4.3 Funktionen von Mastzellen......................................................................... 33<br />

2.4.4 Mastzellen und ihre Mediatoren ................................................................. 36<br />

2.5 Protoonkogen c-kit ...................................................................................... 39<br />

2.6 Immunglobulin E.......................................................................................... 41<br />

3 MATERIAL UND METHODEN ....................................................45<br />

3.1 Untersuchungsmaterial............................................................................... 45<br />

3.1.1 Probengewinnung ...................................................................................... 45<br />

3.1.2 Fixierung und Aufarbeitung der Proben...................................................... 46<br />

3.2 Hämalaun-Eosin (H.E.) Färbung ................................................................. 48<br />

3.3 Histologische Untersuchung der Gewebeproben und Einteilung in die<br />

Inflammatory Bowel Disease Formen........................................................ 48


II<br />

3.4 Vorversuche zur Immunhistochemie und Immunfluoreszenz ................. 50<br />

3.5 Immunhistochemie ...................................................................................... 51<br />

3.5.1 Antikörper und Seren ................................................................................. 51<br />

3.5.2 Verstärkungsreaktion ................................................................................. 52<br />

3.5.3 Spezifitätskontrollen ................................................................................... 53<br />

3.5.4 Durchführung der Immunhistochemie (ABC-Methode)............................... 53<br />

3.5.5 Unspezifische Hintergrundfärbung ............................................................. 56<br />

3.6 Auswertung der immunhistochemischen Reaktionen ............................. 57<br />

3.7 Statistische Auswertung ............................................................................. 58<br />

4 ERGEBNISSE .............................................................................60<br />

4.1 Histopathologische Befunde bei Kontrollhunden in der Hämalaun-Eosin<br />

Färbung ........................................................................................................ 60<br />

4.2 Histopathologische Befunde bei an eosinophiler Gastroenterokolitis<br />

erkrankten Hunden in der Hämalaun-Eosin Färbung............................... 60<br />

4.3 Immunhistochemische Untersuchungen am kaninen<br />

Gastrointestinaltrakt ................................................................................... 60<br />

4.4 Expressionsmuster von c-kit-Rezeptor bzw. IgE positiven Zellen im<br />

Magendarmtrakt bei Kontrollhunden......................................................... 62<br />

4.4.1 Expressionsmuster von c-kit-Rezeptor (CD117) positiven Zellen bei<br />

Kontrollhunden........................................................................................... 62<br />

4.4.2 Expressionsmuster von Immunglobulin E positiven Zellen bei<br />

Kontrollhunden........................................................................................... 67<br />

4.4.3 Vergleichende Darstellung des Expressionsmusters von c-kit und IgE<br />

positiven Zellen bei Kontrollhunden ........................................................... 71<br />

4.5 Expressionsmuster von c-kit-Rezeptor bzw. IgE positiven Zellen im<br />

Magendarmtrakt bei an eosinophiler Gastroenterokolitis erkrankten<br />

Hunden ......................................................................................................... 73<br />

4.5.1 Expressionsmuster von c-kit-Rezeptor (CD117) positiven Zellen bei an<br />

eosinophiler Gastroenterokolitis erkrankten Hunden.................................. 73<br />

4.5.2 Expressionsmuster von Immunglobulin E positiven Zellen bei an<br />

eosinophiler Gastroenterokolitis erkrankten Hunden.................................. 78<br />

4.5.3 Die Expressionsmuster von c-kit und IgE positiven Zellen bei an<br />

eosinophiler Gastroenterokolitis erkrankten Hunden im Vergleich............. 82<br />

4.6 Vergleichende Darstellung der Expressionsmuster von c-kit bzw.<br />

Immunglobulin E zwischen an eosinophiler Gastroenterokolitis<br />

erkrankten Hunden und Kontrollhunden................................................... 84


III<br />

4.6.1 Vergleich des horizontalen Expressionsmusters von c-kit Rezeptor positiven<br />

Zellen zwischen Kontrollhunden und an eosinophiler Gastroenterokolitis<br />

erkrankten Hunden..................................................................................... 84<br />

4.6.2 Vergleich des horizontalen Expressionsmusters von Immunglobulin E<br />

positiven Zellen zwischen Kontrollhunden und an eosinophiler<br />

Gastroenterokolitis erkrankten Hunden...................................................... 85<br />

5 DISKUSSION ..............................................................................87<br />

5.1 Verteilungsmuster von c-kit sowie IgE positiven Zellen bei<br />

darmgesunden Hunden .............................................................................. 87<br />

5.1.1 Horizontales Verteilungsmuster von c-kit positiven Zellen bei darmgesunden<br />

Hunden ...................................................................................................... 87<br />

5.1.2 Vertikales Verteilungsmuster von c-kit positiven Zellen bei darmgesunden<br />

Hunden ...................................................................................................... 88<br />

5.1.3 Horizontales Verteilungsmuster von IgE positiven Zellen bei darmgesunden<br />

Hunden ...................................................................................................... 89<br />

5.1.4 Vertikales Verteilungsmuster von IgE positiven Zellen bei darmgesunden<br />

Hunden ...................................................................................................... 90<br />

5.1.5 Vergleichende Darstellung des Verteilungsmusters von c-kit und IgE<br />

positiven Zellen bei darmgesunden Hunden .............................................. 91<br />

5.2 Vergleichende Darstellung von IgE positiven Zellen und c-kit positiven<br />

Mastzellen bei darmgesunden Hunden unterschiedlichen Alters........... 92<br />

5.3 Verteilungsmuster von c-kit sowie IgE positiven Zellen bei an EGEK<br />

erkrankten Hunden...................................................................................... 94<br />

5.3.1 Horizontales Verteilungsmuster von c-kit-positiven Zellen bei an EGEK<br />

erkrankten Hunden..................................................................................... 94<br />

5.3.2 Vertikales Verteilungsmuster von c-kit positiven Zellen bei an EGEK<br />

erkrankten Hunden..................................................................................... 94<br />

5.3.3 Horizontales Verteilungsmuster von IgE positiven Zellen bei an EGEK<br />

erkrankten Hunden..................................................................................... 95<br />

5.3.4 Vertikales Verteilungsmuster von IgE positiven Zellen bei an EGEK<br />

erkrankten Hunden..................................................................................... 95<br />

5.3.5 Vergleichende Darstellung des Verteilungsmusters von c-kit und IgE<br />

positiven Zellen bei an EGEK erkrankten Hunden ..................................... 95<br />

5.4 Vergleichende Darstellung der Verteilungsmuster von c-kit positiven<br />

Mastzellen bei an EGEK erkrankten und bei darmgesunden Hunden .... 96<br />

5.5 Vergleichende Darstellung des Verteilungsmusters von IgE positiven<br />

Mastzellen bei an EGEK erkrankten und bei darmgesunden Hunden .... 97<br />

5.6 Doppelmarkierung von Mastzellen mittels Antikörper gegen den c-kit-<br />

Rezeptor sowie Immunglobulin E ............................................................ 100


IV<br />

5.7 Schlußbetrachtung .................................................................................... 102<br />

6 ZUSAMMENFASSUNG.............................................................103<br />

7 SUMMARY ................................................................................105<br />

8 LITERATURVERZEICHNIS ......................................................107<br />

9 ANHANG...................................................................................128<br />

9.1 Angaben zu den Kontrollhunden.............................................................. 128<br />

9.2 Angaben zu den an eosinophiler Gastroenterokolitis erkrankten Hunden<br />

.................................................................................................................... 131<br />

9.3 Bezugsquellen für Geräte, Reagenzien, Chemikalien und Antikörper .. 133<br />

9.4 Lösungen und Puffer für die Immunhistochemie ................................... 137<br />

9.5 Abkürzungen.............................................................................................. 138<br />

Danksagung.......................................................................................................... 142


V<br />

Abbildungsverzeichnis<br />

Abbildung 2.1: Schematische Darstellung immunpathogenetischer<br />

Zusammenhänge bei IBD, modifiziert nach GUILFORD (1996)..... 24<br />

Abbildung 2.2: Hypersensitivitätsreaktion vom Typ I im Gastrointestinaltrakt,<br />

modifiziert nach KUNISAWA und KIYONO (2010)......................... 27<br />

Abbildung 2.3: Funktionen von Mastzellen in gesunden Individuen, modifiziert nach<br />

BISCHOFF (2007).......................................................................... 35<br />

Abbildung 3.1: Schematische Darstellung des Zählgitters im Magen-Darm-Trakt . 58<br />

Abbildung 4.1: Horizontales Verteilungsmuster c-kit tragender Zellen/mm 2 aller<br />

Magendarmlokalisationen von Kontrollhunden............................... 63<br />

Abbildung 4.2: Vergleichende Darstellung c-kit tragender Zellen/mm 2 im gesamt<br />

Magendarmtrakt von Kontrollhunden unterschiedlichen Alters ...... 64<br />

Abbildung 4.3: Horizontales Verteilungsmuster c-kit tragender Zellen/mm 2 in den<br />

verschiedenen Magen-Darmabschnitten von Kontrollhunden<br />

unterschiedlichen Alters ................................................................. 65<br />

Abbildung 4.4: Vergleichende Darstellung c-kit tragender Zellen/mm 2 von<br />

Kontrollhunden unterschiedlichen Alters in den Zotten bzw. Krypten.<br />

....................................................................................................... 65<br />

Abbildung 4.5: Vertikales Verteilungsmuster c-kit tragender Zellen/mm 2 in den<br />

verschiedenen Magen-Darmabschnitten von Kontrollhunden<br />

unterschiedlichen Alters ................................................................. 66<br />

Abbildung 4.6: Horizontales Verteilungsmuster Immunglobulin E tragender<br />

Zellen/mm 2 aller Magen-Darmlokalisationen von Kontrollhunden .. 67<br />

Abbildung 4.7: Vergleichende Darstellung IgE tragender Zellen/mm 2 im gesamten<br />

Magendarmtrakt von Kontrollhunden unterschiedlichen Alters ...... 68<br />

Abbildung 4.8: Horizontales Verteilungsmuster IgE tragender Zellen/mm 2 in den<br />

verschiedenen Magen-Darmabschnitten von Kontrollhunden<br />

unterschiedlichen Alters ................................................................. 69<br />

Abbildung 4.9: Vergleichende Darstellung IgE tragender Zellen/mm 2 von<br />

Kontrollhunden unterschiedlichen Alters in den Zotten bzw. Krypten.<br />

....................................................................................................... 70<br />

Abbildung 4.10: Vertikales Verteilungsmuster IgE tragender Zellen/mm 2 in den<br />

verschiedenen Magen-Darmabschnitten von Kontrollhunden<br />

unterschiedlichen Alters ................................................................. 71<br />

Abbildung 4.11: Vergleichende Darstellung des Expressionsmusters von c-kit und<br />

IgE positiven Zellen/mm 2 in den verschiedenen Magen-<br />

Darmabschnitten bei Kontrollhunden ............................................. 72<br />

Abbildung 4.12: Vergleichende Darstellung des Expressionsmusters von c-kit und<br />

IgE positiven Zellen/mm 2 bei Kontrollhunden in den Zotten bzw.<br />

Krypten........................................................................................... 72<br />

Abbildung 4.13: Horizontales Verteilungsmuster c-kit tragender Zellen/mm 2 aller<br />

Magendarmlokalisationen von Hunden mit EGEK ......................... 74<br />

Abbildung 4.14: Vertikales Verteilungsmuster c-kit tragender Zellen/mm 2 aller<br />

Magendarmlokalisationen von Hunden mit EGEK ......................... 75


VI<br />

Abbildung 4.15: Kolonmukosa eines an eosinophiler Kolitis erkrankten Hundes<br />

(E4248/03) .................................................................................. 75<br />

Abbildung 4.16: Kolonmukosa eines Hundes mit EGEK (E 2739/00)................... 76<br />

Abbildung 4.17: Jejunummukosa eines an EGEK erkrankten Hundes (E2739/00) ..<br />

.................................................................................................... 77<br />

Abbildung 4.18: Jejunummukosa eines an EGEK erkrankten Hundes (E2739/00) ..<br />

.................................................................................................... 77<br />

Abbildung 4.19: Horizontales Verteilungsmuster IgE tragender Zellen/mm 2 aller<br />

Magendarmlokalisationen von Hunden mit EGEK ...................... 78<br />

Abbildung 4.20: Vertikales Verteilungsmuster IgE tragender Zellen/mm 2 aller<br />

Magendarmlokalisationen von Hunden mit EGEK ...................... 79<br />

Abbildung 4.21 : Ileummukosa eines an eosinophiler Enteritis erkrankten Hundes<br />

(E4656/02) .................................................................................. 80<br />

Abbildung 4.22: Jejunummukosa eines an EGE erkrankten Hundes (E 4166/00)....<br />

.................................................................................................... 81<br />

Abbildung 4.23: Jejunummukosa eines an EGE erkrankten Hundes, Detail<br />

(E4166/00) .................................................................................. 81<br />

Abbildung 4.24: Vergleichende Darstellung des Expressionsmusters von c-kit und<br />

IgE positiven Zellen/mm 2 in den verschiedenen Magen-<br />

Darmabschnitten von Hunden mit EGEK.................................... 82<br />

Abbildung 4.25: Vergleichende Darstellung des Expressionsmusters von c-kit und<br />

IgE positiven Zellen/mm 2 von Kontrollhunden in den Zotten bzw.<br />

Krypten ....................................................................................... 83<br />

Abbildung 4.26: Vergleichende Darstellung c-kit positiver Zellen/mm 2 der<br />

verschiedenen Magendarmabschnitte von Kontrollhunden und<br />

Hunden mit EGEK....................................................................... 85<br />

Abbildung 4.27: Vergleichende Darstellung IgE positiver Zellen/mm 2 der<br />

verschiedenen Magendarmabschnitte von Kontrollhunden und<br />

Hunden mit EGEK....................................................................... 86<br />

Abbildung 5.1: Mögliche sterische Behinderung der Antigen-Antikörper-Komplexe<br />

bei der Doppelfärbung von IgE und CD117 Epitopen ............... 101


VII<br />

Tabellenverzeichnis<br />

Tabelle 2.1: Differentialdiagnosen zur IBD des Hundes, modifiziert nach<br />

ALLENSPACH und GASCHEN (2003)................................................ 17<br />

Tabelle 2.3: präformierte und neugebildete Mastzellmediatoren; Schema modifiziert<br />

nach THIENEMANN (2006)................................................................. 37<br />

Tabelle 3.1: Übersicht über die histopathologischen Befunde bei an eosinophiler<br />

Gastroenterokolitis erkrankten Hunden ............................................... 47<br />

Tabelle 3.2: Kontrollhunde und deren klinische Diagnosen .................................... 47<br />

Tabelle 3.3 Histologisches Graduierungsschema nach JERGENS et al. (1992) ... 49<br />

Tabelle 3.4. Übersicht der verwendeten polyklonalen Primär- und<br />

Sekundärantikörper, des Detektionssystems bzw. der<br />

Verstärkungsreaktion........................................................................... 52<br />

Tabelle 9.1: Darstellung der c-kit positiven Zellen/mm 2 der jeweiligen Magen-Darm-<br />

Lokalisationen bei Kontrollhunden..................................................... 128<br />

Tabelle 9.2: Darstellung der IgE positiven Zellen/mm 2 der jeweiligen Magen-Darm-<br />

Lokalisationen bei Kontrollhunden..................................................... 130<br />

Tabelle 9.3: Darstellung der c-kit positiven Zellen/mm 2 sowie des<br />

histopathologischen Befundes der jeweiligen Magen-Darm-<br />

Lokalisationen bei an EGEK erkrankten Hunden .............................. 131<br />

Tabelle 9.4: Darstellung der IgE positiven Zellen/mm 2 sowie des<br />

histopathologischen Befundes der jeweiligen Magen-Darm-<br />

Lokalisationen bei an EGEK erkrankten Hunden .............................. 132


Einleitung 1<br />

1 Einleitung<br />

Die häufigste Ursache für persistierende bzw. rezidivierende gastrointestinale Symptome<br />

wie Vomitus und Diarrhö beim Hund stellen chronische idiopathische Darmentzündungen<br />

(engl.: inflammatory bowel disease, IBD) dar. Chronische idiopathische<br />

Enteropathien sind beschrieben für Mensch, Nager, Pferd, Hund und Katze. Die<br />

Ätiologie und Pathogenese dieses Erkrankungskomplexes sind trotz intensiver Forschungsbemühungen<br />

in Tier- und Humanmedizin weitestgehend ungeklärt. Als hypothetische<br />

Pathomechanismen werden in der Literatur genetische, immunologische<br />

und verschiedene Umweltfaktoren genannt, wobei die Hypothese der immunologischen<br />

Dysregulation mit Verlust der oralen Toleranz auf luminale Antigene als mögliche<br />

Pathogenese der IBD bevorzugt wird. Des Weiteren geht aus verschiedenen tierund<br />

humanmedizinischen Studien hervor, dass Mastzellen und ihre Mediatoren eine<br />

entscheidende Rolle bei der Entstehung von chronischen idiopathischen Darmerkrankungen<br />

spielen. Insbesondere bei der eosinophilen Gastroenterokolitis (EGEK),<br />

einer Erkrankungsform der IBD mit hauptsächlich eosinophilen Granulozyten im gemischtzelligen<br />

Entzündungszellinfiltrat, wird davon ausgegangen, dass Mastzellen<br />

die Entzündungsreaktion des Darmes koordinieren bzw. unterhalten. Untersuchungen<br />

zum Vorliegen einer eventuellen Hypersensitivitätsreaktion bei der EGEK des<br />

Hundes existieren bis dato nur vereinzelt.<br />

Ein Ziel dieser Arbeit war es, das Vorkommen von Mastzellen und Immunglobulin E<br />

als Haupteffektoren einer Überempfindlichkeitsreaktion vom Typ 1 im Magendarmtrakt<br />

von darmgesunden Hunden und an EGEK erkrankten Hunden immunhistochemisch<br />

zu untersuchen. Hierzu wurde neben einen polyklonalen Antikörper gegen<br />

Immunglobulin E erstmalig ein polyklonaler Antikörper gegen das Protoonkogen c-kit<br />

(CD117) zur Identifizierung der Mastzellen in der Tunica mucosa eingesetzt.<br />

Altersassoziierte Veränderungen am Darmimmunsystem von Hunden sind bis dato<br />

kaum untersucht worden. Die wenigen Studien, die sich mit der Immunoseneszenz<br />

im Gastrointestinaltrakt des Hundes beschäftigen, ergaben eine Abnahme an<br />

T-Lymphozyten, Makrophagen und eosinophilen Granulozyten im Alter, während die<br />

Anzahl an IgA positiven Plasmazellen mit fortschreitendem Alter ansteigt.


Einleitung 2<br />

Über altersassoziierte Veränderungen von IgE im kaninen Magendarmtrakt sind im<br />

einschlägigen Schrifttum bisher keine Erkenntnisse verfügbar und so war eine weiteres<br />

Ziel dieser Arbeit, das Vorkommen von Immunglobulin E positiven Zellen und<br />

c-kit positiven Mastzellen im Gastrointestinaltrakt von Hunden unterschiedlichen Alters<br />

mittels immunhistochemischer Methoden genauer zu beleuchten.<br />

.


Literaturübersicht 3<br />

2 Literaturübersicht<br />

2.1 Aufbau und Funktion des kaninen Gastrointestinaltraktes<br />

Der Gastrointestinaltrakt (GIT) des Hundes gliedert sich in Kopf-, Vorder-, Mittel- und<br />

Enddarm sowie in den Afterkanal. Der Kopfdarm besteht aus Mundhöhle und<br />

Schlundkopf, während der Vorderdarm sich in Speiseröhre und Magen unterteilt. Der<br />

Mitteldarm setzt sich aus dem dreiteiligen Dünndarm zusammen, bestehend aus<br />

Zwölffingerdarm (Duodenum), Leerdarm (Jejunum) und Hüftdarm (Ileum). Der Enddarm<br />

gliedert sich in Blinddarm (Caecum), Grimmdarm (Colon) und Mastdarm (Rectum).<br />

Es schließt sich der Afterkanal (Canalis analis) an, der mit dem After (Anus)<br />

nach außen mündet (NICKEL et al., 2004).<br />

Der histologische Aufbau des Magens sowie des Dünn- und Dickdarmes besteht in<br />

der Betrachtung vom Lumen nach außen aus der Darmschleimhaut (Tunica mucosa),<br />

der Muskelhaut (Tunica muscularis) und der Bindegewebshaut (Tunica adventitia)<br />

sowie aus dem Brust- bzw. Bauchfell (Tunica serosa) der jeweiligen Körperhöhle.<br />

Die Darmschleimhaut wiederum wird durch das einschichtige, hochprismatische Epithelium<br />

mucosae, die Lamina propria mucosae und die Lamina muscularis mucosae<br />

gebildet. Letztere Schicht trennt die Tunica mucosa von der Tela submucosa, die als<br />

Verschiebe- und Versorgungsschicht fungiert. Die Tunica muscularis gliedert sich in<br />

eine innere Zirkulär- und eine äußere Längsschicht (Stratum circulare bzw. longitudinale)<br />

aus glatten Muskelzellen. Die Muskelschichten bewirken durch peristaltische<br />

Kontraktionen die Durchmischung und den aboralen Transport der Nahrung. Die äußerste<br />

Schicht des GIT besteht aus lockerem Bindegewebe als Begrenzung zu anliegenden<br />

Geweben in zölomfreien Körperregionen bzw. aus einer Lamina propria<br />

serosae und einem einschichtigem Plattenepithel in Brust-, Bauch- und Beckenhöhle<br />

(LIEBICH, 2003).<br />

Der GIT dient der Aufnahme und mechanischen Zerkleinerung der Nahrung, der<br />

chemischen Aufschließung der Ingesta und Resorption der verdaulichen Nährstoffe<br />

sowie der Absorption von Wasser und Elektrolyten. Des Weiteren gewährleistet der


Literaturübersicht 4<br />

GIT den Weitertransport der Ingesta und schließlich die Ausscheidung unverdaulicher<br />

Bestandteile der Nahrung (STROMBECK, 1996; SANSONETTI, 2004; KAHN,<br />

2005). Die Darmschleimhaut ist für den Körper eine der Barrieren gegen äußere Einflüsse.<br />

Zusammen mit der intestinalen Mukosa stellt sie außerdem flächenmäßig das<br />

größte lymphatische Organ im Organismus dar (GEBBERS und LAISSUE, 1989;<br />

LIEBICH, 2003).<br />

2.1.1 Magen<br />

Hauptaufgabe des Magens stellt das Speichern sowie das Andauen der Nahrung<br />

mittels Pepsin und Salzsäure dar. Hunde besitzen einen einhöhligen Magen (sog.<br />

einfacher Magen), der mit einem einschichtigen Zylinderepithel ausgekleidet ist. Die<br />

drüsige Magenschleimhaut (Tunica mucosae gastrica) lässt sich histologisch unterteilen<br />

in Kardia-, Fundus-, und Pylorusdrüsenzone (NICKEL et al., 2004). Das einschichtige,<br />

hochprismatische Oberflächenepithel produziert einen hochviskösen<br />

Schleimfilm, welcher vor einer selbstverdauenden Einwirkung der Magensäure<br />

schützt. Die Schleimhaut bildet mit Teilen der Tunica submucosa Falten, sog. Plicae<br />

gastricae. Der Grund dieser Falten wird als Foveola gastrica bezeichnet. Von hieraus<br />

ziehen schlauchförmige Drüsen (je nach Region Kardia-, Fundus- oder Pylorusdrüsen)<br />

in die Tiefe der Magenschleimhaut bis in die Lamina propria mucosae. Die ringförmigen<br />

Kardiadrüsen am Mageneingang weisen eine stark geknäulte und verästelte<br />

Morphologie auf. Diese Drüsen bilden mithilfe von exokrinen Epithelzellen ein alkalisches,<br />

Lysozym haltiges, schleimiges Sekret. Die Fundusdrüsen sind lang gestreckt,<br />

liegen dicht nebeneinander und das Epithel weist in großer Zahl exokrine<br />

Haupt-, Neben- und Belegzellen auf. Die Hauptzellen bilden Pepsinogen, Lipase und<br />

Labfermente, während die Belegzellen Salzsäure und einen intrinsischen Faktor zur<br />

Absorption von Vitamin B 12 produzieren. Die Nebenzellen sezernieren einen sauren,<br />

Glykosamin-reichen Schleim, der zum Schutz des Epithels gegenüber Salzsäureeinwirkung<br />

beiträgt. Die Pylorusdrüsen am Magenausgang ähneln morphologisch den<br />

Kardiadrüsen. Sie geben ebenfalls ein Lysozym haltiges, schleimiges Sekret ab. Im<br />

Epithel der Pylorusdrüsen befinden sich endokrine G-Zellen, welche das Hormon<br />

Gastrin zur Stimulation der Belegzellen abgeben (LIEBICH, 2003).


Literaturübersicht 5<br />

Eine Besonderheit des Fleischfressermagens stellt das zweigeteilte Stratum<br />

subglandulare dar, welches in der Lamina propria mucosae zwischen den Magendrüsen<br />

und der Lamina muscularis mucosae liegt. Das Stratum subglandulare gliedert<br />

sich in ein luminal gelegenes, Lymphozyten- und Plasmazellreiches Stratum<br />

granulosum und ein äusseres, kollagenfaserreiches Stratum compactum (LIEBICH,<br />

2003).<br />

2.1.2 Dünndarm<br />

Der Dünndarm (Intestinum tenue) besteht aus den drei Abschnitten Zwölffingerdarm<br />

(Duodenum), Leerdarm (Jejunum) und Hüftdarm (Ileum), deren Wandaufbau dem<br />

des Magens entspricht. Funktionell dient der Dünndarm der Verdauung der Futterinhaltsstoffe,<br />

der Absorption von gespaltenen Nahrungsbestandteilen sowie dem aboralen<br />

Transport der Ingesta (STROMBECK, 1996; NICKEL et al., 2004). Die Lamina<br />

propria mucosae bildet lange, gestreckt verlaufende Ausstülpungen ins Darmlumen,<br />

die sog. Dünndarmzotten (Villi intestinales). Außerdem finden sich zwischen den einzelnen<br />

Zotten schlauchartige, gerade Einstülpungen in die Lamina propria mucosae,<br />

die sog. Darmdrüsen (Glandulae intestinales, Lieberkühn-Drüsen, Krypten). Die<br />

Darmzotten sind bedeckt von einem Epithel, welches ständig aus den Tiefen der<br />

Krypten durch Teilung von undifferenzierten Epithelzellen erneuert wird. Die in den<br />

Darmdrüsen nachgebildeten Epithelzellen schieben sich bis zur Zottenspitze hoch<br />

und ersetzen abgeschilferte Epithelzellen. Die Epithelzellen der Schleimhaut gliedern<br />

sich in hochprismatische Enterozyten und sekretorisch aktive Becherzellen. Die Enterozyten<br />

tragen einen Mikrovillisaum, der zur Vergrößerung der Resorptionsfläche<br />

von Nahrungspartikeln beiträgt. Die Becherzellen, deren Zahl von kranial nach kaudal<br />

in der Schleimhaut zunimmt, produzieren einen zytoprotektiven, glykoprotein- und<br />

glykolipidreichen Schleim, welcher die Darmschleimhaut vor Selbstverdauung und<br />

der Kolonisation von Mikroorganismen schützt. In den Drüsenschläuchen des vorderen<br />

Dünndarms finden sich zahlreiche endokrin aktive Zellen. Die von ihnen synthetisierten<br />

Stoffe hemmen bzw. stimulieren die Abgabe von Verdauungsenzymen sowie<br />

die Darmmotorik (LIEBICH, 2003).


Literaturübersicht 6<br />

2.1.2.1 Duodenum<br />

Das Duodenum reicht vom Magenausgang bis an die Plica duodenocolica und hat<br />

beim Hund je nach Rasse eine Länge von 0,2 bis 0,6 Meter (NICKEL et al. 2004).<br />

Dieser Dünndarmabschnitt weist am wenigsten Becherzellen auf und ist gekennzeichnet<br />

durch das Vorliegen von verzweigten Drüsen in der Tela submucosa (Brunner-Drüsen,<br />

Glandulae submucosae). Die Brunner-Drüsen erstrecken sich beim<br />

Hund über eine Länge von etwa 2 cm und geben ein alkalisches, glykoproteinreiches,<br />

schleimiges Sekret ab, welches die saure Mageningesta abpuffert und so ein<br />

optimales Arbeitsmilieu schafft für die intestinalen pankreatischen Enzyme<br />

(WEYRAUCH und SCHMOLLICH, 1998; LIEBICH, 2003).<br />

2.1.2.2 Jejunum<br />

Das Jejunum erstreckt sich von der Plica duodenocolica bis zur Plica ileocaecalis,<br />

und erreicht beim Hund eine Gesamtlänge von bis zu 4,2 Metern (NICKEL et al.<br />

2004). Die Darmzotten sind länger als im Duodenum und die Zahl der Becherzellen<br />

nimmt zu (LIEBICH, 2003).<br />

2.1.2.3 Ileum<br />

Das Ileum beginnt an der Plica ileocaecalis und endet am Ostium ileale, was gleichzeitig<br />

den Übergang in den Dickdarm darstellt (NICKEL et al. 2004). Gemessen an<br />

den anderen Dünndarmabschnitten sind die Darmzotten im Ileum am kürzesten. Die<br />

Anzahl der Becherzellen ist in diesem Abschnitt am größten. Kennzeichnend für das<br />

Ileum sind die Noduli lymphatici aggregati (Peyer-Platten) in der Tela submucosa. Oft<br />

ragen diese lymphatischen Einrichtungen kuppelartig in das Darmlumen hervor und<br />

verdrängen dabei die Dünndarmzotten (LIEBICH, 2003).<br />

2.1.3 Dickdarm und Afterkanal<br />

Der Dickdarm (Enddarm, Intestinum crassum) setzt sich aus Blinddarm (Caecum),<br />

Grimmdarm (Colon) und Mastdarm (Rectum) zusammen (NICKEL et al. 2004). Die<br />

Aufgabe des Dickdarms besteht darin, Wasser und Elektrolyte im Austausch gegen<br />

Kalium und Bikarbonat aus der Ingesta zu absorbieren sowie die vorübergehende<br />

Lagerung und Ausscheidung der Fäzes (SHERDING, 2003; STROMBECK, 1996).


Literaturübersicht 7<br />

Der Wandaufbau des Dickdarms entspricht dem des Magens und des Dünndarms.<br />

Die Oberfläche des Dickdarms weist keine Darmzotten auf. Das Epithel besteht aus<br />

Enterozyten mit einem Mikrovillisaum und vielen Becherzellen. Das Epithel wird<br />

ständig von den mitotisch aktiven Epithelzellen in den Tiefen der Krypten erneuert.<br />

Die Anzahl der Becherzellen im Dickdarm ist höher als die im Dünndarm, um die eingedickten<br />

Fäzes durch vermehrten Schleim gleitfähig zu machen und deren Ausscheidung<br />

zu erleichtern. Die Darmdrüsen des Dickdarms ziehen unverzweigt von<br />

der Lamina propria mucosae in die Tiefe und reichen bis zur Lamina muscularis mucosae<br />

(LIEBICH, 2003; WEYRAUCH und SCHMOLLICH, 1998; STROMBECK<br />

1996).<br />

2.1.3.1 Zäkum (Caecum)<br />

Das Zäkum beginnt am Ostium ileale und stellt ein blind endendes Divertikel dar.<br />

2.1.3.2 Kolon (Colon)<br />

Das Kolon lässt sich unterteilen in drei Abschnitte: Colon ascendens, Colon transversum<br />

und Colon descendens (NICKEL et al. 2004).<br />

2.1.3.3 Rektum (Rectum)<br />

Das Rektum schließt sich parallel zur Wirbelsäule verlaufend an das Colon descendens<br />

an und endet am Afterkanal (Canalis analis) in einer ampullenartigen Erweiterung<br />

(Ampulla recti) (NICKEL et al. 2004).<br />

2.1.3.4 Afterkanal (Canalis analis)<br />

Der Afterkanal (Canalis analis) stellt den letzten Abschnitt des Dickdarms dar und<br />

mündet mit dem After (Anus) nach außen. Der Afterkanal ist von einem mehrschichtigen<br />

Plattenepithel ausgekleidet und setzt sich kranial an der Linea anorectalis gegen<br />

die Schleimhaut des Rektums ab. Am After bildet die Linea anocutanea die<br />

Grenzlinie zwischen der drüsenlosen Schleimhaut des Afterkanals und der Haut des<br />

Afters (NICKEL et al. 2004).


Literaturübersicht 8<br />

2.2 Das Immunsystem des Darmes<br />

Neben den bereits oben besprochenen Funktionen Verdauung, Ingestatransport,<br />

Wasser- und Elektrolytaustausch sowie parakriner Hormonproduktion hat die Darmschleimhaut<br />

auch eine Barrierefunktion gegenüber schädlichen Einflüssen der Umwelt.<br />

Die Mukosa des Darmes schützt den Körper vor dem Eindringen von Futtermittelproteinen<br />

und Antigenen in Form von kommensalen sowie pathogenen Mikroorganismen<br />

(STROMBECK, 1996; SANSONETTI, 2004; JERGENS und WILLARD,<br />

2010). Es existieren drei Arten von Barrieren: physikalische, chemische und immunologische<br />

(JANEWAY et al., 2002; SANSONETTI, 2004). In der Regel können diese<br />

nur von enteropathogenen Mikroorganismen durchbrochen werden. Eine Begleiterscheinung<br />

hierbei ist eine Entzündungsreaktion mit Integritätsverlust des Epithels,<br />

hervorgerufen durch eine massive Stimulation der angeborenen Abwehrmechanismen.<br />

2.1.1 Physikalische Barrieren<br />

Die physikalische Barriere wird durch Enterozyten und ihre Basalmembran gebildet.<br />

Die Epithelzellen weisen feste Zell-Zell-Verbindungen auf, die sog. tight-junctions<br />

und sind mit einer für Wasser und Elektrolyte semipermeablen Basalmembran verbunden<br />

(STROMBECK, 1996; JANEWAY et al., 2002). Die hohe Mitoserate der Enterozyten<br />

garantiert einen schnellen Austausch von infizierten oder beschädigten<br />

Zellen. Des Weiteren befindet sich an der Oberfläche der Epithelzellen eine Glykokalix,<br />

die von enteropathogenen Mikroorganismen überwunden werden muss. Ausserdem<br />

verhindert der bakterizid wirkende Mukus eine Besiedlung mit Keimen auf der<br />

Oberfläche der Darmschleimhaut und die Peristaltik des Darmes sorgt für eine kurze<br />

Verweildauer sowie den Abtransport von Mikroorganismen (JANEWAY et al., 2002;<br />

LIEBICH, 2003; SANSONETTI, 2004). Kommensale Mikoorganismen stellen eine<br />

physikalische Barriere dar, indem sie mit pathogenen Mikroorganismen um den Lebensraum<br />

konkurrieren, bevor letztere die Darmschleimhaut besiedeln können.


Literaturübersicht 9<br />

2.2.2 Chemische Barrieren<br />

Als chemische Barrieren im Magendarmtrakt sind zum einen der saure Magensaft<br />

und zum anderen die von Leber, Pankreas und Darm produzierten Verdauungsenzyme<br />

anzusehen. Diese bewerkstelligen eine Spaltung der Eiweiße und sorgen dafür,<br />

dass kaum intakte Antigene mit der Darmschleimhaut in Berührung kommen<br />

(ALLENSPACH und GASCHEN, 2003). Einige Epithelzellen produzieren zusätzlich<br />

bakterizide Stoffe wie Lysozym und β-Defensin (JANEWAY et al., 2002;<br />

SANSONETTI, 2004).<br />

2.2.3 Immunologische Barrieren<br />

Bei den immunologischen Barrieren untescheidet man eine angeborene und eine<br />

erworbene Immunreaktion. Das Darmimmunsystem ist ständig verschiedensten Antigenen<br />

ausgesetzt und ist dabei in der Lage zwischen invasiven Pathogenen und unschädlichen<br />

Antigenen aus Futter und kommensaler Flora zu unterscheiden<br />

(RAMIRO-PUIG et al., 2008).<br />

Die angeborene oder unspezifische Immunantwort stellt die unspezifische Interaktion<br />

von verschiedenen Immunzellen mit intraluminalen Antigenen und pathogenen<br />

Mikroorganismen dar. Im Falle einer bakteriellen Kolonisation oder Invasion werden<br />

durch ein Zusammenspiel von Epithelzellen und dendritischen Zellen proinflammatorische<br />

Zytokine als Reaktion auf die Antigene und Pathogene produziert<br />

(SANSONETTI, 2004). Verschiedene Rezeptoren an der Oberfläche der Epithelzellen<br />

erkennen Mikroorganismen anhand deren pathogen-assoziierten molekularen<br />

Muster (PAMPs) wie Lipolysaccharide (LPS), Proteoglykane, Flagellin und CpGenthaltende<br />

unmethylierte DNA. Rezeptoren die leztere erkennen sind unter anderem<br />

Glykan-, NOD- und verschiedene Toll-like Rezeptoren (TLR). Die Aktivierung der<br />

Rezeptoren wiederum erfolgt durch Expression pro-inflammatorischer Zytokine in<br />

den Epithelzellen (CAVE, 2003; SANSONETTI, 2004). Des Weiteren produzieren<br />

Plasmazellen in der Lamina propria sekretorisches Immunglobulin A (sIgA), welches<br />

an der Schleimhautoberfläche Toxine, Viren, Haptene und andere Antigene bindet<br />

sowie neutralisiert und dadurch ein Eindringen von Mikroorganismen in die Darmwand<br />

verhindert (BRANDTZAEG, 1995; JANEWAY et al., 2002). Außerdem sorgt


Literaturübersicht 10<br />

eine Freisetzung von Interleukin 8 (IL-8) für die Rekrutierung von neutrophilen Granulozyten,<br />

die daraufhin ins Darmlumen auswandern, um ihre antibakterielle Funktion<br />

auszuüben (SANSONETTI, 2004). Makrophagen sowie natürliche Killerzellen<br />

(NK-Zellen) sind weitere Immunzellen, die bei der unspezifischen Immunabwehr eine<br />

Rolle spielen. Sie erkennen und eliminieren Antigene durch Phagozytose oder Apoptose<br />

und rekrutieren weitere Immunzellen durch Chemotaxis (JANEWAY et al.,<br />

2002).<br />

Das erworbene oder spezifische Immunsystem wird von dem sogenannten Darmassoziierten<br />

lymphatischen Gewebe (gut-associated lymphoid tissue, GALT) dargestellt.<br />

Das GALT stellt die größte Ansammlung lymphatischen Gewebes des Körpers<br />

dar und ist in der Lage, unabhängig vom systemischen Immunsystem zu agieren<br />

(DOE, 1989; GEBBERS und LAISSUE, 1989; ELWOOD und GARDEN, 1999;<br />

ALLENSPACH und GASCHEN, 2003). Es setzt sich sowohl aus aggregierten<br />

lymphatischen Geweben wie Peyerschen Platten, Mesenteriallymphknoten und<br />

einzelnen Lymphknötchen, welche den afferenten, induktiven Teil der Immunabwehr<br />

bilden, als auch aus nicht aggregierten lymphatischen Zellen zusammen. Letztere<br />

stellen den efferenten Teil der zellulären Immunantwort dar und bestehen aus diffus<br />

in Lamina propria und Tunica submucosa eingelagerten Lymphozyten, Plasmazellen,<br />

Mastzellen, dendritischen Zellen sowie neutrophilen und eosinophilen Granulozyten<br />

(JAMES, 1993; STOKES und WALY, 2006; RAMIRO-PUIG et al., 2008). Außerdem<br />

finden sich einzelne, in den tight-junctions der Enterozyten gelegene intraepitheliale<br />

Lymphozyten (IEL), welche beim Hund aus einer heterogenen Population von T-<br />

Lymphozyten bestehen (GERMAN et al., 1999b). Von den aggregierten lymphatischen<br />

Einrichtungen ist den Peyerschen Platten die größte Bedeutung bei zu messen<br />

(RAMIRO-PUIG et al., 2008) Das lymphatische Gewebe dieser kuppelartigen<br />

Einrichtungen ist lumenwärts durch eine einschichtige Zellreihe an Follikelassoziiertem<br />

Epithel (FAE) abgedeckt. Letzteres wird sowohl von Epithelzellen und<br />

Becherzellen als auch von IEL’s und sog. M-Zellen gebildet. Die M-Zellen tragen keine<br />

Glykokalix auf ihrer Oberfläche und bewerkstelligen die Aufnahme von Antigenen<br />

aus dem Darmlumen. Die so aufgenommenen Antigene regen in der sog. Domregion<br />

der Peyerschen Platten die Antigen präsentierenden Zellen (antigen presenting cells,


Literaturübersicht 11<br />

APC) an, wodurch wiederum T-Lymphozyten aktiviert werden. Ausserdem wird durch<br />

eine sekundäre Zellaktivierung die Produktion von Antigen-spezifischen IgA-<br />

Antikörpern angekurbelt (SANSONETTI, 2004; RAMIRO-PUIG et al., 2008).<br />

2.2.4 Orale Toleranz<br />

Die orale Toleranz ist als Teil der erworbenen Immunantwort anzusehen. In einem<br />

gesunden Magen-Darm-Trakt ist das GALT in der Lage zwischen invasiven Pathogenen<br />

und unschädlichen, z. B. aus dem Futter stammenden Antigenen sowie kommensaler<br />

Flora zu unterscheiden. Diese sogenannte orale oder mukosale Toleranz<br />

gegenüber harmlosen Antigenen wird zum Großteil von suppressorischen T-Zellen<br />

erwirkt. Es besteht allerdings ein schmaler Grad zwischen Sensitivität und Toleranz<br />

des Darmimmunsystems. Einerseits ist eine effektive Immunantwort zur Elimination<br />

von Pathogenen verlangt, andererseits soll eine Schädigung des Darms durch eine<br />

inadäquate Immunantwort gegen harmlose Antigene vermieden werden<br />

(GUILFORD, 1996; RAMIRO-PUIG et al., 2008).<br />

In der gesunden Darmmukosa reagiert das GALT auf Antigene mit einer primären,<br />

entzündungsfördernden, von T-Helfer-Zellen Typ1 (Th 1 ) dominierten Immunantwort<br />

und einer sekundären, entzündungshemmenden, von T-Helfer-Zellen Typ 2 (Th 2 )<br />

dominierten Immunantwort. Eine besondere Bedeutung ist den ortsständigen T-<br />

Lymphozyten beizumessen, welche ein überwiegend entzündungshemmendes und<br />

immunsuppressives Th2- und Th3- Zytokinspektrum sezernieren und gleichzeitig die<br />

Th1-Antwort kontrollieren. Dabei spielen v.a. Interleukin 10 (IL-10), Interleukin 13 (IL-<br />

13) und Transforming Growth-Factor β (TGF-β) eine wichtige Rolle (ALLENSPACH<br />

und GASCHEN, 2003; CAVE, 2003). Des Weiteren werden auf den APCs der gesunden<br />

Darmmukosa durch das Fehlen von proinflammatorischen Zytokinen keine<br />

kostimulierenden Rezeptoren (CD80 und CD86) exprimiert (CAVE, 2003). Dies führt<br />

zu Anergie der Lymphozyten, die mit den APC interagieren, d.h. die Lymphozyten<br />

reagieren sogar bei idealer Stimulation nicht mehr auf das Antigen der APCs<br />

(ELWOOD und GARDEN, 1999; JANEWAY et al., 2002). Diese Kombination aus<br />

Immunmodulation und Anergie bewirkt die einzigartige Akzeptanz des GALTs gegenüber<br />

kommensaler Flora und unschädlichen Nahrungsantigenen. Liegt aber eine


Literaturübersicht 12<br />

Schädigung der mukosalen Barriere vor, so werden die oralen Toleranzmechanismen<br />

beeinträchtigt. Ein erhöhter Antigeneinstrom in die Lamina propria ist die Folge<br />

und bewirkt eine gesteigerte Th 1 -Immunantwort. Proinflammatorische Zytokine wie<br />

Interleukin 12 (IL-12), Interferon γ (INF-γ) und Tumor-Nekose-Faktor α (TNF-α) nehmen<br />

Überhand, wodurch eine Expression von kostimulatorischen Rezeptoren induziert<br />

wird. Hierdurch erfolgt eine massive klonale Expansion von B- und<br />

T-Lymphozyten sowie ein Isotypenswitch der Plasmazellen, was wiederum eine vermehrte<br />

Freisetzung von Immunglobulinen des Types IgM, IgG oder IgE zur Folge hat<br />

(JANEWAY et al., 2002). Die bereits verletzte Mukosa nimmt weiteren Schaden, und<br />

nicht selten ensteht hieraus ein sich selbst unterhaltender Prozess (ALLENSPACH<br />

und GASCHEN, 2003).<br />

2.2.5 Vertikale und horizontale Verteilung von Immunzellen in der<br />

Lamina propria mucosae<br />

Aus den wenigen früheren Arbeiten zum Verteilungsmuster der nicht aggregierten<br />

lymphatischen Zellen in der Lamina propria von gesunden Hunden geht hervor, dass<br />

die Dichte der T-Lymphozyten zur Zottenspitze hin zu nimmt, wohingegen die Anzahl<br />

der Plasmazellen im Kryptbereich höher ist als in der Zotte (ELWOOD et al., 1997;<br />

GERMAN et al., 1999a; KLEINSCHMIDT et al., 2008). Die Ursache dieser Verteilung<br />

ist unklar. Bei den T-Lymphozyten der Lamina propria sind, wie auch bei Mensch und<br />

anderen Tierspezies beschrieben, die CD4-positiven Zellen deutlich in der Überzahl<br />

(JERGENS et al., 1996; ELWOOD et al., 1997; GERMAN et al., 1999a;<br />

KLEINSCHMIDT et al., 2008). Das heißt dass der überwiegende Teil der<br />

T-Zellpopulation aus T-Helfer-Zellen besteht. Da die sich an der Zottenbasis und im<br />

Kryptbereich befindlichen B-Zellen T-Lymphozyten vom Th 2 -Typ zur Stimulation benötigen,<br />

gehen ELWOOD et al. (1997) davon aus, dass die T-Helfer-Zellpopulation<br />

an der Zottenbasis bzw. im Kryptbereich aus Th 2 -Zellen besteht, während es sich bei<br />

den T-Zellen an der Zottenspitze eher um Th 1 -Zellen handelt. ELWOOD et al. (1997)<br />

vermuten dass eine schwerpunktmäßige Verteilung der T-Zellen (CD3 positiv) zur<br />

Zottenspitze hin mit einer erhöhten Exposition gegenüber Antigenen in diesem Bereich<br />

zusammenhängt. Letzteres würde ebenfalls zu der Annahme passen, dass sich


Literaturübersicht 13<br />

in der Lamina propria der Zottenspitze vermehrt proinflammatorische Th 1 -Zellen aufhalten<br />

(GERMAN et al., 1999a). Ein Großteil der B- und T-Lymphozyten ist in der<br />

Lage ein sog. Homing durchzuführen. Dabei kommt es in aggregierten Lymphgeweben<br />

wie z.B. den Peyerschen Platten, zur Aktivierung der Immunzellen durch Antigen<br />

präsentierende Zellen (APCs), woraufhin die B- und T-Lymphozyten sich in den Mesenteriallymphknoten<br />

vermehren und über den Ductus thoracicus in die Blutbahn<br />

gelangen. Im Anschluss migrieren sie als ausgereifte T- und B- Gedächtniszellen<br />

mithilfe sog. Homingrezeptoren wieder zurück in die Darmmukosa, wo sie als Effektorzellen<br />

Antikörper produzieren oder gezielt infizierte Zellen töten (JAMES, 1993;<br />

ELWOOD und GARDEN, 1999).<br />

Sowohl im Dünn- als auch im Dickdarm sind am häufigsten Immunglobulin A (IgA)<br />

produzierende T-Zellen an zu treffen, gefolgt von IgM und IgG (HART, 1979;<br />

JERGENS et al., 1999; GERMAN et al., 1999a; KLEINSCHMIDT et al., 2008).<br />

Die Anzahl an Plasmazellen, B- sowie T-Lymphozyten schwankt bei gesunden Hunden<br />

sowohl von Tier zu Tier als auch zwischen den einzelnen Abschnitten des Magen-Darm-Traktes.<br />

Die Plasmazellen im Darm des Hundes zeigen eine horizontale<br />

Abnahme vom Duodenum zum Ileum sowie eine vertikale Verteilung zugunsten der<br />

Krypten (JERGENS et al., 1998; GERMAN et al., 1999a; KLEINSCHMIDT et al.,<br />

2008). In Studien von GERMAN et al. (1999) sowie von KLEINSCHMIDT et al.<br />

(2007) wird eine signifikante Abnahme der IgA-, IgG- und IgM-positiven Plasmazellen<br />

vom Duodenum zum Ileum beschrieben, wohingegen die Anzahl der Plasmazellen<br />

im Kolon wiederum gleiche Werte erreicht wie im Duodenum. IgA- und IgM-positive<br />

Immunzellen sind häufig in kleinen Ansammlungen zwischen den Drüsenschläuchen<br />

anzutreffen und IgG-positive Zellen findet man eher diffus verteilt in der Lamina<br />

propria (GERMAN et al., 1999a; KLEINSCHMIDT et al., 2008). IgE-tragende Zellen<br />

wurden bei GERMAN et al. (1999a) vermehrt in der supepithelialen Lamina propria<br />

sowie in der Tunica muscularis nachgewiesen. Die Verteilung der Mastzellen weist<br />

keine Unterschiede zwischen den einzelnen Darmabschnitten auf (SPINATO et al.,<br />

1990; GERMANet al., 1999a; NOVIANA et al., 2004; KLEINSCHMIDT et al., 2008).<br />

Bei einer vertikalen Betrachtung des Magendarmtraktes befindet sich die Mehrheit<br />

der Mastzellen in der subepithelialen Schleimhaut und in den Muskelschichten des


Literaturübersicht 14<br />

Darmes (GERMAN et al.,1999a; KLEINSCHMIDT et al., 2008). Die Verteilung der<br />

eosinophilen Granulozyten folgt dem gleichen Muster wie dem der Mastzellen.<br />

(GERMAN et al., 1999a)<br />

2.2.6 Alters-assoziierte Veränderungen des GALTs<br />

Alters-assoziierte Veränderungen am Darmimmunsytem sind in der einschlägigen<br />

Literatur kaum dargestellt worden. Die wenige Arbeiten, die sich mit der Seneszenz<br />

des Darmimmunsystems von Mensch und Nager befassen, beschreiben sowohl altersbedingte<br />

Unterschiede bei der Antigenverarbeitung, als auch beim IgA-<br />

Immunzellhoming und der lokalen IgA-Antikörperproduktion. So fanden KAWANISHI<br />

und KIELY (1989) heraus, dass das Gewicht der Peyerschen Platten sowie die Anzahl<br />

der in den Peyerschen Platten befindlichen Lymphozyten bei Mäusen mit zunehmendem<br />

Alter abnimmt. Darüberhinaus berichten die Autoren in einer anderen<br />

Studie über eine Abnahme von CD8-positiven T-Zellen in Peyerschen Platten von<br />

alten Mäusen (KAWANISHI und KIELY, 1987). SCHMUCKER et al. (1988) konnten<br />

hingegen bei Ratten weder beim Gewicht der Peyerschen Platten noch bei der Anzahl<br />

der in den Peyerschen Platten befindlichen Lymphozyten altersabhängige Veränderungen<br />

feststellen. Es wird angenommen, dass ein reduziertes Homing von IgA-<br />

Immunoblasten aus dem GALT in die Mesenteriallymphknoten eine wichtige Rolle<br />

spielt bei der Alterung des Darmimmunsystems (SCHMUCKER et al., 2003). Die<br />

Zahl der IgA-positiven Zellen in den Peyerschen Platten ist bei alten Ratten 2,5 x höher<br />

als bei jungen geschlechtsreifen Ratten (DANIELS et al., 1993), wohingegen die<br />

Zahl der IgA-Plasmazellen in der Lamina propria bei alten Ratten um 60% veringert<br />

ist im Vergleich zu jungen adulten Tieren (SCHMUCKER et al., 1988). Außerdem<br />

wurde eine geringere Expression des am Homing beteiligten Integrins α4b7 und des<br />

Adhäsionsmolekül MadCAM-1 bei alten Ratten vorgefunden (SCHMUCKER et al.,<br />

2003; OGINO et al., 2004). Letzteres unterstreicht die Anahme, dass die Seneszenz<br />

des Darmimmunsystems mit einem reduzierten Homing-Potenzial einher geht<br />

(SCHMUCKER et al., 2003). Auch die Antikörpersekretion unterliegt einer altersassoziierten<br />

Abnahme (SCHMUCKER et al., 2001), wobei nicht die Sekretionsleistung<br />

pro Zelle abnimmt, sondern die Zahl an sezernierenden Zellen sich reduziert


Literaturübersicht 15<br />

(SCHMUCKER et al., 2003). DUNLOP et al. (2004) beschreiben zudem eine Reduktion<br />

der Mastzellen und T-Zellen in der Lamina propria des Kolons von alten Menschen.<br />

Die sich mit Alterungsprozessen am Immunsystem des Hundes auseinandersetzenden<br />

Studien befassen sich zum Großteil mit Parametern des Blutes und des Speichels.<br />

Im Blut des alternden Hundes nimmt die Population an Lymphozyten zunehmend<br />

ab (KEARNS et al., 1999). Des Weiteren nimmt die T-Zellpopulation im Serum<br />

von alten Hunden ab, wobei sich das Verhältnis zwischen Th 1 und Th 2 Zellen zugunsten<br />

der T-Helferzellen vom Typ 1 verschiebt (STRASSER et al., 2000;<br />

HORIUCHI et al., 2007). Die Konzentration an Serum-IgA steigt bei alten Hunden an,<br />

während die Konzentrationen an IgG und IgM unverändert bleiben (STRASSER et<br />

al., 2000; HOGENESCH et al., 2004; BLOUNT et al., 2005). Die absolute Zahl an<br />

Makrophagen und Granulozyten im Blut von Hunden nimmt ebenfalls mit zunehmendem<br />

Alter ab.<br />

Es gibt nur vereinzelte Studien über Altersveränderungen am kaninen Gastrointestinaltrakt.<br />

Aus einer Arbeit von KLEINSCHMIDT et al. (2008) geht hervor, dass - ähnlich<br />

wie im Blut - sowohl CD3+ T-Zellen als auch Makrophagen mit zunehmendem<br />

Alter abnehmen, wohingegen IgA+ Plasmazellen im Alter zunehmen. Dieselbe Studie<br />

zeigte, dass die Anzahl an Mastzellen in verschiedenen Darmabschnitten sich zwischen<br />

jungen und alten Hunden nicht unterscheidet. Eine Studie von BAUM et al.<br />

(2007) offenbarte unter Verwendung des Proliferationsmarkers Ki67 eine reduzierte<br />

Proliferationsrate von Darmepithelzellen mit zunehmendem Alter. GERMAN et al.<br />

(2001) beschreiben in einer Studie an Hunden mit Enteropathien eine Abnahme der<br />

eosinophilen Granulozyten im Alter, während die absolute Immunzelldichte unverändert<br />

bleibt.


Literaturübersicht 16<br />

2.3 Chronische idiopathische Darmentzündungen des<br />

Hundes<br />

2.3.1 Definition, klinisches Erscheinungsbild und<br />

Differentialdiagnosen<br />

Eine chronische idiopathische Darmentzündung, im englischen auch inflammatory<br />

bowel disease (IBD) genannt, ist gekennzeichnet durch ein persistierendes oder rezidivierendes<br />

Auftreten von gastrointestinalen Symptomen über einen Zeitraum von<br />

mehr als 3 Wochen. Beim Menschen wurde eine Form der IBD, die ulzerative Kolitis,<br />

erstmals 1859 in England beschrieben. Mehr als hundert Jahre später tauchten die<br />

erste Fallberichte über eine ähnliche Erkrankung bei Boxer Hunden auf (TAMS,<br />

2003). Nach dem heutigen Wissensstand treten chronische idiopathische Darmentzündungen,<br />

ausser bei Mensch und Hund bei Katzen, Pferden und Mäusen auf. Neben<br />

einer erhöhten Entzündungszellinfiltration können auch strukturelle Veränderungen<br />

der Mukosa auftreten.<br />

IBD ist bei Hunden die häufigste Ursache für chronischen Vomitus und Diarrhö, wobei<br />

die Durchfallsymptomatik im Vordergrund steht (JERGENS et al., 1992;<br />

GUILFORD, 1996; TAMS, 2003). Die klinischen Symptome wie Erbrechen, Durchfall,<br />

Malabsorption, Anorexie, Gewichtsverlust, abdominaler Schmerz, Lethargie, Exsikkose,<br />

Flatulenz und Borborygmus variieren von Tier zu Tier und können sowohl persistent<br />

als auch intermittierend auftreten. Die gastrointestinale Symptomatik wir durch<br />

eine gesteigerte Ausschüttung von Entzündungsmediatoren verursacht, was wiederum<br />

Auswirkungen auf die Darmmotilität, die Nährstoffabsorption, die Mukosapermeabilität<br />

und das Brechzentrum hat (JERGENS et al., 1992; GUILFORD, 1996;<br />

TAMS, 2003).<br />

Definitionsgemäß handelt es sich bei IBD um einen idopathischen Krankheitskomplex,<br />

da nach wie vor keine definitive Ursache ermittelt werden konnte. Umso wichtiger<br />

ist der Ausschluss aller möglichen Differentialdiagnosen. Im Rahmen der Ausschlussdiagnostik<br />

sind eine ausführliche Anamnese, eine umfangreiche klinische Untersuchung<br />

sowie verschiedene Labortests unumgänglich. Um endgültig die Diagno-


Literaturübersicht 17<br />

se IBD stellen zu können, ist zudem eine histologische Untersuchung von endoskopisch<br />

oder laparatomisch entnommenen gastrointestinalen Bioptaten obligatorisch<br />

(JERGENS et al., 1992; GUILFORD, 1996; TAMS, 2003).<br />

Tabelle 2.1: Differentialdiagnosen zur IBD des Hundes, modifiziert nach ALLENSPACH und<br />

GASCHEN (2003)<br />

Diätetisch<br />

Infektiös<br />

Neoplastisch<br />

Dünndarm<br />

• Futtermittelintoleranz<br />

• Laktoseintoleranz<br />

• Futtermittelallergie<br />

Bakteriell<br />

• Campylobacter<br />

• Salmonellen<br />

• Clostridien<br />

• Intestinale bakterielle Überwucherung<br />

Parasitär<br />

• Ancylostoma caninum<br />

• Giardia<br />

• Coccidia (vor allem Jungtiere)<br />

• Malignes Lymphom<br />

• Mastzelltumor<br />

• Gastrinom<br />

Dickdarm<br />

• Futtermittelintoleranz<br />

• Futtermittelallergie<br />

Parasitär<br />

• Trichuris vulpis<br />

• Giardia sp.<br />

• Malignes Lymphom<br />

• Adenokarzinom<br />

Andere • Exokrine Pankreasinsuffizienz<br />

2.3.2 Klassifikation der Inflammatory Bowel Disease Formen<br />

Eine Einteilung der chronischen idiopathischen Darmentzündungen erfolgt anhand<br />

des vorherrschenden Entzündungszellinfiltrats und der betroffenen Darmlokalisation<br />

(JERGENS et al., 1992; GUILFORD, 1996; TAMS, 2003). Beim Hund ist der Dickdarm<br />

etwas häufiger betroffen als der restliche Magen-Darm-Trakt (JERGENS et al.,<br />

1992). Bei der kaninen IBD unterscheidet man zwischen lympho-plasmazellulärer<br />

Enteritis, lympho-plasmazellulärer Kolitis, eosinophiler Gastroentritis, eosinophiler<br />

Kolitis, histiozytärer ulzerativer Kolitis, granulomatöser Enterokolitis sowie verschiedenen<br />

rassespezifischen Darmerkrankungen. Nicht immer ist eine eindeutige Klassifizierung<br />

des Krankheitsgeschehens möglich, da Überschneidungen zwischen den


Literaturübersicht 18<br />

unterschiedlichen IBD Formen vorkommen (JERGENS et al., 1992; GUILFORD,<br />

1996).<br />

2.3.2.1 Lympho-plasmazelluläre Enteritis/ Kolitis/ Enterokolitis<br />

Die lympho-plasmazelluläre Enteritis (LPE), die lympho-plasmazelluläre Kolitis (LPK)<br />

und die lympho-plasmazelluläre Enterokolitis (LPEK) stellen die am häufigsten vorkommenden<br />

Formen der kaninen IBD dar (JERGENS et al., 1992; GUILFORD, 1996;<br />

JERGENS, 1999; CRAVEN et al., 2004). Wie bei den übrigen IBD Formen erkranken<br />

Hündinnen und Rüden gleichermaßen häufig. Obwohl Tiere jeden Alters erkranken<br />

können, sind von der LPE oft Hunde mittleren und hohen Alters betroffen, während<br />

junge bis mittelalte Tiere häufiger an LPK erkranken (JERGENS et al., 1992). Eine<br />

Rassedisposition wurde beim Deutschen Schäferhund, beim Shar Pei und beim Boxer<br />

festgestellt. Betroffene Tiere zeigen Vomitus und/oder Diarrhö, bei der LPK zumeist<br />

nur Durchfall. Das pathohistologische Bild ist gekennzeichnet durch eine erhöhte<br />

Anzahl von Lymphozyten und Plasmazellen in der Lamina propria des<br />

Gastrointestinaltraktes mit einer verstärkten Infiltration in den Zotten (JACOBS et al.,<br />

1990; JERGENS, 1999). Je nach Schwere der Erkrankung tritt abgeflachtes Oberflächenepithel<br />

auf und es kann zu Fusion und Verkürzungen der Darmzotten kommen<br />

(JACOBS et al., 1990). Die Kryptarchitektur ist bei mittelschweren bis schweren<br />

Krankheitsverläufen meist auch verändert: neben Ödematisierung der Lamina<br />

propria, Epithelunreife bzw. Epithelnekrosen und Lymphangiektasien, treten auch<br />

fokale Erosionen mit neutrophilen Granulozyten auf (JERGENS et al., 1992). Als<br />

wichtigste Differentialdiagnosen sind neoplastische Prozesse, immunvermittelte Erkrankungen<br />

sowie infektiöse Ursachen auszuschliessen (siehe auch Tabelle 2.1)<br />

(GUILFORD, 1996; ALLENSPACH and GASCHEN, 2003; TAMS, 2003). Einige Autoren<br />

weisen darauf hin, dass eine lympho-plasmazelluläre Darmentzündung die<br />

Vorstufe zu einem diffusen malignen intestinalen Lymphom darstellt und Fehldiagnosen<br />

keine Seltenheit sind (JACOBS et al., 1990; TAMS, 2003).


Literaturübersicht 19<br />

2.3.2.2 Eosinophile Gastroenteritis/ Enteritis/ Enterokolitis und Kolitis<br />

Die eosinophile Gastroenteritis (EGE), Enteritis (EE), Enterokolitis (EEK) und Kolitis<br />

(EK) stellen den zweithäufigsten IBD-Komplex dar. Die Tiere erkranken meist in einem<br />

Alter von bis zu 5 Jahren, wobei eine Geschlechtsdisposition nicht bekannt ist<br />

(JERGENS et al., 1992; TAMS, 2003). Es wurde ein gehäuftes Auftreten der eosinophilen<br />

IBD-Form bei Rottweilern und Deutschen Schäferhunden beobachtet (VAN<br />

DER GAAG, 1988). Bei einem Teil der betroffenen Hunde liegt eine Bluteosinophilie<br />

vor. Histopathologisch wird ein überwiegend von eosinophilen Granulozyten dominiertes<br />

Enzündungszellinfiltrat in einer oder mehreren Darmschichten festgestellt. Bei<br />

schweren Krankeitsverläufen sind mukosale Atrophie sowie Zottenatrophie keine<br />

Seltenheit. Es können ein oder mehrere Darmabschnitte betroffen sein, wobei beim<br />

Hund die eosinophile Gastroenteritis die häufigste Form darstellt (JERGENS et al.,<br />

1992; GUILFORD, 1996; GERMAN et al., 2003; TAMS, 2003). Differentialdiagnostisch<br />

ist die EGE/ EE/ EEK und die EK von eosinophilen Entzündungen des Gastrointestinaltraktes<br />

anderer Ursache abzugrenzen. Neben parasitären Erkrankungen und<br />

Mastzelltumore sind ebenfalls Futtermittelintoleranzen und Futtermittelallergien in<br />

Betracht zu ziehen. Wie bei einer allergischen Reaktion auf Futtermittel oder Parasiten<br />

spielen bei der eosinophilen IBD vermutlich Hypersensitivitätsreaktionen eine<br />

entscheidende Rolle. Im Gegensatz zu einer Futtermittelallergie oder einer parasitären<br />

Erkrankung tritt aber durch eine Eliminationsdiät bzw. eine antiparasitäre Behandlung<br />

im Falle einer IBD Erkrankung keine Besserung auf (GUILFORD, 1996;<br />

GERMAN et al., 2003). Die Annahme, dass der Pathomechanismus der eosinophilen<br />

IBD und der therapierbaren allergischen Reaktionen der gleiche ist, unterstreicht die<br />

Notwendigkeit einer umfangreichen klinischen Diagnostik dieser Fälle.<br />

2.3.2.3 Eosinophile granulomatöse Enteritis und Kolitis<br />

Im Vergleich zu den oben beschriebenen IBD Formen treten die eosinophilen granulomatösen<br />

Darmentzündungen selten auf. Es besteht ein gehäuftes Auftreten beim<br />

Rottweiler und es erkranken fast ausschließlich Hunde jüngeren Alters. Erkrankte<br />

Tiere zeigen Erbrechen mit oder ohne Durchfall, klinisch kann eine Bluteosinophilie<br />

vorliegen (GUILFORD, 1996). Ultrasonografisch und endoskopisch lassen sich Gra-


Literaturübersicht 20<br />

nulome in Form von fokalen Verdickungen der Mukosa feststellen. Als mögliche<br />

Komplikation kommt es nicht selten zu einer transmuralen Ausbreitung der Granulome<br />

mit konsekutiver Obstruktion des Darmlumens (RODRÍGUEZ et al., 1995;<br />

GUILFORD, 1996). Histologisch lassen sich teilweise ulzerierte Granulome mit eosinophilen<br />

Granulozyten beobachten. Die Abgrenzung zu einem neoplastischen Geschehen<br />

kann schwierig sein. Weitere Differentialdiagnosen sind Infektionen mit Nematoden<br />

bei Larva migrans und Phykomykose (VAN DER GAAG und VAN DER<br />

LINDE-SIPMAN, 1987; GUILFORD, 1996).<br />

2.3.2.4 Granulomatöse Enteritis, Kolitis und Enterokolitis<br />

Granulomatöse Entzündungen des Gastrointestinaltraktes kommen beim Hund selten<br />

vor. Wichtigstes histologisches Kennzeichen ist die Infiltration der Lamina propria<br />

mit PAS-negativen Makrophagen (im Gegensatz zur histiozytären ulzerativen Kolitis)<br />

(GUILFORD, 1996; BROWN, 2007). Zu beachtende Differentialdiagnosen sind Neoplasien,<br />

parasitäre Granulome, Phykomykose oder intestinale Tuberkulose<br />

(GUILFORD, 1996).<br />

2.3.2.5 Transmurale granulomatöse Enterokolitis<br />

Eine Sonderform der granulomatösen Form der IBD stellt die transmurale granulomatöse<br />

Enterokolitis (regionale Enteritis) dar, die im Darm segmental und diskontinuierlich<br />

auftritt. Häufig sind terminales Ileum, Zäkum und/ oder Kolon junger Rüden<br />

betroffen. Das Vorkommen ist wie bei den übrigen granulomatösen Formen der IBD<br />

selten. Die erkrankten Tiere zeigen klinisch oft deutlichen Gewichtsverlust, Hämatemesis<br />

und Obstipation als Folge luminaler Obstruktionen und Strikturen. Ulzerationen<br />

der Darmschleimhaut sind möglich. Differntialdiagnostisch sind die gleichen Krankheiten<br />

wie bei der granulomatösen Gastroenterokolitis zu beachten (DIBARTOLA et<br />

al., 1982).<br />

2.3.2.6 Rassespezifische IBD Formen<br />

Für verschiedene Hunderassen besteht eine rassebedingte Prädisposition für einige<br />

chronische idiopathische Darmentzündungen. Wie oben bereits erwähnt kommt die<br />

lymphoplasmazelluläre Enterokolitis besonders häufig beim Deutschen Schäferhund,<br />

beim Shar Pei und beim Boxer vor. Die eosinophilen Formen der IBD treten gehäuft


Literaturübersicht 21<br />

bei Rottweiler und Deutschen Schäferhunden auf. Bemerkenswert ist die Tatsache<br />

dass Deutsche Schäferhunde im Allgemeinen empfänglicher für chronische Enteropathien<br />

wie IBD und bakterielle Überwucherung des Dünndarms sind als andere<br />

Hunderassen (TAMS, 2003). Die beobachteten Rassedispositionen werfen die Frage<br />

auf, ob genetische Ursachen eine Rolle bei IBD Erkrankungen spielen (GUILFORD,<br />

1996; TAMS, 2003).<br />

Für bestimmte Hunderassen sind eigenständige chronische idiopathische gastrointestinale<br />

Krankheiten beschrieben.<br />

So gibt es die histiozytäre ulzerative Kolitis des Boxers. Diese sich auf den Dickdarm<br />

beschränkende Entzündung ist gekennzeichnet durch ein gemischtzelliges Infiltrat<br />

mit überwiegend PAS-positiven Makrophagen. Ulzerationen der Darmschleimhaut<br />

sind häufig (GUILFORD, 1996; GERMAN et al., 2003). Es erkranken hauptsächlich<br />

junge Boxer, wobei die Erkrankung ebenfalls sporadisch bei Bulldoggen auftritt<br />

(VAN DER GAAG et al., 1978). Als mögliche Ursache wurden mehrfach entropathogene<br />

Mikroorganismen diskutiert, unter anderem Chlamydien und E. coli. VAN<br />

KRUININGEN et al. (2005) wiesen mittels eines polyklonalen Antiköpers eine positive<br />

immunhistochemische Reaktion gegen Escherichia coli Antigene bei 10 Boxern<br />

mit histiozytärer ulzerativer Kolitis nach. In einer weiteren Studie wurde mittels in situ-<br />

Hybridisierung und anschließender PCR-Technik eine intramukosale Kolonisation<br />

durch Escherichia coli demonstriert (SIMPSON et al., 2006). Bemerkenswert war die<br />

starke Ähnlichkeit mit dem LF82 E. coli Stamm, welcher häufig mit Morbus Crohn,<br />

einer der zwei Formen der IBD des Menschen, assoziiert ist (SIMPSON et al., 2006).<br />

In aktuellen Studien ist es mehrfach gelungen, eine Remission der klinischen Symptome<br />

sowie eine Beseitigung der Escherichia coli Stämme mittels einer Enrofloxacin-Therapie<br />

herbeizuführen (DAVIES et al., 2004; HOSTUTLER et al., 2004;<br />

MANSFIELD et al., 2009). Diese neuen Erkentnisse stellen den idiopathischen Aspekt<br />

der Erkrankung in Frage.<br />

Bei der immunproliferativen Enteropathie des Basenjis handelt es sich um eine<br />

häufig mit progressivem Durchfall einhergehende intestinale Krankheit. Betroffen ist<br />

zumeist nur der Dünndarm von Tieren unter 3 Jahren. Pathohistologisch ähnelt sie<br />

am ehesten der lymphoplasamazellulären Gastroenteritis, aber zusätzlich können


Literaturübersicht 22<br />

hypertrophische und atrophische Gastropathien auftreten (GUILFORD, 1996; TAMS,<br />

2003). Die Erkrankung verläuft gegenüber der LPE bei anderen Hunderassen<br />

schwerwiegender und ist oft gekennzeichnet durch einen progressiven und refraktären<br />

Verlauf (GUILFORD, 1996). Weitere Befunde sind Hypergammaglobulinämie und<br />

ein erhöhter IgA-Serumspiegel. Ätiologisch wird neben genetischen Faktoren eine<br />

Beteiligung von Umwelteinflüssen vermutet.<br />

Eine weitere rassespezifische Erkrankung stellt das Diarrhö-Syndrom des Norwegischen<br />

Lundehundes dar. Dies ist ebenfalls eine idiopathische lympho- oder<br />

plasmazelluläre Entzündung des Dünndarms (KOLBJØRNSEN et al., 1994). Des<br />

Weiteren ist sie, wie die immunproliferative Enteropathie des Basenjis, nur durch ihre<br />

Rassedisposition und ihre progressive Natur von einer regulären LPE zu unterscheiden<br />

(GUILFORD, 1996).<br />

2.3.3 Ätiologie der Inflammatory Bowel Disease<br />

Trotz jahrelanger Forschungsbemühungen ist die Ursache der kaninen IBD bis zum<br />

heutigen Tag nicht geklärt. Aufgrund der Häufigkeit des Erkrankungskomplexes und<br />

der großen Bandbreite der Befunde ist eine multifaktorielle Genese wahrscheinlich.<br />

Es wird, wie bei der humanen IBD, ein Zusammenspiel von immunologischen, Umwelt-<br />

und genetischen Faktoren vermutet (GERMAN et al., 2003). Das gehäufte Auftreten<br />

von chronischen idiopathischen Enteropathien bei bestimmten Hunderassen<br />

deutet auf eine genetische Komponente hin (GUILFORD, 1996; JERGENS, 1999;<br />

GERMAN et al., 2003). Momentan gelten jedoch die immunologischen Faktoren, insbesondere<br />

eine fehlerhafte Immunregulation des GALT als wahrscheinlichster Auslöser<br />

(JERGENS et al., 2003). Auch wird immer wieder die Rolle von Hypersensitivitätsreaktionen<br />

diskutiert, wobei unklar bleibt, ob es sich bei solch einer Überempfindlichkeitsreaktion<br />

um eine primäre Fehlfunktion des GALT handelt oder ob es die Folge<br />

einer Zerstörung der Darmschranke durch eine unbekannte Noxe mit konsekutiver<br />

erhöhter Permeabilität des Epithels darstellt (JERGENS et al., 1992; MAGNE,<br />

1992; GUILFORD, 1996; TAMS, 2003). Ausgehend von einer möglichen gesteigerten<br />

mukosalen Permeabilität könnte eine Absorption intakter antigenetischer Makro-


Literaturübersicht 23<br />

moleküle in die Lamina propria eine überschießende und/oder verlängerte Immunantwort<br />

in der Darmschleimhaut hervorrufen.<br />

2.3.4 Immunpathogenese der kaninen Inflammatory Bowel Disease<br />

Am gesunden Darm stellen eine intakte Darmschranke, orale Toleranz sowie eine<br />

Minimierung des Antigenkontaktes mit der Mukosa die Hauptmechanismen der intestinalen<br />

Immunabwehr dar (JAMES, 1993). Vor allem der oralen Toleranz, die eine<br />

differenzierte Reaktion auf invasive Pathogene bzw. unschädliche Antigene ermöglicht,<br />

ist besondere Bedeutung bei zu messen. Suppressorische T-Zellen und klonale<br />

Anergie reaktiver Lymphozyten spielen hierbei eine entscheidende Rolle (siehe Kapitel<br />

2.2.4).<br />

2.3.4.1 Dysregulation des Immunsystems<br />

Eine Störung der fragilen oralen Toleranz kann zu einer heftigen, chronischen und<br />

unkontrollierten Entzündung des Gastrointestinaltraktes führen (GERMAN et al.,<br />

2003). Entscheidend ist hierbei der Zusammenbruch der suppressiven Th 1 - und Th 2 -<br />

dominierten Immunantwort. Folglich kommt es durch den Verlust der oralen Toleranz<br />

zu einer persistierenden, entzündlichen Überreaktion des GALTs auf harmlose intestinale<br />

Antigene in Form einer Hypersensitivitätsreaktion (MAGNE, 1992;<br />

GUILFORD, 1996; JERGENS, 1999). Proinflammatorische Zytokine im Rahmen der<br />

Th 1 dominierten Immunantwort bewirken eine erhöhte Permeabilität der Darmschranke,<br />

was einen zusätzlichen Antigeneinstrom in die Lamina propria zur Folge<br />

hat. Der entzündungshemmende Zweig des Immunsystems ist zunehmend überfordert<br />

und ein sich selbst unterhaltender Prozess mit konsekutiver Zerstörung der<br />

Darmmukosa entsteht (MAGNE, 1992; GUILFORD, 1996; ALLENSPACH und<br />

GASCHEN, 2003). Bereits in früheren Untersuchungen der humanen IBD wurde postuliert,<br />

dass ein Defekt der Antigen-spezifischen T-Suppressorzellfunktion der Grund<br />

für die Persistenz der Entzündungsreaktion auf einen harmlosen ersten Insult ist<br />

bzw. dass bei IBD Patienten ein intrinsischer Defekt der Epithelzellen bei der Aktivierung<br />

der T-Suppressorzellen vorliegt (STROBER und JAMES, 1986; MAYER und<br />

EISENHARDT, 1990).


Literaturübersicht 24<br />

Derzeit gilt ein Verlust der oralen Toleranz infolge einer veränderten Suppression<br />

bzw. Regulation der Immunantwort als einer der Hauptmechanismen für die Persistenz<br />

und Pathogenese der IBD. Ob ein derartiger Defekt in der Unterdrückung der<br />

Suppressor-Funktion beim Hund tatsächlich vorliegt und ob er Ursache oder Folge<br />

einer Entzündungsreaktion ist bedarf jedoch weiterer Untersuchungen. Abbildung 2.1<br />

gibt schematisch die möglichen Zusammenhänge in der Immunpathogenese der kaninen<br />

IBD wieder.<br />

Abbildung 2.1: Schematische Darstellung immunpathogenetischer Zusammenhänge bei IBD,<br />

modifiziert nach GUILFORD (1996)<br />

Unbekannte Noxe<br />

Erhöhte luminale Antigenexposition des GALT<br />

Orale Toleranz<br />

durch anti-inflam. Normale Immunregulation Defekt der Immunregulation<br />

T-Reg-Zellen und<br />

Th 3 -Zellen<br />

harmlose Antigene überfordern<br />

das Immunsystem<br />

Absorption<br />

phlogistischer<br />

Faktoren<br />

intestinale Entzündung<br />

Absorption weiterer<br />

Fremdantigene<br />

Zerstörung der Darmmukosa<br />

Hypersensitivitätsreaktionen<br />

Kreuzreaktivität<br />

mit körpereigenen<br />

Antigenen<br />

Autoimmunität<br />

Erhöhte intestinale Permeabilität<br />

GALT= „gut-associated lymphoid tissue“, Darm-assoziiertes lymphatisches Gewebe; anti-inflamm.= anti-inflammatorisch;<br />

T-Reg-Zellen= regulatorische T-Zellen; Th 3<br />

-Zellen= T-Helferzellen Typ 3;


Literaturübersicht 25<br />

2.3.4.2 Gesteigerte Permeabilität des Darmepithels<br />

Einige Autoren vermuten eine erhöhte Permeabilität der Darmbarriere für intestinale<br />

Antigene als Ursache der IBD (JERGENS et al., 1992; MAGNE, 1992; GUILFORD,<br />

1996; CAVE, 2003; ALLENSPACH et al., 2006). Bei der Colitis ulcerosa des Menschen<br />

existiert eine erhöhte Permeabilität des Darmepithels. GITTER et al. (2001)<br />

führen diese Beobachtung auf eine Alteration der tight-junctions sowie eine erhöhte<br />

Apoptoserate der Enterozyten zurück. Ob eine gesteigerte Permeabilität der Darmwand<br />

als Initialeffekt einer IBD Erkrankung gesehen werden kann, die konsekutiv<br />

eine Entzündung auslöst, oder ob sie als Epiphänomen eines proinflammatorischen<br />

Zytokinspektrums auftritt, ist unklar. Zu den entzündungsfördernden und permeabilitätserhöhenden<br />

Zytokinen gehören unter anderem Tumor Nekrose-Faktor-α (TNF-α)<br />

und Interferon γ (IFN-γ). Während TNF-α eine vorzeitige Apoptose der Darmepithelzellen<br />

induziert, erhöht IFN-γ die Durchlässigkeit der tight-junctions (GUILFORD,<br />

1996; CAVE, 2003). Da IFN-γ in hohem Maße bei viralen Infektionen freigesetzt wird,<br />

postuliert GUILFORD (1996) eine transiente Virusinfektion als möglichen Trigger einer<br />

IBD Erkrankung. Des Weiteren emöglichen eine hohe Apoptoserate und eine<br />

epitheliale Unreife das Eindringen von Antigenen in die Darmmukosa.<br />

2.3.4.3 Hypersensitivitätsreaktionen<br />

Unter Hypersensitivität, auch Überempfindlichkeit genannt, versteht man nachteilige<br />

Immunreaktionen, die zu Gewebsschäden und ernsthaften Erkrankungen führen<br />

können (JANEWAY et al., 2002). Eine Überempfindlichkeitsreaktion kann nur bei<br />

immunologisch sensibilisierten Individuen nach erneutem Antigenkontakt auftreten.<br />

COOMBS und GELL (1963) teilten die verschiedenen Reaktionen in 4 Gruppen ein.<br />

In der einschlägigen Literatur wird immer wieder die Bedeutung von Hypersensitivitätsreaktionen<br />

bei der Pathogenese der IBD diskutiert (NELSON et al., 1988;<br />

GUILFORD et al., 1996). So wird die eosinophile Gastroenterokolitis (EGEK) mit der<br />

einer Überempfindlichkeitsreaktion vom Typ I (Soforttyp, anaphylaktischer Typ)<br />

auf luminale Darmantigene in Verbindung gebracht (JOHNSON, 1992; GUILFORD,<br />

1996; KLEINSCHMIDT et al., 2007). Bei der EGEK werden Mastzellen möglicherweise<br />

nach Antigenpräsentation durch Immunglobulin E sensibilisiert. Nach erneuter


Literaturübersicht 26<br />

Konfrontation mit dem gleichen Antigen kommt es durch Quervernetzung („bridging“)<br />

der Mastzell-gebundenen IgE-Moleküle zur Degranulation der Mastzellen. Hierbei<br />

werden zahlreiche entzündungsfördernde Mediatoren freigesetzt, unter anderem Eotaxin,<br />

welches eine Chemotaxis von eosinophilen Granulozyten bewirkt. Die bei der<br />

Degranulation von Mastzellen und eosinophilen Granulozyten freigesetzten<br />

proinflammatorischen Stoffe, wie z.B. major basic Protein (MBP), haben eine erhebliche<br />

Schadwirkung auf das Darmepithel. Abbildung 2.2 zeigt den schematischen Ablauf<br />

einer Überempfindlichkeitreaktion vom Typ I im Magendarmtrakt. Der auslösende<br />

Faktor der Hypersensitivitätsreaktion vom Typ I auf intestinale Antigene ist ungeklärt.<br />

Eine genetische Prädisposition für Überempfindlichkeitsreaktionen vom Soforttyp<br />

ist sowohl in der Human- als auch in der Veterinärmedizin bekannt. Von verschiedenen<br />

Autoren wird vermutet, dass eine Hypersensitivitätsreaktion vom Typ I<br />

auf parasitäre oder diätetische Antigene an der Entstehung einer eosinophilen<br />

Gastroenterokolitis beteiligt ist (MAGNE, 1992; ELWOOD und GARDEN, 1999;<br />

JERGENS, 1999; KLEINSCHMIDT et al., 2007). Mögliche Antigene stellen Pollen,<br />

intestinale Parasiten oder Bakterien dar, aber auch Futtermittelallergene sind in Betracht<br />

zu ziehen.<br />

Bei der Hypersensitivitätsreaktion vom Typ II (zytotoxischer Typ) kommt es<br />

durch die Aktivierung des Komplementsystems oder durch eine Antikörper-induzierte<br />

Zytotoxizität zur Lyse körpereigener Zellen. Denkbar wäre eine derartige Pathogenese<br />

im Rahmen autoimmuner Prozesse im Gastrointestinltrakt (siehe Kapitel 2.3.4.4<br />

„Autoimmunität“).<br />

Die Überempfindlichkeitsreaktion vom Typ III (Immunkomplextyp, Arthus-Typ)<br />

wird durch eine Aktivierung der Komplementkaskade infolge einer Ablagerung von<br />

Immunkomplexen im Gewebe initiiert. Daraus resultiert eine Enzündung mit Schädigung<br />

des entsprechenden Gewebes. Ob Typ II und/oder Typ III Reaktionen überhaupt<br />

eine Rolle bei der kaninen IBD spielen ist nicht geklärt.<br />

Bei der Hypersensitivitätsreaktion vom Typ IV (verzögerter Typ, zellvermittelte<br />

Allergie) sezernieren zuvor durch Antigen sensibilisierte T-Lymphozyten nach erneuter<br />

Antigenpräsentation verschiedene Zytokine, was zur Aktivierung bzw. Proliferati-


Literaturübersicht 27<br />

on von Makrophagen und mononukleären Zellen sowie deren Chemotaxis führt. Die<br />

Folgen sind lokale Entzündung und Zelltod.<br />

Abbildung 2.2: Hypersensitivitätsreaktion vom Typ I im Gastrointestinaltrakt, modifiziert nach<br />

KUNISAWA und KIYONO (2010)<br />

DZ= dendritische Zellen; Basophile G.= basophile Granulozyten; Treg= regulatorische T-Zelle; Th1= T-Helferzelle Typ 1;<br />

Th2= T-Helferzelle Typ 2; IgE= Immunglobulin E; IL= Interleukin; eos. G.= eosinophile Granulozyten


Literaturübersicht 28<br />

2.3.4.4 Autoimmunität<br />

Die mögliche Beteiligung einer autoimmunen Komponente bei der Pathogenese der<br />

IBD wird von mehreren Autoren postuliert. Bei Menschen und bei Hunden mit IBD<br />

wurden Autoantikörper sowie autoreaktive Lymphozyten beobachtet, welche eine<br />

Antikörper-abhängige Zytotoxizität induzieren können (MAGNE, 1992; GUILFORD,<br />

1996). Nach Kontakt mit intestinalen Antigenen kreuzreagieren die Lymphozyten mit<br />

körpereigenen Antigenen der Schleimhaut. Durch den Verlust der oralen Toleranz<br />

wird eine klonale Expansion der Lymphozyten durch Deletion oder Anergie nicht<br />

mehr verhindert. Inwiefern die autoreaktiven Prozesse Ursache oder Folge der<br />

gastrointestinalen Entzündung sind bleibt zu klären. Da es keine Korrelation zwischen<br />

Schweregrad der IBD und Antikörpertiter gibt, ist es wahrscheinlichm, dass die<br />

Autoimmunität ein Epiphänomen darstellt. Eine Beteiligung der Autoimmunität an der<br />

wiederhohlten Gewebszerstörung und somit an der Chronizität der Erkrankung ist<br />

jedoch denkbar.<br />

2.3.4.5 Genetische Einflüsse<br />

In der Humanmedizin liegt bei 15 % der Patienten ein familiär gehäuftes Auftreten<br />

von IBD Erkrankungen vor (BARKIN und LEWIS, 1992). Auch beim Hund gibt es bestimmte<br />

Rassen, die häufiger an IBD erkranken als andere. So erkranken z.B. Deutsche<br />

Schäferhunde, Shar Peis, Rottweiler und Boxer statistisch gesehen häufiger an<br />

IBD als Mischlinge oder andere reinrassige Hunde. Ausserdem bestehen für bestimmte<br />

Hunderassen, wie den Basenji, den norwegischen Lundehund und den Boxer<br />

auch spezielle, eigenständige Formen der IBD. Dies weist auf eine erhöhte genetische<br />

Prädisposition hin. In der Humanmedizin konnte bei Menschen mit IBD und<br />

ihren Verwandten eine familiär gehäufte, fehlerhafte Aktivierung von suppressorischen<br />

T-Lymphozyten durch Epithelzellen festgestellt werden, was ebenfalls die Bedeutung<br />

von genetischen Faktoren bei der Entstehung von IBD unterstreicht.<br />

2.3.4.6 Diätetische Einflüsse<br />

Die Beschaffenheit der Nahrung hat einen wesentlichen Einfluss auf die Zusammensetzung<br />

der Darmflora sowie auf die zellulären Komponenten des GALTs. Futtermittel<br />

beeinflussen ebenfalls die Darmmorphologie und -physiologie wie beispielsweise


Literaturübersicht 29<br />

die Peristaltik, die Epithelzellerneuerung, die Mukussekretion sowie die Wasser- und<br />

Elektrolytresorption. Folglich ist es nicht verwunderlich, dass viele an IBD erkrankte<br />

Hunde nach einer Futterumstellung eine Besserung der klinischen Symptomatik zeigen.<br />

NELSON et al. (1988) beschrieben eine Regression der Erkrankung bei Hunden<br />

mit chronischer Kolitis, nachdem eine spezielle Diät eingehalten wurde. Daher erscheint<br />

es plausibel, dass diätetische Faktoren an der Entstehung oder Unterhaltung<br />

der IBD beteiligt sind. Treten nach einer Futterumstellung ohne medikamentelle Begleittherapie<br />

keine gastrointestinalen Symptome mehr auf, ist zunächst von einer<br />

primären Futtermittelallergie bzw. -unverträglichkeit auszugehen (MAGNE, 1992;<br />

GUILFORD, 1996). Als Nahrungsmittelallergene kommen Proteine mit einem Molekulargewicht<br />

zwischen 10 und 70 Kilodalton in Betracht. Bei der Futtermittelallergie<br />

des Hundes wurden bislang Bestandteile von Rinder- und Hühnerfleisch, Milch, Eier,<br />

Mais, Weizen und Sojabohnen als Allergene ausfindig gemacht. Allerdings manifestieren<br />

sich Futtermittelallergien beim Hund nur selten als gastrointestinale Erkrankungen,<br />

sondern verursachen viel mehr allergische Dermatitiden. Eine Übermpfindlichkeit<br />

gegenüber Futtermitteln kann sich auch sekundär, im Laufe einer chronischidiopathischen<br />

Darmentzündung entwickeln. Da es kein pathognomonisches histologisches<br />

Bild bei Futtermittelüberempfindlichkeiten gibt und sowohl lymphoplasmazelluläre<br />

als auch eosinophile Infiltrate der Lamina propria vorkommen, lässt<br />

sich die Diagnose nur über eine Eliminations- bzw. Provokationsdiät bestätigen<br />

(FOSTER et al., 2003; DAY, 2005; VERLINDEN et al., 2006). Insbesondere für die<br />

eosinophile Form der IBD wird ursächlich immer wieder eine primäre Futtermittelallergie<br />

diskutiert. Als immunologische Mechanismen werden Hypersensitivitätsreaktionen<br />

vom Typ I, III und IV vermutet. Da bei einer allergischen Dermatitis im Rahmen<br />

einer Futtermittelüberempfindlichkeit Mastzellen als Haupteffektorzellen einer Hypersensitivitätsreaktion<br />

vom Typ I auftreten (DAY, 2005; VERLINDEN et al., 2006), ist<br />

pathogenetisch eine derartige Überempfindlichkeitsreaktion bei der eosinophilen<br />

Form der IBD nicht auszuschließen.<br />

2.3.4.7 Mikrobielle Einflüsse<br />

In den letzten 50 Jahren haben sich verschiedene Forschungsarbeiten mit einer<br />

möglichen Beteiligung von pathogenen Mikroorganismen an der Entstehung der IBD


Literaturübersicht 30<br />

des Menschen befasst (LIU et al., 1995; OHKUSA et al., 2004; RYAN et al., 2004).<br />

Als mögliche Infektionsquellen wurden in der einschlägigen Literatur neben Mycobacterium<br />

avium spp. paratuberculosis, Fusobacterium varium und Escherichia coli<br />

bei Morbus Crohn Patienten isoliert (RYAN et al., 2004; BAUMGART et al., 2007;<br />

RHODES, 2007), während bei der Colitis ulcerosa des Menschen Streptococcus spp.<br />

und Bacillus spp. nachgewiesen wurden (LIU et al., 1995; OHKUSA et al., 2004).<br />

Des Weiteren wurde von einigen Autoren das Masernvirus als auslösende Ursache<br />

diskutiert (EKBOM et al., 1994; FISHER et al., 1997; GHOSH et al., 2001). In einer<br />

neueren Studie zur histiozytären ulzerativen Kolitis des Boxers (HUK) wurde mittels<br />

eines polyklonalen Antikörpers Escherichia coli in Makrophagen des Kolons bei insgesamt<br />

10 erkrankten Hunden nachgewiesen (VAN KRUININGEN et al., 2005).<br />

SIMPSON et al. (2006) wiesen mittels in situ-Hybridisierung eine selektive intramukosale<br />

Besiedlung mit invasiven Escherichia coli im Kolon von HUK Patienten nach,<br />

wobei die mögliche Beteiligung dieses Erregers an der Pathogenese dieser Erkrankung<br />

nicht abschließend geklärt ist.<br />

Obwohl verschiedene Bakterien aus dem Darm von IBD Patienten isoliert wurden, ist<br />

es bis dato weder in der Human- noch in der Tiermedizin gelungen, unter experimentellen<br />

Bedingungen chronisch-entzündliche Darmveränderungen nach Inokulation mit<br />

bestimmten Keimen zu reproduzieren (MAGNE, 1992; GUILFORD, 1996). Daher<br />

erscheint es glaubhafter, dass es sich bei den verschiedenen isolierten Mikroorganismen<br />

um kommensale Keime handelt, zudem ein Ansprechen auf immunsuppressive<br />

Medikamente gegen eine mikrobielle Noxe als primär auslösender Faktor von<br />

IBD spricht (MAGNE, 1992; GUILFORD et al., 1996). Nichts desto trotz ist eine kofaktorielle<br />

Beteiligung denkbar, da Mikroorganismen sowohl die morphologische als<br />

auch die physiologische und immunologische Funktion des Gastrointestinaltraktes<br />

beeinflussen können und ein Verlust der oralen Toleranz gegenüber Mikroorganismen<br />

letztendlich zu Entzündung und/oder Hypersensitivität führt (JERGENS, 2002;<br />

ZENTEK et al., 2007).<br />

Bei Verlust der oralen Toleranz kann es außerdem durch eine bakterielle Überwucherung<br />

der normalen Darmflora zu Schädigungen der intestinalen Mukosa kommen.<br />

Diese starke Zunahme der kommensalen, anaeroben und fakultativ anaeroben


Literaturübersicht 31<br />

Darmbakterien tritt bevorzugt im Dünndarm auf und wird small intestinal bacterial<br />

overgrowth (SIBO) genannt. Wenn von den Bakterien proinflammatorische Spaltprodukte<br />

mit chemotaktischer Wirkung auf Leukozyten freigesetzt werden, kann unter<br />

Umständen eine starke lymphoplasmazelluläre Infiltration der Lamina propria auftreten<br />

(JERGENS et al., 1992; GUILFORD, 1996). SIBO wird gehäuft bei Deutschen<br />

Schäferhunden und Shar Peis beobachtet. Bei den proliferierten Keimen handelt es<br />

sich in den meisten Fällen um Eschericia coli, Enterokken und Laktobazillen (TAMS,<br />

2003). Die intestinale bakterielle Überwucherung spricht gut auf eine Antibiotikatherapie<br />

an und ist daher nicht als primäre Ursache einer IBD-Erkrankung anzusehen,<br />

sie stellt aber eine wichtige Differentialdiagnose dar (TAMS, 2003; JERGENS und<br />

WILLARD, 2010). Nicht selten wird SIBO von einer exokrinen Pankreasinsuffizienz,<br />

IgA-Defizienz und IBD begleitet (SIMPSON et al., 1990).<br />

Die Anwesenheit von Mikroorganismen und ihrer Spaltprodukte im Darm werden von<br />

Pattern Recognition Receptors (PRRs) erfasst, welche pathogene Keime anhand von<br />

charakteristischen Mustern- den sog. PAMPs (Pathogen-associated Molecular Pattern)-<br />

erkennen. Die bekanntesten Vertreter der PRRs sind die TL (Toll-like)- und<br />

NOD (Nucleotide-binding Oligomerization Domain)-Rezeptoren. Sowohl beim Menschen<br />

als auch beim Hund wurde bei IBD Patienten eine erhöhte Expression von<br />

Toll-like-Rezeptoren festgestellt (HAUSMANN et al., 2002; BURGENER et al., 2008).<br />

Eine Stimulation dieser Rezeptoren führt zur Freisetzung der entzündungsfördernden<br />

Zytokine IL-1, IL-6, IL-8 und IL-12 sowie zur Expression der kostimulatorischen Rezeptoren<br />

CD80 und CD86. Ob es sich bei der Aufregulation der TLR wie von CAVE<br />

(2003) und BURGENER et al. (2008) vermutet, um eine Dysregulation des Expressionsmusters<br />

mit konsekutiver Entzündungsreaktion durch eine Interaktion mit kommensalen<br />

Darmbakterien handelt oder ob es ein reines Epiphänomen darstellt, bleibt<br />

unklar.


Literaturübersicht 32<br />

2.4 Mastzellen<br />

2.4.1 Entwicklung und Vorkommen<br />

Mastzellen entstehen aus der myeloischen Reihe der pluripotenten hämatopoetischen<br />

Stammzellen des Knochenmarks und differenzieren sich im Gegensatz zu den<br />

anderen Vorläuferzellen nicht im Blut, sondern erst im Zielgewebe unter der Mitwirkung<br />

eines bestimmten Zytokinmilieus zu reifen Mastzellen aus (METCALFE et al.,<br />

1997; JANEWAY et al., 2002). GUILFORD (1996) postulierte, dass die Vorläufer von<br />

intestinalen Mastzellen in die Peyerschen Platten einwandern und dort zu einem<br />

endgültigen Phänotyp heranreifen. Mastzellen besitzen einen sogenannten c-kit Rezeptor<br />

für den Stammzellfaktor (Stem cell factor). Die Molekularstruktur von humanen,<br />

murinen und kaninen c-kit Rezeptoren sind sich sehr ähnlich, woraus HILL und<br />

OLIVRY (2001) schlussfolgern, dass sie die gleichen Funktionen erfüllen (siehe auch<br />

Kapitel 2.5 „Proto-onkogen c-kit“)<br />

Mastzellen haben ein rundes bis polymorphes Aussehen mit einem ovalen unsegmentierten<br />

Kern und halten sich häufig im Bindegewebe in der Nähe von Nerven,<br />

Blut- und Lymphgefäßen auf. Charakteristisch für Mastzellen sind die zytoplasmatischen<br />

Granula, deren metachromatische Anfärbbarkeit bei der Identifikation unter<br />

dem Lichtmikroskop genutzt wird. Eine große Anzahl dieser Zellen findet man in der<br />

Nähe von epithelialen Oberflächen wie in der Haut und in Schleimhäuten des Respirations-<br />

und Gastrointestinaltraktes, wo sie unmittelbar auf Umwelteinflüsse reagieren<br />

können und den Organismus so optimal gegen Pathogene verteidigen können<br />

(METCALFE et al., 1997; HENZ et al., 2001).<br />

2.4.2 Heterogenität von Mastzellen<br />

Je nach Lokalisation in unterschiedlichen Organen, Geweben und Spezies unterscheidet<br />

sich die Entwicklung der Mastzellen hinsichtlich ihres Phänotyps, ihrer Mediatoren,<br />

ihrer Sensitivität gegenüber bestimmten Stimulationen und ihrer biologischen<br />

Eigenschaften (WELLE, 1997; HENZ et al., 2001; BEFUS, et al., 2005).<br />

ENERBÄCK (1966) unterschied bei Ratten erstmals Bindegewebsmastzellen von


Literaturübersicht 33<br />

Mukosamastzellen anhand ihrer Lokalisation und ihrer morphologischen, histochemischen<br />

und funktionellen Unterschiede. Im Gastrointestinaltrakt findet man Bindegewebsmastzellen<br />

hauptsächlich in der Tunica submucosa, Tunica muscularis und<br />

Tunica serosa der Darmwand, während Mukosamastzellen in der Lamina propria<br />

mucosae auftreten. Die gleiche Verteilung ist bei weiteren Nagern sowie bei der Ziege<br />

und beim Mensch vorhanden. Bei einer Veränderung der Mikro-Umgebung können<br />

Mastzellen sich in den jeweils anderen Phänotyp verwandeln, wobei vor allem<br />

das Zytokinmilieu und die vorhandenen Wachstumsfaktoren den Mastzelltyp<br />

bestimmen (KITAMURA et al., 1987).<br />

Mastzellen des Bindegewebes sind langlebig und ihre Anzahl ist relativ konstant.<br />

Ihre Granula sind von einheitlicher Größe und enthalten vor allem Histamin und Heparin.<br />

Ihre Entwicklung gestaltet sich unabhängig von T-Lymphozyten und Interleukinen.<br />

Eine Expression von IgE findet ausschließlich an der Oberfläche statt<br />

(COLBATZKY et al., 1991; GUILFORD, 1996; HENZ et al., 2001; PLATT-MILLS,<br />

2006).<br />

Mukosamastzellen sind halb so groß wie Bindegwebsmastzellen, haben eine kürzere<br />

Lebensdauer, proliferieren jedoch unter dem Einfluss von IL-3 sehr schnell. Sie<br />

agieren T-Zell-abhängig und produzieren nach Stimulation größere Mengen an Leukotrienen,<br />

während Bindegewebsmastzellen vermehrt Prostaglandine synthetisieren.<br />

Die Granula enthalten nur wenig Histamin und kein Heparin, dafür vermehrt große<br />

Mengen an Chondroitinsulfat. Anders als Bindegewebsmastzellen enthalten Mukosamastzellen<br />

auch intrazytoplasmatisches IgE, können B-Zellen zur Produktion von<br />

IgE stimulieren und selbst IL-4 und IL-13 freisetzen. Mastzellen der Mukosa sind pathogenetisch<br />

an alimentären Allergien und parasitären Reaktionen beteiligt<br />

(COLBATZKY et al., 1991; GUILFORD, 1996; HENZ et al., 2001; PLATT-MILLS,<br />

2006).<br />

2.4.3 Funktionen von Mastzellen<br />

Trotz zahlreicher Untersuchungen in den letzten Jahren bestehen immer noch Unklarheit<br />

und Widersprüche, was die Funktion von Mastzellen im Organismus angeht.<br />

Neben ihrer Rolle bei allergischen Reaktionen sind Mastzellen an verschiedenen


Literaturübersicht 34<br />

nicht allergischen Prozessen beteiligt, wie die Blutdruckregulation, Blutgerinnung,<br />

Darmkontraktion und -peristaltik, mukosale Sekretion und Wundheilung (TORII et al.,<br />

1993; GURISH und AUSTEN, 2001; MAURER et al., 2003; BISCHOFF, 2007). Gut<br />

bekannt ist die Rolle der Mastzellen bei Hypersensitivitätsreaktionen vom Typ I und<br />

IV. Erstere Reaktion ist gekennzeichnet durch eine Mastzelldegranulation, während<br />

bei einer Hypersensitivitätsreaktion vom Typ IV eine Mastzellhyperplasie ohne Freisetzung<br />

von Granula vorliegt (WELLE, 1997).<br />

Durch Rezeptoren an ihrer Oberfläche sind Mastzellen in der Lage, Antigene zu präsentieren<br />

und mit B- und T-Zellen zu interagieren. Eine der wichtigsten Eigenschaften<br />

der Mastzellen stellt die Sezernierung verschiedener Zytokine und Chemokine<br />

dar. Die daraus resultierende Chemotaxis rekrutiert Leukozyten, welche eine Entzündungsreaktion<br />

initiieren können. Vor allem der Aktivierung von eosinophilen Granulozyten<br />

und der IgE-abhängigen Freisetzung eines Th 2 -Zytokinspektrums ist besondere<br />

Bedeutung bei zu messen (HENZ et al., 2001; LORENTZ und BISCHOFF,<br />

2001; THEOHARIDES et al., 2007). Auf diese Art und Weise sind Mastzellen sowohl<br />

an der angeborenen als auch an der erworbenen Immunabwehr beteiligt (HENZ et<br />

al., 2001). Eine weitere Eigenschaft im Rahmen der angeborenen Immunabwehr besteht<br />

darin, bakterielle Infektionen zu bekämpfen, indem eine Rekrutierung von<br />

neutrophilen Granulozyten mittels IL-8 und TNF induziert wird (BISCHOFF et al.,<br />

1999; LORENTZ et al., 2000). Des Weiteren sind Mastzellen anscheinend bei Allergien<br />

an der Regulation von Leukozyten zugunsten einer Th 2 -Immunantwort beteiligt<br />

(LORENTZ et al., 2000; HENZ et al., 2001). Eine Übersicht über die physiologischen<br />

Funktionen von Mastzellen in gesunden Individuen ist in Abbildung 2.3 schematisch<br />

dargestellt.<br />

Neben dem c-kit Rezeptor werden auf Mastzellen Rezeptoren für Nervenwachstumsfaktoren<br />

(NGF), Monozyten anlockendes Protein 1 (MCP-1) und verschiedene Zytokine<br />

(IL-3, IL-4, IL-9, IL-10) exprimiert, welche allesamt eine große Rolle bei der Reifung,<br />

Proliferation und Differenzierung des jeweiligen Mastzelltyps spielen (WELLE,<br />

1997; THEOHARIDES et al., 2007). Außerdem ermöglichen die Oberflächenrezeptoren<br />

CD80 und CD86 sowie die Adhäsionsmoleküle ICAM-1 und ICAM-3 eine Interaktion<br />

zwischen Endothelzellen, Lymphozyten oder Fibroblasten und Mastzellen.


Literaturübersicht 35<br />

Abbildung 2.3: Funktionen von Mastzellen in gesunden Individuen, modifiziert nach<br />

BISCHOFF (2007)<br />

Bakterien<br />

Allergene<br />

Epithel<br />

Sekretion und<br />

epitheliale<br />

Permeabilität<br />

Histamin<br />

LTC 1<br />

PGD 2<br />

Rekrutierung<br />

und Aktivierung<br />

von<br />

Immunzellen<br />

Neutrophiler<br />

Granulozyt<br />

TNF<br />

Histamin,<br />

Heparin,VLA 4 ,<br />

LTC 4 , Protease<br />

IgE<br />

Mastzelle<br />

IL-5<br />

IL-9<br />

IL-13<br />

TGF-β und FGF<br />

Histamin<br />

PGD2<br />

Protease<br />

Fibroblast<br />

Blutfluss<br />

Blutkoagulation<br />

vaskuläre<br />

Permeabilität<br />

Endothel<br />

Nervenzelle<br />

eosin. Gr. B-Zelle T Reg -Zelle<br />

Rekrutierung und Aktivierung von Immunzellen<br />

glatte<br />

Muskelzellen<br />

neuroimmunologische<br />

Interaktion,<br />

Peristaltik, Schmerz<br />

FGF = Fibroblast growth factor; IL = Interleukin; LTC4 = Leukotrien C4; PGD2 = Prostaglandin D2; TGF-β = Transforming growth<br />

factor-β; TNF = Tumor-Nekrose-Faktor; TReg-Zelle = regulatorische T-Zelle (CD4 + , CD25 + ); VLA4 = very late Antigen 4;


Literaturübersicht 36<br />

2.4.4 Mastzellen und ihre Mediatoren<br />

Mastzellen sind in der Lage auf bestimmte Reize hin ihre Granula frei zu setzen. Diese<br />

Freisetzung von Mediatoren geschieht entweder explosionsartig in Form einer<br />

Degranulation oder selektiv durch Exozytose von bestimmten Mediatoren (sog. segmentale<br />

Degranulation oder „piecemeal degranulation“) (DVORAK et al., 1992;<br />

KAMINER et al., 1995).<br />

Eine Degranulation kann sowohl IgE-abhängig als auch IgE-unabhängig erfolgen,<br />

wobei eine IgE-unabhängige Mediatorfreisetzung im Gastrointestinaltrakt durch Gallensäuren,<br />

Komplementfaktoren, IgG-Immunkomplexe, Zytokine und verschiedene<br />

Peptidhormone wie Somatostatin, Substanz P und vasoaktives intestinales Peptid<br />

(GUILFORD, 1996) induziert werden kann. Die freigesetzten Mastzellmediatoren lassen<br />

sich unterteilen in präformierte Mediatoren, welche bis zu ihrer Ausschüttung in<br />

den Granula gelagert werden, und in neugebildete Mediatoren, welche erst nach einer<br />

IgE-abhängigen Aktivierung de novo synthetisiert werden. Zu den vorgefertigten<br />

Mediatoren gehören Histamin und Serotonin (beides biogene Amine), die Proteoglykane<br />

Heparin und Chondroitinsulfat E, neutrale Serinesterasen sowie verschiedene<br />

oxidative Enzyme, Wachstumsfaktoren und Zytokine. Zu den neugebildeten Mediatoren<br />

zählen verschiedene Lipidmediatoren und Zytokine.


Literaturübersicht 38<br />

produktion über einen negativen Feedback-Mechanismus an präsynaptischen<br />

Membranen.<br />

Histamin übt über die verschiedenen Rezeptoren ausserdem immunologische Funktionen<br />

aus, indem es die Antikörperproduktion initiiert (H 1 -Rezeptor vermittelt), durch<br />

suppressorische Lymphozyten aktiviert (H 2 -Rezeptor vermittelt) sowie chemotaktisch<br />

auf NK-Zellen, Monozyten und dendritische Zellen wirkt (H 4 -Rezeptor vermittelt)<br />

(GUILFORD, 1996; FOGEL et al., 2005; DAMAJ et al., 2007). Außerdem ist ein<br />

Großteil an allergischen Symptomen auf die Wirkung von Histamin auf H 1 -<br />

Rezeptoren zurück zu führen (FOGEL et al., 2005). Die höchsten Histaminkonzentrationen<br />

des Organismus werden in der Haut, in der Lunge sowie im Gastrointestinaltrakt<br />

erreicht (MÖSTL, 2009).<br />

2.4.4.2 Heparin<br />

Das Proteoglykan Heparin stellt mit seinen stark negativ geladenen Glykosaminglykan-Seitenketten<br />

den Bindungspartner für die biogenen Amine, neutrale Proteasen,<br />

Zytokine und Wachstumsfaktoren in den Mastzellgranula dar. Nach Freisetzung der<br />

Granula lösen sich die biogene Amine und die Zytokine von dem Heparin und binden<br />

an ihre jeweiligen Effektorzellen. Dahingegen verweilen die Proteasen Chymase und<br />

Tryptase länger an den Seitenketten des Heparins und bilden proteolytisch aktive<br />

Granulareste. Aufgrund dieses unterschiedlichen Bindungsverhaltens der Mediatoren<br />

steuert das Heparin die Aktivität und die Kinetik der einzelnen Mastzellmediatoren<br />

(ABBAS et al., 2005; LINDSTEDT and KOVANEN, 2006). Des Weiteren wurde in<br />

mehreren humanmedizinischen Studien ein anti-inflammatorischer Effekt von Heparin<br />

bei IBD Patienten festgestellt. So führt Heparin einerseits zu einer Hemmung der<br />

Rekrutierung von neutrophilen Granulozyten und zu einer Reduktion der proinflammatorischen<br />

Zytokine, anderseits verbessert Heparin die Bindungsfähigkeit von<br />

bFGF (basic fibroblast growth factor) und ermöglicht somit eine physiologische<br />

Wundheilung (DAY und FORBES, 1999; FOLWACZNY et al., 1999; PAPA et al.,<br />

2000).


Literaturübersicht 39<br />

2.4.4.3 Chymase und Tryptase<br />

Chymase und Tryptase gehören zu den neutralen Serinproteasen. Ihnen werden sowohl<br />

destruktive als auch reparative Funktionen zugeschrieben.<br />

Chymase kommt eine besondere Bedeutung bei der Homöostase des Bindegewebes<br />

zu (ABBAS et al., 2005; PEJLER et al., 2007). Im Rahmen dieser Gewebsmodulation<br />

kommt es einerseits zur Zerstörung von extrazellulärer Matrix durch Spaltung von<br />

Matrixproteinen wie Fibronektin und Vitronektin, andererseits zeigen sich die reparativen<br />

Fähigkeiten von Chymase in der Aktivierung von Fibroblasten (SCHECHTER et<br />

al., 1998; PEJLER et al., 2007). Zudem werden für Chymase immunmodulatorische<br />

Wirkungen durch Spaltung der Interleukine IL-5, IL-6, IL-13 sowie TNF-α vermutet<br />

(ZHAO et al., 2005).<br />

Tryptase verfügt genauso wie Chymase über destruktive und reparative Eigenschaften.<br />

Es spaltet ebenso Matrixproteine und entfaltet einen weiteren proinflammatorischen<br />

Effekt, indem es neutrophile Granulozyten rekrutiert und eine vermehrte Freisetzung<br />

von Mediatoren aus benachbarten Mastzellen induziert (PEJLER et al.,<br />

2007). Der reparative Einfluss von Tryptase erfolgt durch eine mitogene Wirkung auf<br />

Fibroblasten, Endothelzellen und glatte Muskelzellen, welches eine Sekretion von<br />

Matrixproteinen, Angiogenese und Gewebsmodulation initiiert (WELLE, 1997). Außerdem<br />

wiesen RAUTER et al. (2008) nach, dass die Tryptase des Menschen IgE<br />

aufspaltet und postulierten daher eine wichtige Rolle von Tryptase bei der Kontrolle<br />

von allergischen Reaktionen.<br />

2.5 Protoonkogen c-kit<br />

Das Protoonkogen c-kit kodiert das Wachstumsfaktor-Rezeptorprotein KIT (CD117).<br />

KIT gehört zu der Familie der Typ 3 Tyrosinkinaserezeptoren und spielt eine wichtige<br />

Rolle bei der Regulation des Zellwachstums und der Zellhomöostase (WILLIAMS et<br />

al., 1990; ZSEBO et al., 1990). CD117 bekam die Bezeichnung KIT in den 80er Jahren,<br />

als die zelluläre Homologie dieses Tyrosinkinaserezeptors mit dem V-kit, einem<br />

Onkogen des felinen Retrovirus HZ4-FeSV festgestellt wurde (BESMER et al., 1986;<br />

YARDEN et al., 1987). KIT, ein 145-160 Kilodalton schweres Transmembranprotein,<br />

ist der Rezeptor für Stammzellfaktor (Stem cell factor, SCF). Nach der Bindung von


Literaturübersicht 40<br />

Stammzellfaktor an KIT folgt eine Phosphorylierung des Tyrosinkinaserezeptors, wodurch<br />

eine Kaskade an intrazytoplasmatischen Signalen erzeugt wird, welche beim<br />

Zellwachstum und bei der Zellentwicklung eine wichtige Rolle spielen (ASHMAN,<br />

1999; TAYLOR und METCALFE, 2000). In der Humanmedizin ist die essentielle Bedeutung<br />

der Expression von c-kit für die fetale und adulte Entwicklung von Mastzellen,<br />

Melanozyten, hämatopoetischen Stammzellen, intraepithelialen Lymphozyten,<br />

Cajalzellen sowie Keimzellen in mehreren Arbeiten dargelegt worden (LAMMIE et al.,<br />

1994; TAYLOR und METCALFE, 2000; GIBSON und COOPER, 2002). Beim Menschen<br />

wurde die Expression von c-kit mittels Durchflusszytometrie, Immunhistochemie<br />

sowie molekularbiologischen Methoden sowohl in normalen Geweben als auch<br />

in Neoplasien festgestellt (MATSUDA et al., 1993; TSUURA et al., 1994; ARBER et<br />

al., 1998). Neben seinen Funktionen bei der Proliferation, Differenzierung sowie der<br />

Hemmung der Apoptose (MATSUDA et al., 1993; TSUURA et al. 1994), spielt<br />

Stammzellfaktor (SCF) als Ligand des c-kit Rezeptors vermutlich noch eine Rolle bei<br />

der Migration und Degranulation von Mastzellen (COLUMBO et al., 1992;<br />

MEININGER et al., 1992). Eine vermehrte c-kit Expression wurde für verschiedene<br />

neoplastische Erkrankungen des Menschen beschrieben wie Mastozytose, gastrointestinale<br />

stromale Tumore („gastrointestinal stromal tumors, GISTs“), und Lungenkrebs<br />

(KRYSTAL et al., 1996; LONGLEY et al., 1996; HIROTA et al. 1998).<br />

Der CD117-Rezeptor wurde mittels Immunhistochemie auch bei verschiedenen Tierspezies<br />

nachgewiesen (LONDON et al., 1996; KOMURO, 1999; REGUERA et al.,<br />

2000; BETTINI et al., 2003; FROST et al., 2003), wobei beim Hund ein ähnliches Expressionsmuster<br />

wie beim Menschen beobachtet wurde (MORINI et al., 2004).<br />

Im nicht-neoplastisch veränderten Darm des Hundes zeigen Mastzellen bei einer<br />

immunhistochemischen Reaktion mit einem polyklonalen CD117-Antikörper eine diffuse<br />

Färbung der Zellmembran und des Zytoplasmas (MORINI et al., 2004). Eine<br />

starke c-kit Rezeptor Expression weisen kanine Mastzelltumore auf, wobei mit steigender<br />

Aggressivität des Wachstumsverhaltens des Tumors auch die c-kit Expression<br />

steigt (REGUERA et al., 2000; PASSANTINO et al., 2008). MA et al. (1999) sowie<br />

LONDON et al. (1999) vermuten, dass Mutationen des c-kit Protoonkogens die<br />

Enstehung oder Progressivität kaniner Mastzelltumore beeinflussen.


Literaturübersicht 41<br />

2.6 Immunglobulin E<br />

Immunglobulin E (IgE) ist einer der Haupteffektoren beim anaphylaktischen Schock<br />

und spielt eine wichtige Rolle bei der Etablierung einer akuten, allergischen Reaktion<br />

in Haut und Schleimhautmukosa.<br />

IgE stellt ein monomeres Protein mit 4 Domänen in der schweren Kette und einem<br />

Molekulargewicht von 188 kDa dar. IgE wurde 1966 als letzter Isotyp der Immungobuline<br />

von dem japanischen Forscherehepaar ISHIZAKA (ISHIZAKA et al., 1966)<br />

entdeckt. Die späte Entdeckung ist durch die vergleichsweise geringe Konzentration<br />

von freiem IgE im Blutplasma zu erklären (ca. 30 ng/ml Serum im Vergleich zu 9<br />

mg/ml IgG 1 beim Menschen). Die Charakterisierung von kaninem Immunglobulin E<br />

erfolgte fast zeitgleich zu dem des Menschen (ROCKEY und SCHWARTZMAN,<br />

1967). IgE wird größtenteils von Plasmazellen lokal in der Haut oder in Schleimhäuten<br />

bzw. in den regionären Lymphknoten produziert und nur im geringeren Umfang in<br />

den Plasmazellen der Milz erzeugt, was möglicherweise die niedrige Serumkonzentration<br />

des Immunglobulins erklärt (TADA und ISHIZAKA, 1970; HALLIWELL, 1975).<br />

Ein wichtiger Unterschied zu den übrigen Immunglobulinen besteht darin, dass IgE<br />

vorwiegend zellgebunden vorliegt.<br />

IgE bindet an Fc-Rezeptoren, die auf Mastzellen, basophilen Granulozyten, Monozyten,<br />

Thrombozyten und Makrophagen vorkommen. Bei den Rezeptoren unterscheidet<br />

man zwischen dem hoch affinen FcεRI-Rezeptor und dem FcεRII-Rezeptor<br />

(CD23).<br />

Der FcεRI-Rezeptor wird hauptsächlich auf Mastzellen und basophilen Granulozyten<br />

exprimiert und führt nach Bindung von IgE an diesen Rezeptor auf Mastzellen und<br />

anschließender Aggregation von Antigenen an IgE zum sogenanten „bridging“ (siehe<br />

Kap. 2.3.4.3), wodurch inflammatorische Lipidmediatoren, Zytokine und Chemokine<br />

freigesetzt werden. Deren Ausschüttung lockt vermehrt basophile und eosinophile<br />

Granulozyten an, was wiederum eine Th 1 -Immunantwort verstärkt. TURNER und<br />

KINET (1999) wiesen nach, dass hohe IgE-Konzentrationen zu einer deutlichen Zunahme<br />

von FcεRI an der Oberfläche von Mastzellen führen und somit eine erhöhte<br />

Sensibilität dieser Zellen gegenüber einer Aktivierung durch spezifische Antigene<br />

sowie eine stärkere IgE-vermittelte Freisetzung von Zytokinen und chemischen Me-


Literaturübersicht 42<br />

diatoren bewirken. HUMBERT et al. (1996) wiesen zudem nach, dass die Expression<br />

von FcεRI in der Tunica mucosa der Nase und Lunge bei Individuen mit allergischer<br />

Rhinitis sowie Asthma erhöht ist. Außerdem führt eine durch Allergene hervorgerufene<br />

Aktivierung von Mastzellen zu einer erhöhten Interaktion dieser Zellen mit CD40<br />

exprimierenden dendritischen Zellen und B-Zellen Dieser Kontakt mit B-Zellen sowie<br />

die Sekretion der Interleukine 4 und 13 induzieren ein Antikörper-Switching zu IgE,<br />

und stellen gleichzeitig einen positiven Rückkopplungsmechanismus für die lokale<br />

IgE Synthese dar (GOULD et al., 2003).<br />

Bei einer Quervernetzung von FcεRI-Rezeptoren nach Antigenbindung von IgE auf<br />

basophilen Zellen werden Th 2 -Zytokine wie IL-2 und IL-13 freigesetzt. Auch Antigen<br />

präsentierende Zellen (APC) verfügen über FcεRI-Rezeptoren. Vor allem den dendritischen<br />

Zellen in der peripheren Blutbahn kommt eine besondere Bedeutung zu. Diese<br />

Zellen exprimieren zum einen eine größere Menge an FcεRI als z.B. Monozyten,<br />

zum anderen ist die Aktivierung von Th-Zellen durch dendritische Zellen 5 bis 10 Mal<br />

effizienter als durch Monozyten (MAURER et al., 1996). Dendritische Zellen migrieren<br />

von dem Ort der Antigenaufnahme zum regionären Lymphknoten, wo die Antigenpräsentation<br />

an Th-Zellen stattfindet. Dadurch bleibt ihr Wirkspektrum regional<br />

begrenzt. Die APC verfügen über starke immunmodulatorische Eigenschaften in<br />

Form von Zytokinen (z.B. IL-1 und TNF-α). Diese Zytokine locken wiederum<br />

proinflammatorische Zellen an. Somit spielen die APC nach Aktivierung ihrer FcεRI-<br />

Rezeptoren durch Allergene vermutlich eine wichtige Rolle bei der Enstehung<br />

und/oder Unterhaltung einer regionalen Entzündung bei allergischen Reaktionen<br />

(GOULD et al., 2003).<br />

Der FcεRII-Rezeptor weist eine geringere Affinität gegenüber IgE auf und kommt<br />

permanent auf B-Zellen vor. Eine Expression dieses Rezeptors kann durch IL-4 zudem<br />

auf Makrophagen, Thrombozyten, eosinophilen Granulozyten und T-Zellen induziert<br />

werden (ROMAGNANI, 2000; GOULD et al., 2003; ERB, 2007). FcεRII<br />

(CD23) ist beteiligt an einem negativen Rückkopplungsmechanismus der IgE Synthese.<br />

PAYET und CONRAD (1999) zeigten in verschiedenen Maus-Modellen, dass<br />

CD23 transgene Mäuse an IgE-Defizienz leiden, während CD23 knock-out Mäuse<br />

eine Überexpression an IgE aufweisen. Zudem wird FcεRII eine Rolle bei dem


Literaturübersicht 43<br />

Transport von IgE zugeschrieben. In einer Studie von YANG et al. (2000) waren<br />

CD23 exprimierende Enterozyten von Ratten mit Futtermittelallergie in der Lage, luminal<br />

gebildete IgE-Antigen-Komplexe durch das Epithel zu schleusen, wo das IgE<br />

eine lokale Hypersensitivitätsreaktion auslöste.<br />

Wie zuvor schon erwähnt, besteht die bekannteste Funktion von IgE in der Initiierung<br />

und Etablierung allergischer Reaktionen (GOULD et al., 2003; ERB, 2007;<br />

HAMMERBERG, 2009). Obwohl sowohl beim Menschen als auch beim Hund in verschiedenen,<br />

ambivalenten Studien eine Korrelation zwischen der gesamten und/oder<br />

Allergen-spezifischen IgE-Serumkonzentration einerseits und der klinischen Manifestation<br />

von allergischen Erkrankungen wie Asthma, atopische Dermatitis und Ernährungsüberempfindlichkeit<br />

anderseits nicht signifikant nachgewiesen werden konnte,<br />

ist eine Initiierungssrolle von IgE bei der Entzündung im Rahmen von allergischen<br />

Reaktionen jedoch in der einschlägigen Literatur unumstritten (HILL et al., 1995;<br />

FRASER et al., 2003; WOOD et al., 2007; WANG et al., 2008). Eine weitere Rolle<br />

von IgE wird in der schützenden Immunität bei parasitären Infektionen gesehen<br />

(CAPRON und CAPRON, 1994; TURNER et al., 2005; MITRE und NUTMAN, 2006).<br />

Außerdem haben mehrere epidemiologische Studien eine Korrelation zwischen der<br />

IgE-Konzentration des Blutserums und einer Resistenz gegen eine Infektion mit<br />

Helminthen für Mensch und Hund dargelegt (GUILFORD, 1996; GOULD et al.,<br />

2003). Einige Studien bezweifeln jedoch, ob spezifische Antikörper gegen Parasiten<br />

essentiell sind bei der Etablierung einer parasitären Immunität. ELSE und<br />

FINKELMAN (1998) postulieren, dass die durch Parasiten hervorgerufene IgE-<br />

Immunantwort unabhängig von der vom Wirtsorganismus eingeleiteten Entzündungsreaktion<br />

abläuft. HAMMERBERG (2009) beschreibt, dass bei adulten Hunden hohe<br />

Parasiten-spezifische IgE-Serumkonzentrationen keinen Schutz gegen eine Reinfektion<br />

mit gängigen Nematoden wie Trichuris und Ancylostoma gewährleisten.<br />

In einer quantitativen Studie von LOCHER et al. (2001) wurde mittels Immunhistochemie<br />

und in situ-Hybridisierung die Expression von IgE Protein, IgE-mRNA und IL-<br />

4 im Gastrointestinaltrakt von an IBD erkrankten Hunden untersucht. Im Vergleich zu<br />

gesunden Hunden ist die Expression von IgE Protein auf Zellen in der Darmmukosa<br />

bei an IBD erkrankten Tieren signifikant erhöht. Interessanterweise wurden in der


Literaturübersicht 44<br />

Tunica mucosa des Magendarmtraktes der Hunde kaum IgE mRNA oder IL-4 mRNA<br />

positive Zellen beobachtet. Vielmehr fand sich eine Häufung dieser Zellen in den<br />

Mesenteriallymphknoten. LOCHER et al. (2001) vermuten aufgrund ihrer Ergebnisse,<br />

dass eine Hypersensitivitätsreaktion auf bakterielle oder alimentäre Antigene pathogenetisch<br />

eine Rolle bei der kaninen IBD spielt.


Material und Methoden 45<br />

3 Material und Methoden<br />

3.1 Untersuchungsmaterial<br />

3.1.1 Probengewinnung<br />

Die Proben für die vorliegende <strong>Diss</strong>ertation wurden im Rahmen eines Kooperationsprojektes<br />

von Prof. Dr. Hewicker Trautwein (Institut für Pathologie, Stiftung <strong>Tierärztliche</strong><br />

<strong>Hochschule</strong> Hannover) und Prof. Dr. I. Nolte (Klinik für Kleintiere, Stiftung <strong>Tierärztliche</strong><br />

<strong>Hochschule</strong> Hannover) im Zeitraum von 2000 bis 2004 von 64 Hunden mit<br />

Verdacht auf chronische, idiopathische Darmentzündung gewonnen. Aus verschiedenen<br />

Lokalisationen des Gastrointestinaltraktes wurden dazu laparatomisch mehrere<br />

Vollschichtbioptate in der Klinik für Kleintiere entnommen und zur histopathologischen<br />

Untersuchung in 10%igem Formalin (pH 7, Fa. CHV Chemie-Vertrieb, Hannover)<br />

an das Institut für Pathologie übersandt. Alle bioptierten Hunde zeigten klinische<br />

IBD-Symptome wie chronischer Durchfall und/oder Erbrechen über einen Zeitraum<br />

von mindestens 3 Wochen. Einige Tiere zeigten zusätzlich Inappetenz, abdominalen<br />

Schmerz, Tenesmus oder Flatulenz. Andere differentialdiagnostisch relevante Erkrankungen<br />

wurden mittels labordiagnostischer, parasitologischer und sonstiger klinischer<br />

Untersuchungen weitestgehend ausgeschlossen. Die entnommenen Proben<br />

waren Bestandteil einer retrospektiven Studie von KLEINSCHMIDT et al. (2006) über<br />

die diagnostische Aussagekraft von Vollschichtbioptaten bei Hunden mit chronischer<br />

Darmentzündung.<br />

Aus der obengenannten Kasuistik wurden im Rahmen der vorliegenden Doktorarbeit<br />

an Proben von 11 Hunden immunhistochemische Untersuchungen durchgeführt<br />

(siehe Tabelle 3.1). Für Vergleichszwecke wurden transmurale Bioptate von 14<br />

histopathologisch darmgesunden Hunden verwendet (siehe Tabelle 3.2). Die Biopsieentnahme<br />

erfolgte laparatomisch unter Vollnarkose mithilfe einer 4 mm Stanze zur<br />

Entnahme von Hautbioptaten (Fa. GE Healthcare, Garbsen) an mehreren Lokalisationen<br />

des Gastrointestinaltraktes (Magen, Duodenum descendens, Jejunum, Ileum<br />

und Kolon descendens). Es stand jeweils eine Probe pro Lokalisation zur Verfügung.


Material und Methoden 46<br />

Die Kontrollhunde wurden anschließend aufgrund einer Grunderkrankung mit infauster<br />

Prognose ad tabulam euthanasiert (siehe Tabelle 3.2).<br />

3.1.2 Fixierung und Aufarbeitung der Proben<br />

Die aus der Klinik für Kleintiere übersandten Biopsien wurden für 24 Stunden in gepuffertem,<br />

10%igem Formalin (pH 7) fixiert und mithilfe eines Gewebeeinbettautomaten<br />

(Pathcenter, Fa. Thermofischer scientific inc., Dreieich) nach einem standardisierten<br />

Laborprotokoll in einer aufsteigenden Alkoholreihe entwässert, paraffingängig<br />

gemacht und in Paraffin verbracht. Die anschließende Einbettung in Paraplast Plus ®<br />

erfolgte an einem Paraffinarbeitsplatzgerät (Tissue Tek ® V Tec TM , Fa. Sakura Finetek,<br />

Torrance). Im weiteren Verlauf wurden von jedem Paraffinblock 2-3 µm dicke<br />

Serienschnitte an einem Schlittenmikrotom (Modell H400R) der Fa. Microm, Heidelberg,<br />

angefertigt, welche auf Objektträger aufgezogen und im Wärmeschrank bei<br />

65°C für 1,5 - 2 Stunden getrocknet wurden. Die anschließende Aufbewahrung der<br />

Gewebeschnitte bis zur Verwendung erfolgte bei Raumtemperatur im Dunkeln.


Material und Methoden 47<br />

Tabelle 3.1: Übersicht über die histopathologischen Befunde bei an eosinophiler<br />

Gastroenterokolitis erkrankten Hunden<br />

Lfd. Nr. E-Nr. Rasse Alter Geschlecht Magen Duodenum Jejunum Ileum Kolon<br />

1 E 4166/00 Labrador 4 J. MK + NU ++ NU +<br />

2 E 2739/00 RR 2 J. M + +++ ++ NA ++<br />

3 E 2282/03 DSH 7,5 J. WK + ++ o.b.B NU o.b.B<br />

4 E 4656/02 Dackel 6 J. WK NA NA ++ + NA<br />

5 E 1262/00 Dackel 3 J. M o.b.B o.b.B + NU ++<br />

6 E 3637/00 DSH 7 J. M o.b.B o.b.B + + +<br />

7 E 4248/03 Neufundl. 7,5 J. W o.b.B o.b.B o.b.B o.b.B +<br />

8 E 3895/03 Mischling 2,5 J. M o.b.B o.b.B o.b.B o.b.B ++<br />

9 E 4884/00 Chih. 1 J. W o.b.B o.b.B o.b.B o.b.B +<br />

10 E 5109/02 Labrador 1 J. M o.b.B o.b.B NA NA +<br />

11 E 3559/04 Weimar. 5,5 J. W NU + o.b.B o.b.B +<br />

Lfd. Nr. = laufende Nummer; E-Nr. = Einsendungsnummer; RR = Rhodesian Ridgeback; DSH = Deutscher Schäferhund; Neufundl.<br />

= Neufundländer; Chih. = Chihuahua; Weimar. = Weimaraner; J. = Jahr bzw. Jahre; M = männlich; MK = männlich kastriert;<br />

W = weiblich; WK = weiblich kastriert; + = geringgradige eosinophile Infiltration; ++ = mittelgradige eosinophile Infiltration;<br />

+++ = hochgradige eosinophile Infiltration; NU = nicht untersucht; NA = nicht auswertbar; o.b.B. = ohne besonderen Befund;<br />

Tabelle 3.2: Kontrollhunde und deren klinische Diagnosen<br />

Lfd. Nr. E-Nr. Rasse Alter Geschlecht Klinische Hauptdiagnose<br />

1 E 4558/02 Ir. Setter 1 M. W Dextroposition der Aorta<br />

2 E 2532/04 Retriever 2 M. M Leberzirrhose<br />

3 E 4899/00 Boxer 5 M. M Multiple Frakturen<br />

4 E 3761/04 Mops 7 M. M Neurologische Ausfallserscheinungen<br />

5 E 1708/00 Rottweiler 1 J. W Bandscheibenvorfall<br />

6 E 1246/00 Doberm. 3 J. M Nasales Plattenepithelkarzinom<br />

7 E 2474/00 Retriever 3,5 J. W Metastasierender abdominaler Tumor, Pankreatitis<br />

8 E 2996/00 Ber. Senn. 7 J. MK Intraorbitales Histiozytom<br />

9 E 4110/00 Rottweiler 7 J. W Osteosarkom<br />

10 E 3672/00 Neufundl. 8 J. M Kutanes Plattenepithelkarzinom<br />

11 E 1756/00 Mischling 8,5 J. W Mammatumor<br />

12 E 3066/00 Mischling 13 J. W Nierenversagen<br />

13 E 3642/00 Mischling 16 J. M Perianaldrüsentumor<br />

14 E-2631/00 Mischling 17 J. W Vaginaltumor<br />

Lfd. Nr. = laufende Nummer; E-Nr. = Einsendungsnummer; Ir. Setter = Irish Setter; Doberm. = Dobermann; Ber. Senn. = Berner<br />

Sennenhund; Neufundl. = Neufundländer; M. = Monat bzw. Monate; J. = Jahr bzw. Jahre; M = männlich; MK = männlich kastriert;<br />

W = weiblich;


Material und Methoden 48<br />

3.2 Hämalaun-Eosin (H.E.) Färbung<br />

Um die Verdachtsdiagnose einer chronischen idiopathischen Entzündung des<br />

Gastrointestinaltraktes zu überprüfen wurde von jeder eingesandten Gewebeprobe<br />

ein Paraffinschnitt mit Hämalaun-Eosin angefärbt. Die Färbung erfolgte vollautomatisiert<br />

mittels eines Färbeautomaten (Fa. Leica Microsystems Nusswell GmbH, Wetzlar)<br />

nach einem standardisierten Laborprotokoll. Die Gewebeschnitte wurden anschließend<br />

lichtmikroskopisch untersucht.<br />

3.3 Histologische Untersuchung der Gewebeproben und<br />

Einteilung in die Inflammatory Bowel Disease Formen<br />

Die Gewebeschnitte der Magen-Darm Biopsien wurden im Rahmen der Kasuistik von<br />

KLEINSCHMIDT et al. (2006) wie oben beschrieben einer H.E. Färbung unterzogen<br />

und anhand der histopathologischen Befunde bewertet und dem vorherrschenden<br />

Entzündungszelltyp entsprechend einer IBD-Form zugeordnet.<br />

Da bei einer histopathologischen Einteilung und/oder Graduierung die Subjektivität<br />

des Untersuchers eine Rolle spielt, wurden die Bioptate anhand des von JERGENS<br />

et al. (1992, 2003) entwickelten Einteilungsschemas für IBD beurteilt. Die Bewertung<br />

des Schweregrades der Erkrankung wird hierbei vor allem von der Entzündungszellinfiltration<br />

und den architektonischen Veränderungen der Darmmukosa bestimmt. In<br />

der Tabelle 3.3 sind die Beurteilungskriterien von JERGENS et al. (1992) zusammengefasst.<br />

Mittlerweile existiert von der „Gastrointestinal Standardization Group“<br />

der „World Small Animal Veterinary Association“ (WSAVA) eine als Richtlinie gedachte<br />

Veröffentlichung, welche die histopathologischen Kriterien bei der Diagnosefindung<br />

von IBD beschreibt. Bei diesem standardisierten Verfahren werden ähnlich<br />

wie bei JERGENS et al. (1992) morphologische Veränderungen der Schleimhaut<br />

(z.B. mukosale Atrophie oder Kryptdilatation) sowie der vorherschende Entzündungszelltyp<br />

in Epithel und Lamina propria anhand einer Graduierung berücksichtigt<br />

(DAY et al., 2008)


Material und Methoden 49<br />

Tabelle 3.3 Histologisches Graduierungsschema nach JERGENS et al. (1992)<br />

Grad der entzündlichen Veränderung<br />

Histopathologische Veränderung gerringgradig mittelgradig hochgradig<br />

Entzündungszellinfiltration x x x<br />

Architektonische Veränderungen<br />

(Kryptdilatation/-atrophie; Erosion/<br />

Ulzeration; Zottenatrophie/-fusion)<br />

- - x<br />

Darmepithel<br />

o.b.B.<br />

fokale Nekrose<br />

und/oder<br />

multifokale<br />

Nekrosen<br />

unreife Zellen<br />

x = vorhanden; - = nicht vorhanden; o.b.B. = ohne besonderen Befund;<br />

Für die vorliegende Arbeit wurden nur Proben von Hunden mit eosinophiler<br />

Gastroenterokolitis herangezogen. Bei diesen 11 Hunden der besagten Kasuistik<br />

wurde eine eosinophile Enteritis und/oder Kolitis festgestellt, wobei 3 Tiere zusätzlich<br />

eine Gastritis aufwiesen. Die Tabelle 3.1 gibt einen nach Darmabschnitten unterteilten<br />

Überblick über Grad und Veränderungen bei den erkrankten Hunden.


Material und Methoden 50<br />

3.4 Vorversuche zur Immunhistochemie und Immunfluoreszenz<br />

Im Rahmen dieser <strong>Diss</strong>ertation sollten Mastzellen sowie IgE-positive Zellen immunhistochemisch<br />

sichtbar gemacht werden. Dazu war außer immunhistochemischen<br />

Einzelfärbungen von IgE und c-kit, eine immunhistochemische Doppelmarkierung<br />

von IgE und c-kit vorgesehen. Obwohl die Einzelreaktionen zum Nachweis von IgE<br />

und c-kit immer positiv verliefen, konnte eine gleichzeitige Darstellung dieser Epitope<br />

mittels Doppelfäbung nicht erzielt werden. Die Etablierung einer geeigneten immunhistochemischen<br />

Fäbemethode wurde trotz Einsatz verschiedener Antikörper (direkt<br />

gekoppelte bzw. ungekoppelte Primärantikörper und Primär-/Sekundärantikörper<br />

verschiedener Firmen), unterschiedlicher Detektionssysteme (ABC-Methode mit und<br />

ohne Tyraminsignalverstärkung, AP-ABC-Methode), unterschiedlicher Demaskierungslösungen<br />

(Citratpuffer, Demaskierungslösung G, Pronase E, Proteinase K, Protease<br />

XIV sowie eine doppelte Demaskierung mit Citratpuffer und den verschiedenen<br />

anderen Demaskierungslösungen), und Färbereagenzien (Histogreen ® , VectorBlue ® ,<br />

DAB) nicht erreicht. Auch mittels Variieren der Inkubationszeiten, Verdünnungsstufen<br />

und der Reihenfolge der eingesetzten Antikörper konnte keine eindeutige Doppelmarkierung<br />

erzielt werden. In einem weiteren Anlauf wurde versucht, mittels Immunfluoreszenz<br />

eine Doppelmarkierung von IgE und c-kit zu erzielen (direkt gekoppelter<br />

IgE-FITC Antikörper sowie anti-CD117 Primärantikörper mit Cy3 Sekundärantikörper,<br />

Absorptionsspektrum 495 bzw. 550 nm). Obwohl auch hier die Einzelreaktionen gelangen,<br />

konnte eine gleichzeitige Darstellung der Epitope nicht erzielt werden


Material und Methoden 51<br />

3.5 Immunhistochemie<br />

Um die Beteiligung von Mastzellen und IgE-positiven Zellen zu untersuchen, wurden<br />

die Bioptate der 14 Kontrollhunde und der 11 an eosinophiler Gastroenteritis/Enteritis/Enterokolitis<br />

oder Kolitis erkrankten Tiere immunhistochemisch untersucht.<br />

Mastzellen tragen an ihrer Zelloberfläche einen sog. c-kit-Rezeptor, der sich<br />

immunhistologisch darstellen lässt (siehe Kapitel 2.5). Sowohl IgE als auch c-kit wurden<br />

mittels polyklonaler Antikörper und der Streptavidin-Biotin-Peroxidase-Komplex-<br />

Methode immunhistochemisch sichtbar gemacht.<br />

3.5.1 Antikörper und Seren<br />

Um Mastzellen darzustellen, wurde ein polyklonaler Antikörper aus dem Kaninchen<br />

gegen den humanen c-kit-Rezeptor CD117 (Fa. DakoCytomation GmbH, Hamburg)<br />

eingesetzt. IgE wurde mittels eines FITC-gekoppelten, polyklonalen Antikörpers aus<br />

der Ziege markiert (Fa. Bethyl, Montgomery, Texas, USA). Für die immunhistochemische<br />

Färbung von IgE wurde anschließend ein gegen FITC gerichteter polyklonaler<br />

Zweitantikörper aus der Ziege eingesetzt (Fa. Vector Laboratories Inc., Burlingame,<br />

Kalifornien, USA). Bei der Detektion von c-kit kam ein polyklonaler Sekundärantikörper<br />

aus der Ziege gegen Kaninchen IgG (H+L) der Fa. Vector Laboratories Inc. (Burlingame,<br />

Kalifornien, USA) zum Einsatz. Die beiden Primärantikörper wurden in<br />

Phosphat-gepufferter Kochsalzlösung (PBS), der zuvor 1%iges Serumalbumin (Fa.<br />

Sigma-Aldrich Chemie GmbH, Taufkirchen) zugegeben wurde, frisch angesetzt. Die<br />

beiden Sekundärantikörper wurden in 1000 µl gepuffertem PBS verdünnt. Alle verwendeten<br />

Antikörper wurden unverdünnt im Dunkeln bei 4°C kühl gelagert.<br />

Eine Übersicht der verwendeten Antikörper ist in Tabelle 3.4 dargestellt.


Material und Methoden 52<br />

Tabelle 3.4. Übersicht der verwendeten polyklonalen Primär- und Sekundärantikörper, des<br />

Detektionssystems bzw. der Verstärkungsreaktion<br />

Epitope<br />

Antikörper/<br />

Verdünnung<br />

Primär-<br />

Sekundär-<br />

Antikörper/<br />

Verdünnung<br />

Detektionssystem<br />

Verstärkungsreaktion<br />

bzw.<br />

c-kit<br />

Kaninchen<br />

Mensch<br />

Verd.1:500<br />

anti-<br />

CD117<br />

biot. Ziege anti-<br />

Kaninchen IgG<br />

Verd. 1:200<br />

ABC-biot. Tyramin-ABC<br />

IgE<br />

Ziege anti-Hund<br />

IgE, FITCkonjugiert<br />

Verd. 1:5000<br />

biot. Ziege anti-FITC<br />

Immunglobulin<br />

Verd. 1:200<br />

ABC<br />

biot. = biotinyliert; IgG = Immunglobulin G; IgE = Immunglobulin E; ABC = Avidin-Biotin-Peroxidase-<br />

Komplex; biot. Tyramin = biotinyliertes Tyramin; Verd. = Verdünnung<br />

3.5.2 Verstärkungsreaktion<br />

Bei den ersten immunhistochemischen Versuchen war bei der c-kit Farbreaktion eine<br />

deutliche unspezifische Hintergrundfärbung sichtbar. Neben den üblichen Maßnahmen<br />

(siehe Kap. 3.5.5) zur Reduzierung der Hintergrundfärbung wurde daher eine<br />

Verstärkungreaktion mit biotinyliertem Tyramin durchgeführt (VON WASIELEWSKI et<br />

al., 1997; TODA et al., 1999). Der Vorteil einer Verstärkungsmethode liegt darin,<br />

dass der Erstantikörper in einer viel höheren Verdünnungsstufe eingesetzt werden<br />

kann, was wiederum zur Folge hat, dass unspezifische Bindungsreaktionen des Antikörpers<br />

auf ein Minimum reduziert werden. Bei der tyraminverstärkten Immunhistochemie<br />

wird an einen bereits gebundenen, Peroxidase-markierten ABC-Komplex in<br />

einem weiteren Schritt zusätzlich biotinyliertes Tyramin gebunden. Durch die anschließende<br />

Reaktion von Tyramin mit Wasserstoffperoxid (H 2 O 2 ) entstehen neue<br />

Bindungsstellen, an die sich im darauf folgenden Schritt mit dem gleichen Peroxidase-markierten<br />

ABC-Komplex weitere Komplexanlagerungen anheften. Die Folge der


Material und Methoden 53<br />

Prozedur ist eine wesentliche Vermehrung von gebundener Peroxidase, was eine<br />

erhebliche Signalverstärkung bewirkt.<br />

3.5.3 Spezifitätskontrollen<br />

Spezifitätskontrollen, auch Negativ- bzw. Positivkontrollen genannt, dienen der Überprüfung<br />

der Reaktivität der eingesetzten Reagenzien und ermöglichen die Beurteilung,<br />

ob eine immunhistochemische Reaktion spezifisch oder unspezifisch ist. Als<br />

Positivkontrollen für die IgE-Reaktionen wurden Hautschnitte eines an allergischer<br />

Dermatitis erkrankten Hundes verwendet. Die H.E gefärbten Hautschnitte wiesen<br />

zahhlreiche Mastzellen, eosinophile Granulozyten und Plasmazellen auf. Zum Nachweis<br />

von c-kit wurden Schnitte eines gut differenzierten, kaninen Mastzelltumors sowie<br />

die obengenannten Hautschnitte mitgeführt. Als Negativkontrolle wurde pro 10 zu<br />

untersuchende Schnitte jeweils ein Gewebeschnitt eines Kontrollhundes mit normaler<br />

Darmmorphologie eingesetzt. Anstelle des Erstantikörpers für c-kit wurde Kaninchenserum<br />

nicht immunisierter Kaninchen verwendet. Hiermit wird eine potentielle<br />

unspezifische Bindung von im Primärantikörper enthaltenen Proteinen nachgeahmt.<br />

Das Kaninchenserum wurde in einer Konzentration von 1:3000 unter Verwendung<br />

von 1%igem PBS direkt vor Gebrauch frisch angesetzt. Bei der IgE-Reaktion wurde<br />

statt des Erstantikörpers gepuffertes PBS eingesetzt.<br />

3.5.4 Durchführung der Immunhistochemie (ABC-Methode)<br />

3.5.4.1 Protokoll der IgE-Reaktion<br />

1. Entparaffinierung der formalinfixierten Paraffinschnitte in Rotihistol (Fa. Roth C.<br />

GmbH & Co. KG, Karlsruhe), 3x5 Minuten.<br />

2. Rehydrierung der Schnitte in einer absteigenden Alkoholreihe (Isopropanol,<br />

90%iger und 70%iger Alkohol, jeweils 5 Minuten).<br />

3. 30 minütige Hemmung der endogenen Peroxidase in 0,5%igem Wasserstoffperoxid<br />

(Fa. VWR TM International GmbH, Darmstadt) bei Raumtemperatur.<br />

4. Dreimaliges Spülen der Schnitte in PBS für 5 Minuten bei Raumtemperatur.<br />

5. Enzymatische Demaskierung der Antigene mit Pronase E (Fa. Merck, Darmstadt)<br />

für 20 Minuten bei 37°C im Brutschrank.


Material und Methoden 54<br />

6. Dreimaliges Spülen der Schnitte in PBS für 5 Minuten bei Raumtemperatur.<br />

7. Objektträger auf Shandon Coverplates TM und in Shandon Sequenza ® -Slide<br />

Racks überführen (beides von der Fa. Thermo Electron, Dreieich).<br />

8. Überschichten der Gewebsschnitte mit 1:5 verdünntem, inaktiviertem Ziegen-<br />

Normalserum in PBS, 20 minütige Inkubation bei Raumtemperatur.<br />

9. Inkubation der Schnitte mit dem FITC-konjugierten Ziege anti-Hund IgE Primär-<br />

Antikörper (Fa. Bethyl, Montgomery, Texas, USA), Verdünnung 1:5000 in<br />

1%igem bovinem Serumalbumin (BSA) für 18 Stunden bei 4°C.<br />

10. Dreimaliges Spülen der Schnitte in PBS für 5 Minuten bei Raumtemperatur.<br />

11. Inkubation der Schnitte mit dem Sekundär-Antikörper (biotinyliertes Ziege anti-<br />

FITC-Ig der Firma Vector Laboratories Inc., Burlingame, Kalifornien, USA), Verdünnung<br />

1:200.<br />

12. Dreimaliges Spülen der Schnitte in PBS für 5 Minuten bei Raumtemperatur.<br />

13. Inkubation der Schnitte mit ABC-Reagenz für 30 Minuten bei Raumtemperatur<br />

(Fa. Vector Laboratories Inc., Burlingame, Kalifornien).<br />

14. Dreimaliges Spülen der Schnitte in PBS für 5 Minuten bei Raumtemperatur.<br />

15. Überführen der Gewebsschnitte aus den Coverplates zurück in Küvetten.<br />

16. Enzymhistochemische Reaktion mit gefiltertem 3`3 Diaminobenzidin-<br />

Tetrahydrochlorid (DAB, Sigma-Aldrich), gelöst in PBS mit 0,05%igem H 2 O 2 für<br />

10 Minuten bei Raumtemperatur auf einem Magnetrührer.<br />

17. Einmaliges Waschen der Schnitte in PBS für 5 Minuten bei Raumtemperatur.<br />

18. Verbringen in fließendes Leitungswasser und 10 Minuten spülen.<br />

19. Gegenfärben der Schnitte mit Hämalaun nach Mayer (Roth, Karlsruhe) für 10<br />

Sekunden bei Raumtemperatur.<br />

20. Bläuen der Schnitte in fließendem Leitungswasser für 5 Minuten bei Raumtemperatur.<br />

21. Entwässern der Gewebsschnitte in einer aufsteigenden Alkoholreihe (50%iger-,<br />

70%iger-, 96%iger-Alkohol, 2 x Essigsäure-n-butylester, jeweils 5 Minuten).<br />

22. Eindecken der Objektträger mit Roti ® -Histokitt (Fa. Roth, Karlsruhe).


Material und Methoden 55<br />

3.5.4.2 Protokoll der c-kit-Reaktion<br />

1. Entparaffinierung der formalinfixierten Paraffinschnitte in Rotihistol (Fa. Roth C.<br />

GmbH & Co. KG, Karlsruhe), 3x5 Minuten.<br />

2. Rehydrierung der Schnitte in einer absteigenden Alkoholreihe (Isopropanol,<br />

90%iger und 70%iger Alkohol, jeweils 5 Minuten).<br />

3. 30 minütige Hemmung der endogenen Peroxidase in 0,5%igem Wasserstoffperoxid<br />

(Fa. VWR TM International GmbH, Darmstadt) bei Raumtemperatur.<br />

4. Dreimaliges Spülen der Schnitte in PBS für 5 Minuten bei Raumtemperatur.<br />

5. Thermische Demaskierung der Antigene mit Citratpuffer (Fa. Quartett, Berlin) für<br />

20 Minuten bei 90°C in der Mikrowelle.<br />

6. Dreimaliges Spülen der Schnitte in PBS für 5 Minuten bei Raumtemperatur.<br />

7. Objektträger auf Shandon Coverplates TM und in Shandon Sequenza ® -Slide<br />

Racks überführen (beides von der Fa. Thermo Electron, Dreieich).<br />

8. Überschichten der Gewebsschnitte mit 1:5 verdünntem, inaktiviertem Ziegen-<br />

Normalserum in PBS, 20 minütige Inkubation bei Raumtemperatur.<br />

9. Inkubation der Schnitte mit Kaninchen anti-Mensch CD117 Primär-Antikörper<br />

(Fa. DakoCytomation GmbH, Hamburg), Verdünnung 1:500 in 1%igem bovinem<br />

Serumalbumin (BSA) für 2 Stunden bei 37°C im Brutschrank.<br />

10. Dreimaliges Spülen der Schnitte in PBS für 5 Minuten bei Raumtemperatur.<br />

11. Inkubation der Schnitte mit dem Sekundär-Antikörper (biotinyliertes Ziege anti-<br />

Kaninchen IgG der Firma Vector Laboratories Inc., Burlingame, Kalifornien,<br />

USA).<br />

12. Dreimaliges Spülen der Schnitte in PBS für 5 Minuten bei Raumtemperatur.<br />

13. Inkubation der Schnitte mit ABC-Reagenz für 30 Minuten bei Raumtemperatur<br />

(Fa. Vector Laboratories Inc., Burlingame, Kalifornien).<br />

14. Dreimaliges Spülen der Schnitte in PBS für 5 Minuten bei Raumtemperatur.<br />

15. Überschichten der Gewebsschnitte mit 0,5%igem Tyramin ( Fa. Pierce, Rockford<br />

Illinois, USA).<br />

16. Dreimaliges Spülen der Schnitte in PBS für 5 Minuten bei Raumtemperatur.<br />

17. Erneute Inkubation der Schnitte mit ABC-Reagenz für 15 Minuten bei Raumtemperatur.


Material und Methoden 56<br />

18. Dreimaliges Waschen der Schnitte in PBS für 5 Minuten bei Raumtemperatur.<br />

19. Überführen der Gewebsschnitte aus den Coverplates zurück in Küvetten.<br />

20. Enzymhistochemische Reaktion mit gefiltertem 3’3 Diaminobenzidin-<br />

Tetrahydrochlorid (DAB, Sigma-Aldrich), gelöst in PBS mit 0,05%igem H 2 O 2 für<br />

10 Minuten bei Raumtemperatur auf einem Magnetrührer.<br />

21. Einmaliges Waschen der Schnitte in PBS für 5 Minuten bei Raumtemperatur.<br />

22. Verbringen in fließendes Leitungswasser und 10 Minuten spülen.<br />

23. Gegenfärben der Schnitte mit Hämalaun nach Mayer (Roth, Karlruhe) für 10 Sekunden<br />

bei Raumtemperatur.<br />

24. Bläuen der Schnitte in fließendem Leitungswasser für 5 Minuten bei Raumtemperatur.<br />

25. Entwässern der Gewebsschnitte in einer aufsteigenden Alkoholreihe (50%iger,<br />

70%iger, 96%igerAlkohol; 2 x Essigsäure-n-butylester, jeweils 5 Minuten).<br />

26. Eindecken der Objektträger mit Roti ® -Histokitt (Fa. Roth, Karlsruhe).<br />

3.5.5 Unspezifische Hintergrundfärbung<br />

Um eine unspezifische Hintergrundfärbung zu vermeiden wurden bei der Durchführung<br />

der immunhistochemischen Untersuchungen verschiedene Maßnahmen ergriffen.<br />

Zum einen gilt es, die endogene Enzymaktivität des Gewebes zu unterbinden<br />

und zum anderen, unspezifische Antikörperbindungen zu vermeiden. Um die endogene<br />

Peroxidase des Darms zu hemmen, welche bei einer Detektion mit dem ABC-<br />

System stört, wurden die Schnitte nach der Entparaffinierung des Gewebes in<br />

0,5%igem Wasserstoffperoxid (H 2 O 2 ) gespült. Um eine unspezifische Bindung von<br />

Antikörper an Gewebeproteine zu vermeiden, wurden die Schnitte zuvor mit 1:5 verdünntem,<br />

inaktiviertem Ziegen-Normalserum überschichtet. Durch die Serumproteine<br />

werden hydrophobe Wechselwirkungen abgeschirmt und die anschließende Inkubation<br />

mit dem Primärantikörper führt ausschließlich zur spezifischen Bindung an dessen<br />

Epitope. Das hierbei verwendete Blockserum stammt aus der Tierspezies, in<br />

welcher der Sekundärantikörper hergestellt wurde, was zusätzlich eine unspezifische<br />

Bindung des Sekundärantikörpers vermeidet. Eine weitere Maßname, um die Bindung<br />

des hydrophoben Erstantikörpers an Gewebeproteine zu vermeiden, stellt die


Material und Methoden 57<br />

Zugabe von 1%igem Rinderserumalbumin (BSA) zum Verdünnungsmedium des Antikörpers<br />

dar. Dabei binden sich die hydrophoben Immunglobuline an die Proteine<br />

des Verdünnungsmediums und können somit nicht mehr mit den Gewebsproteinen<br />

reagieren.<br />

Da bei immunhistochemischen Reaktionen mithilfe eines konventionellen ABC-<br />

Systems (pH-Wert von 7,6) häufig eine unspezifische Färbung von Mastzellen auftritt,<br />

wurde der pH-Wert des zur Verdünnung der ABC-Substrate verwendeten PBS<br />

von 7,4 auf 9,4 erhöht. Diese von BUSSOLATI und GUGLIOTTA (1983) beschriebene<br />

Methode verhindert, dass die basischen Gruppen des Avidins mit dem in Mastzellen<br />

enthaltenen Heparin reagieren. Ausserdem wurde bei der c-kit-Färbung zur Reduzierung<br />

der Hintergrundfärbung eine Verstärkungsreaktion mit Tyramin eingesetzt<br />

(siehe dazu Kap. 3.5.2).<br />

3.6 Auswertung der immunhistochemischen Reaktionen<br />

Die lichtmikroskopische Auswertung der immunhistochemisch gefärbten Schnittpräparate<br />

erfolgte an einem Mikroskop des Types Axiophot (Fa. Zeiss, Oberkochen)<br />

unter Zuhilfenahme eines 12,5 x 12,5 mm großen 10er-Netzmikrometerokulars (Fa.<br />

Zeiss, Oberkochen) mit einem 40er Objektiv (400-fache Vergrößerung). Es wurden<br />

nur Zellen berücksichtigt, die eine deutliche Färbung aufwiesen und in denen der<br />

Zellkern vollständig oder zumindest teilweise zu erkennen war. Die Anzahl der positiv<br />

gefärbten Zellen wurde pro Darmabschnitt ermittelt. Zusätzlich wurden die positiven<br />

Zellen für Zotten und Krypten separat gezählt. Dazu wurde das 10 x 10 Felder umfassende<br />

Gitternetz des Netzokulars so ausgerichtet, dass der untere Rand sich parallel<br />

zum Übergang der Zotten/Kryptenregion befand. Anschließend wurde der obere<br />

Rand des Gitternetzes zum Zotten/Kryptenübergang ausgerichtet und so die positiven<br />

Zellen im Kryptbereich ermittelt. Da es an der Magenschleimhaut keine Zotten<br />

gibt, wurde diese in die obere bzw. untere Hälfte der Tunica mucosa unterteilt. Es<br />

wurden nur in der Lamina propria lokalisierte Zellen gezählt. Optisch leere Räume,<br />

wie Darmlumen oder Lumina von großen Blut- und Lymphgefäßen wurden von der<br />

Gesamtfläche substrahiert. Wenn es die Bioptatgröße zuließ, wurden pro Darmlokalisation<br />

fünf Zählungen mit Zotten und fünf Zählungen mit Krypten ausgewertet. Die-


Material und Methoden 58<br />

se Zellzahlen wurden anschließend auf eine standardisierte Fläche von 1 mm 2 umgerechnet.<br />

In Abbildung 3.1 ist eine schematische Darstellung der Auszählmethode<br />

abgebildet.<br />

Abbildung 3.1: Schematische Darstellung des Zählgitters im Magen-Darm-Trakt<br />

Auszählung Magen<br />

Auszählung Darm<br />

Upper (5 Felder)<br />

Tun.<br />

Mucosa<br />

50 %<br />

Lower (5 Felder)<br />

Zotten (5 Felder)<br />

Krypten (5 Felder)<br />

Tun. Mucosa = Tunica mucosa; upper = obere Hälfte der Tunica mucosa; lower = untere Hälfte der Tunica mucosa;<br />

karierte Fläche = Auszählgitter (10 x 10 Felder) des Netzokulars, optisch leere Räume, wie z.B. das Darmlumen, wurden substrahiert;<br />

3.7 Statistische Auswertung<br />

Die statistische Auswertung der in den verschiedenen Färbungen erhobenen Mastzellzahlen/mm<br />

2 erfolgte mit dem Statistikprogramm SAS (Version 9.1; SAS Institute<br />

Inc. 2002-2003, Cary, USA) Als erstes wurde ermittelt, ob die vorliegenden Daten<br />

normal verteilt waren. Da dies nicht der Fall war, kamen ausschließlich nichtparametrische<br />

Tests zur Anwendung. Um einen altersabhängigen Vergleich der Expressionsmuster<br />

für c-kit-Rezeptor und IgE zu ermöglichen, wurden die Kontrollhunde<br />

in 3 Altersgruppen eingeteilt: Eine Gruppe (n =5) beinhaltete juvenile Hunde im<br />

Alter von 1 Monat bis 1 Jahr, eine zweite Gruppe (n = 4) umfasste Tiere mittleren<br />

Alters zwischen 3 und 7 Jahren und die dritte Gruppe (n = 5) enthielt ältere Hunde<br />

zwischen 8 und 17 Jahren. Von einer Unterteilung der erkrankten Hunde in 3 Altersgruppen<br />

wurde aufgrund der für statistische Zwecke zu kleinen Tierzahl (n = 11) abgesehen.<br />

Für den Vergleich zwischen den einzelnen Gruppen, also ein Vergleich verbundener<br />

Stichproben, wurde der Wilcoxon signed rank test angewendet. Die Daten der stan-


Material und Methoden 59<br />

dardisierten Flächen (Zotte / Krypte bzw. upper / lower) wurden hierzu zu einem Wert<br />

pro Darmlokalisation zusammen gefasst (d.h. 1 Wert für z.B. die Zahl der IgE positiven<br />

Zellen/mm 2 für das Duodenum). Für den Vergleich der positiven Zellzahlen zwischen<br />

Krypten und Zotten eines bestimmten Darmsegmentes innerhalb einer Gruppe<br />

kam der Friedman-Test für sog. „repeated measurements“ zum Einsatz. Die statische<br />

Signifikanz wurde bei einem p-Wert von


Ergebnisse 60<br />

4 Ergebnisse<br />

4.1 Histopathologische Befunde bei Kontrollhunden in der<br />

Hämalaun-Eosin Färbung<br />

Die H.E. gefärbten Gewebeproben der Kontrollhunde wurden genau wie die von an<br />

IBD erkrankten Hunden, im Vorfeld dieser <strong>Diss</strong>ertation einer Untersuchung nach dem<br />

histopathologischen Graduierungsschema von JERGENS et al. (1992) unterzogen<br />

(siehe Tabelle 3.3). Alle untersuchten Magen-Darm-Bioptate waren hierbei ohne besonderen<br />

Befund bewertet worden.<br />

4.2 Histopathologische Befunde bei an eosinophiler<br />

Gastroenterokolitis erkrankten Hunden in der Hämalaun-Eosin<br />

Färbung<br />

Für die vorliegende Arbeit wurden die Proben von 11 an eosinophiler Gastroenteritis/Enterokolitis/Kolitis<br />

bzw. Gastroenterokolitis (EGE/EEK/EK/EGEK) erkrankten Tieren<br />

untersucht. Zehn von 11 Hunden wiesen eine gering- bis hochgradige eosinophile<br />

Kolitis auf. Bei 4 dieser Tiere wurde zusätzlich eine gering- bis mittelgradige eosinophile<br />

Enteritis und bei 3 weiteren Hunden eine gering- bis hochgradige eosinophile<br />

Gastroenterokolitis beobachtet. Ein Hund zeigte eine mittelgradige eosinophile<br />

Gastroenteritis. Grad und Ausmaß der Veränderungen sind in Tabelle 3.1 dargestellt.<br />

4.3 Immunhistochemische Untersuchungen am kaninen<br />

Gastrointestinaltrakt<br />

Im Rahmen dieser Arbeit wurden Mastzellen in der Lamina propria des Gastrointestinaltraktes<br />

von Hunden anhand des c-kit- Rezeptors (CD117) immunhistochemisch<br />

sichtbar gemacht. Dieser Zytokin-Rezeptor befindet sich in Form eines Transmembranproteins<br />

an der Zelloberfläche und färbte sich mittels eines polyklonalen<br />

Antikörpers und der ABC-Methode mit DAB diffus kupferbraun an (siehe Kapitel 3.5).<br />

Das immunhistochemische Färbemuster der positiven Zellen stellte sich diffus zy-


Ergebnisse 61<br />

toplasmatisch dar, wobei die Zellmembran sich immer positiv darstellte und in einigen<br />

Fällen einen etwas kräftigeren Braunton aufwies als der restliche Zellkörper.<br />

Dasselbe Färbemuster liess sich für die mittels Immunfluoreszenz sichtbar gemachten<br />

Zellen feststellen.<br />

Die CD117 positiven Zellen wiesen vorwiegend 20-30 µm große, rundovale Zellkörper<br />

mit runden, leicht dezentral gelegenen Kernen auf. Bis zu einem Drittel der positiven<br />

Zellen zeigten eine elongierte Morphologie des Zellkörpers mit einem längsovalen<br />

Kern. Das Erscheinungsbild der CD117 positiven Zellen entsprach der für Mastzellen<br />

typischen Morphologie. Eine weitere CD117 exprimierende Zellpopulation im<br />

kaninen Gastrointestinaltrakt sind Cajalzellen. Letztere Zellen spielen eine Rolle bei<br />

der Darmmotilität und sind ausschließlich in der Tunica muscularis der Darmwand<br />

lokalisiert, welche im Rahmen dieser Arbeit nicht untersucht wurde.<br />

Ein weiterer Bestandteil dieser Arbeit war die immunhistochemische Darstellung von<br />

Immunglobulin E (IgE) positiven Zellen. Hierzu kam, wie bereits in Kapitel 3.5.1 beschrieben,<br />

ein polyklonaler Antikörper gegen IgE zum Einsatz. Die mit der ABC-<br />

Methode und DAB kräftig braun angefärbten Zellen waren größtenteils rund bis ellipsoid<br />

und 20 µm im Durchmesser. Etwa 20-30% der positiven Zellen wiesen einen<br />

langgestreckten Zellkörper mit einem elongierten, ovalen Kern auf. Auch hier stellte<br />

sich das immunhistochemische Färbemuster vorwiegend zytoplasmatisch dar, wobei<br />

wie für die CD117 positiven Zellen beschrieben, die mittels Immunfluoreszenz dargestellten<br />

Zellen ein überwiegend membrangebundenes Färbemuster zeigten. Die IgE<br />

positiven Zellen wiesen charakteristische, morphologische Eigenschaften von Mastzellen<br />

auf.<br />

In den nachfolgenden Grafiken ist die Expression von c-kit und IgE am kaninen<br />

Gastrointestinaltrakt abgebildet. Zum einen wird das horizontale Verteilungsmuster<br />

der c-kit bzw. IgE positiven Zellen in den untersuchten Magen-Darmabschnitten betrachtet,<br />

zum anderen die vertikale Verteilung im Bereich von Zotten und Krypten. Als<br />

erstes sind die Befunde der Kontrolltiere dargestellt. Darauf folgt die Darstellung der<br />

an EGEK erkrankten Tiere. Anschließend wird eine vergleichende Darstellung zwischen<br />

Kontrolltieren und an eosinophiler Gastroenterokolitis erkrankten Hunden vorgenommen.


Ergebnisse 62<br />

4.4 Expressionsmuster von c-kit-Rezeptor bzw. IgE positiven<br />

Zellen im Magendarmtrakt bei Kontrollhunden<br />

In den nachfolgenden Unterkapiteln und Grafiken wird das immunhistochemische<br />

Verteilungsmuster zuerst für den c-kit Rezeptor und anschließend für Immunglobulin<br />

E dargestellt. Die Kontrollhunde werden dabei sowohl in Ihrer Gesamtheit als auch in<br />

verschiedenen Altersgruppen betrachtet, um eine eventuelle altersabhängige Expression<br />

zu ermitteln. Die Kontrolltiere wurden dazu wie in Kapitel 3.7 beschrieben in<br />

3 verschiedene Altersgruppen unterteilt, welche miteinander verglichen wurden. In<br />

diesem Kapitel folgen als erstes die Ergebnisse des Vergleiches der einzelnen Darmlokalisationen<br />

(horizontales Verteilungsmuster) sowie die Verteilung im Bereich von<br />

Zotten und Krypten (vertikales Verteilungsmuster) der immunhistochemischen Reaktion<br />

für c-kit und Immunglobulin E. Anschließend wird eine vergleichende Darstellung<br />

der c-kit Expression einerseits und der IgE Expression anderseits im Magendarmtrakt<br />

der Kontrolltiere aufgeführt.<br />

4.4.1 Expressionsmuster von c-kit-Rezeptor (CD117) positiven Zellen<br />

bei Kontrollhunden<br />

4.4.1.1 Horizontales Expressionsmuster von c-kit-Rezeptor (CD117) positiven<br />

Zellen bei Kontrollhunden<br />

Bei Betrachtung der immunhistochemisch dargestellten c-kit-Rezeptor Expression in<br />

den einzelnen Magen-Darmabschnitten von darmgesunden Hunden waren die meisten<br />

c-kit-Rezeptor positiven Zellen im Jejunum und Ileum zu finden, während im Magen<br />

sowie im restlichen Darm eine mittlere Expression vorlag (siehe Abbildung 4.1).<br />

Eine signifikante Differenz bestand zwischen den Werten des Magens und Jejunums.<br />

Duodenum und Kolon wiesen statistisch auffällige Unterschiede im Vergleich zum<br />

Jejunum auf. Bei einer gesonderten Betrachtung der Zotten bzw. der Kryptregionen<br />

ergab sich ein ähnliches horizontales Verteilungsmuster (ohne Abbildung).


Ergebnisse 63<br />

Abbildung 4.1: Horizontales Verteilungsmuster c-kit tragender Zellen/mm 2 aller<br />

Magendarmlokalisationen von Kontrollhunden<br />

c-kit tragende Zellen / mm 2<br />

*<br />

°<br />

Ausreißerwerte<br />

p ≤ 0,05<br />

Beim Vergleich zwischen den unterschiedlichen Altersgruppen der Kontrollhunde<br />

ergab sich bei Betrachtung der c-kit-Rezeptor positiven Zellen im gesamten Gastrointestinaltrakt,<br />

ohne Berücksichtigung der einzelnen Abschnitte, keine altersassoziierte<br />

Signifikanz. Wie aus Abbildung 4.2 hervorgeht, konnte aber mit zunehmendem Alter<br />

eine absteigende Tendenz der Anzahl der c-kit positiven Zellen festgestellt werden.


Ergebnisse 64<br />

Abbildung 4.2: Vergleichende Darstellung c-kit tragender Zellen/mm 2 im gesamt Magendarmtrakt<br />

von Kontrollhunden unterschiedlichen Alters<br />

c-kit tragende Zellen / mm 2<br />

*<br />

°<br />

Ausreißerwerte<br />

Ein Vergleich zwischen den Altersgruppen für die einzelnen Magen-Darmabschnitte<br />

zeigte, dass die Tiere ≤1 Jahr (Gruppe 1) im Magen und im Dünndarm die höchste c-<br />

kit-Rezeptor Expression aufwiesen (siehe Abbildung 4.3). Die Hunde in einem Alter<br />

von 3 bis 7 Jahren wiesen im Magen und Dünndarm einen Abfall der CD117 Expression<br />

im Vergleich zu den Tieren der Gruppe 1 auf. Dahingegen wurde im Kolon für<br />

Hunde der Gruppe 2 die höchste Zahl an c-kit-Rezeptor positiven Zellen ermittelt.<br />

Darmgesunde Tiere im Alter von 8 bis 17 Jahren (Gruppe 3) wiesen für alle Abschnitte<br />

des Gastrointestinaltraktes die niedrigste Expression an CD117 auf. Ein ähnliches<br />

Expressionsmuster konnte bei der alleinigen Betrachtung der Zotten bzw. Kryptregionen<br />

des Gastrointestinaltraktes festgestellt werden (siehe Abbildung 4.4).


Ergebnisse 65<br />

Abbildung 4.3: Horizontales Verteilungsmuster c-kit tragender Zellen/mm 2 in den verschiedenen<br />

Magen-Darmabschnitten von Kontrollhunden unterschiedlichen Alters<br />

c-kit tragende Zellen / mm 2<br />

*<br />

°<br />

Ausreißerwerte<br />

Abbildung 4.4: Vergleichende Darstellung c-kit tragender Zellen/mm 2<br />

unterschiedlichen Alters in den Zotten bzw. Krypten<br />

von Kontrollhunden<br />

c-kit tragende Zellen / mm 2<br />

*<br />

°<br />

Ausreißerwerte<br />

Abbildung 4.3 und 4.4: M. = Monat bzw. Monate; J. = Jahr bzw. Jahre


Ergebnisse 66<br />

4.4.1.2 Vertikales Expressionsmuster von c-kit-Rezeptor (CD117) positiven<br />

Zellen bei Kontrollhunden<br />

In der immunhistochemischen Färbung des c-kit Rezeptors stellte sich die Verteilung<br />

der positiven Zellen im Bereich von Zotten und Krypten in Magen und Dünndarm fast<br />

einheitlich dar. Der einzige statistisch auffällige Unterschied (p ≤0,1) ergab sich im<br />

Kolon, wo in den Kryptregionen eine deutlich höhere Expression an CD117 beobachtet<br />

wurde als in den Zotten (Abbildung 4.5). Interesssant ist dass im Magen und vorderen<br />

Dünndarmabschnitt mehr c-kit positive Zellen in den Zotten zu finden waren,<br />

während sich dieses Verhältnis zum Dickdarm hin umkehrte.<br />

Abbildung 4.5: Vertikales Verteilungsmuster c-kit tragender Zellen/mm 2 in den verschiedenen<br />

Magen-Darmabschnitten von Kontrollhunden unterschiedlichen Alters<br />

c-kit tragende Zellen / mm 2<br />

*<br />

°<br />

Ausreißerwerte


Ergebnisse 67<br />

4.4.2 Expressionsmuster von Immunglobulin E positiven Zellen bei<br />

Kontrollhunden<br />

4.4.2.1 Horizontales Expressionsmuster von Immunglobulin E positiven Zellen<br />

bei Kontrollhunden<br />

Das horizontale Verteilungsmuster der IgE positiven Zellen war in den einzelnen Magen-Darmabschnitten<br />

der Gesamtheit der Kontrolltiere sehr homogen und ohne signifikante<br />

Unterschiede. Die meisten positiven Zellen wurden im Duodenum und Jejunum<br />

beobachtet (siehe Abbildung 4.6). Auch bei alleiniger Betrachtung des horizontalen<br />

Expressionsmusters von IgE positiven Zellen in den Zotten bzw. Krypten zeigte<br />

sich ein vergleichbares Verteilungsmuster ohne signifikante Unterschiede zwischen<br />

den einzelnen Lokalisationen (ohne Abbildung).<br />

Abbildung 4.6: Horizontales Verteilungsmuster Immunglobulin E tragender Zellen/mm 2 aller<br />

Magen-Darmlokalisationen von Kontrollhunden<br />

IgE tragende Zellen / mm 2<br />

*<br />

°<br />

Ausreißerwerte<br />

Eine Betrachtung der gastrointestinalen IgE Expression innerhalb der verschiedenen<br />

Altersgruppen von darmgesunden Tieren ergab einen signifikanten Unterschied zwischen<br />

Hunden der Altersgruppe 1 (1 Monat bis 1Jahr) und Hunden der Altersgruppe


Ergebnisse 68<br />

2 (2 bis 5 Jahre). Die sehr jungen Tiere der Gruppe 1 wiesen sehr wenige IgE positive<br />

Zellen auf. Auffällig ist der sprunghafte Anstieg der Expression von Altersgruppe 1<br />

zu Altersgruppe 2, während die Hunde der Altersgruppe 3 (8 bis 17 Jahre) zwar höhere<br />

IgE positive Zellzahlen als Tiere der Gruppe 1, aber niedrigere Zellzahlen als<br />

die Tiere der Gruppe 2 aufwiesen (Abbildung 4.7).<br />

Abbildung 4.7: Vergleichende Darstellung IgE tragender Zellen/mm 2 im gesamten<br />

Magendarmtrakt von Kontrollhunden unterschiedlichen Alters<br />

IgE tragende Zellen / mm 2<br />

*<br />

°<br />

Ausreißerwerte<br />

p ≤ 0,05<br />

Des Weiteren wurden bei einem altersabhängigen Vergleich der verschiedenen Magen-Darmabschnitte<br />

der Kontrolltiere erhebliche Unterschiede in der IgE Expression<br />

sichtbar. Wie in Abbildung 4.8 zu sehen ist, wurden auffällige Differenzen zwischen<br />

der Gruppe mit Tieren ≤ 1Jahr (Gruppe 1) und der Gruppe mit Hunden von 2 bis 7<br />

Jahren (Gruppe 2) in allen Magen-Darmabschnitten, mit Ausnahme des Duodenums,<br />

beobachtet. Die Hunde der Altersgruppe 1 hatten statistisch auffällig (p=0,06) weniger<br />

Immunglobulin E positive Zellen im Magen, Jejunum und Ileum als Tiere der<br />

Gruppe 2. Im Kolon war der Unterschied zwischen Altergruppe 1 und 2 statistisch<br />

signifikant (p ≤0,05). Ausserdem zeigte sich im Kolon eine auffällige Differenz<br />

(p=0,07) in der Expression von IgE positiven Zellen zwischen Hunden von 2 bis 7<br />

Jahren (Altersgruppe 2) und Tieren im Alter von 8 bis 17 Jahren (Gruppe 3).


Ergebnisse 69<br />

Wurden die Zotten bzw. Kryptregionen unabhängig voneinander betrachtet, ergab<br />

sich ein gleichartiges Verteilungsmuster, welches in Abbildung 4.9 dargestellt ist.<br />

Auch hier wiesen die Kontrollhunde der Altersgruppe 2 sowohl im Zotten- als auch im<br />

Kryptbereich signifikant mehr IgE positive Zellen auf als Tiere der Gruppe 1.<br />

Abbildung 4.8: Horizontales Verteilungsmuster IgE tragender Zellen/mm 2 in den verschiedenen<br />

Magen-Darmabschnitten von Kontrollhunden unterschiedlichen Alters<br />

IgE tragende Zellen / mm 2<br />

*<br />

°<br />

Ausreißerwerte<br />

p ≤ 0,05<br />

M. = Monat bzw. Monate; J. = Jahr bzw. Jahre


Ergebnisse 70<br />

Abbildung 4.9: Vergleichende Darstellung IgE tragender Zellen/mm 2 von Kontrollhunden<br />

unterschiedlichen Alters in den Zotten bzw. Krypten<br />

IgE tragende Zellen / mm 2<br />

*<br />

°<br />

Ausreißerwerte<br />

4.4.2.2 Vertikales Expressionsmuster von Immunglobulin E positiven Zellen<br />

bei Kontrollhunden<br />

Bei den untersuchten Kontrollhunden konnten für die Expression von IgE mittels U-<br />

Test keine signifikanten oder statistisch auffälligen Unterschiede zwischen Zotten<br />

und Krypten in den einzelnen Abschnitten des Gastrointestinaltraktes festgestellt<br />

werden. Während im Magen die IgE tragenden Zellen eher im apikalen Bereich der<br />

Tunica mucosa zu finden waren, stellte sich die vertikale Verteilung im Darmtrakt<br />

sehr ausgeglichen dar (siehe Abbildung 4.10).


Ergebnisse 71<br />

Abbildung 4.10: Vertikales Verteilungsmuster IgE tragender Zellen/mm 2 in den verschiedenen<br />

Magen-Darmabschnitten von Kontrollhunden unterschiedlichen Alters<br />

IgE tragende Zellen / mm 2<br />

*<br />

°<br />

Ausreißerwerte<br />

4.4.3 Vergleichende Darstellung des Expressionsmusters von c-kit<br />

und IgE positiven Zellen bei Kontrollhunden<br />

Wie man der Abbildung 4.11 entnehmen kann, waren in allen untersuchten Magen-<br />

Darmlokalisationen die Zahlen c-kit tragender Zellen höher als die der IgE positiven<br />

Zellen. Auch aus dem vertikalen Verteilungsmuster geht hervor, dass c-kit Rezeptor<br />

positive Zellen sowohl in den Zotten als auch in den Krypten zahlenmäßig überlegen<br />

waren, wobei keine signifikanten Differenzen festgestellt werden konnten (siehe Abbildung<br />

4.12).


Ergebnisse 72<br />

Abbildung 4.11: Vergleichende Darstellung des Expressionsmusters von c-kit und IgE<br />

positiven Zellen/mm 2 in den verschiedenen Magen-Darmabschnitten bei<br />

Kontrollhunden<br />

positive Zellen / mm 2<br />

*<br />

°<br />

Ausreißerwerte<br />

Abbildung 4.12: Vergleichende Darstellung des Expressionsmusters von c-kit und IgE<br />

positiven Zellen/mm 2 bei Kontrollhunden in den Zotten bzw. Krypten<br />

positive Zellen / mm 2<br />

*<br />

°<br />

Ausreißerwerte


Ergebnisse 73<br />

4.5 Expressionsmuster von c-kit-Rezeptor bzw. IgE positiven<br />

Zellen im Magendarmtrakt bei an eosinophiler<br />

Gastroenterokolitis erkrankten Hunden<br />

Auf den nächsten Seiten werden die horizontalen und vertikalen Verteilungsmuster<br />

des c-kit Rezeptors sowie die Expression von Immunglobulin E für an EGEK erkrankte<br />

Hunden grafisch dargestellt. Wie bei den Kontrolltieren (siehe Kapitel 4.4) folgt ein<br />

Vergleich zwischen dem gastrointestinalen Verteilungsmuster von c-kit und IgE der<br />

an eosinophiler Gastroenterokolitis erkrankten Hunde. Die Abbildungen 4.15 bis 4.18<br />

veranschaulichen die immunhistochemische Färbung des c-kit rezeptors mit DAB im<br />

Darmtrakt von an EGEK erkrankten Hunden.<br />

4.5.1 Expressionsmuster von c-kit-Rezeptor (CD117) positiven Zellen<br />

bei an eosinophiler Gastroenterokolitis erkrankten Hunden<br />

4.5.1.1 Horizontales Expressionsmuster von c-kit-Rezeptor (CD117) positiven<br />

Zellen bei an eosinophiler Gastroenterokolitis erkrankten Hunden<br />

Das Verteilungsmuster von immunhistochemisch sichtbar gemachten, c-kit tragenden<br />

Zellen weist bei den an EGEK erkrankten Hunden im Gegensatz zu den Kontrolltieren<br />

keine statistisch signifikanten Unterschiede beim Vergleich der einzelnen Lokalisationen<br />

auf (siehe Abbildung 4.13). Im Magen fand sich die geringste Zahl an c-<br />

kit positiven Zellen. Die Expression stieg in den danach folgenden Darmabschnitten<br />

an, um einen Peak im Jejunum zu erreichen und im Ileum ab zu fallen. Vom Magen<br />

bis zum Ileum war das Verteilungsmuster dem der Kontrollhunde ähnlich. Im Kolon<br />

war die c-kit Expression bei den EGEK Hunden allerdings höher als bei den Kontrolltieren<br />

(vergleiche Kapitel 4.4.1.1). Wurden nur die c-kit positiven Zellen in den Zotten<br />

bzw. den Krypten der einzelnen Darmabschnitte verglichen, so zeigte sich ein ähnliches<br />

horizontales Verteilungsmuster.


Ergebnisse 74<br />

4.5.1.2 Vertikales Expressionsmuster von c-kit-Rezeptor (CD117) positiven<br />

Zellen bei an eosinophiler Gastroenterokolitis erkrankten Hunden<br />

Die Betrachtung der Verteilung von c-kit tragenden Zellen zwischen Zotten und Krypten<br />

in den einzelnen Magen-Darmabschnitten ergab keine statistisch relevanten Unterschiede<br />

(siehe Abbildung 4.14). Im Jejunum sowie im Ileum war die Verteilung<br />

zwischen Krypten und Zotten fast ausglichen. Für den Magen und das Duodenum<br />

war die c-kit Expression in den Zotten höher als in den Krypten. Eine Ausnahme<br />

stellte das Kolon dar; hier war die Zahl der c-kit positiven Zellen etwas höher in den<br />

Krypten. Ein ähnliches Verteilungsmuster konnte auch bei den Kontrollhunden beobachtet<br />

werden, wobei die Kontrollhunde im Jejunum geringgradig mehr c-kit tragende<br />

Zellen in den Zotten als in den Kryptregionen aufwiesen (vergleiche Kapitel<br />

4.4.1.2).<br />

Abbildung 4.13: Horizontales Verteilungsmuster c-kit tragender Zellen/mm 2 aller Magendarmlokalisationen<br />

von Hunden mit EGEK<br />

c-kit tragende Zellen / mm 2<br />

*<br />

°<br />

Ausreißerwerte


Ergebnisse 75<br />

Abbildung 4.14: Vertikales Verteilungsmuster c-kit tragender Zellen/mm 2 aller<br />

Magendarmlokalisationen von Hunden mit EGEK<br />

c-kit tragende Zellen / mm 2<br />

*<br />

°<br />

Ausreißerwerte<br />

Abbildung 4.15: Kolonmukosa eines an eosinophiler Kolitis erkrankten Hundes (E 4248/03)<br />

Detail der tiefen Lamina propria mucosae. Die c-kit positiven Zellen zeigen eine zytoplasmäre rostbraune<br />

Färbung. Immunhistochemische Färbung mit DAB.


Ergebnisse 76<br />

Abbildung 4.16: Kolonmukosa eines Hundes mit EGEK (E 2739/00)<br />

c-kit positive Zellen in der tiefen Lamina propria mucosae (schwarze Pfeile). Immunhistochemische<br />

Färbung mit DAB.


Ergebnisse 77<br />

Abbildung 4.17: Jejunummukosa eines an EGEK erkrankten Hundes (E 2739/00)<br />

Abbildung 4.18: Jejunummukosa eines an EGEK erkrankten Hundes (E 2739/00)<br />

Abb. 4.17 und 4.18: c-kit positive Zellen in der Lamina propria mucosae in den Zotten sowie an der<br />

Zottenbasis (schwarze Pfeile). Einige Zellen wiesen einen elongierten, fusiformen Zellkörper auf (ungefüllte<br />

Pfeile). Abb. 4.18 ist eine Bildvergrößerung der Zotte im linken Bildabschnitt von Abb. 4.17.<br />

Immunhistochemische Färbung mit DAB.


Ergebnisse 78<br />

4.5.2 Expressionsmuster von Immunglobulin E positiven Zellen bei<br />

an eosinophiler Gastroenterokolitis erkrankten Hunden<br />

4.5.2.1 Horizontales Expressionsmuster von Immunglobulin E positiven Zellen<br />

bei an eosinophiler Gastroenterokolitis erkrankten Hunden<br />

Die Verteilung von IgE tragenden Zellen in den unterschiedlichen Abschnitten des<br />

Magendarmtraktes ist in Abbildung 4.19 dargestellt. Die Zahl an IgE positiven Zellen<br />

nimmt vom Magen bis zum Ileum stetig zu, um dann im Dickdarm wieder ab zu fallen.<br />

Es wurden, wie bei den Kontrollhunden, keine statistischen Signifikanzen zwischen<br />

den einzelnen Lokalisationen beobachtet, allerdings konnte keine Kongruenz<br />

zu dem Verteilungsmuster der darmgesunden Hunden festgestellt werden (vergleiche<br />

Kapitel 4.5.2.1). Wie auch schon bei den Kontrollhunden stellte sich das horizontale<br />

Verteilungsmuster der IgE positiven Zellen bei gesonderter Betrachtung der Zotten<br />

bzw. Krypten ähnlich dar (ohne Abbildung). Die Abbildungen 4.21 bis 4.23 zeigen<br />

die mit DAB immunhistochemisch dargestellte IgE positiven Zellen im Darm von an<br />

EGEK erkrankten Hunden.<br />

Abbildung 4.19: Horizontales Verteilungsmuster IgE tragender Zellen/mm 2 aller<br />

Magendarmlokalisationen von Hunden mit EGEK<br />

IgE tragende Zellen / mm 2<br />

*<br />

°<br />

Ausreißerwerte


Ergebnisse 79<br />

4.5.2.2 Vertikales Expressionsmuster von Immunglobulin E positiven Zellen<br />

bei an eosinophiler Gastroenterokolitis erkrankten Hunden<br />

Wie auch bei den Kontrollhunden, ergaben sich bei den an EGEK erkrankten Tieren<br />

keine statistisch signifikanten Unterschiede im Verteilungsmuster zwischen Zotten<br />

und Krypten für die immunhistochemische Darstellung von Immunglobulin E. Diese<br />

Festellung korrelierte ebenfalls mit dem vertikalen Expressionsmuster für c-kit Rezeptor<br />

sowohl der darmgesunden als auch der erkrankten Tiere (vergleiche Abbildungen<br />

4.5 und 4.14). In Abbildung 4.20 ist das vertikale Verteilungsmuster für IgE in<br />

den verschiedenen Magen-Darmabschnitten der an EGEK erkrankten Hunde dar<br />

gestellt. Mit Ausnahme des Magens, wo mehr IgE positiven Zellen in der apikalen als<br />

in der tiefen Lamina propria vorgefunden wurden, kamen in den Krypten des Darmtraktes<br />

die meisten IgE positiven Zellen vor. Dieses Verteilungsmuster war nahezu<br />

identisch mit dem der Kontrollhunde. Bei Betrachtung des gesamten Gastrointestinaltraktes,<br />

also ohne Berücksichtigung der einzelnen Abschnitte, ergab sich eine<br />

sehr ausgeglichene Verteilung zwischen Zotten und Krypten.<br />

Abbildung 4.20: Vertikales Verteilungsmuster IgE tragender Zellen/mm 2 aller<br />

Magendarmlokalisationen von Hunden mit EGEK<br />

IgE tragende Zellen / mm 2<br />

*<br />

°<br />

Ausreißerwerte


Ergebnisse 80<br />

Abbildung 4.21 : Ileummukosa eines an eosinophiler Enteritis erkrankten Hundes (E 4656/02)<br />

IgE positive Zellen in den Zotten sowie im Kryptbereich der Lamina propria mucosae des Ileums (Pfeile).<br />

Man beachte die für Mastzellen typische Morphologie der Zellen, insbesondere solche mit elongiertem<br />

Zellkörper (ungefüllte Pfeile). Immunhistochemische Färbung mit DAB.


Ergebnisse 81<br />

Abbildung 4.22: Jejunummukosa eines an EGE erkrankten Hundes (E 4166/00)<br />

Abbildung 4.23: Jejunummukosa eines an EGE erkrankten Hundes, Detail (E 4166/00)<br />

Abb. 4.22 und 4.23 : IgE positive Zellen im Kryptbereich des Ileums (schwarze Pfeile). Immunhistochemische<br />

Färbung mit DAB.


Ergebnisse 82<br />

4.5.3 Die Expressionsmuster von c-kit und IgE positiven Zellen bei<br />

an eosinophiler Gastroenterokolitis erkrankten Hunden im<br />

Vergleich<br />

Ein Vergleich zwischen den Verteilungsmustern von immunhistochemisch dargestelltem<br />

c-kit Rezeptor und IgE der erkrankten Hunde ergab für den gesamten Magendarmtrakt<br />

ein ähnliches Bild wie bei den Kontrolltieren. Wie aus Abbildung 4.24 hervorgeht,<br />

konnten keine statistischen Signifikanzen ausgemacht werden. Bei Betrachtung<br />

der vertikalen Verteilung war das Verhältnis c-kit/IgE tragender Zellen in Zotte<br />

und Krypte ebenfalls ausgeglichen (siehe Abbildung 4.25). Wie bereits bei den Kontrollhunden<br />

festgestellt wurde, übertraf die Zahl der c-kit positiven Zellen die der IgE<br />

tragenden Zellen (vergleiche Abbildungen 4.11 und 4.12).<br />

Abbildung 4.24: Vergleichende Darstellung des Expressionsmusters von c-kit und IgE<br />

positiven Zellen/mm 2 in den verschiedenen Magen-Darmabschnitten von<br />

Hunden mit EGEK<br />

positive Zellen / mm 2<br />

*<br />

°<br />

Ausreißerwerte


Ergebnisse 83<br />

Abbildung 4.25: Vergleichende Darstellung des Expressionsmusters von c-kit und IgE<br />

positiven Zellen/mm 2 von Kontrollhunden in den Zotten bzw. Krypten<br />

positive Zellen / mm 2<br />

*<br />

°<br />

Ausreißerwerte


Ergebnisse 84<br />

4.6 Vergleichende Darstellung der Expressionsmuster<br />

von c-kit bzw. Immunglobulin E zwischen an<br />

eosinophiler Gastroenterokolitis erkrankten Hunden<br />

und Kontrollhunden<br />

Beim Vergleich zwischen den Kontrollhunden einerseits und den an eosinophiler<br />

Gastroenterkolitis erkrankten Hunde andererseits zeigten sich sowohl bei Betrachtung<br />

des gesamten Magendarmtraktes als auch für die einzelnen Magen-<br />

Darmabschnitte hochsignifikante Differenzen in der Expression von c-kit und IgE.<br />

Nachfolgende Grafiken demonstrieren die unterschiedlichen Verteilungsmuster.<br />

4.6.1 Vergleich des horizontalen Expressionsmusters von c-kit-<br />

Rezeptor positiven Zellen zwischen Kontrollhunden und an<br />

eosinophiler Gastroenterokolitis erkrankten Hunden<br />

Im direkten Vergleich der Kontrolltiere mit den an EGEK erkrankten Tieren ergaben<br />

sich hochsignifikante Unterschiede bei Betrachtung des Gastrointestinaltrakts als<br />

ganzes. Im Magendarmtrakt der erkrankten Hunde waren doppelt soviele c-kit positive<br />

Zellen vorhanden als im Gastrointestinaltrakt der darmgesunden Tiere (ohne Abbildung).<br />

Auch in allen drei Dünndarmabschnitten sowie im Kolon wurden statistisch<br />

hochsignifikante Unterschiede festgestellt (siehe Abbildung 4.26). Des Weiteren lag<br />

im Magen eine statistisch auffällige Inkongruenz der c-kit Expression (p ≤0,1) zwischen<br />

Kontrollhunden und an EGEK erkrankten Hunden vor.<br />

In einem weiteren statistischen Test wurde die c-kit Expression der apikalen bzw.<br />

tiefen Lamina propria (im Dünndarm Zotten- und Kryptenregion) für die jeweiligen<br />

Magen-Darmabschnitte unabhängig voneinander berechnet. Hier ergaben sich<br />

gleichwertige Verteilungsmuster wie sie zuvor für die Gesamtheit der Magen-<br />

Darmwand errechnet wurden (ohne Abbildung).


Ergebnisse 85<br />

Abbildung 4.26: Vergleichende Darstellung c-kit positiver Zellen/mm 2 der verschiedenen<br />

Magendarmabschnitte von Kontrollhunden und Hunden mit EGEK<br />

c-kit tragende Zellen / mm 2<br />

*<br />

°<br />

Ausreißerwerte<br />

p ≤ 0,05<br />

4.6.2 Vergleich des horizontalen Expressionsmusters von Immunglobulin<br />

E positiven Zellen zwischen Kontrollhunden und<br />

an eosinophiler Gastroenterokolitis erkrankten Hunden<br />

Die an EGEK erkrankten Hunde wiesen eine statistisch signifikant erhöhte Expression<br />

an IgE im Gastrointestinaltrakt auf. Aus Abbildung 4.27 geht hervor, dass die Zahl<br />

der IgE tragenden Zellen bei diesen Tieren bis zu 4-mal höher war als bei den Kontrollhunden<br />

in den gleichen Abschnitten. Zwischen den Kontrollhunden und den an<br />

EGEK erkrankten Hunden lagen in allen Darmabschnitten zum Teil hochsignifikante<br />

Unterschiede vor. Ausserdem ähnelten die Ergebnisse der „krank-gesund“ Vergleiche<br />

der Immunglobulin E Expression für die einzelnen Magen-Darmabschnitte denen<br />

der c-kit Rezeptor Verteilung (vergleiche Abbildung 4.26). Wie schon zuvor bei der c-<br />

kit Rezeptor Expression beschrieben, spielte es keine Rolle, ob die Darmwand als<br />

ganzes oder jeweils unterteilt in Zotten und Krypten betrachtet wurde: In jedem Fall<br />

war die Zahl der IgE positiven Zellen bei den darmkranken Tieren signifikant erhöht<br />

(vergleiche Kapitel 4.6.1).


Ergebnisse 86<br />

Abbildung 4.27: Vergleichende Darstellung IgE positiver Zellen/mm 2 der verschiedenen<br />

Magendarmabschnitte von Kontrollhunden und Hunden mit EGEK<br />

IgE tragende Zellen / mm 2<br />

*<br />

°<br />

Ausreißerwerte<br />

p ≤ 0,05


Diskussion 87<br />

5 Diskussion<br />

In der vorliegenden Arbeit wurde das Expressionsmuster von c-kit und Immunglobulin<br />

E an darmgesunden sowie an eosinophiler Gastroenterokolitis erkrankten Hunden<br />

untersucht. Aus der einschlägigen Literatur geht hervor, dass die mögliche Beteiligung<br />

einer Hypersensitivitätsreaktion an der Pathogenese der kaninen IBD bereits<br />

von verschiedenen Autoren postuliert wurde (LOCHER et al., 2001; ALLENSPACH<br />

und GASCHEN, 2003; GERMAN et al., 2003; KLEINSCHMIDT et al., 2007).<br />

Untersuchungen zur Beteiligung einer Überempfindlichkeitsreaktion vom Typ I als<br />

mögliche Ursache für die kanine IBD existieren bislang im einschlägigen Schrifttum<br />

jedoch nur vereinzelt (LOCHER et al., 2001). Daher war es ein Ziel dieser Arbeit, das<br />

Vorkommen von IgE und c-kit positiven Zellen zu untersuchen, um weitere Hinweise<br />

auf die mögliche Beteiligung einer Hypersensitivitätsreaktion vom Typ I bei der eosinophilen<br />

Gastroenterokolitis des Hundes zu gewinnen.<br />

Bei den immunhistochemischen Untersuchungen im Rahmen dieser <strong>Diss</strong>ertation<br />

wurde zur Darstellung von Mastzellen im Darm des Hundes ein Antikörper gegen c-<br />

kit-Rezeptor (CD117) verwendet, während in anderen Studien neben metachromatischen<br />

Färbemethoden (mittels Kresylechtviolett und Toluidinblau), Antikörper gegen<br />

Tryptase und Chymase zum Einsatz kamen.<br />

5.1 Verteilungsmuster von c-kit sowie IgE positiven Zellen<br />

bei darmgesunden Hunden<br />

5.1.1 Horizontales Verteilungsmuster von c-kit positiven Zellen bei<br />

darmgesunden Hunden<br />

Bei den immunhistochemisch nachgewiesenen c-kit-Rezeptor (CD117) positiven Zellen<br />

handelt es sich wahrscheinlich um Mastzellen (siehe auch Kap. 4.3). Eine weitere<br />

CD117 exprimierende Zellpopulation im kaninen Gastrointestinaltrakt sind Cajalzellen.<br />

Letztere Zellen spielen eine Rolle bei der Darmmotilität und sind ausschließlich


Diskussion 88<br />

in der Tunica muscularis der Darmwand lokalisiert, welche im Rahmen dieser Arbeit<br />

nicht untersucht wurde.<br />

Bis auf einen signifikanten Unterschied zwischen Magen und Jejunum ergaben sich<br />

keine statistisch relevanten Unterschiede bei der Betrachtung des horizontalen Verteilungsmusters<br />

der CD117 positiven Mastzellen. Diese Ergebnisse korrelieren mit<br />

den Daten aus Studien von GERMAN et al. (1999a), LOCHER et al. (2001) und<br />

KLEINSCHMIDT et al. (2008). Wie in früheren Arbeiten wurden auch in der vorliegenden<br />

<strong>Diss</strong>ertation die meisten Mastzellen im Jejunum und Ileum gezählt (LOCHER<br />

et al., 2001; KLEINSCHMIDT et al., 2008). GERMAN et al. (1999a) detektierten in<br />

Jejunum und Ileum eine mittels Toluidinblau dargestellte hohe Anzahl an Mastzellen,<br />

wiesen aber im Vergleich zum Dünndarm höhere Mastzellzahlen im Kolon nach, was<br />

nicht mit den Ergebnissen dieser Studie übereinstimmt.<br />

Das vermehrte Vorkommen von Mastzellen in Jejunum und Ileum ist wahrscheinlich<br />

durch eine Akkumulation von GALT in Form von Peyerschen Platten in diesen<br />

Darmabschnitten bedingt, wobei Mastzellen hier als Regulator- bzw. Koordinatorzellen<br />

fungieren (KINET, 2007). Da Mastzellen den antiinflammatorischen Mediator Histamin<br />

enthalten, könnte die Funktion der Mastzellen darin bestehen, überschießende<br />

Immunreaktionen des GALTs auf Antigene, die von den M-Zellen in obengenannten<br />

Darmabschnitten präsentiert werden, im Keim zu ersticken.<br />

5.1.2 Vertikales Verteilungsmuster von c-kit positiven Zellen bei<br />

darmgesunden Hunden<br />

Ein signifikanter Unterschied in der Verteilung von c-kit-positiven Mastzellen zwischen<br />

Zotten und Krypten von darmgesunden Hunden konnte in keinem der untersuchten<br />

Darmabschnitte festgestellt werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurden im<br />

Magen der darmgesunden Hunde tendenziell mehr c-kit-positive Mastzellen im apikalen<br />

Teil der Tunica mucusa festgestellt, während sich im Kolon diese Zellen hauptsächlich<br />

in den Krypten befanden. KUBE et al. (1998) beschreiben ebenfalls höhere<br />

Mastzellzahlen für die apikale Lamina propria sowie für das Stratum subglandulare<br />

im Vergleich zur tiefen Lamina propria von Magen und Duodenum, während in der<br />

Studie von LOCHER et al. (2001) über eine erhöhte Zahl an Mastzellen in den


Diskussion 89<br />

Darmkrypten des Dickdarms berichtet wird. In beiden Arbeiten wurden - analog zu<br />

den eigenen Ergebnissen - keine Signifikanzen in der vertikalen Verteilung der Mastzellen<br />

festgestellt.<br />

Im Gegensatz zu den Daten der vorliegenden <strong>Diss</strong>ertation fanden sich bei<br />

KLEINSCHMIDT et al. (2008) signifikant mehr Mastzellen in den Krypten des kaninen<br />

Gastrointestinaltraktes. Andere Autoren beschreiben eine Anwesenheit von<br />

Mastzellen in der gesamten Lamina propria, weisen aber auf eine Häufung dieser<br />

Zellen in den tieferen Schichten der Tunica mucosa hin (SPINATO et al., 1990;<br />

GERMAN et al., 1999a; NOVIANA et al., 2004). Als mögliche Ursache für die Diskrepanz<br />

zwischen den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit und denen anderer Autoren,<br />

muss die Verwendung von Antikörpern und/oder Färbemethoden mit unterschiedlicher<br />

Sensitivität bzw. Spezifität für die Detektion der Mastzellen in Betracht gezogen<br />

werden, aber auch Unterschiede bei der Gewebefixierung oder der Morphometrie<br />

können zu abweichenden Ergebnissen geführt haben.<br />

5.1.3 Horizontales Verteilungsmuster von IgE positiven Zellen bei<br />

darmgesunden Hunden<br />

Nur sehr wenige Studien befassen sich mit dem Vorkommen von Immunglobulin E<br />

im kaninen Gastrointestinaltrakt. Wie bereits bei LOCHER et al. (2001) und<br />

GERMAN et al. (1999a) beschrieben, konnten auch in der vorliegenden Arbeit keine<br />

signifikanten Unterschiede in der horizontalen Verteilung der Immunglobulin E positiven<br />

Zellen zwischen den einzelnen Magendarmlokalisationen von darmgesunden<br />

Hunden festgestellt werden. Erstere Autoren beobachteten jedoch einen tendenziellen<br />

Anstieg von IgE positiven Zellen im Dickdarm.<br />

Aus einer Studie von KLEINSCHMIDT et al. (2008) zur Immunzellpopulation des gesunden<br />

kaninen Gastrointestinaltraktes ging eine nicht signifikante, aborale Abnahme<br />

von Immunglobulinen (IgA, IgM und IgG positive Zellen) hervor. In der vorliegenden<br />

Arbeit wurden die meisten IgE positiven Zellen im Ileum der Kontrollhunde gefunden.<br />

Wie bereits an anderer Stelle beschrieben, ist eine Häufung des Immunglobulins in<br />

diesem Darmabschnitt möglicherweise durch die Ansammlung von Darmimmungewebe<br />

in Form von Peyerschen Platten zu erklären. Welche Zellpopulation in der vor-


Diskussion 90<br />

liegenden Arbeit das Immungobulin E exprimierte konnte abschließend nicht geklärt<br />

werden. Aufgrund der Morphologie der IgE positiven Zellen und dem mit CD117<br />

identischen topografischen Verteilungsmuster der IgE positiven Zellen ist davon auszugehen,<br />

dass es sich größtenteils um IgE tragende Mastzellen handelt. Es kann<br />

jedoch nicht ausgeschlossen werden, dass es sich bei den positiven Zellen teilweise<br />

um Plasmazellen handelt.<br />

Sowohl LOCHER et al. (2001) als auch GERMAN et al (1999a) beschreiben für IgE<br />

positiven Zellen und Mastzellen ebenfalls ein identisches topografisches Verteilungsmuster<br />

im kaninen Magen-Darmtrakt. Beide Autoren schlussfolgern hieraus,<br />

dass es sich um ein und dieselbe Zellpopulation handelt (siehe auch Kap. 5.1.5).<br />

5.1.4 Vertikales Verteilungsmuster von IgE positiven Zellen bei<br />

darmgesunden Hunden<br />

Wie schon in früheren Studien festgestellt (JERGENS et al., 1996; GERMAN et al.,<br />

1999a; LOCHER et al., 2001), ergaben sich auch aus den eigenen Daten keine signifikanten<br />

Unterschiede bezüglich der Anzahl an IgE positiven Zellen zwischen Zotten<br />

und Krypten im Darmtrakt von Kontrollhunden. Aus den Ergebnissen der vorliegenden<br />

Arbeit ging ein ausgeglichenes, diffuses, vertikales Verteilungsmuster der IgE<br />

positiven Zellen hervor, welches ebenfalls von LOCHER et al. (2001) beschrieben<br />

wurde. GERMAN et al. (1999a) beobachteten eine Zunahme der Immunglobulin E<br />

positiven Zellen in Richtung Zottenbasis und Krypten. Eine frühe Studie von<br />

HALLIWELL (1975) beschreibt ein topografisch vorwiegend subepitheliales Vorkommen<br />

von Immunglobulin E in allen Magen-Darmlokalisationen. Allerdings ist letztere<br />

Arbeit mit Vorsicht zu interpretieren, da das untersuchte Gewebsmaterial verschiedene<br />

Stadien von gastrointestinalen Parasiten aufwies und somit nicht als „darmgesund“<br />

einzustufen ist.<br />

Bei Betrachtung anderer Proteine der Immunglobulinfamilie beschrieben<br />

KLEINSCHMIDT et al. (2008) eine Abnahme der IgA und IgM positiven Zellen in<br />

Richtung Zotte, gaben aber für Immunglobulin G ein eher diffuses Verteilungsmuster<br />

an. JERGENS et al. (1996) stellten im Duodenum von darmgesunden Hunden keine


Diskussion 91<br />

signifikanten Unterschiede in der Verteilung von IgA und IgG zwischen Zotten und<br />

Krypten fest, beobachteten aber eine periglanduläre Häufung von Immunglobulin A<br />

positiven Zellen in der Kryptregion der Lamina propria. Eine mögliche Ursache für die<br />

unterschiedliche Verteilung von IgE und auch IgG im Vergleich zu IgA und IgM könnte<br />

darin bestehen, dass beide letzteren Immunglobuline mit sog. polymerischen Immunglobulinrezeptoren<br />

(polymeric immunoglobulin receptor) interagieren (LAMM,<br />

1998; ASANO und KOMIYAMA, 2011). Diese Rezeptoren befinden sich an der Basalseite<br />

der Darmepithelzellen und sind vor allem in den Kryptregionen des Darmes<br />

lokalisiert (BRANDTZAEG, 1995). IgE und IgG nutzen diese Rezeptoren nicht, was<br />

eine gleichmäßige Verteilung dieser Immunglobuline in Zotten und Krypten erklären<br />

könnte.<br />

5.1.5 Vergleichende Darstellung des Verteilungsmusters von c-kit<br />

und IgE positiven Zellen bei darmgesunden Hunden<br />

Die vergleichende Darstellung der beiden immunhistochemischen Marker für Immunglobulin<br />

E und c-kit Rezeptor (CD117) ergab für alle untersuchten Magen-<br />

Darmlokalisationen eine höhere Anzahl an c-kit positiven als an IgE positiven Zellen.<br />

GERMAN et al. (1999a) wiesen im Gegensatz zu LOCHER et al. (2001) und der Verfasserin<br />

der vorliegenden Arbeit mehr Immunglobulin E positive Zellen als Mastzellen<br />

nach. Diese Diskrepanz der Ergebnisse ist möglicherweise durch individuelle Unterschiede<br />

der verwendeten Gewebe oder durch methodische Differenzen wie unterschiedliche<br />

Darstellungsmethoden für Mastzellen und/oder abweichende Auszählmethoden<br />

bedingt.<br />

Besonders viele IgE positive Zellen und c-kit positive Mastzellen waren im Ileum bzw.<br />

in Jejunum und Ileum lokalisiert. Letzteres spricht für einen generellen Anstieg der<br />

Immunzellpopulation in diesen GALT-reichen Darmabschnitten. Interessanterweise<br />

korrelierte sowohl das horizontale als auch das vertikale Verteilungsmuster der IgE<br />

positiven Zellen mit dem der c-kit-positiven Mastzellen. Die Studien von GERMAN et<br />

al. (1999a) sowie von LOCHER et al. (2001) beschrieben ebenfalls kongruente Verteilungsmuster<br />

für Mastzellen und Immunglobulin E positive Zellen. Aufgrund der<br />

identischen Topografie von Mastzellen und Immunglobulin E positiven Zellen inner-


Diskussion 92<br />

halb des Magen-Darmtraktes stellt sich die Frage, ob das IgE an die FcεRI-<br />

Rezeptoren der detektierten Mastzellen gebunden vorliegt, zumal die immunhistochemisch<br />

dargestellten IgE positiven Zellen der typischen Morphologie von Mastzellen<br />

entsprechen.<br />

5.2 Vergleichende Darstellung von IgE positiven Zellen<br />

und c-kit positiven Mastzellen bei darmgesunden<br />

Hunden unterschiedlichen Alters<br />

Die wenigen Studien, die sich mit den Alterungsprozessen am Immunsystem des<br />

Hundes auseinander setzen, befassen sich zum großteil mit Parametern des Blutes<br />

und des Speichels (KEARNS et al., 1999; STRASSER et al., 2000; HOGENESCH et<br />

al., 2004; BLOUNT et al., 2005; HORIUCHI et al., 2007). Nur sehr wenige Arbeiten<br />

befassen sich mit altersassoziierten Veränderungen am Magendarmtrakt des Hundes<br />

(GERMAN et al., 1999a; BAUM et al., 2007; KLEINSCHMIDT et al., 2008). Im<br />

Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden Bioptate von Hunden unterschiedlicher Altersgruppen<br />

(Gruppe 1= 1 Monat bis 1 Jahr; Gruppe 2= 3 bis 7 Jahre, Gruppe 3= 8<br />

bis 17 Jahre) untersucht. Obwohl sich aus den statistischen Berechnungen keine<br />

signifikanten Unterschiede ergaben, wurde eine Abnahme an c-kit positiven Mastzellen<br />

mit zunehmendem Alter der Hunde beobachtet. Im Gegensatz hierzu konnten<br />

KLEINSCHMIDT et al. (2008) weder eine Zu- noch eine Abnahme von mit Kresylechtviolett<br />

gefärbten und Chymase/Tryptase positiven Mastzellen beim älteren Hund<br />

feststellen und auch GERMAN et al. (2001) beschrieben außer einer reduzierten<br />

Zahl an eosinophilen Granulozyten mit zunehmendem Alter keine altersassoziierten<br />

Unterschiede hinsichtlich der Zahl an Immunzellen in der Lamina propria von über 6<br />

Monate alten Hunden. Der Grund für die unterschiedlichen Ergebnisse ist unklar,<br />

könnte aber durch die Anwendung unterschiedlicher Detektionsverfahren für Mastzellen<br />

bedingt sein. Dahingegen beobachteten DUNLOP et al. (2004) im Dickdarm<br />

des Menschen ebenfalls eine Abnahme von Mastzellen mit zunehmendem Alter. Die<br />

Ursache für eine altersassoziierte Abnahme von Mastzellen könnte auf eine reduzierte<br />

Anzahl von Vorläuferzellen im Alter zurück zu führen sein oder durch eine generell<br />

geminderte Proliferationsrate von Zellen innerhalb der Darmmukosa bei älteren Tie-


Diskussion 93<br />

ren bedingt sein. Letztere Annahme passt zu den Ergebnissen von BAUM et al.<br />

(2007), die eine verringerte Expression des Proliferationsmarkers Ki67 mit zunehmendem<br />

Alter bei Hunden feststellten.<br />

In dieser Arbeit wurden erstmalig mögliche altersassoziierte Veränderungen hinsichtlich<br />

der Anzahl an Immunglobulin E positiven Zellen bei drei definierten Altersgruppen<br />

von Hunden untersucht. Hierbei wurde ein signifikanter Anstieg der IgE positiven<br />

Zellen zwischen Gruppe 1 und 2 beobachtet, wohingegen Gruppe 3 weniger IgE positive<br />

Zellen aufwies. Die sprunghafte Zunahme der IgE positiven Zellen bei Hunden<br />

im Alter von 3 bis 7 Jahren im Vergleich zu den juvenilen Hunden der Gruppe 1<br />

könnte auf einer breiteren Diversität und einer generellen Zunahme der Exposition<br />

des Darmimmunsystems gegenüber bakteriellen, Futtermittel- und/oder umweltbedingten<br />

Antigenen in diesem Alter zurück zu führen sein. Eine Abnahme der Anzahl<br />

an IgE positiven Zellen im fortgeschrittenen Alter der Hunde (Gruppe 3) korreliert mit<br />

den altersabhängigen Serum IgE Werten für Mensch und Nager (PAGANELLI et al.,<br />

1994; FRASCA et al., 2004) und passt zu der Annahme von SCHMUCKER et al.<br />

(2003), dass im fortgeschrittenen Alter die Antikörpersekretion reduziert ist. Letztere<br />

Autoren postulieren, dass die Seneszenz des Darmimmunsystems mit einem reduzierten<br />

Homing-Potential von B- und T-Zellen einher geht, wodurch weniger B-Zellen<br />

in der Lamina propria des Darms für die Antikörpersekretion zur Verfügung stehen<br />

(siehe auch Kapitel 2.2.5).<br />

Betrachtet man die Erkenntnisse aus der Humanmedizin, dass Allergien sich am<br />

häufigsten erstmalig im jungen Erwachsenenalter manifestieren und mit zunehmendem<br />

Alter die Allergieprävalenz abnimmt bzw. sich allergische Symptome im Alter oft<br />

bessern (SMITH et al., 2008), so erscheint eine altersassoziierte Abnahme von<br />

Mastzellen und Immunglobulin E als zwei der Haupteffektoren bei allergischen Reaktionen<br />

plausibel. Interessanterweise wurde eine Abnahme der T-Zellkonzentration im<br />

Serum von alten Hunden bei gleichzeitiger Verschiebung des Th 1 -/Th 2 -Verhältnisses<br />

zugunsten der T-Helfer Zelle vom Typ 1 beschrieben (HORIUCHI et al., 2007). Gleiches<br />

ist für das Th 1 -Zytokinspektrum von älteren Individuen in der Humanmedizin<br />

bekannt (HOLLAND et al., 2008). Diese Ergebnisse könnten damit erklärt werden,<br />

dass sowohl Immunglobulin E als auch Mastzellen unter Th 2 -Zytokineinfluss stehen.


Diskussion 94<br />

Eine Verschiebung der T-Helfer Zellen zugunsten von Th 1 würde somit konsekutiv zu<br />

einer reduzierten Anzahl von Mastzellen und Immunglobulin E führen.<br />

5.3 Verteilungsmuster von c-kit sowie IgE positiven Zellen<br />

bei an EGEK erkrankten Hunden<br />

5.3.1 Horizontales Verteilungsmuster von c-kit positiven Zellen bei<br />

an EGEK erkrankten Hunden<br />

Bei einem Vergleich des Verteilungsmusters der c-kit positiven Mastzellen in den unterschiedlichen<br />

Magen-Darmlokalisationen der an eosinophiler Gastroenenterokolitis<br />

erkrankten Tiere ergaben sich keine signifikanten Differenzen. Diese Ergebnisse<br />

stimmen mit denen von anderen Autoren überein (LOCHER et al., 2001;<br />

KLEINSCHMIDT et al., 2007). Die höchste Anzahl an c-kit positiven Mastzellen wurde<br />

im Jejunum sowie im Kolon nachgewiesen.<br />

5.3.2 Vertikales Verteilungsmuster von c-kit positiven Zellen bei an<br />

EGEK erkrankten Hunden<br />

Im Gastrointestinaltrakt der erkrankten Hunde wurden keine statistisch signifikanten<br />

Unterschiede zwischen der apikalen und tiefen Lamina propria bzw. Zotten und Krypten<br />

festgestellt. Die eigenen Ergebnisse stimmen mit den Daten von LOCHER et al.<br />

(2001) und KLEINSCHMIDT et al. (2007) überein, welche ebenfalls eine überwiegend<br />

ausgeglichene vertikale Verteilung feststellen konnten. Aus den eigenen Daten<br />

ergeben sich im Kolon höhere Zahlen an c-kit positiven Mastzellen für die tiefe Lamina<br />

propria mucosae als für die apikale Lamina propria. LOCHER et al. (2001) sowie<br />

SPINATO et al. (1990) kommen zu den gleichen Ergebnissen bei Betrachtung von<br />

Tryptase positiven bzw. mittels Toluidinblau dargestellten Mastzellen.<br />

In den übrigen Magen-Darmlokalisationen war das Verhältnis der c-kit positiven<br />

Mastzellen zwischen Zotten und Krypten in dieser Arbeit ausgeglichen bzw. es fanden<br />

sich tendenziell mehr c-kit positive Mastzellen in den Zotten.


Diskussion 95<br />

5.3.3 Horizontales Verteilungsmuster von IgE positiven Zellen bei<br />

an EGEK erkrankten Hunden<br />

Bisher ist nur wenig bekannt über das Vorkommen von Immunglobulin E im Darm<br />

von an IBD erkrankten Hunden (LOCHER et al., 2001). Die Ergebnisse der vorliegenden<br />

<strong>Diss</strong>ertation zeigen einen Anstieg der IgE positiven Zellen vom Magen zum<br />

Ileum und einen Abfall im Kolon. Bei Betrachtung von Magen, Dünndarm und Dickdarm<br />

lässt sich das Muster einer Glockenkurve auch aus den Daten von LOCHER et<br />

al. (2001) ableiten, wobei letztere Autoren unter dem Sammelbegriff der IBD sowohl<br />

an eosinophiler als auch an lymphoplasmazellulärer Gastroenterokolitis erkrankte<br />

Hunde untersuchten. Ein Peak der Werte in den hinteren Dünndarmabschnitten lässt<br />

sich möglicherweise mit einer generell erhöhten Anzahl an Immunzellen in dieser<br />

GALT-reichen Region erklären.<br />

5.3.4 Vertikales Verteilungsmuster von IgE positiven Zellen bei an<br />

EGEK erkrankten Hunden<br />

Wie schon bei den Kontrolltieren beobachtet, fanden sich bei den an EGEK erkrankten<br />

Hunden für das vertikale Verteilungsmuster von Immunglobulin E keine signifikanten<br />

Unterschiede. Diese Ergebnisse sind im Einklang mit Daten von LOCHER et<br />

al. (2001) für an IBD erkrankte Hunde. JERGENS et al. (1996) beschrieben für die<br />

Immunglobuline A und M im Duodenum von IBD Hunden ebenfalls ein homogenes<br />

Verteilungsmuster zwischen Zotten und Krypten ohne signifikante Differenzen.<br />

5.3.5 Vergleichende Darstellung des Verteilungsmusters von c-kit<br />

und IgE positiven Zellen bei an EGEK erkrankten Hunden<br />

Wie bereits bei den Kontrolltieren beobachtet, stimmen die horizontalen und vertikalen<br />

Verteilungsmuster der c-kit positiven Mastzellen mit dem der IgE positiven Zellen<br />

topografisch überein. Gleichartiges wurde von GERMAN et al. (1999a) für darmgesunde<br />

Hunde und von LOCHER et al. (2001) für an IBD erkrankte Hunde beschrieben.<br />

Es stellt sich die Frage, ob die identische Lokalisation von c-kit und IgE innerhalb<br />

der Lamina propria des Magen-Darmtraktes durch eine Bindung des Immunglobulin<br />

E an Mastzellen bedingt ist.


Diskussion 96<br />

5.4 Vergleichende Darstellung der Verteilungsmuster von<br />

c-kit positiven Mastzellen bei an EGEK erkrankten und<br />

bei darmgesunden Hunden<br />

Bei dem Vergleich zwischen Kontrollhunden einerseits und an eosinophiler<br />

Gastroenterkolitis erkrankten Hunden anderseits zeigten sich sowohl bei Betrachtung<br />

des gesamten Magendarmtraktes als auch für die einzelnen Magen-Darmabschnitte<br />

hochsignifikante Differenzen in der Expression des c-kit Rezeptors. Im Magendarmtrakt<br />

erkrankter Hunde waren doppelt soviele c-kit positive Mastzellen vorhanden als<br />

im Gastrointestinaltrakt der darmgesunden Tiere. Auch in den drei untersuchten<br />

Dünndarmabschnitten sowie im Kolon wurden signifikante Unterschiede zwischen<br />

den erkrankten Hunden und den Kontrolltieren festgestellt. Diese Ergebnisse stimmen<br />

mit denen von KLEINSCHMIDT et al. (2007) überein. Letztere Autoren konnten<br />

für an EGEK erkrankte Hunde im Dickdarm sowie im Duodenum und Ileum einen<br />

signifikanten Anstieg der Mastzellen nachweisen, wobei allerdings je nach verwendeter<br />

Detektionsmethode (Darstellung mittels Kresylechtviolett-Färbung, Tryptase- und<br />

Chymase-Nachweis), Schwankungen der Mastzellzahlen beobachtet wurden. Auch<br />

LOCHER et al. (2001) beschreiben für an IBD erkrankte Hunde signifikant erhöhte<br />

Tryptase-positive Mastzellzahlen im Magen sowie statistisch auffällige Werte im<br />

Dünndarm (p ≤ 0,06) im Vergleich zu Kontrolltieren. Die Ergebnisse der zuvor genannten<br />

Arbeiten stehen jedoch im Gegensatz zu Daten einer Studie von GERMAN<br />

et al. (2001), die bei IBD Hunden eine Abnahme an mittels Toluidinblau dargestellten<br />

Mastzellen im Vergleich zu darmgesunden Hunden beobachteten. Allerdings ist zu<br />

beachten, dass in letzterer Studie die vorliegende IBD Form der untersuchten Tiere<br />

nicht näher klassifiziert wurde, während KLEINSCHMIDT et al. (2007) ausschließlich<br />

an EGEK erkrankte Tiere untersuchten und LOCHER et al. (2001) eine Gruppe mit<br />

sowohl an LPE erkrankten als auch an EGEK erkrankten Hunden verwendeten. Diese<br />

Unterscheidung ist insofern wichtig, weil aus veterinär- und humanmedizinischen<br />

Studien bekannt ist, dass bei der Th 1 -dominierten lympho-plasmazellulären Form der<br />

kaninen IBD (analog zu Colitis ulcerosa beim Menschen) die Mastzellzahlen reduziert<br />

sind, während bei der vermutlich Th 2 -gesteuerten eosinophilen Form der kani-


Diskussion 97<br />

nen IBD sowie Morbus Crohn beim Menschen die Anzahl der Mastzellen erhöht ist<br />

(GELBMANN et al., 1999; LOCHER et al., 2001; CRIVELLATO et al., 2003; ANDOH<br />

et al., 2006; KLEINSCHMIDT et al., 2007). Die Tatsache, dass LOCHER et al. (2001)<br />

eine gemischte Gruppe von Hunden mit sowohl lympho-plasmazellulären als auch<br />

eosinophiler IBD untersuchten, erklärt möglicherweise die nicht-signifikanten Ergebnisse<br />

für Dünn- und Dickdarm zwischen darmgesunden Hunden und IBD Hunden.<br />

Dies würde auch die Diskrepanz der Ergebnisse ersterer Autoren und der eigenen<br />

Arbeit erklären. Weiterhin sind methodische Unterschiede als Grund zu berücksichtigen.<br />

Die erhöhten Mastzellzahlen bei an EGEK erkrankten Hunden könnten auf das Vorliegen<br />

einer Hypersensitivitätreaktion vom Typ I hindeuten, worauf weiter unten detailliert<br />

eingegangen wird.<br />

5.5 Vergleichende Darstellung des Verteilungsmusters<br />

von IgE positiven Mastzellen bei an EGEK erkrankten<br />

und bei darmgesunden Hunden<br />

Im Rahmen dieser Arbeit konnten deutliche quantitative Unterschiede im Verteilunsgmuster<br />

für Immunglobulin E zwischen Kontrolltieren und an EGEK erkrankten<br />

Hunden nachgewiesen werden. Aus der vorliegenden Arbeit geht hervor, dass die<br />

Anzahl der IgE positiven Zellen in den gleichen Darmabschnitten bei erkrankten<br />

Hunden bis zu 4-mal höher war als bei darmgesunden Tieren. Diese Daten sind im<br />

Einklang mit den Ergebnissen von LOCHER et al. (2001), die wie die Verfasserin<br />

dieser Arbeit einen signifikanten Anstieg von IgE positiven Zellen im Dünn- und Dickdarm<br />

von an IBD erkrankten Tieren beobachteten. Interessanterweise stellten<br />

LOCHER et al. (2001) sowohl bei darmgesunden als auch bei an IBD erkrankten<br />

Hunden fest, dass nur eine sehr geringe Anzahl an Zellen in der Tunica mucosa des<br />

Magen-Darmtraktes positiv für IgE mRNA war. Viel mehr fanden sich die IgE produzierenden<br />

(mRNA positiven) Zellen in den regionären Lymphknoten des Gastroinestinaltraktes,<br />

was ebenfalls in der Humanmedizin beschrieben worden ist<br />

(ROGNUM und BRANDTZAEG, 1989; SUTTON und GOULD, 1993). Dies würde<br />

bedeuten, dass sich nur wenige IgE produzierende Plasmazellen in der Lamina


Diskussion 98<br />

propria von darmgesunden und an IBD erkrankten Hunden befinden bzw. eine andere<br />

Zellpopulation im Darm des Hundes Immunglobulin E trägt. Dies würde ebenfalls<br />

zu der für Plasmazellen untypischen Morphologie der IgE positiven Zellen in dieser<br />

Arbeit passen, welche auch schon von anderen Autoren beschrieben wurde<br />

(GERMAN et al., 1999a; LOCHER et al., 2001). Ausserdem konnten die letzteren<br />

Autoren und die Verfasserin der vorliegenden Arbeit eine identische Topografie der<br />

IgE positiven Zellen und der Mastzellen beobachten, welches die Annahme unterstützt,<br />

dass es sich bei den meisten IgE positiven Zellen der Lamina propria mucosae<br />

um Mastzellen handelt.<br />

Nichts desto trotz wurden in der vorliegenden Arbeit sowohl im gesunden als auch im<br />

erkrankten Magendarmtrakt mehr c-kit positive Mastzellen als IgE positive Zellen<br />

nachgewiesen. Diese Ergebnisse stimmen mit den Daten von LOCHER et al. (2001)<br />

überein, sind jedoch nicht im Einklang mit einer Studie von GERMAN et al. (1996)<br />

zum gesunden Hundedarm. Diese Inkongruenz beruht wahrscheinlich auf der unterschiedlichen<br />

Auszähltechnik der Untersucher, da GERMAN et al. (1999a) eine computergestützte<br />

morphometrische Methode einsetzten.<br />

In Studien zum Vorkommen verschiedener anderer Immunglobuline als IgE bei an<br />

IBD erkrankten Hunden ergaben sich gegensätzliche Aussagen: Während IgA sowohl<br />

bei GERMAN et al. (2001) als auch bei KLEINSCHMIDT et al. (2007) im Darm<br />

von erkrankten Hunden erhöht war, ergaben Untersuchungen zu IgM bei beiden Autoren<br />

keinen Unterschied im Vergleich zur Kontrollgruppe. Für Immunglobulin G wird<br />

im Gastrointestinaltrakt von an IBD erkrankten Hunden sowohl ein Anstieg<br />

(GERMAN et al. 2001) als auch ein Abfall (KLEINSCHMIDT et al., 2007) sowie kein<br />

Unterschied im Vergleich zu Kontrolltieren beschrieben (JERGENS et al., 1996).<br />

Wie vorangehend für Mastzellen diskutiert wurde, lässt eine erhöhte Anzahl an Immunglobulin<br />

E positiven Zellen bei an eosinophiler Gastroenterokolitis erkrankten<br />

Tieren das Vorliegen einer Hypersensitivitätsreaktion vom Typ I vermuten. Auch die<br />

vermehrte Anzahl von eosinophilen Granulozyten in den Magen-Darmbioptaten von<br />

an EGEK erkrankten Hunden passt zu dieser Art von Überempfindlichkeitsreaktion.<br />

Als mögliche Auslöser der Hypersensitivitätsreaktion vom Soforttyp werden luminale<br />

Darmantigene wie z.B. Pollen, intestinale Parasiten oder Bakterien, aber auch Fut-


Diskussion 99<br />

termittelallergene diskutiert (MAGNE, 1992; ELWOOD und GARDEN, 1999;<br />

JERGENS, 1999; KLEINSCHMIDT et al., 2007). Bei einer Hypersensitivitätsreaktion<br />

vom Typ I werden Mastzellen nach Antigenpräsentation durch Immunglobulin E sensibilisiert.<br />

Nach erneuter Konfrontation mit dem gleichen Antigen kommt es durch<br />

Quervernetzung („bridging“) der Mastzell-gebundenen IgE-Moleküle zur Degranulation<br />

der Mastzellen. Hierbei werden zahlreiche entzündungsfördernde Mediatoren<br />

freigesetzt, unter anderem Eotaxin, welches eine Chemotaxis von eosinophilen Granulozyten<br />

bewirkt. Die bei der Degranulation von Mastzellen und eosinophilen Granulozyten<br />

freigesetzten proinflammatorischen Stoffe, wie z.B. major basic Protein<br />

(MBP), haben eine erhebliche Schadwirkung auf das Darmepithel. Inwiefern die Hypersensitivitätsreaktion<br />

vom Typ I Ursache oder Folge bzw. Begleiterscheinung der<br />

eosinophilen Form der kaninen IBD ist, bleibt weiterhin unklar. Ein weiterer wichtiger<br />

immunologischer Faktor, der zusammen mit der o.g. Überempfindlichkeitsreaktion<br />

eine entscheidende Rolle bei der Pathogenese der EGEK spielen könnte ist ein Verlust<br />

der oralen Toleranz.<br />

Die orale Toleranz stellt eine immunologische Homöostase zwischen dem Wirtsorganismus<br />

und die auf ihn einwirkenden, äusseren Einflüsse dar. Sie gewährleistet<br />

die Akzeptanz von harmlosen Antigenen wie z.B. kommensale Bakterien und Nahrungsantigene,<br />

löst aber bei invasiven Pathogenen eine effektive Immunreaktion aus.<br />

Der Erhalt dieses Gleichgewichts wird nach neuesten Kenntnissen hauptsächlich von<br />

regulatorischen T-Zellen (Tregs) und von für die Antigenpräsentation verantwortlichen<br />

dendritischen Zellen bewirkt. Eine Störung der fragilen oralen Toleranz kann zu<br />

einer heftigen, chronischen und unkontrollierten Entzündung des Gastrointestinaltraktes<br />

führen (GERMAN et al., 2003). Entscheidend ist hierbei der Zusammenbruch<br />

der suppressiven Wirkung auf die Th 1 - und Th 2 - dominierte Immunantwort.<br />

Folglich kommt es durch den Verlust der oralen Toleranz zu einer persistierenden,<br />

entzündlichen Überreaktion des GALTs auf harmlose intestinale Antigene in Form<br />

einer Th 2 -gesteuerten Hypersensitivitätsreaktion (MAGNE, 1992; GUILFORD, 1996;<br />

JERGENS, 1999; KUNISAWA und KIYONO, 2010). Proinflammatorische Zytokine<br />

bewirken eine erhöhte Permeabilität der Darmschranke, was einen zusätzlichen Antigeneinstrom<br />

in die Lamina propria zur Folge hat. Der entzündungshemmende


Diskussion 100<br />

Zweig des Immunsystems ist zunehmend überfordert und ein sich selbst unterhaltender<br />

Prozess mit konsekutiver Zerstörung der Darmmukosa entsteht (MAGNE,<br />

1992; GUILFORD, 1996; ALLENSPACH und GASCHEN, 2003; KUNISAWA und<br />

KIYONO, 2010).<br />

5.6 Doppelmarkierung von Mastzellen mittels Antikörper<br />

gegen den c-kit Rezeptor sowie Immunglobulin E<br />

Wie bereits im obigen Text erläutert, wirft die identische Topografie von sowohl c-kit<br />

positiven Mastzellen als auch von Immunglobulin E positiven Zellen innerhalb der<br />

Lamina propria des Magen-Darmtraktes die Frage auf, ob Immunglobulin E an Mastzellen<br />

gebunden vorliegt. Ein Ziel dieser <strong>Diss</strong>ertation bestand darin, mittels einer<br />

Doppelmakierung den c-kit Rezeptor (CD117) und IgE sichtbar zu machen. Da trotz<br />

deutlich positiver Reaktionen der Einfachfärbungen von IgE und CD117 sowohl eine<br />

immunhistochemische als auch eine Doppelmarkierung dieser Antigene mittels Immunfluoreszenz<br />

fehlschlugen, stellt sich die Frage, ob die Epitope von Immunglobulin<br />

E und CD117 in so unmittelbarer Nachbarschaft zueinander liegen, dass eine sterische<br />

Behinderung der verwendeten Antikörper ensteht. Wie in Abbildung 5.1 verdeutlicht,<br />

führt die gleichzeitige Verwendung der Antikörper gegen IgE bzw. CD117<br />

und deren Sekundärantikörper und/oder Detektionssysteme zu einer sog. Baumstruktur,<br />

welche das jeweils andere Epitop abschirmt und eine räumliche Behinderung<br />

bei der Bindung des anderen Antikörpers und/oder Detektionssystems entstehen<br />

lässt.<br />

Zur weiteren Klärung, ob IgE an Mastzellen gebunden vorliegt, wäre eine Auswertung<br />

mittels konfokaler Mikroskopie oder Elektronenmikroskopie denkbar. Vor allem<br />

letztere Methodik wäre mittels einer Immunogold-Reaktion am Sekundärantikörper<br />

von IgE für weitere Arbeiten in Betracht zu ziehen.


Diskussion 101<br />

Abbildung 5.1: Mögliche sterische Behinderung der Antigen-Antikörper-Komplexe bei der<br />

Doppelfärbung von IgE und CD117 Epitopen<br />

Einfachfärbung IgE<br />

Einfachfärbung CD117<br />

AP-ABC Komplex<br />

Anti-IgE AK<br />

(HRP-gekoppelt)<br />

biotinylierter<br />

2. AK<br />

Gebundenes<br />

IgE<br />

1. AK:<br />

Anti-CD117<br />

FcεRI<br />

c-kit Rezeptor<br />

(CD117)<br />

FcεRI<br />

c-kit Rezeptor<br />

(CD117)<br />

Doppelfärbung IgE/c-kit<br />

AP-ABC Komplex<br />

Anti-IgE AK<br />

(HRP-gekoppelt)<br />

biotinylierter<br />

2. AK<br />

1. AK:<br />

Anti-CD117<br />

FcεRI<br />

c-kit-Rezeptor<br />

(CD117)<br />

AK= Antikörper; IgE= Immunglobulin E; AP-ABC= alkalische Phosphatase-Avidin-Biotin-<br />

Peroxidase-Komplex; HRP= Meerrettichperoxidase (horseradish peroxidase)


Diskussion 102<br />

5.7 Schlußbetrachtung<br />

Die Pathogenese der kaninen IBD ist nach wie vor nicht hinreichend geklärt. Zusammenfassend<br />

ist aufgrund der Ergebnisse der vorliegenden Arbeit davon auszugehen,<br />

dass Mastzellen und Immunglobulin E eine entscheidende Rolle bei der eosinophilen<br />

Gastroenterokolitis (EGEK) des Hundes spielen. Wie bereits von anderen<br />

Autoren postuliert, deuten die signifikant erhöhten Zahlen an c-kit positiven Mastzellen<br />

und IgE positiven Zellen auf das Vorliegen einer von Th 2 gesteuerten Hypersensitivitätsreaktion<br />

vom Typ I hin. Um genauere Kenntnisse über die Bedeutung dieser<br />

Überempfindlichkeitsreaktion bei der EGEK zu erlangen, sollten weitere Untersuchungen<br />

zum Zytokinspektrum und zu T-Helferzellen durchgeführt werden. Im Hinblick<br />

auf Studien aus der Humanmedizin über gastrointestinale Hypersensitivitätsreaktionen<br />

ist insbesondere die Rolle der regulatorischen T-Zellen beim Hund näher zu<br />

beleuchten. Aus klinischer Sicht ist eine Provokations-/Eliminationsdiät bei an EGEK<br />

erkrankten Hunden mit Hinblick auf das Vorliegen einer möglichen Überempfindlichkeitsreaktion<br />

gegen z.B. Futtermittelantigene unabdingbar. Ansatzpunkte für eine<br />

Therapie der eosinophilen Form der IBD könnten neben den bekannten Mesalazin-<br />

Präparaten, welche die IgE vermittelte Histamin und Prostaglandin-D 2 Freisetzung<br />

hemmen, Mastzellstabilisatoren wie Chromoglykat darstellen (ALLENSPACH und<br />

GASCHEN, 2003; PENISSI et al., 2003). Ferner bewirkte eine Behandlung mit Antikörper<br />

gegen IL-4 und IL-10 eine Reduzierung von IgE im Blutserum von Mäusen<br />

(VAN HALTEREN et al., 1997; PERRIER et al., 2010), was eine therapeutische Anwendung<br />

dieser Antikörper bei Hunden mit EGEK denkbar macht.<br />

Die durchgeführten Untersuchungen zu altersassoziierten Veränderungen am Magendarmtrakt<br />

von Hunden zeigen eine Abnahme der c-kit positiven Mastzellen mit<br />

zunehmendem Alter. Des Weiteren wiesen die Hunde der mittleren Altersgruppe (3<br />

bis 7 Jahre) einen signifikanten Anstieg der IgE positiven Zellen im Vergleich zu den<br />

juvenilen Hunden (bis 1 Jahr) auf. Im fortgeschrittenen Alter sinkt die Zahl der IgE<br />

positiven Zellen im kaninen Gastrointestinaltrakt wieder. Um die alterassoziierten<br />

Veränderungen am Darmimmunsystem des Hundes weitergehend zu charakterisieren,<br />

sollten in Zukunft weitere Immunzellsubpopulationen und die im Nager-Modell<br />

bedeutungsvollen Homingfaktoren untersucht werden.


Zusammenfassung 103<br />

6 Zusammenfassung<br />

Histopathologische und immunhistochemische Untersuchungen zur<br />

Beteiligung von Mastzellen und Immunglobulin E bei Hunden mit chronischen<br />

idiopathischen Darmentzündungen<br />

Nicole Zielschot<br />

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden formalinfixierte und in Paraffin eingebettete<br />

Bioptate aus dem Magendarmtrakt von 11 Hunden mit histologisch festgestellter<br />

eosinophiler Gastroenterokolitis (EGEK) sowie von 14 Kontrollhunden mittels immunhistochemischer<br />

Färbemethoden quantitativ auf das horizontale und vertikale<br />

Verteilungsmuster von c-kit positiven Mastzellen und Immunglobulin E (IgE) untersucht.<br />

Bei den Kontrollhunden wurden keine Differenzen in der Verteilung der c-kit positiven<br />

Mastzellen und der IgE positiven Zellen zwischen den einzelnen Magen-<br />

Darmabschnitten (horizontale Verteilung) beobachtet. Eine Ausnahme stellt die signifikant<br />

höhere Anzahl c-kit positiver Zellen des Jejunums im Vergleich zum Magen<br />

dar. Auch die Betrachtung des vertikalen Verteilungsmusters von c-kit und Immnunglobulin<br />

E positiven Zellen ergab keine Unterschiede zwischen apikaler oder tiefer<br />

Tunica mucosa. Tendenziell fanden sich jedoch für beide Parameter mehr positive<br />

Zellen in der apikalen Tunica mucosa. Innerhalb der Gruppe der an EGEK erkrankten<br />

Tiere ergaben sich keine signifikanten Unterschiede im horizontalen und<br />

vertikalen Verteilungsmuster der c-kit und Immunglobulin E positiven Zellen. Sowohl<br />

bei den an EGEK erkrankten Hunden als auch bei den Kontrollhunden wurden mehr<br />

c-kit positive Zellen als IgE positive Zellen gezählt.<br />

Bei an EGEK erkrankten Hunden wurden im Vergleich zu den Kontrollhunden in allen<br />

Magendarmabschnitten signifikant mehr c-kit positive Mastzellen und IgE positive<br />

Zellen festgestellt. Diese Ergebnisse weisen auf eine mögliche Rolle von Mastzellen<br />

und Immunglobulin E bei der eosinophilen Form der kaninen IBD. Da Mastzellen und<br />

Immunglobulin E die Haupteffektorzellen einer Hypersensitivitätsreaktion vom Typ I


Zusammenfassung 104<br />

sind, ist das Vorliegen einer derartigen Überempfindlichkeitsreaktion bei der EGEK<br />

des Hundes nahe liegend. Inwiefern die Hypersensitivitätsreaktion vom Typ I Ursache<br />

oder Folge bzw. Begleiterscheinung der eosinophilen Form der kaninen IBD ist,<br />

bleibt weiterhin unklar. Ein weiterer wichtiger immunologischer Faktor, der zusammen<br />

mit der o.g. Überempfindlichkeitsreaktion eine entscheidende Rolle bei der Pathogenese<br />

der EGEK spielen könnte, ist ein Verlust der oralen Toleranz. Möglicherweise<br />

kommt es durch den Verlust der oralen Toleranz gegenüber harmlosen intestinalen<br />

Antigenen zu einer persistierenden, entzündlichen Überreaktion des Darmimmunsystems<br />

in Form einer Th 2 -gesteuerten Hypersensitivitätsreaktion.<br />

Im zweiten Teil dieser Arbeit wurden eventuelle altersassoziierte Unterschiede in der<br />

Expression von c-kit und Immunglobulin E im Gastrointestinaltrakt von darmgesunden<br />

Hunden untersucht. Hierzu wurden die Kontrollhunde in verschiedene Altersgruppen<br />

unterteilt (Gruppe 1= 1 Monat bis 1 Jahr; Gruppe 2= 3 bis 7 Jahre, Gruppe<br />

3= 8 bis 17 Jahre). Obwohl sich aus den statistischen Berechnungen keine signifikanten<br />

Unterschiede ergaben, wurde eine Abnahme an c-kit positiven Mastzellen mit<br />

zunehmendem Alter der Hunde beobachtet. Die Ursache für eine altersassoziierte<br />

Abnahme von Mastzellen könnte auf eine reduzierte Anzahl von Vorläuferzellen im<br />

Alter zurück zu führen sein oder durch eine generell geminderte Proliferationsrate<br />

von Zellen innerhalb der Darmmukosa bei älteren Tieren bedingt sein. Bei der Betrachtung<br />

der IgE Expression wurde ein signifikanter Anstieg der Immunglobulin E<br />

positiven Zellen zwischen Gruppe 1 und 2 und ein Abfall der IgE positiven Zellen im<br />

Magendarmtrakt der Hunde der Gruppe 3 festgestellt. Diese altersassoziierte Glockenkurve<br />

könnte auf einer breiteren Diversität und einer generellen Zunahme der<br />

Exposition des Darmimmunsystems gegenüber bakteriellen, Futtermittel- und/oder<br />

umweltbedingten Antigenen im mittleren Alter zurück zu führen sein. Die Ursache für<br />

die Abnahme der IgE positiven Zellen in Gruppe 3 könnte darin bestehen, dass im<br />

fortgeschrittenen Alter das Homing-Potential von B- und T-Zellen abnimmt, wodurch<br />

weniger B-Zellen in der Lamina propria des Darms für die Antikörpersekretion zur<br />

Verfügung stehen.


Summary 105<br />

7 Summary<br />

Histopathological and immunohistochemical studies on the role of mast cells<br />

and immunoglobuline E in dogs with inflammatory bowel disease (IBD)<br />

Nicole Zielschot<br />

The aim of this study was to investigate the presence of c-kit positive mast cells and<br />

immunoglobuline E positive cells in the gastrointestinal tract of dogs suffering from<br />

the eosinophilic form of IBD in comparison with control dogs. For this purpose, formalin-fixed<br />

and paraffin-embedded full-thickness biopsies from the gastrointestinal tract<br />

of 11 dogs with eosinophilic gastroenterocolitis (EGEC) and 14 control dogs were<br />

immunohistochemically labelled with antibodies for c-kit and immunoglobuline E. The<br />

horizontal and vertical distribution of the c-kit and IgE positive cells in the tunica mucosa<br />

of the gastrointestinal samples was quantified. For control dogs, no statistical<br />

sigificance was observed for the horizontal or vertical distribution of c-kit or IgE positive<br />

cells with exception of a higher amount of c-kit positive mast cells in the jejunum<br />

compared with the stomach.<br />

Similar to the control group, there were no significances in the horizontal or vertical<br />

distribution of c-kit or IgE positive cells in the gastrointestinal tract of dogs suffering<br />

from EGEC. However, regarding the vertical axis, the c-kit and IgE positive cells tended<br />

to be more numerous in the apical tunica mucosa of both diseased and healthy<br />

dogs.<br />

Dogs suffering from eosinophilic gastroenterocolitis showed significantly higher<br />

amounts of c-kit positive mast cells as well as IgE positive cells in the tunica mucosa<br />

of each gastrointestinal segment. These findings indicate a possible role of mast cells<br />

and immunoglobuline E in EGEC. Mast cells and IgE are the main effectors in hypersensitivity<br />

reactions of type I, which implies the presence of this hypersensitivity type<br />

in the eosinophilic form of canine IBD. However, it remains unclear if hypersensitivity<br />

reaction type I is cause, consequence or epiphenomenon of EGEC in dogs. Loss of<br />

oral tolerance might be another important immunologic element in IBD: a loss of oral


Summary 106<br />

tolerance towards harmless intestinal antigens is able to cause a persistent, inflammatory<br />

overreaction of the GALT in the form of a Th 2 controlled hypersensitivity reaction<br />

of type I.<br />

Another aim of this study was to investigate the age-dependent expression of c-kit<br />

and immunoglobuline E in the gastrointestinal tract of healthy dogs. For this purpose,<br />

14 control dogs were divided into 3 different age-groups (group 1 = 1 month-1 year;<br />

group 2 = 3-7 years; group 3 = 8-17 years). Although not statistically significant, there<br />

was a clear decline of c-kit positive mast cells from group 1 to group 3. This could be<br />

caused by a diminution of precursor cells in elderly individuals or could be due to a<br />

general decrease of the proliferation rate in the intestinal mucosa at advanced age.<br />

Considering the IgE expression, the data showed a significant increase of immunoglobulin<br />

E from group 1 to group 2 and a decrease from group 2 to group 3. These<br />

findings could be explained by the fact that the GALT of middle-aged dogs (group 2)<br />

has been exposed to a much larger diversity and a greater amount of antigens than<br />

the GALT of dogs of younger age (group 1). A decline of IgE positive cells at advanced<br />

age (group 3) might be caused by an age-related diminution of B and T cell homing.<br />

As a consequence, the amount of immunglobuline-secreting B cells in the lamina<br />

propria of the gastrointestinal tract would be decreased as well.


Literaturverzeichnis 107<br />

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ZSEBO, K.M., D.A. WILLIAMS, E.N. GEISSLER, V.C. BROUDY, F.H. MARTIN, H.L.<br />

ATKINS, R.Y. HSU, N.C. BIRKETT, K.H. OKINO, D.C. MURDOCK (1990):<br />

Stem cell factor is encoded at the Sl locus of the mouse and is the ligand for<br />

the c-kit tyrosine kinase receptor.<br />

Cell 63, 213–224.


Anhang 128<br />

9 Anhang<br />

9.1 Angaben zu den Kontrollhunden<br />

Tabelle 9.1: Darstellung der c-kit positiven Zellen/mm 2 der jeweiligen Magen-Darm-<br />

Lokalisationen bei Kontrollhunden<br />

E-Nr. Rasse Alter Geschl. Magen Duodenum Jejunum Ileum Kolon<br />

E 1708/00 Rottweiler 1 J. W 0,00 0,20 0,21 0,04 0,00 gesamt<br />

0,00 0,20 0,28 0,07 0,00 Zotte/apikale T.m.<br />

0,00 0,19 0,14 0,00 0,00 Krypte/tiefe T.m.<br />

E 2532/04 Retriever 2 M. M 0,31 1,29 2,04 1,35 0,58 gesamt<br />

0,31 1,03 1,24 1,05 0,45 Zotte/apikale T.m.<br />

0,31 1,55 2,83 1,66 0,72 Krypte/tiefe T.m.<br />

E 3761/04 Mops 7 M. M 0,93 1,42 1,33 1,13 0,59 gesamt<br />

1,18 1,73 1,49 0,92 0,32 Zotte/apikale T.m.<br />

0,67 1,11 1,16 1,34 0,86 Krypte/tiefe T.m.<br />

E 4558/02 Ir. Setter 1 M. W 2,10 0,32 0,51 0,71 0,40 gesamt<br />

2,05 0,17 0,16 0,30 0,19 Zotte/apikale T.m.<br />

2,15 0,47 0,85 1,11 0,60 Krypte/tiefe T.m.<br />

E 4899/00 Boxer 5 M. M 0,05 0,36 0,34 0,4 0,04 gesamt<br />

0,10 0,17 0,42 0,32 0,05 Zotte/apikale T.m.<br />

0,00 0,50 0,34 0,48 0,03 Krypte/tiefe T.m.<br />

E 1246/00 Doberm. 3 J. M. 0,36 0,44 0,49 0,41 0,72 gesamt<br />

0,71 0,37 0,30 0,45 0,44 Zotte/apikale T.m.<br />

0,00 0,50 0,68 0,36 1,03 Krypte/tiefe T.m.<br />

E 2474/00 Retriever 3,5 J. W 0,11 0,13 0,20 0,27 0,13 gesamt<br />

0,13 0,09 0,33 0,38 0,12 Zotte/apikale T.m.<br />

0,08 0,26 0,07 0,15 0,14 Krypte/tiefe T.m.<br />

E 2996/00 Ber. Senn. 7 J. MK 0,70 0,22 0,95 0,76 0,30 gesamt<br />

0,60 0,32 1,15 0,88 0,22 Zotte/apikale T.m.<br />

0,79 0,11 0,75 0,64 0,38 Krypte/tiefe T.m.<br />

E 4110/00 Rottweiler 7 J. W. 0,09 1,03 0,56 1,11 0,44 gesamt<br />

0,05 1,30 1,01 1,38 0,42 Zotte/apikale T.m.<br />

0,12 0,76 0,10 0,84 0,45 Krypte/tiefe T.m.<br />

E 1756/00 Mischling 8,5 J. W 0,25 0,24 0,31 0,47 0,04 gesamt<br />

0,37 0,47 0,47 0,80 0,04 Zotte/apikale T.m.<br />

0,13 0,00 0,14 0,13 0,04 Krypte/tiefe T.m.<br />

E 2631/00 Mischling 17 J. W 0,22 0,02 0,21 0,37 0,08 gesamt<br />

0,26 0,00 0,19 0,22 0,00 Zotte/apikale T.m.<br />

0,18 0,03 0,22 0,51 0,15 Krypte/tiefe T.m.<br />

E 3066/00 Mischling 13 J. W 0,13 0,04 0,37 0,19 0,19 gesamt<br />

0,07 0,03 0,36 0,07 0,09 Zotte/apikale T.m.<br />

0,19 0,04 0,37 0,30 0,29 Krypte/tiefe T.m.<br />

E 3642/00 Mischling 16 J. M 0,20 0,19 0,63 0,20 0,31 gesamt<br />

0,30 0,24 0,71 0,10 0,04 Zotte/apikale T.m.<br />

0,10 0,14 0,54 0,29 0,58 Krypte/tiefe T.m.


Anhang 129<br />

E 3672/00 Neufundl. 8 J. M N.A. 0,46 1,10 0,73 0,59 gesamt<br />

N.A. 0,57 1,10 0,77 0,43 Zotte/apikale T.m.<br />

N.A. 0,34 1,10 0,68 0,75 Krypte/tiefe T.m.<br />

E-Nr. = Einsendungsnummer; Ir. Setter = Irish Setter; Doberm. = Dobermann; Ber. Senn. = Berner Sennenhund; Neufundl. =<br />

Neufundländer; J. = Jahr bzw. Jahre; M. = Monat bzw. Monate; Geschl. = Geschlecht; M = männlich; MK = männlich kastriert;<br />

W = weiblich; NA = nicht auswertbar; gesamt = Durchschittswert aus Zotte/apikale T.m. und Krypte/tiefe T.m.; T.m. = Tunica<br />

mucosa;


Anhang 130<br />

Tabelle 9.2: Darstellung der IgE positiven Zellen/mm 2 der jeweiligen Magen-Darm-<br />

Lokalisationen bei Kontrollhunden<br />

E-Nr. Rasse Alter Geschl. Magen Duodenum Jejunum Ileum Kolon<br />

E 1708/00 Rottweiler 1 J. W 0,05 0,25 0,25 0,00 0,00 gesamt<br />

0,00 0,10 0,10 0,00 0,00 Zotte/apikale T.m.<br />

0,10 0,40 0,40 0,00 0,00 Krypte/tiefe T.m.<br />

E 2532/04 Retriever 2 Mo. M 0,00 0,10 0,05 0,00 0,00 gesamt<br />

0,00 0,10 0,10 0,00 0,00 Zotte/apikale T.m.<br />

0,00 0,10 0,00 0,00 0,00 Krypte/tiefe T.m.<br />

E 3761/04 Mops 7 M. M 0,00 0,05 0,00 0,05 0,00 gesamt<br />

0,00 0,00 0,00 0,10 0,00 Zotte/apikale T.m.<br />

0,00 0,10 0,00 0,00 0,00 Krypte/tiefe T.m.<br />

E 4558/02 Ir. Setter 1 M. W 0,20 0,30 0,05 0,00 0,00 gesamt<br />

0,20 0,10 0,10 0,00 0,10 Zotte/apikale T.m.<br />

0,20 0,50 0,00 0,00 0,10 Krypte/tiefe T.m.<br />

E 4899/00 Boxer 5 M. M 0,05 0,25 0,10 0,30 0,10 gesamt<br />

0,00 0,40 0,10 0,40 0,10 Zotte/apikale T.m.<br />

0,10 0,10 0,10 0,20 0,10 Krypte/tiefe T.m.<br />

E 1246/00 Doberm. 3 J. M. 0,10 0,10 0,25 0,65 0,45 gesamt<br />

0,10 0,00 0,10 0,70 0,30 Zotte/apikale T.m.<br />

0,10 0,20 0,40 0,60 0,60 Krypte/tiefe T.m.<br />

E 2474/00 Retriever 3,5 J. W 0,60 0,00 0,15 0,05 0,55 gesamt<br />

1,10 0,00 0,10 0,10 0,60 Zotte/apikale T.m.<br />

0,10 0,00 0,20 0,00 0,50 Krypte/tiefe T.m.<br />

E 2996/00 Ber. Senn. 7 J. MK 1,05 1,00 0,80 1,00 0,85 gesamt<br />

1,10 0,80 0,40 1,00 0,50 Zotte/apikale T.m.<br />

1,00 1,20 1,20 1,00 1,20 Krypte/tiefe T.m.<br />

E 4110/00 Rottweiler 7 J. W. 0,05 0,35 0,45 0,30 0,55 gesamt<br />

0,10 0,30 0,60 0,60 0,30 Zotte/apikale T.m.<br />

0,00 0,40 0,30 0,00 0,80 Krypte/tiefe T.m.<br />

E 1756/00 Mischling 8,5 J. W 0,55 0,40 0,60 1,25 0,45 gesamt<br />

1,00 0,60 0,70 1,40 0,40 Zotte/apikale T.m.<br />

0,10 0,20 0,50 1,10 0,50 Krypte/tiefe T.m.<br />

E 2631/00 Mischling 17 J. W 0,00 0,00 0,05 0,00 0,00 gesamt<br />

0,00 0,00 0,10 0,00 0,00 Zotte/apikale T.m.<br />

0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Krypte/tiefe T.m.<br />

E 3066/00 Mischling 13 J. W 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 gesamt<br />

0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Zotte/apikale T.m.<br />

0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Krypte/tiefe T.m.<br />

E 3642/00 Mischling 16 J. M 0,15 0,40 0,10 0,00 0,00 gesamt<br />

0,30 0,10 0,10 0,00 0,00 Zotte/apikale T.m.<br />

0,00 0,70 0,10 0,00 0,00 Krypte/tiefe T.m.<br />

E 3672/00 Neufundl. 8 J. M 0,50 1,05 1,00 0,70 0,75 gesamt<br />

0,70 1,40 0,70 0,50 0,30 Zotte/apikale T.m.<br />

0,30 1,70 1,30 0,90 1,20 Krypte/tiefe T.m.<br />

E-Nr. = Einsendungsnummer; Ir. Setter = Irish Setter; Doberm. = Dobermann; Ber. Senn. = Berner Sennenhund; Neufundl. =<br />

Neufundländer; J. = Jahr bzw. Jahre; M. = Monat bzw. Monate; Geschl. = Geschlecht; M = männlich; MK = männlich kastriert;<br />

W = weiblich; gesamt = Durchschittswert aus Zotte/apikale T.m. und Krypte/tiefe T.m.; T.m. = Tunica mucosa;


Anhang 131<br />

9.2 Angaben zu den an eosinophiler Gastroenterokolitis<br />

erkrankten Hunden<br />

Tabelle 9.3: Darstellung der c-kit positiven Zellen/mm 2 sowie des histopathologischen Befundes<br />

der jeweiligen Magen-Darm-Lokalisationen bei an EGEK erkrankten Hunden<br />

E-Nr. Rasse Alter Geschl. Magen Duodenum Jejunum Ileum Kolon<br />

E 5109/02 Labrador 1 J. M 0,03 0,79 1,47 1,25 0,73 gesamt<br />

0,04 0,69 1,38 1,35 0,34 Zotte/apikale T.m.<br />

0,01 1,83 1,56 1,15 1,11 Krypte/tiefe T.m.<br />

o.b.B. o.b.B. NA NA + histopath. Befund<br />

E 2282/03 DSH 7.5 J. WK 2,37 3,34 0,04 NU 0,40 gesamt<br />

2,89 3,88 0,04 NU 0,29 Zotte/apikale T.m.<br />

1,84 2,79 0,04 NU 0,51 Krypte/tiefe T.m.<br />

+ ++ o.b.B. NU o.b.B. histopath. Befund<br />

E 4884/00 Chih. 1 J. W 1,58 2,15 4,14 2,14 2,30 gesamt<br />

1,06 3,20 5,48 1,86 2,40 Zotte/apikale T.m.<br />

2,10 1,10 2,79 2,42 2,19 Krypte/tiefe T.m.<br />

o.b.B. o.b.B. o.b.B. o.b.B. + histopath. Befund<br />

E 4248/03 Neufundl. 7,5 J. W 0,91 1,58 1,46 1,58 0,56 gesamt<br />

0,92 1,86 1,73 1,56 0,29 Zotte/apikale T.m.<br />

0,89 1,26 1,19 1,60 0,83 Krypte/tiefe T.m.<br />

o.b.B. o.b.B. o.b.B. o.b.B. + histopath. Befund<br />

E 3637/00 DSH 7 J. M 0,29 0,18 0,52 0,59 0,88 gesamt<br />

0,57 0,12 0,54 1,17 0,88 Zotte/apikale T.m.<br />

0,01 0,23 0,50 0,01 0,88 Krypte/tiefe T.m.<br />

o.b.B. o.b.B. + + + histopath. Befund<br />

E 4166/00 Labrador 4 J. MK 0,53 NU 0,59 NU 1,4 gesamt<br />

0,77 NU 0,81 NU 1,98 Zotte/apikale T.m.<br />

0,28 NU 0,36 NU 0,82 Krypte/tiefe T.m.<br />

+ NU ++ NU + histopath. Befund<br />

E 4656/02 Dackel 6 J. WK NA 2,21 3,49 1,45 4,18 gesamt<br />

NA 2,21 3,10 1,64 3,47 Zotte/apikale T.m.<br />

NA 3,88 1,25 4,89 Krypte/tiefe T.m.<br />

NA NA ++ + NA histopath. Befund<br />

E 3559/03 Weimar. 5,5 J. W 1,53 1,61 1,83 NU 0,89 gesamt<br />

1,77 1,45 1,68 NU 0,15 Zotte/apikale T.m.<br />

1,29 1,77 1,98 NU 1,62 Krypte/tiefe T.m.<br />

NU + o.b.B. o.b.B. + histopath. Befund<br />

E 1262/00 Dackel 3 J. M 0,6 2,75 3,21 0,46 NU gesamt<br />

0,86 3,29 4,14 0,25 NU Zotte/apikale T.m.<br />

0,34 2,20 2,28 0,66 NU Krypte/tiefe T.m.<br />

o.b.B. o.b.B. + NU ++ histopath. Befund<br />

E 2739/03 RR 2 J. M NA 0,65 0,99 NA 0,43 gesamt<br />

NA 1,16 0,96 NA 0,14 Zotte/apikale T.m.<br />

NA 0,13 1,01 NA 0,72 Krypte/tiefe T.m.<br />

+ +++ ++ NA ++ histopath. Befund<br />

E 3895/03 Mischling 2,5 J M 1,54 1,5 2,66 2,36 3,88 gesamt<br />

2,15 1,22 1,17 2,36 2,65 Zotte/apikale T.m.<br />

0,93 1,77 4,15 2,35 5,43 Krypte/tiefe T.m.<br />

o.b.B. o.b.B. o.b.B. o.b.B. ++ histopath. Befund


Anhang 132<br />

Tabelle 9.4: Darstellung der IgE positiven Zellen/mm 2 sowie des histopathologischen Befundes<br />

der jeweiligen Magen-Darm-Lokalisationen bei an EGEK erkrankten Hunden<br />

E-Nr. Rasse Alter Geschl. Magen Duodenum Jejunum Ileum Kolon<br />

E 5109/02 Labrador 1 J. M 1,35 0,70 0,80 1,20 1,30 gesamt<br />

1,90 0,20 0,10 0,40 1,60 Zotte/apikale T.m.<br />

0,80 1,20 1,50 2,00 1,00 Krypte/tiefe T.m.<br />

o.b.B. o.b.B. NA NA + histopath. Befund<br />

E 2282/03 DSH 7.5 J. WK 0,45 0,70 0,00 0,05 0,04 gesamt<br />

0,60 0,20 0,00 0,00 0,00 Zotte/apikale T.m.<br />

0,30 1,20 0,00 0,10 0,08 Krypte/tiefe T.m.<br />

+ ++ o.b.B. NU o.b.B. histopath. Befund<br />

E 4884/00 Chih. 1 J. W 2,95 0,75 2,50 3,20 NA gesamt<br />

4,00 0,60 1,90 3,30 NA Zotte/apikale T.m.<br />

1,90 0,90 3,10 3,10 NA Krypte/tiefe T.m.<br />

o.b.B. o.b.B. o.b.B. o.b.B. + histopath. Befund<br />

E 4248/03 Neufundl. 7,5 J. W 0,15 0,05 1,20 0,80 0,50 gesamt<br />

0,20 0,00 1,20 0,80 0,10 Zotte/apikale T.m.<br />

0,10 0,10 1,20 0,80 0,90 Krypte/tiefe T.m.<br />

o.b.B. o.b.B. o.b.B. o.b.B. + histopath. Befund<br />

E 3637/00 DSH 7 J. M 0,10 0,05 0,20 1,55 1,70 gesamt<br />

0,10 0,10 0,20 1,60 0,80 Zotte/apikale T.m.<br />

0,10 0,00 0,20 1,50 2,60 Krypte/tiefe T.m.<br />

o.b.B. o.b.B. + + + histopath. Befund<br />

E 4166/00 Labrador 4 J. MK 0,95 NU 1,00 NU 1,40 gesamt<br />

1,60 NU 0,80 NU 1,40 Zotte/apikale T.m.<br />

0,30 NU 1,20 NU 1,40 Krypte/tiefe T.m.<br />

+ NU ++ NU + histopath. Befund<br />

E 4656/02 Dackel 6 J. WK NA 2,75 3,15 3,10 3,40 gesamt<br />

NA 3,50 2,40 2,70 3,30 Zotte/apikale T.m.<br />

NA 2,00 3,90 3,50 3,50 Krypte/tiefe T.m.<br />

NA NA ++ + NA histopath. Befund<br />

E 3559/03 Weimar. 5,5 J. W NU 2,80 4,40 3,75 3,98 gesamt<br />

NU 3,50 3,30 3,60 3,97 Zotte/apikale T.m.<br />

NU 2,10 5,50 3,90 3,97 Krypte/tiefe T.m.<br />

NU + o.b.B. o.b.B. + histopath. Befund<br />

E 1262/00 Dackel 3 J. M 0,15 1,15 1,30 NU 0,20 gesamt<br />

0,20 1,50 1,40 NU 0,00 Zotte/apikale T.m.<br />

0,10 0,80 1,20 NU 0,40 Krypte/tiefe T.m.<br />

o.b.B. o.b.B. + NU ++ histopath. Befund<br />

E 2739/03 RR 2 J. M NA 1,60 1,10 NA 1,00 gesamt<br />

NA 1,30 1,50 NA 0,80 Zotte/apikale T.m.<br />

NA 1,90 0,70 NA 1,20 Krypte/tiefe T.m.<br />

+ +++ ++ NA ++ histopath. Befund<br />

E 3895/03 Mischling 2,5 J M 0,00 0,00 0,05 0,05 0,45 gesamt<br />

0,00 0,00 0,10 0,10 0,70 Zotte/apikale T.m.<br />

0,00 0,00 0,00 0,00 0,20 Krypte/tiefe T.m.<br />

o.b.B. o.b.B. o.b.B. o.b.B. ++ histopath. Befund<br />

Tabelle 9.3 und 9.4: E-Nr. = Einsendungsnummer; RR = Rhodesian Ridgeback; DSH = Deutscher Schäferhund;; Chih. = Chihuahua;<br />

Neufundl. = Neufundländer; Weimar. = Weimaraner; J. = Jahr bzw. Jahre; Geschl. = Geschlecht; M = männlich; MK =<br />

männlich kastriert; W = weiblich; WK = weiblich kastriert; + = geringgradige eosinophile Infiltration; ++ = mittelgradige eosinophile<br />

Infiltration; +++ = hochgradige eosinophile Infiltration; NU = nicht untersucht; NA = nicht auswertbar; o.b.B. = ohne besonderen<br />

Befund; gesamt = Durchschittswert aus Zotte/apikale T.m. und Krypte/tiefe T.m.; T.m. = Tunica mucosa;


Anhang 133<br />

9.3 Bezugsquellen für Geräte, Reagenzien, Chemikalien<br />

und Antikörper<br />

Bethyl Laboratories Inc., Montgomery, TX, USA<br />

Anti-Hund Immunglobulin E Antikörper aus der Ziege, A40-125<br />

BIOCYC Gesellschaft für Biotechnologie und Recyclingverfahren GmbH & Co.,<br />

Luckenwalde (ehemals Quartett Immundiagnostika und Biotechnologie<br />

GmbH.)<br />

Aszitesflüssigkeit von nicht-immunisierten Balb/cJ Mäusen, CL8100<br />

Demaskierungslösung G, DE 007<br />

Biozym Diagnostik GmbH, Hess. Oldendorf<br />

Pipettenspitzen SafeSeal-Tips Premium 10µl, 693010<br />

Pipettenspitzen SafeSeal-Tips Premium 20µl, 692151<br />

Pipettenspitzen SafeSeal-Tips Premium 100µl, 692066<br />

Pipettenspitzen SafeSeal-Tips Premium 200µl, 692069<br />

Pipettenspitzen SafeSeal-Tips Premium 1000µl, 690079<br />

CHV Chemie Vertrieb, Hannover<br />

Formaldehyd 37%, 101064<br />

DakoCytomation GmbH, Hamburg<br />

Anti-humaner CD117-Antikörper aus dem Kaninchen, A4502<br />

Engelbrecht, Edermünde<br />

Chromalaun-Gelatine beschichtete Objektträger, 11102


Anhang 134<br />

Eppendorf AG, Hamburg<br />

Eppendorf Zentrifuge 5417 R<br />

Pipette Reference ® 10 µl<br />

Pipette Research ® 20 µl<br />

Pipette Reference ® 100 µl<br />

Pipette Research ® 200 µl<br />

Pipette Reference ® 1000 µl<br />

Heraeus, Hanau<br />

Wärmeschrank B 5042<br />

Knittel W. Glasbearbeitungs GmbH, Braunschweig<br />

Deckgläser (24x50mm)<br />

Leitz, Oberkochen<br />

Mikroskop Labolux<br />

Medite Medizintechnik, Burgdorf<br />

Paraffinstreckbad TFB45<br />

Microm, Heidelberg<br />

Schlittenmikrotom H400R<br />

Olympus Deutschland GmbH, Hamburg<br />

Mikroskop BX41TF<br />

Videokamera Color View soft Imaging system U-TV1X-2<br />

Roth C. GmbH & Co KG, Karlsruhe<br />

Chloralhydrat, 2425<br />

Ethanol, vergällt, K928.2<br />

Essigsäure-n-butylester (EBE), 4600.7


Anhang 135<br />

Hämalaunlösung nach Mayer, T865.2<br />

Kalialaun, P724.1<br />

Natriumchlorid (NaCl), P9062.2<br />

2-Propanol Rotipuran ® (Isopropanol), 8966.4<br />

Roti ® -Histol (Xylol-Ersatz), 6640.2<br />

Roti ® -Histokitt II Eindeckmedium, T160.1<br />

Rotiprotect ® -Nitrilhandschuhe, P777.1<br />

Tris Ultra Qualität, 54239.3<br />

Sakura Finetek Europe B.V., Zoeterwoude, Niederlande<br />

Tissue-Tek ® V-TEC Paraffinarbeitsplatz<br />

Sartorius AG, Göttingen<br />

Sartorius excellence Präzisionswaage E1200S<br />

Schleicher & Schuell, Dassel<br />

Papierfilter, S & S Rundfilter (150 mm Durchmesser), 311612<br />

Sigma-Aldrich Chemie GmbH, Taufkirchen<br />

Bovines Serumalbumin (BSA), A3059<br />

Citronensäure-1-hydrat p.a., 33114<br />

3,3`-Diaminobenzidin-tetrahydrochlorid dihydrat purum (DAB) p.a., 32750<br />

Ethidiumbromid-Lösung 10mg/ml, E1510<br />

Kaninchenserum, R4505<br />

Natriumdihydrogenphosphat, 71496<br />

Natriumchlorid, 71381<br />

Protease XIV, P-5147


Anhang 136<br />

Vector Laboratories Inc., Burlingame, USA (über Biologo, Kronshagen)<br />

Biotinyliertes Ziege-anti-Kaninchen-Immunglobulin (GAR-b), BA 1000<br />

Biotinyliertes Ziege-anti-FITC Immunglobulin, BA 0601<br />

Vectastain Elite ABC-Kit, PK-6100<br />

Vectastain Standard ABC-AP Kit, AK-5000<br />

Thermo Fisher Scientific Inc., Dreieich<br />

Shandon CoverplatesTM, 72110013<br />

Shandon Sequenza ® Slide Racks, 7331017<br />

VWR TM International GmbH, Darmstadt (ehemals Merck KGaA, Darmstadt)<br />

Calciumchlorid-2-hydrat krist., 2382<br />

Hämatoxylin, 4305<br />

Natriumhydroxid (NaoH) p.a., 1.06498<br />

Pronase E, 0743<br />

Proteinase K, 7433<br />

Salzsäure (HCl) 1N, 1.09057<br />

Wasserstoffperoxid 30% H 2 O 2 (Perhydrol ® ) p.a., 1.07209.0250<br />

Zeiss, Oberkochen<br />

Zeiss Axiophot Mikroskop<br />

Netzmikrometerokular, 444034


Anhang 137<br />

9.4 Lösungen und Puffer für die Immunhistochemie<br />

DAB-Lösung<br />

100 mg DAB in 200 ml PBS (pH 7,2) lösen und mischen (Magnetrührer), anschließend<br />

filtrieren und 200 µl H 2 O 2 (30 %) zugeben<br />

Phosphat-gepufferte Kochsalzlösung (PBS)<br />

40 g NaCl und 7,8 g NaH 2 PO 4 in 5 Litern Aqua dest. auflösen und mit 1 N Na-<br />

OH auf pH 7,2 einstellen<br />

ABC-Gebrauchslösung (Vectastain-ABC-Kit Elite/ Vectastain-ABC-AP-Kit Standard)<br />

In 1000 µl PBS (pH-Wert 9,4) werden 15 µl Lösung A und B nacheinander gut<br />

gemischt. 30 Min. vor Gebrauch ansetzen.


Anhang 138<br />

9.5 Abkürzungen<br />

APC<br />

engl.: antigen presenting cell<br />

Abb.<br />

Abbildung<br />

ABC<br />

Avidin-Biotin-Peroxidase-Komplex<br />

Aqua dest. Aqua destillata (destilliertes Wasser)<br />

Ber. Senn. Berner Sennenhund<br />

Bez.<br />

Bezeichnung<br />

bFGF<br />

engl.: basic fibroblast growth factor<br />

biot.<br />

biotinyliert<br />

bzw.<br />

beziehungsweise<br />

CD<br />

engl.: cluster of differentiation (Oberflächenantigen von<br />

Leukozyten)<br />

Chih.<br />

Chihuahua<br />

CTMC<br />

engl.: connective tissue mast cell (Bindegewebsmastzelle)<br />

DAB<br />

3’3’ Diaminobenzidin-tetrahydrochlorid<br />

de novo<br />

lat.: neu (gebildet werden)<br />

DNA<br />

„deoxyribonucleic acid”<br />

EGEK/EE/EEK eosinophile Gastroenterokolitis/Enteritis/Enterokolitis<br />

Doberm.<br />

Dobermann<br />

DSH<br />

Deutscher Schäferhund<br />

engl.<br />

Englisch<br />

E-Nr.<br />

Einsendungsnummer<br />

et. al.<br />

lat.: et alii (und andere)<br />

Fa.<br />

Firma<br />

FAE<br />

Follikel-assoziiertes Epithel<br />

GALT<br />

engl.: gut associated lymphoid tissue (Darm-assoziiertes<br />

lymphatisches Gewebe)<br />

H 1-4 Rezeptor Histaminrezeptor 1-4<br />

H 2 O<br />

Wasser<br />

H.E.<br />

Hämalaun Eosin


Anhang 139<br />

IBD<br />

engl.: inflammatory bowel disease (chronisch-entzündliche<br />

idiopathische Enteropathie)<br />

ICAM<br />

engl.: intercellular adhesion molecule (interzelluläres<br />

Adhäsionsmolekül)<br />

IEL<br />

intraepitheliale Lymphozyten<br />

IFN-γ<br />

Interferon-γ<br />

Ig<br />

Immunglobulin<br />

IL<br />

Interleukin<br />

in vitro<br />

lat.: in der Zellkultur<br />

in vivo<br />

lat.: im lebenden Organismus<br />

Ir. Setter<br />

Irish Setter<br />

J. Jahr bzw. Jahre<br />

KEV<br />

Kresylechtviolett Färbung<br />

Knockout engl.: ausgeschaltet<br />

lat.:<br />

lateinisch<br />

Lfd.Nr.<br />

laufende Nummer<br />

LPE/LPEK/LPK lymphoplasmazelluläre Enteritis/Enterokolitis/Kolitis<br />

LPS<br />

Lipopolysaccharid<br />

LT bzw. LTC 4 Leukotrien B 4 bzw. Leukotrien C 4<br />

M<br />

männlich<br />

M. Monat bzw. Monate<br />

madCAM-1 engl.: mucosal addressin cell adhesion molecule-1 (mukosales<br />

adressin Zelladhäsionsmolekül-1)<br />

MC C<br />

Chymase tragende Mastzellen<br />

MC CT<br />

MC T<br />

MCP<br />

MHC<br />

min.<br />

mm<br />

Chymase und Tryptase tragende Mastzellen<br />

Tryptase tragende Mastzellen<br />

engl: macrophage chemoattractant protein (Makrophagen<br />

anlockendes Protein)<br />

„major histocompatibility complex”<br />

Minuten<br />

Millimeter


Anhang 140<br />

MMC<br />

MMP<br />

MK<br />

M-Zellen<br />

NA<br />

Neufundl.<br />

NK<br />

NU<br />

o.b.B.<br />

PAMP<br />

PAS<br />

PBS<br />

PCR<br />

engl.: mucosal mast cell (Mukosamastzelle)<br />

Matrixmetalloproteinase<br />

männlich-kastriert<br />

engl.: microfold cells (Zellen mit stark gefalteter Oberfläche)<br />

Nicht auswertbar<br />

Neufundländer<br />

engl.: natural killer cells (natürliche Killerzellen)<br />

nicht untersucht<br />

ohne besonderen Befund<br />

engl.: pathogen associated molecular pattern (Pathogenassoziiertes<br />

molekulares Muster)<br />

engl.: periodic acid shift<br />

engl.: phosphate-buffered saline (Phosphat gepufferte<br />

Kochsalzlösung)<br />

engl.: Polymerase chain reaction (polymerase Kettenreaktion)<br />

PG D 2 Prostaglandin D 2<br />

SCF<br />

engl.: stem cell factor (Stammzellfaktor)<br />

SIBO<br />

engl.: small intestinal bacterial overgrowth (bakterielle<br />

Überwucherung des Dünndarms)<br />

sIgA<br />

sekretorisches Immunglobulin A<br />

RR<br />

Rhodesian Ridgeback<br />

Tab.<br />

Tabelle<br />

TBS<br />

engl.: Tris-buffered saline (Tris gepufferte Kochsalzlösung)<br />

TGF-β<br />

engl.: transforming growth factor-β (transformierender<br />

Wachstumsfaktor-β)<br />

T H 1 T-Helferzelle vom Typ 1<br />

T H 2 T-Helferzelle vom Typ 2<br />

T H 1 T-Helferzelle vom Typ 3<br />

Tight junction engl.: Zell-Zell-Verbindung<br />

TLR<br />

engl.: toll-like receptors (Toll-ähnliche Rezeptoren)<br />

TNF-α<br />

Tumor-Nekrose-Faktor-α


Anhang 141<br />

T reg<br />

vgl.<br />

VIP<br />

u.a.<br />

W<br />

Weimar.<br />

WK<br />

z.B.<br />

z.T.<br />

regulatorische T-Zelle<br />

vergleiche<br />

vasoaktives intestinales Peptid<br />

unter anderem<br />

weiblich<br />

Weimaraner<br />

weiblich-kastriert<br />

zum Beispiel<br />

zum Teil


Danksagung<br />

Hiermit möchte ich mich ganz herzlich bei allen bedanken, die zum Gelingen dieser<br />

Arbeit beigetragen haben.<br />

Mein besonderer Dank gilt….<br />

….<br />

….<br />

….<br />

….<br />

….<br />

….<br />

….<br />

….<br />

….<br />

Frau Prof. Dr. M. Hewicker-Trautwein,. für die Überlassung des interessanten<br />

Themas, die freundliche Zusammenarbeit und die Ansprechbarkeit, sowie die<br />

zügige, genaue Durchsicht des Manuskripts<br />

dem Centre de Documentation et d’Information sur l’Enseignement Supérieur,<br />

Luxembourg (CEDIES) für die finanzielle Unterstützung während meines Studiums<br />

sowie der anschließenden Doktorarbeit. Villmols merci!<br />

Herrn Dr. S. Kleinschmidt, Ph.D. für die Unterstützung bei der Arbeit im Labor,<br />

die konstruktive Kritik und das offene Ohr für Probleme jeglicher Art -Danke für<br />

alles, Alter!<br />

Herrn Dr. K. Rohn aus dem Institut für Biometrie, Epidemiologie und Informationsverarbeitung<br />

der <strong>Tierärztliche</strong>n <strong>Hochschule</strong> Hannover für die Beratung bei<br />

statistischen Fragen.<br />

Klaus Kuhlmann für die Hilfe bei der Durchführung der Immunhistologie und<br />

das schneiden der vielen Blöcke.<br />

der Arbeitsgruppe Immunpathologie; svk, sge, usw, iho, jju. Für die geteilte<br />

Freude und Leid im Büro und Labor, sowie außerhalb der „Anstalt“. Was soll<br />

ich anderes sagen: Ihr fehlt mir!<br />

allen anderen, nicht namentlich erwähnten, Freunden, Kollegen und Mitarbeitern<br />

aus dem Institut für Pathologie für die stets gewährte Unterstützung,<br />

Hilfsbereitschaft und vielen, technischen und inhaltlichen Tipps und Tricks.<br />

Karl-Wilhelm Stapel, für die jahrelange Betreuung von Ross und Reiter ausserhalb<br />

der Tiermedizin.<br />

Eike, für das Ertragen meiner Launen, die Zuversicht und vieles, vieles mehr.


….<br />

last but definetly not least…meiner Mama -Fundbüro und Bankinstitut meines<br />

Vertrauens- die in allen Lebenslagen für mich da ist. Bedankt voor je steun en<br />

toeverlaat gedurende al die jaren!-xxx.

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