dc.contributor.author
Balczulat, Stefanie
dc.date.accessioned
2018-06-07T19:06:00Z
dc.date.available
2014-05-20T08:45:59.203Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/5723
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-9922
dc.description.abstract
Bei der durch H. meleagridis hervorgerufenen Histomonose, Schwarzkopfkrankheit
oder Infektiösen Typhlohepatitis der Hühnervögel handelt es sich um eine
Krankheit, die durch Blinddarm- und Leberveränderungen gekennzeichnet ist. Bei
Puten ist eine Mortalität von über 90 % häufig. Der erste Teil der
vorliegenden Arbeit beinhaltete Untersuchungen des am Institut vorhandenen
Probenmaterials sowie Untersuchungen zu verschiedenen Genotypen von H.
meleagridis. Für ersteres wurden 568 Proben herangezogen, die am Institut für
Geflügelkrankheiten vorlagen und mittels qPCR auf H. meleagridis getestet
wurden. Die Proben stammten aus 252 Histomonose-Verdachtsfällen der Jahre 2004
bis 2010. Insgesamt waren von den 568 Proben 209 Proben positiv, 357 Proben
negativ und 2 Proben fraglich. Von 473 Organproben waren 193 Blinddärme, 190
Lebern und 42 Poolproben aus Leber und Blinddarm. 48 Proben waren
unterschiedliche Organe wie Drüsenmagen, Enddarm, Kloake, Milz, Niere,
Oesophagus und Pankreas. 252 der Organproben stammten von Puten und 176
Organproben von Hühnern. Lediglich 16 Organproben wurden von anderen
Hühnervögeln wie Pfau, Fasan, Königshuhn, Perlhuhn und Wachtel eingeschickt.
Dreiviertel der letztgenannten Proben war dabei negativ. Bei 29 Organproben
war die Tierart unbekannt. Von 46 Invertebratenproben bzw. 42 Umgebungsproben
waren nur acht bzw. vier Proben positiv, jeweils 38 dagegen negativ. Für die
Genotypisierung wurde die Methode des C-Profilings modifiziert, indem für H.
meleagridis spezifische Primer entwickelt wurden. 125 positiv auf H.
meleagridis getestete Proben wurden genotypisiert. Von diesen Proben wurde ein
C-Profil der ITS1-Region erstellt. Insgesamt wurden fünf unterschiedliche
Profile gefunden (Typ A bis E), wobei Typ A bei über der Hälfte der Proben
festgestellt wurde. Die beiden Typen B und C wurden überwiegend bei
Putenproben gefunden, Typ D hingegen nur bei Hühnerproben und einer
Pfauenprobe. Nur einmal wurde Typ E bei einer Hühnerprobe nachgewiesen. Ferner
wurden 273 Proben auf das Vorhandensein von Blastocystis spp. Und
Tetratrichomonas gallinarum untersucht. Der Zusammenhang zwischen dem
Auftreten der Histomonose und einem gleichzeitigen Fehlen von T. gallinarum
stellte sich als signifikant heraus, wohingegen es nur einen zufälligen
Zusammenhang zwischen H. meleagridis und Blastocystis ssp. gab. Der zweite
Teil der Arbeit hatte zum Ziel, den Stoffwechsel der Histomonaden durch
verschiedene Kultivierungsversuche zu untersuchen. Als erstes wurde die
Pufferwirkung von MOPS und HEPES in verschiedenen Konzentrationen getestet.
Mit 5, 25 oder 100 mmol/L HEPES bzw. mit 50 oder 100 mmol/L MOPS wuchsen die
Histomonaden gut. Wurde MOPS oder HEPES hingegen in einer Konzentration von
jeweils 250 mmol/L zum Medium gegeben, ließ sich kein Histomonadenwachstum
erzielen. Die nächsten Versuche betrafen den Ersatz von Reismehl durch
unterschiedliche Stärkequellen bzw. Zwischenprodukte des
Kohlenhydratstoffwechsels. Als Stärkequellen kamen Kartoffelstärke, Amylose,
Amylopektin und Glykogen zum Einsatz. Lediglich mit Kartoffelstärke konnte ein
Wachstum erzielt werden. Die Kohlenhydrate Glukose, Pyruvat,
Glukose-1-Phosphat, Glukose-6-Phosphat und Maltose wurden in verschiedenen
Konzentrationen entweder mit der gleichzeitigen Gabe von Reis oder ohne
getestet. Die Kulturen, denen kein Reis hinzugegeben wurden, überlebten
bestenfalls. Oftmals starben sie jedoch ab. Das Wachstum war mit einer
gleichzeitigen Gabe von Reis besser. Ein teilweise gutes Wachstum wurde mit
Puyruvat und Reis erzielt. Die Histomonaden wurden unter verschiedenen
atmosphärischen Bedingungen angezüchtet. Das mehrmalige Öffnen der
Zellkulturflaschen, wobei das Medium mit den Histomonaden für eine gewisse
Zeit dem Luftsauerstoff ausgesetzt war, hatte keinen negativen Einfluss auf
das Wachstum. Auch unter mikroaerophilen und anaeroben Bedingungen wuchsen die
Histomonaden gut. Von Histomonaden, die als Kohlenhydratquelle Pyruvat und
Reis erhielten, wurde die Expression der Gene für die Glykogen-Phosphorylase,
die GAPDH und die Alpha-Amylase mittels qPCR untersucht. Alpha-Tubulin, Beta-
Tubulin und 18S rRNA dienten als Referenzgene. So konnte gezeigt werden, dass
die Stärke von den Histomonaden mit den beiden Enzymen Alpha-Amylase und
Glykogen-Phosphorylase abgebaut wird. Die Expression der Gene der drei Enzyme
wurde unterschiedlich reguliert. Das GAPDH-Gen und das Glykogen-Phosphorylase-
Gen wurden signifikant hochreguliert, wohingegen das Alpha- Amylase-Gen
signifikant herunterreguliert wurde.
de
dc.description.abstract
Histomonosis, blackhead disease or infectious typhlohepatitis of the
gallinaceous birds is caused by the protozoen parasite or Trichomonad
Histomonas meleagridis. The disease is characterized by an inflammation of the
ceca and liver damages. The mortality in turkey flocks can reach 90 %. The
first part of this thesis included investigations and analysis of different
genotypes of H. meleagridis. The first studies were done on 568 samples, which
had been send to the Institute for Poultry Diseases and were tested for H.
meleagridis using a qPCR. The samples originated from 252 suspected cases of
histomonosis of the years 2004 till 2010. Of the 568 samples 209 samples were
positive, 357 samples negative and 2 samples questionable. Four hundred
seventy three samples were organs including 193 ceca, 190 livers and 42 pools
of ceca and liver. 48 samples were different organes like gizzard, rectum,
cloaca, spleen, kidney, oesophagus or pancreas. 252 of the organ samples were
from turkeys and 176 from chickens. Only 19 samples were from other
gallinaceous birds like peacocks, pheasants, snow cocks, guinea fowls and
quails and were tested with mostly negative result. The species of 29 samples
was unknown. Of 46 samples of invertebrates and 42 samples of the environment
only eight and four samples respectively were positive, while 38 each were
negative. For genotyping the method of the C-Profiling was modified by
designing primers specific for H. meleagridis. One hundred twenty five
samples, that were positiv for H. meleagridis, were genotyped. The ITS1-region
of this samples was C-profiled. Five different profiles were found (type A
through E). Type A was the most frequently detected type in over half the
samples. Types B and C were mostly found in turkey samples. Type D occured
only in chicken samples and in one peacock sample. Type E was found in only
one chicken sample. Furthermore 273 samples were tested for the presence of
Blastocystis spp. And Tetratrichomonas gallinarum. There was a significant
relationship between the occurrence of histomonosis and the concurrent absence
of T. gallinarum. In contrast the relationship between H. meleagridis and
Blastocystis ssp. was not significant. The second part of the thesis dealt
with investigations on the metabolism of H. meleagridis. Several experiments
on the cultivation were done. First the effect of the buffers MOPS and HEPES
were tested. With 5, 25 or 100 mmol/L HEPES and with 50 or 100 mmol/L MOPS
respectively histomonads grew well. In concentrations of 250 mmol/L MOPS or
HEPES no histomonal growth was observed. In the following experiments the
influence of different starch sources and carbohydrates instead of rice powder
were tested. Starch sources were potato starch, amylose, amylopectin and
glycogen. Only potato starch supported histomonal growth. The carbohydrates
glucose, pyruvate, glucose-1-phosphat, glucose-6-phosphat and maltose were
tested in different concentrations with or without the addition of rice.
Cultures without rice survived at best. Often they died. Growth with the
addition of rice was better. To some extent growth was achieved with pyruvate
and rice. Histomonads were grown under different atmospheric conditions. If
the flasks were opened several times the medium with the histomonads had
contact with the oxygen in the air for a certain time. This as well as
microaerophilic and anaerobic conditions had no negativeinfluence on the
histomonal growth. The expression of the genes for glycogen phosphorylase,
GAPDH and alpha-amylase in histomonads which were grown with pyruvate and rice
were analyzed by qPCR. Alphatubulin, beta-tubulin and 18S rRNA served as
reference genes. It could be shown that histomonads digest the starch with
both enzymes alpha-amylase and glycogen phosphorylase. The expression of the
genes of the three enzymes mentioned above was regulated differently. The
genes of GAPDH and glycogen phosphorylase were significantly upregulated
whereas the gene of alpha-amylase was significantly downregulated.
en
dc.format.extent
XV, 159 S.
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
Histomonas meleagridis
dc.subject
polymerase chain reaction
dc.subject
carbohydrate metabolism
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::630 Landwirtschaft::630 Landwirtschaft und verwandte Bereiche
dc.title
Untersuchungen zum Vorkommen verschiedener Genotypen und Untersuchungen zum
Kohlenhydratstoffwechsel von Histomonas meleagridis
dc.contributor.firstReferee
Univ.-Prof. Dr. Hafez Mohamed Hafez
dc.contributor.furtherReferee
Univ.-Prof. Dr. Georg von Samson-Himmelstjerna
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. Peter-Henning Clausen
dc.date.accepted
2014-03-13
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000096716-0
dc.title.translated
Investigations on different genotypes and investigations on the carbohydrate
metabolism of Histomonas meleagridis
en
refubium.affiliation
Veterinärmedizin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000096716
refubium.note.author
Mensch und Buch Verlag
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000015206
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access