dc.contributor.author
Nordhoff, Marcel
dc.date.accessioned
2018-06-07T21:41:33Z
dc.date.available
2006-01-09T00:00:00.649Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/8288
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-12487
dc.description
Deckblatt \- Impressum
persönlicher Dank
Inhaltsverzeichnis I
Abkürzungsverzeichnis V
1 Einleitung 1
2 Schrifttum 3
3 Eigene Untersuchungen 30
4 Ergebnisse 51
5 Diskussion 63
6 Zusammenfassung 77
7 Summary 79
8 Literaturverzeichnis 81
9
Anhang
93
Abbildungsverzeichnis 93
Tabellenverzeichnis 94
Danksagung
Lebenslauf
Selbständigkeitserklärung
dc.description.abstract
Die Dermatitis digitalis (DD) des Rindes ist eine wirtschaftlich bedeutende
chronische Klauenerkrankung. Neben den bei dieser Mischinfektion
typischerweise vorkommenden anaeroben Keimen wie Porphyromonas spp. oder
Prevotella spp. sind ebenfalls verschiedene Treponema spp. in großer Anzahl in
erkrankten Klauenbereichen vorhanden, so dass diesen Keimen ebenfalls eine
Mitbeteiligung in der Pathogenese der DD zugesprochen wird. Gegenstand dieser
Arbeit war es daher, einerseits die Diversität und mögliche Mitbeteiligung von
Treponema spp. bei der Dermatitis digitalis des Rindes zu validieren.
Weiterhin sollte ein möglicher Infektionsweg beteiligter Treponema spp. über
den Gastrointestinaltrakt des Rindes aufgezeigt werden, da dieser immer noch
ungeklärt ist. Untersucht wurden hierzu 58 Bioptate aus erkrankten Klauen
sowie Kot- und Pansensaftproben. Neben der konventionellen Anzucht kamen
insbesondere die molekularen kulturunabhängigen Nachweisverfahren DNA-DNA Dot
blot-Hybridisierung sowie die Fluoreszenz in situ-Hybridisierung (FISH) zur
Anwendung. In Rahmen der konventionellen Anzucht konnten
charakteristischerweise Porphyromonas levii in 80%, Prevotella spp. in 72%,
weitere Porphyromonas spp. in 52% sowie Bacteroidaceae spp. in 28%, der
Bioptatproben neben anderen Anaerobiern am häufigsten nachgewiesen werden.
Auch konnten 7 identische Treponema-Isolate angezüchtet werden, die nach
Genotypisierung basierend auf der 16S rDNA-Analyse die größte Übereinstimmung
mit Treponema socranskii aufwiesen. Mittels der DNA-DNA Dot blot-
Hybridisierung konnten die Treponema-Phylotypgruppe TRE I in 47, die
Phylotypgruppe TRE II in 45, die Phylotypgruppe TRE IV in 45 sowie der
Phylotyp DDKL-4 in 53 und DDKL-12 ebenfalls in 53 der Bioptatproben
nachgewiesen werden. Nicht nur der Umstand, dass die Phylotypgruppen TRE I,
II, IV sowie die Phylotypen DDKL-4 und DDKL-12 detektiert werden, sondern auch
das gleichzeitige Vorkommen von bis zu 5 der genannten Treponema-Gruppen in
derselben Probe belegt den hohen Grad der Diversität von Treponemen im Rahmen
der DD. Die Ergebnisse der FISH untermauern die mögliche pathogenetische
Bedeutung von Treponemen, denn die Phylotypgruppen TRE I, II, und IV und der
Phylotyp DDKL-4 konnten innerhalb der Epidermis nachgewiesen werden. Zudem
stellten Treponemen einen Grossteil der insgesamt im Gewebe vorkommenden
Bakterienpopulation dar.
Ein Nachweis der in den Bioptaten vorkommenden Treponemen in Kot- und
Pansensaft gelang hingegen nicht. Allerdings könnte dies durch die geringe
Nachweisempfindlichkeit von mindestens 3x106 Keime/250 mg Faeces bedingt sein,
so dass es weiter ungeklärt bleibt, ob der Gastrointestinaltrakt des Rindes
das Habitat und somit Infektionsquelle der bei der DD mitbeteiligten
Treponemen ist. Deshalb müssen weitere Untersuchungen zur Aufklärung der
Treponema-Infektionsquelle durchgeführt werden.
de
dc.description.abstract
Dermatitis digitalis (DD) is an important disease of claws in cattle. It is a
chronic infection mainly of the epidermis typically associated with several
anaerobe bacteria like Porphyromonas spp. and Prevotella spp. Furthermore
Treponema spp. can be detected in large numbers in affected samples so that
they are assumed to play an important rule in the pathogenesis of DD.Therefore
the aim of this study was to evaluate the high diversity and the influence of
bacteria of this genus in causing DD on the one hand and to rule out one
possible way of infection via the gastrointestinal tract on the other as the
aetiology of this disease still remains unclear. Beside standard cultivation
techniques, culture-independent detection methods were applied utilizing DNA-
DNA dot blot hybridisation and fluorescence in situ hybridisation (FISH). 58
biopsies from affected cows were examined as well as samples of feces and
rumen fluid in order to point out the gastrointestinal tract as a possible
source of treponemal infection.
By conventional cultivation most predominantly Porphyromonas levii could be
detected in 80% of the biopsy samples, Prevotella spp. in 72%, Porphyromonas
spp. in 52% as well as Bacteroidaceae spp. in 28% of the samples, bacteria
that typically occur in DD. Furthermore seven identical Treponema isolates
have been cultivated that are mostly related to Treponema socranskii based on
16S DNA analysis.
By DNA-DNA dot blot hybridisation techniques several different Treponema
phylotypes could be detected in those biopsies. Treponema phylotype group TRE
I could be detected in 47 biopsies, phylotype group TRE II in 45 and phylotype
group TRE IV in 45 of the samples whereas 53 of the biopsies were positive for
the phylotypes DDKL-4 and DDKL-12. The fact, that phylotype groups TRE I, II,
IV, phylotypes DDKL-4 and DDKL-12 were diagnosed, as well as the occurrence of
up to five different Treponema phylotypes in identical biopsy sample clearly
points out the high diversity of this genus associated with DD. FISH also gave
positive results for TRE I, II, IV and DDKL-4, identifying these bacteria not
only superficially but also in deeper tissue of the epidermis. In addition
Treponema spp. represent a large portion of the total microbiota in DD
affected lesions. These results indicate that Treponema spp. are most probably
involved in causing and maintaining DD.
Probably due to limited detection ranges of at least 3x106 cells/250 mg feces
it was not possible to detect Treponema spp. in feces or rumen fluid samples.
It therefore still remains unclear whether the gastrointestinal tract of
cattle serves as a possible source of infection with Treponema spp. Further
examinations have to be performed to unravel the exact aetiology of DD.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::630 Landwirtschaft::630 Landwirtschaft und verwandte Bereiche
dc.title
Biodiversität boviner Treponemen
dc.contributor.firstReferee
Univ.-Prof. Dr. Lothar H. Wieler
dc.contributor.furtherReferee
Univ.-Prof. Dr. Leo Brunnberg
dc.contributor.furtherReferee
Univ.-Prof. Dr. K. Müller
dc.date.accepted
2004-04-30
dc.date.embargoEnd
2006-01-30
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-2006000084
dc.title.translated
Biodiversity of bovine Treponema spp.
en
refubium.affiliation
Veterinärmedizin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000001968
refubium.mycore.transfer
http://www.diss.fu-berlin.de/2006/8/
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