Vergleichende Untersuchungen zu ausgewählten Kriterien des Energiestoffwechsels in Skelettmuskulatur, Plasma und Lymphozyten beim Schwein in Abhängigkeit von Alter und Rassenzugehörigkeit, sowie bei Erkrankung an Congenitaler Myofibrillärer Hypoplasie
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Zusammenfassung
In der vorliegenden Arbeit sollte untersucht werden, ob beim Schwein alters- undrassenabhängige Veränderungen in den Carnitinkonzentrationen der Muskulatur, derLymphozyten und im Blutplasma, der ATP-Synthesekapazität vonMuskelmitochondrien und Lymphozyten, und der Enzymaktivität derCarnitinpalmitoyltransferase in Muskelmitochondrien auftreten. Des weiteren wurdeuntersucht, ob sich bei von Congenitaler Myofibrillärer Hypoplasie betroffenenFerkeln Veränderungen gegenüber gesunden Tieren in Bezug auf denCarnitinstoffwechsel und die oxidative Phosphorylierung feststellen lassen, und ob dieVerhältnisse in der Muskelzelle mit denen in den Lymphozyten soweit vergleichbarsind, dass zur Diagnosestellung der CMH eine Blutprobe die Muskelbiopsie ersetzenkönnte. Die Versuchstiere wurden in die Altersgruppen Ferkel, Läufer, Mastschweine undSauen unterteilt, und die Rassen Piétrain und Deutsche Landrasse in den einzelnenKategorien miteinander verglichen. Die Gruppe der Ferkel setzte sich zu gleichenTeilen aus Grätschern, ihren gesunden Wurfgeschwistern und gesunden Kontrollenaus von CMH unbetroffenen Würfen zusammen. Hierbei wurden auch einigeKreuzungstiere sowie Ferkel der Rasse Deutsches Edelschwein mitberücksichtigt. Folgende altersabhängige Unterschiede im Carnitinhaushalt konnten festgestelltwerden: Ferkel und Mastschweine unterscheiden sich im Carnitingehalt derSkelettmuskulatur, wobei Ferkel höhere Anteile an freiem Carnitin, Mastschweinedagegen mehr Acylcarnitin aufweisen. Im Blutplasma zeigen die Ferkel die höchsten Carnitingehalte, gefolgt von derGruppe der Muttersauen. Läufer und Mastschweine unterscheiden sich kaum. Muttersauen besitzen im Vergleich zu den anderen Alterskategorien die höchstenGehalte an freiem Carnitin in den Lymphozyten. Die Acyl- undGesamtcarnitinkonzentrationen sind bei Ferkeln und Sauen hoch, während Läuferund Mastschweine deutlich geringere Werte aufweisen. Der Rasseneinfluss stellt sich folgendermaßen dar: Weder bei Ferkeln noch bei Mastschweinen zeigt sich ein Einfluss derRassenzugehörigkeit auf die Carnitingehalte in der Muskulatur. Für die Carnitingehalte im Plasma ist eine Tendenz zu höheren Werten für dieNachkommen von Piétrainebern zu erkennen. In den Lymphozyten lassen sich die höheren Carnitinkonzentrationen für dieRasse Piétrain statistisch absichern. Auch die Kapazität der ATP-Synthese ist Alterseinflüssen unterworfen: Sowohl in Lymphozyten als auch in Muskelmitochondrien zeigen in den meistenVersuchsansätzen die Ferkel das höchste ATP-Synthesepotential. Rassenunterschiede kommen weniger zum Tragen: Tiere, die der Deutschen Landrasse angehören, produzieren in der Muskulatur inder Regel mehr ATP als Angehörige der Rasse Piétrain. Für die Lymphozyten läßt sich eine solche Tendenz nicht ausmachen. Auf die Aktivität der Carnitinpalmitoyltransferase lässt sich ein eindeutigerRasseneinfluss nachweisen. Schweine der Rasse Piétrain besitzen die höherenEnzymaktivitäten in den Muskelmitochondrien. Die Alterskategorie spielt dabei nureine geringe Rolle. Mastschweine besitzen tendenziell eine etwas höhereEnzymaktivität als jüngere Tiere. Die Veränderungen im Carnitinhaushalt und in der ATP-Produktion bei Ferkeln mitCMH gegenüber gesunden Geschwistern und unbetroffenen Kontrollwürfen sehenfolgendermaßen aus: Grätscher unterscheiden sich deutlich von gesunden Ferkeln im Carnitingehalt undin den Verhältnissen der Carnitinfraktionen zueinander in Muskelgewebe,Lymphozyten und Blutplasma. Trotz auffallend niedriger Gehalte im Plasma weisen sie in der Muskulatur und inden Lymphozyten mehr Gesamtcarnitin und Acylcarnitin als gesunde Tiere auf. Grätscher können Palmitoylcarnitin als Substrat zur ATP-Synthese schlechterverwerten als gesunde Ferkel. Die Verwertung von Succinat war dagegenungestört. Während ansonsten die Wurfgeschwister der Grätscher den gesunden Kontrollen näher stehen, scheint bei ihnen die Verstoffwechselung derPalmitinsäure ebenfalls beeinträchtigt. Die Vergleichbarkeit von Muskelgewebe und Lymphozyten ist innerhalb derAltersgruppe der Ferkel gegeben, nicht jedoch bei älteren Tieren. DieCarnitinfraktionen weisen in beiden Geweben ein ähnliches Verteilungsmuster auf,und zeigen ebenso wie bei den Verhältnissen in der ATP-Produktion die gleichenUnterschiede zwischen Grätschern und gesunden Ferkeln. Es wäre denkbar, dass sichdaraus eine diagnostisch nutzbare Verwertung ableiten ließe.Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
Beschreibung
Anmerkungen
Erstpublikation in
Giessen : VVB Laufersweiler 2008