Fachbereich Veterinärmedizin


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    Der langfristige Einfluss eines verminderten 0[2]-Angebotes während der Inkubation auf Catecholamine, Stoffwechselmetabolite sowie Hämatokrit und Hämoglobin im Blut von Hühner- und Entenembryonen (Gallus gallus f. domestica, Carina moschata) (2002)

    Art
    Hochschulschrift
    Autor
    Decker, Sonja
    Quelle
    Berlin, 2002 — 98 Seiten
    Kontakt
    Institut für Veterinär-Physiologie

    Oertzenweg 19 b
    14163 Berlin
    +49 30 838 62600
    physiologie@vetmed.fu-berlin.de

    Abstract / Zusammenfassung

    Catecholaminkonzentrationen, Stoffwechsel- und Blutparameter sowie die Körper- und Herzmasse wurden vom 10. bis 20. Inkubationstag bei Hühnerembryonen (Gallus gallus f. domestica) und vom 16. bis 34. Inkubationstag bei Embryonen der Moschusente (Cairina moschata) bestimmt. Bei beiden Spezies wurde die Kontrollgruppe kontinuierlich unter 21% Sauerstoff (Raumluft) bebrütet. Die Hypoxiegruppe der Hühnerembryonen wurde von D6 bis D12, die Hypoxiegruppe der Embryonen der Moschusente wurde als vergleichbares Entwicklungsstadium von D10 bis D20 unter 15% Sauerstoff und 85% Stickstoff bebrütet. Die Catecholamine wurden mittels HPLC bestimmt, die Stoffwechselparameter mittels Testkit. Ein verminderter pränataler Sauerstoffgehalt der Inkubationsluft zu einem frühen Entwicklungsstadium, bzw. in einer sensiblen Entwicklungsphase, wurde als gut dosierbarer Umweltfaktor gewählt, da dieser nachweislich Einfluss auf den Vogelembryo nimmt. Er könnte langfristig in veränderten Hormonspiegeln und Stoffwechselmetaboliten sichtbar werden, was Auskunft über Adaptationsfähigkeit und Sauerstoffversorgung des Embryos im letzten Drittel der Inkubation geben würde. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass eine Erniedrigung des Sauerstoffangebotes von D6 bis D12 eine verlangsamte Körpermassenzunahme der Hühnerembryonen im letzten Drittel der Inkubation zur Folge hat. Die Catecholaminkonzentrationen steigen bei Hühnerembryonen unter Standardinkubationsbedingungen in dem untersuchten Zeitraum altersabhängig an. Nach Erniedrigung des Sauerstoffgehaltes der Inkubationsluft von D6 bis D12 bleibt dieser altersabhängige Anstieg erhalten. Ein langfristiger Einfluss durch die chronische Hypoxie zeigt sich nicht. Der bei Hühnerembryonen bestimmte Stoffwechselparameter 2,3-DPG zeigt sowohl bei Standardinkubationsbedingungen als auch nach vermindertem O2-Angebot von D6 bis D12 den typischen Konzentrationsanstieg ab D14 bis zu einem Maximum an D18. Dieser Anstieg verläuft jedoch, entgegen der Erwartung, in der Hypoxiegruppe auf signifikant niedrigerem Niveau als in der Kontrollgruppe. Dieses Ergebnis zeigt, dass Embryonen, welche von D6 bis D12 einem reduzierten O2-Angebot ausgesetzt werden, besser mit der im letzten Drittel der Inkubation physiologisch auftretenden Hypoxie umgehen können als die sich normal entwickelnden Embryonen. Ein langfristiger Einfluss auf die Konzentrationen von cAMP, Hämatokrit und Hämoglobin zeigt sich jedoch nicht. Ob bereits während des verminderten O2-Angebotes von D6 bis D12 veränderte Hormonspiegel oder Stoffwechselmetabolit-Konzentrationen im Plasma aufgetreten sind, sollte in weiteren Studien untersucht werden. Der Zeitraum von D6 bis D12 stellt ein spezifisches biologisches Fenster dar, in welchem der Hühnerembryo zur Adaptation an ein erniedrigtes Sauerstoffangebot fähig ist. Es sei weiteren Studien vorbehalten, ob sich diese Adaptation möglicherweise in einer Modulation der Erytrozytendifferenzierung oder in veränderten Hämoglobinverhältnissen widerspiegelt. Für Embryonen der Moschusente werden in dieser Arbeit erstmals Basiswerte von Catecholaminen, 2,3-DPG, cAMP, Hkt und Hb unter Standardinkubationsbedingungen für die gesamte zweite Hälfte der Inkubation geliefert. Durch ein verminderte O2-Abgebot von D10 bis D20 werden die ausgewählten Parameter, entgegen den erzielten Ergebnissen bei Hühnerembryonen, langfristig nicht beeinflusst. Möglicherweise stellt die Phase von D10 bis D20 bei Entenembryonen kein biologische Fenster hinsichtlich der Sensibilität gegenüber einem veränderten Sauerstoffangebot dar. Die vorliegenden Ergebnisse erweitern den Kenntnisstand über die Embryonalphysiologie der Moschusente. Außerdem ermöglicht der erstmals in dieser Arbeit dargestellte Stadienvergleich mit physiologischen Daten von Huhn und Moschusente einen direkten Vergleich der Embryogenesen dieser beiden Spezies. Abstract Catecholamine concentrations, metabolic- and blood parameters, as well as body and heart masses were measured between day 10 and day 20 of incubation of chicken embryos (Gallus gallus f. domestica), and between day 16 and day 34 of incubation of duck embryos (Cairina moschata). In both species a control group was incubated continuously at 21% oxygen (air). The hypoxic group of chicken embryos was incubated at 15% oxygen between D6 and D12, the hypoxic group of duck embryos between D10 and D20. Catecholamines were measured using HPLC, for the other parameters commercial testkits were used. An altered prenatal oxygen tension at an early developmental stage or in a sensible stage respectively was chosen as a well doseable environmental factor, as it poveably influences the embryo. It might result in long-term changes of hormone concentrations or metabolic parameters, which would inform about the oxygen supply of the avian embryo during the last third of incubation. Results of this study show that in chicken embryos gain in body mass is educed during the last third of incubation after lowered oxygen supply from D6 o D12. During standard incubation, Catecholamines in chicken embryos rise in an age-depending manner. After reducing the oxygen tension from D6 to D12, this age-dependent rise in concentration remains unchanged. There is no long-term influence on Catecholamines by chronic hypoxia. During standard incubation as well as after hypoxia between D6 and D12, chicken embryos show the typical increase in 2,3-DPG concentration from D14 onward to a maximum level at D18. But, against expectations, in the hypoxic group this increase takes place on a significantly lower level. The results imply, that chicken embryos that have been incubated under a reduced oxygen supply between D6 and D12, can more easily deal with physiologically appearing hypoxia during the last third of incubation than normally developed embryos. However, there is no long-term influence on cAMP levels, hematocrit or hemoglobin. If hormone concentrations or metabolic parameters were already influenced during reduced O2 supply from D6 to D12 should be examined in further studies. D6 to D12 in chicken embryogenesis is a specific biological window during which the embryo is able to adapt to a lowered oxygen tension. Further studies may examine, if this adaptation is possibly reflected in a modulated erythrocyte differentiation or in altered hemoglobin conditions. This study, for the first time, provides baseline concentrations of catecholamines, 2,3-DPG, cAMP, hematocrit and hemoglobin in embryos of muscovy for the second half of incubation. Embryos of muscovy duck subjected to chronic hypoxia from D10 to D20 show no long-term influence on any of the parameters - contrary to the obtained results in chicken embryos. Possibly D10 to D20 in muscovy duck embryogenesis is no biological window concerning sensibility to an altered oxygen supply. The results extend the knowledge of embryophysiology of muscovy ducks. Moreover, for the first time, the comparison of developmental stages between chicken and duck with physiological data makes it possible to compare embryologenesis between these species directly.