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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-48544
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2010/4854/


Auswirkungen extrakorporaler Stoßwellen auf die embryonale Entwicklung von Oryzias latipes (Temminck&Schlegel 1846)

Effects of Extracorporeal Shockwaves on the Embryonic Development of Oryzias latipes (Temminck&Schlegel 1846)

Stein, Frithjof

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SWD-Schlagwörter: Oryzias latipes
Freie Schlagwörter (Deutsch): Stoßwellen , Schmerz , Entwicklung , Dottersynzytium
Basisklassifikation: 42.23
Institut: Biologie
DDC-Sachgruppe: Biowissenschaften, Biologie
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Thiel, Ralf (PD Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 29.10.2010
Erstellungsjahr: 2010
Publikationsdatum: 15.11.2010
Kurzfassung auf Deutsch:
Die extrakorporale Stoßwellentherapie (ESWT) wird zur
Schmerzbekämpfung bei knochennahen Weichteilen angewendet. Anhand
eines Modellorganismus sollte überprüft werden, was sich in den
beschallten Geweben der Patienten histologisch und intrazellulär
verändert. Insgesamt wurden 870 befruchtete Eier von Oryzias latipes
in drei verschiedenen Entwicklungsstadien in einem Wasserbad mit einer
Energiedichte von 0,09 mJ/mm^2 beschallt. Eine Gruppe bestand aus 105
Embryonen im Prägastrulastadium Ia. In der zweiten Gruppe wurden 378
Embryonen in der Organogenese des Stadiums II beschallt. Die letzte
Gruppe bestand aus 387 Embryonen mit fast ausdifferenzierten Geweben
im Embryonalstadium IV+/V-; die Ergebnisse sind in PETERS et al.
(1998) veröffentlicht. Der Entwicklungsverlauf der Eier wurde direkt
nach dem Versuch bis max. fünf Stunden nach der Stoßwellenapplikation
und von da an alle 24 Stunden kontrolliert. Die Embryonen wurden für
die histologische Aufarbeitung aus der Eihülle heraus präpariert und
fixiert, sobald beginnende Trübungen des Eies oder des Embryos zu
beobachten waren. Insgesamt wurden 42,8% aller beschallten Embryonen
durch Stoßwellenapplikationen geschädigt (Embryonen mit Befund (EmB)).
Die restlichen 57,2% zeigten keine feststellbaren Schäden (Embryonen
ohne Befund (EoB)). Sie entwickelten sich normal und schlüpften
erfolgreich. Dabei nahm der Anteil geschädigter Versuchsembryonen in
Abhängigkeit zum beschallten Entwicklungsstadium ab. Stoßwelleneffekte
konnten bei 58,1% der beschallten Stadien Ia (EmB(Ia)), bei 44,4% der
beschallten Stadien II (EmB(II)) und bei 37,2% der beschallten Stadien
IV+/V- (EmB(IV+/V-)) beobachtet werden. Mit zunehmender
Differenzierung nimmt die Empfindlichkeit gegenüber
Stoßwellenapplikationen ab. An EmB(Ia) wurde regelhaft ein totaler
Dotterverlust beobachtet. Durch eine Ruptur des Dotterzytoplasmas
floss die gesamte Dottermasse in den Perivitellarraum. Der Blastodisk
verwandelte sich zu einer Zellsphäre, die spätestens zwei Wochen nach
der Beschallung abstarb. Für statistische und histologische
Auswertungen wurden schwerpunktartig Datensätze beschallter Embryonen
in der Organogenese (Entwicklungsstadium II) untersucht.
Grobmorphologisch ließen sich direkt nach den Beschallungen bei
EmB(II) jeweils Dotterverlust (klein und groß), Perikardialödeme,
Trübung des Dotters und des Embryos sowie Gewebszerstörungen, bis zur
Totalzerstörung des gesamten Eies beobachten. Lichtmikroskopisch
zeigten sich bei EmB(II) stellenweise homogenisiert wirkende und wie
durch Explosionen auseinander gerissene Gewebebereiche. In diesen
nekrotischen Gewebebereichen konnten zerstörte Organellen, ruptierte
Zellmembranen und Zelldebris nachgewiesen werden. Erlitt der
geschädigte Versuchsembryo nur einen Dotterverlust, konnten sich die
Embryonen vorerst noch 1 bis 12 Tage weiterentwickeln. Dabei betrug
die Überlebenszeit maximal 19 Tage. Grobmorphologisch konnten während
der weiteren Entwicklung Mikrophthalmien, Kreislaufinsuffizienzen,
Perikardialödeme und Trübungen am Embryo beobachtet werden. Trübungen,
die direkt nach der Beschallung in den embryonalen Gewebeanlagen
beobachtet wurden, gingen mit fließendem Übergang in grobkörnige
Trübungen über. Bis auf die Mikrophthalmie war das Auftreten aller
anderen Symptome unvorhersehbar und individuell. Des weiteren konnten
keine Prognosen über die Überlebenszeiten der geschädigten EmB(II)
getroffen werden. Histopathologisch war innerhalb der ersten zwei Tage
nach den Versuchen u.a. Apoptosekörperchen in den Geweben zu
beobachten. Bei fortschreitender Entwicklung traten zunehmend Nekrosen
auf. Ultrastrukturell konnten Muskeldystrophien, Vakuolisierungen und
Myelinisierungen der Orgenellmembranen nachgewiesen werden. Die
ultrastrukturellen Veränderungen der Organellen und deren Membranen
ließen auf einen akuten Nährstoffmangel, durch geschädigte
Dottersynzytien verursacht. EmB(IV+/V-) wiesen hauptsächlich Rupturen
und Stenosen der Dottergefäße auf. Hier war eine vollständige
Regeneration möglich, inklusive erfolgreichem Schlupf. Wurden nach der
Beschallung partielle Trübungen und/oder partieller Dotterverlust
festgestellt, regenerierten sich die betroffenen EmB(IV+/V-) in keinem
Fall. Fazit: In dieser Arbeit konnte nachgewiesen werden, dass durch
niederenergetische Stoßwellen fokale Läsionen im Quellbereich der
Schmerzenstehung im Gewebe der Patienten erzeugt werden können. Dabei
werden die Nozizeptoren geschädigt oder zerstört. Das
Generatorpotential der Nozizeptoren kann nicht mehr entstehen und
Entzündungsprozesse durch Entzündungsmediatoren (Prostaglandin II,
Bradykinin u.a.) werden unterbunden. Die ESWT ist, soweit sie
medizinisch vertretbar angewandt wird, durch die gezielte Schädigung
des Gewebes an der Schmerzquelle, eine effiziente Anwendung zur
Linderung bis zur Beseitigung von Schmerzen an knochennahen Weichteilen.


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