Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Biowissenschaften

Fachgebiet: Neuroimmunologie

Betreuer: Prof. Dr. Ulrike Gimsa



Dipl.-Biol. Jana Brietzke
(e-mail: janabrietzke@web.de )

Neuroendokrine Modulation des Immunsystems durch wiederholte Antizipation beim Hausschwein (Sus scrofa domestica)

Durch ein besseres Verständnis der Bewertung von sich wiederholenden Ereignissen aus Tiersicht könnten Haltungsbedingungen von Nutztieren optimiert werden. Diese Arbeit untersuchte den Einfluss einer wiederholten passiven Antizipation von positiven, negativen oder ambivalenten Reizen, durch die Stimmungen induziert und dadurch die Immunkompetenz von Schweinen neuroendokrin moduliert werden sollte. Untersucht wurde, ob die bloße Antizipation eines Ereignisses ausreicht, das Wohlbefinden bei Tieren zu beeinflussen. Der neuroendokrine Einfluss der induzierten Stimmungen auf das Immunsystem sollte über die Erfassung von Stressmarkern, von Neurotransmittern und deren Metaboliten sowie über ein breit gefächertes Spektrum an Immunparametern untersucht werden.

Zum Beginn des Versuchs zeigten die Tiere aller Behandlungsgruppen Anzeichen von Stress. Die im Verlauf des Versuchs abnehmenden ACTH- und Cortisolkonzentrationen sowie das ebenfalls reduzierte Verhältnis von Neutrophilen zu Lymphozyten sprechen für die Habituation der Tiere an die experimentelle Prozedur. Zudem blieben die Genexpression von CRH und GR sowie die Morphologie der Nebennieren unverändert. Vermutlich wurde die experimentelle Prozedur von den Tieren als belastend bewertet, da einerseits bei den Tieren aller Behandlungsgruppen eine Verschiebung der autonomen Balance in Richtung sympathische Kontrolle auftrat und andererseits für die einen positiven Reiz antizipierenden Tiere ein erhöhter Serotoninumsatz und für die einen negativen Reiz antizipierenden Tiere erhöhte Noradrenalinkonzentrationen im Gehirn nachgewiesen werden konnten. Dies sind Hinweise auf eine verstärkte Erregung der Tiere durch die experimentelle Prozedur. Entgegen unseren Erwartungen konnte jedoch keine Beeinflussung der Immunkompetenz durch die wiederholte Antizipation eines positiven oder negativen Stimulus nachgewiesen werden.

Die Antizipation eines positiven Stimulus ohne die Möglichkeit der Kontrolle reicht demnach nicht aus, um eine positive Stimmung zu induzieren und so das Wohlbefinden über eine gesteigerte Immunkompetenz zu verbessern. Hausschweine besitzen offenbar züchtungsbedingt eine große Robustheit gegenüber emotionalen Reizen, wodurch eine erfolgreiche Immunabwehr und somit auch eine stabile Leistungen in der Produktion gesichert werden.

The better understanding of assessment of occurring events by animals can help to optimize housing conditions.This study aims at elucidating the effects of repeated passive anticipation of positive, negative or ambivalent stimuli, which should induced moods and therefore modulate the immunocompetence in swine (Sus scrofa). We consciously excluded an active component to find out whether passive anticipation of positive or negative stimuli can influence animal welfare. To analyse the influence of induced moods on the immune system via the neuroendocrine system, we recorded stress markers plus neurotransmitters and their metabolites and by a broad extended spectrum of immune parameters.

At the beginning of the experiment the animals of all treatment groups showed signs of stress. The decrease of the ACTH and cortisol levels as well as the neutrophil/leukocyte ratio during the experiment indicated the habituation of the animals to the experimental procedure. The gene expression of CRH and GR as well as the morphology of the adrenal glands were unchanged. Apparently, the animals were not chronically stressed, although they probably experienced a strain due to the experimental procedure. They were frequently aroused. This is indicated by a shift of the autonomous balance towards sympathetic control, which was found for animals of all treatment groups. In addition, animals anticipating a positive stimulus exhibited an increased serotonin turnover and while animals anticipating a negative stimulus showed increased noradrenaline levels in the brain. Contrary to our expectations, the immunocompetence was not influenced by the repeated anticipation of neither a positive nor a negative stimulus. Thus the anticipation of a positive stimulus without the possibility of control is not sufficient to induce positive moods and thereby improve animal welfare due to enhanced immunocompetence. The used aversive stimulus was too weak, so that animals habituated to this stimulus. It seems that domestic pigs are very robust towards emotional stimuli as a result of breeding. This ensures a stable immunocompetence and a high production efficiency.