Untersuchung zur Vererbung von Augenkrankheiten beim Tibet Terrier mit komplexen Segregationsanalysen

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1 Aus dem Institut für Tierzucht und Vererbungsforschung der Tierärztlichen Hochschule Hannover Untersuchung zur Vererbung von Augenkrankheiten beim Tibet Terrier mit komplexen Segregationsanalysen INAUGURAL-DISSERTATION zur Erlangung des Grades einer DOKTORIN DER VETERINÄRMEDIZIN (Dr. med. vet.) durch die Tierärztliche Hochschule Hannover Vorgelegt von Karina Ketteritzsch aus Kassel Hannover 2002

2 Wissenschaftliche Betreuung: Univ.-Prof. Dr. O. Distl 1. Gutachter: Univ.-Prof. Dr. O. Distl 2. Gutachter: Prof. Dr. M. H. Boevé Tag der mündlichen Prüfung:

3 Meiner verstorbenen Mutter gewidmet

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5 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Literatur Der Tibet Terrier Rassegeschichte Zuchtverbände Rassestandard Zuchtbestimmungen Dortmunder Kreis (DOK) Embryologie, Anatomie und Physiologie des Auges Entwicklung des Auges Anatomie und Physiologie des Hundeauges Funktion des Auges Genetische Grundlagen Definitionen Mendel sche Erbgänge Mitochondriale Vererbung Heterogenie Multifaktorielle Vererbung Erbliche Augenerkrankungen Tränenpunktstenose/Tränenpunktatresie Entropium Ektropium Trichiasis Distichiasis Glaukom Membrana Pupillaris Persistens (MPP) Linsenluxation Katarakt Progressive Retinaatrophie (PRA) Material und Methoden Datenquellen und Datenerfassung Struktur des Datenmaterials Deskriptive Statistiken für die Augenuntersuchungsergebnisse Statistische Methoden Varianzanalyse Varianzkomponentenschätzung Segregationsanalysen...76

6 4 Ergebnisse und Diskussion Distichiasis Systematische Effekte Segregationsanalyse Diskussion Membrana Pupillaris Persistens (MPP) Varianzanalyse Segregationsanalyse Diskussion Linsenluxation Systematische Effekte Segregationsanalyse Diskussion Katarakt Varianzanalyse Segregationsanalyse Diskussion Progressive Retinaatrophie (PRA) Varianzanalyse Segregationsanalyse PRA Diskussion Schlussfolgerung Zusammenfassung Summary Literaturverzeichnis Anhang VDH-Untersuchungsbogen Befundbogen Augenuntersuchung des DOK...195

7 Verzeichnis der Abkürzungen AIC Informationskriterium nach Akaike Abb. Abbildung CTA Club für Tibet Terrier und Lhasa Apso e.v. DOK Dortmunder Kreis F.C.I. Féderation Cynologique Internationale ggr. geringgradig H Hündin h 2 hgr. ILT KTR Heritabilität hochgradig Internationaler Club für Lhasa Apso und Tibet Terrier e.v. Klub Tibetischer Rassehunde e.v. -2 lnl -2 Log Likelihood LRT Likelihood-Ratio-Test LSM Least Square Mittelwerte mgr. mittelgradig MPP Membrana pupillaris persistens n Anzahl OD rechtes Auge OS linkes Auge p Irrtumswahrscheinlichkeit post. posterior PRA Progressive Retinaatrophie R Rüde REML Restricted Maximum Likelihood s Standardabweichung VDH Verband Deutsches Hundewesen

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9 Einleitung Seite 1 1 Einleitung Augenerkrankungen stellen ein weitverbreitetes Problem bei sehr vielen Hunderassen dar. Aus diesem Grunde haben sich bereits vor mehr als zehn Jahren Tierärzte in Untersucherkreisen zusammengeschlossen, um objektive Diagnosen als Grundlage für die Selektion von Zuchttieren aus Rassezuchtvereinen zur Verfügung zu stellen. In Deutschland hat sich der Dortmunder Kreis (DOK), Gesellschaft für Diagnostik genetisch bedingter Augenerkrankungen bei Tieren e.v., im Jahre 1995 etabliert. Beim Tibet Terrier wurde das Auftreten der Linsenluxation und der Progressiven Retinaatrophie (PRA) mehrfach beschrieben, bei beiden Erkrankungen mit einem monogen autosomal rezessivem Erbgang. Die Erblichkeit weiterer Augenerkrankungen, wie z. B. die Katarakt, die Membrana pupillaris persistens (MPP) oder die Distichiasis, ist beim Tibet Terrier bisher nicht geklärt. Infolge der häufigen genetischen Heterogenie von erblich bedingten Augenerkrankungen lassen sich die Erbgänge nicht von einer Hunderasse auf eine andere übertragen. Zudem wurden in den letzten Jahren wesentlich verbesserte Analysemethoden für die Aufklärung von Erbgängen entwickelt, wodurch Ergebnisse früherer Untersuchungen eventuell revidiert werden müssen. Daher besteht in diesem Bereich noch ein sehr großer Forschungsbedarf. Ziel dieser Arbeit ist es, in Zusammenarbeit mit dem größten deutschen Zuchtverband für Tibet Terrier, dem Internationalen Klub für Tibetische Hunderassen e. V. (KTR), und dem Dortmunder Kreis (DOK) die Erbgänge der beim Tibet Terrier vorkommenden Augenerkrankungen Distichiasis, MPP, Linsenluxation, Katarakt und PRA zu analysieren. Weiterhin sollen Vorschläge für ein Zuchtprogramm entwickelt werden, mit dessen Hilfe genetisch bedingte Augenerkrankungen bekämpft werden können.

10 Literatur 2 2 Literatur 2.1 Der Tibet Terrier Rassegeschichte Der Tibet Terrier (Abbildung 1 und 2) zeigt die Eigenschaften eines Hütehundes und gleicht in seinem Erscheinungsbild und Wesen den europäischen zotthaarigen Hütehunden. Seine Heimat ist das bis 5000m hohe Hochplateau von Tibet. Während die anderen tibetischen Kleinhunde wie Tibet Spaniel und Lhasa Apso als Tempelhunde gehalten wurden, war der Tibet Terrier Arbeitshund der Bauern und Viehzüchter, vor allem bei der Hütearbeit in unwegsamem Gelände. Die Tibet Terrier gelangten erst im 20. Jahrhundert über die britische Ärztin Dr. Agnes Greig, die in Indien nahe der tibetischen Grenze arbeitete, nach Europa. In England lies die Mutter von Dr. Greig diese Hunde unter dem Zwingernamen of Ladkok 1926 als Lhasa Terrier registrieren. In Indien, wo Dr. Greig selbst weiter züchtete, dauerte es noch bis 1930, bis diese Hunde als eigenständige Rasse unter der Bezeichnung Tibet Terrier anerkannt wurden. Hier wurde bereits der Fehler begangen, die Hunde mit der falschen Bezeichnung Tibet Terrier auszustatten. Korrekter müsste es eigentlich Tibet Apso, also Tibet Langhaar, heißen, da der Tibet Terrier keine vergleichbare Eigenschaften der in Europa gezüchteten Terriern aufweist schloss sich auch der British Kennel Club der Entscheidung des Indischen Kennel Clubs an und führte ab diesem Jahr die Registrierung unter der Bezeichnung Tibet Terrier ein. In den späten 30er Jahren gelangten Hunde aus der Zucht von Dr. Greig nach Deutschland, Dänemark, Italien und auch in die USA. In England entwickelte sich ab 1953 eine zweite Zuchtlinie aus dem Zwinger Luneville des Ehepaares Downey. Diese Linie war zunächst umstritten, da sie auf einen Findling, einen sogenannten crossbred zurückging, der eher zufällig als Trojan Kynos mit unbekannter Abstammung in das Zuchtbuch der Tibet Terrier aufgenommen wurde.

11 Literatur 3 In Deutschland begann Frau Erika Bruns Anfang der 30-er Jahre in Berlin mit einer kleinen Zucht. Bedingt durch den zweiten Weltkrieg kam es jedoch fast zu einem Stillstand. Nach dem zweiten Weltkrieg lebte in Deutschland die Zucht wieder auf, vor allem durch den Zwinger vom Potala. Durch die Unterstützung aus dem Ausland gelang es, die enge deutsche Zuchtbasis zu erweitern. Einer der daraus hervorgehenden Hunde war Dschowo vom Potala, der Weltsieger von Er war einer der wichtigsten Begründer der deutschen Nachkriegszucht (KRAßNIGG 1997, CLARC und BRACE 1995) Abbildung 1: Tibet Terrier, goldzobel (nach KRAßNIGG 1997) Abbildung 2: Tibet Terrier, schwarz mit weissen Abzeichen (nach KRAßNIGG 1997)

12 Literatur Zuchtverbände Der Klub für Tibetische Hunderassen (KTR) wurde am gegründet und am in das Vereinsregister des Verbandes für das Deutsche Hundewesen (VDH) aufgenommen. Vom KTR werden die vier Tibetischen Hunderassen Tibet Terrier, Lhasa Apso, Tibet Spaniel und Do Khyi betreut. Diese wurden zunächst in das Deutsche Sammelzuchtbuch (DSaZB) eingetragen wurde dann vom KTR der Entschluss gefasst, ein eigenes Zuchtbuch zu führen. Die Bezeichnung DSaZB verschwand aus den Ahnentafeln und wurde durch den KTR-Schriftzug ersetzt. Damit war der KTR im VDH der erste selbständig zuchtbuchführende Verein mit der Zuchtbuchhoheit für tibetische Hunderassen. In Deutschland existieren noch zwei weitere Vereine, der Internationale Club für Lhasa Apso und Tibet Terrier e.v. (ILT) und der Club für Tibet Terrier und Lhasa Apso e.v. (CTA), die beide ebenfalls dem VDH angeschlossen sind. In der Schweiz vertritt der Tibet-Terrier-Klub der Schweiz und in Österreich der Österreichische Klub für Tibetische Hunderassen die Rasse der Tibet Terrier (KRAßNIGG 1997). Die nachfolgende Tabelle 1 zeigt die Welpenzahlen der Tibet Terrier aller deutschen, dem VDH angeschlossenen Zuchtverbände. Tabelle 1: Welpenzahlen des Tibet Terriers im VDH (2002) Jahr Anzahl der Welpen Rassestandard Der Tibet Terrier wird in der FCI-Gruppe 9, Gesellschafts- und Begleithunde, Sektion 5, Tibetische Hunde, Standard Nr. 209, geführt. Es ist vom allgemeinen Erscheinungsbild ein robuster Hund von mittlerer Größe, langhaarig, mit quadratischer

13 Literatur 5 Silhouette. Er ist lebhaft und gutmütig, treu und mit vielen einnehmenden Wesenszügen. Auch ist er wachsam, intelligent, mutig, wenig ungestüm oder streitsüchtig und Fremden gegenüber zurückhaltend. Rüden erreichen eine Schulterhöhe von 35,6 40,6 cm, Hündinnen sind geringfügig kleiner. Das Haarkleid ist doppelt. Die Unterwolle ist fein und wollig, während das Deckhaar üppig, fein, lang, glatt oder gewellt, jedoch nicht lockig ist. Bezüglich der Fellfarbe ist jegliche Farbe erlaubt, außer schokoladen- oder leberbraun. Üblicherweise sind die Hunde weiß, gold, creme, grau, rauchfarben, schwarz, zobelfarben, zwei- oder dreifarbig. Der Körper der Hunde ist gut bemuskelt, kompakt und kraftvoll. Die Länge von der Schulterblattspitze bis zum Rutenansatz soll der Widerristhöhe entsprechen. Die Rute selbst ist mittellang, hoch angesetzt, üppig behaart und wird fröhlich eingerollt über dem Rücken getragen. Die Gliedmaßen sind stark behaart, die Läufe stehen gerade und parallel. Die Hinterhand ist gut gewinkelt. Die Pfoten sind groß und rund und zwischen den Zehen und Ballen reichlich behaart. Das Gangwerk der Tibet Terrier ist zügig mit gutem Vortritt und kraftvollem Schub aus der Hinterhand Zuchtbestimmungen Seit Ende der 70er Jahre gab es die allgemeine Empfehlung, Tibet Terrier vor dem Deckakt auf erbliche Augenerkrankungen, insbesondere auf die Linsenluxation und die Progressive Retina Atrophie (PRA), untersuchen zu lassen. Erkrankte Hunde durften nicht zur Zucht verwendet werden. Im Herbst 1984 fand die erste Reihenuntersuchung auf erbliche Augenerkrankungen des KTR in Hamburg statt. Im Frühjahr 1986 wurde die Untersuchung vor dem Deckakt Pflicht. Das Attest behielt bei Rüden eine Gültigkeit von sechs Monaten, bei Hündinnen von acht Wochen. Im Frühjahr 1987 wurden dann offiziell bekannte Genträger für die PRA und die Linsenluxation von der Zucht ausgeschlossen (Kinder und Eltern eines erkrankten Tieres). Die Begründung für diese Zuchtmaßnahem leitet sich aus den nach Literaturangaben unterstellten monogen autosomal rezessiven Erbgängen sowohl für die PRA als auch für die Linsenluxation ab. Die Befunde

14 Literatur 6 der Reihenuntersuchungen werden im KTR-Report, der Verbandszeitschrift, veröffentlicht. Seit 1989 führt der KTR regelmäßig Reihenuntersuchungen auf den Ausstellungen (CAC-Schauen) durch. Seit Juli 1998 werden nur noch Befunde der Mitglieder des Dortmunder Kreises, Gesellschaft für Diagnostik genetisch bedingter Augenerkrankungen bei Tiere e. V. (DOK) anerkannt (SCHROTH 2000). Ab einem Alter von 9 Monaten dürfen Rüden und Hündinnen zur Zuchtzulassungsprüfung vorgestellt werden. Hündinnen dürfen ab einem Alter von 18 Monaten zur Zucht eingesetzt werden (Decktag), Rüden ab einem Alter von 12 Monaten. Das Höchstalter für die Zuchtverwendung liegt bei den Hündinnen grundsätzlich bei der Vollendung des achten Lebensjahres (Decktag). In Ausnahmefällen darf nach der Vollendung des achten Lebensjahres noch ein Wurf gezogen werden, wenn dies im besonderen Interesse der Rasse liegt. Rüden können zeitlich unbegrenzt eingesetzt werden. Zum Schutz der Hündin darf diese nicht mehr zur Zucht eingesetzt werden, wenn sie sechs Würfe aufgezogen hat oder wenn bei ihr zweimal ein Kaiserschnitt durchgeführt wurde. Es dürfen nicht mehr als zwei Würfe in zwei Kalenderjahren gezogen werden. Wurden aus einem Wurf mehr als sechs Welpen aufgezogen, muss der Hündin eine zwölfmonatige Ruhepause gewährt werden. Tiere, die zur Zucht eingesetzt werden sollen, müssen vor jeder Zuchtverwendung auf erbliche Augenkrankheiten untersucht werden. Nach den neusten Zuchtbestimmungen darf dieses Attest zum Zeitpunkt der Belegung maximal 6 Monate alt sein. Als Gutachter werden ausschließlich die Mitglieder des DOK anerkannt. Die Befunde aus diesen Gutachten werden vom Hauptzuchtwart zentral registriert. Befunde über PRA und Linsenluxation werden regelmäßig veröffentlicht. Hunde, die bekannte Anlageträger von PRA und Linsenluxation sind, dürfen zur Zucht nicht verwendet werden. Dies beinhaltet auch die Eltern und Nachkommen betroffener Tiere. Es besteht eine Meldepflicht für die Züchter. Weiterhin werden Hunde nicht zur Zucht zugelassen, die weitere in der Zuchtordnung genannten zuchtausschließenden Fehler haben wie z. B. Wesensschwäche, angeborene Taubheit oder Blindheit, Hasenscharte, Spaltrachen, erbliche Zahnfehler und

15 Literatur 7 Kieferanomalien, Epilepsie, Kryptorchismus, Monorchismus, Albinismus, Fehlfarben, schwere Hüftgelenksdysplasien, ererbte Canide Neuropathie (Canine Inherited Neuropathie, CIN) (KTR-Zuchtordnung vom , KTR Zuchtzulassungsprüfungsordnung vom ). 2.2 Dortmunder Kreis (DOK) Der Dortmunder Kreis, Gesellschaft für Diagnostik genetisch bedingter Augenerkrankungen bei Tieren e.v. (DOK) wurde am gegründet, um ein unabhängiges Gremium von fachkompetenten Gutachtern zu bilden,. Ziel des DOK ist es, für Deutschland eine Basis von qualifizierten und anerkannten Augenuntersuchern zur Verfügung zu stellen. Aus diesem Grund kann im DOK nur Mitglied werden, wer nach der Satzung seine Qualifikation bewiesen und die Voraussetzungen nach der Zulassungsordnung erfüllt hat. Untersucher, die für den DOK tätig werden, müssen eine Prüfung ablegen. Zulassungsvoraussetzung für die Prüfung ist eine mindestens zweijährige intensive Beschäftiung mit der Augenheilkunde bei Tieren und der Nachweis von mindestens 500 kontrollierten Augenuntersuchungen unter Anweisung von DOK-Mitgliedern oder von Mitgliedern des European College of Veterinary Ophthalmologists (ECVO). Dies sichert für den DOK und seine Mitglieder einen Standard, der für die Erstellung von ophthalmologischen Gutachten nötig ist. Um diesen Standard auch zukünftig sicher zu stellen, bedarf es einer permanenten Fortbildung der Mitglieder und der Abstimmung von unklaren Befunden. Werden bei einem Untersucher gehäuft Mängel bei der Untersuchung oder im vorgeschriebenen Verfahren festgestellt, kann vom Vorstand eine Nachschulung und/oder eine Nachprüfung beschlossen werden. Bei besonders schweren Verfehlungen ist der Vorstand verpflichtet, der Jahreshauptversammlung den Ausschluss des Mitgliedes vorzuschlagen. Die Befunde von zur Untersuchung vorgestellten Tieren werden auf dem derzeit gültigen Formular des DOK dokumentiert (Anhang 2). Durchschriften dieses Formu-

16 Literatur 8 lars gehen an den Zuchtverband (gelb), an den Eigentümer (blau) und an die zentrale Erfassungsstelle des DOK (weiß). An der zentralen Erfassungsstelle wurde eine Datenbank etabliert, um zum einen bundesweit sämtliche Befunde zu speichern und zu vergleichen, zum anderen aber auch, um die jährlichen Untersuchungszahlen der einzelnen DOK-Mitglieder zu ermitteln. DOK-Mitglieder, die eine geforderte Mindestuntersuchungszahl von 100 Untersuchungen pro Jahr nicht erreichen, wird empfohlen, dass sie mit einem anderen DOK-Mitglied zusammen die Untersuchungen durchführen sollen, um ihre Untersuchungstechnik und Diagnosesicherheit zu trainieren. Ab dem Jahre 2002 wurde für diese DOK-Mitglieder ein Requalifikationstest eingeführt. Bei unterschiedlicher Befundung von DOK-Mitgliedern, auf Antrag von DOK-Mitgliedern oder bei von Tierbesitzern angezweifelten Gutachten, kann ein schriftlicher Antrag auf Erstellung eines Obergutachtens gestellt werden. Dieses wird von drei erfahrenen Ophthalmologen erstellt, die das Tier nacheinander untersuchen, ihre Diagnosen miteinander diskutieren und eine Entscheidung treffen. Die Obergutachten sollen gleichzeitig mit einer Versammlung aller DOK Mitglieder der Region verbunden werden, auf der zweifelhafte Fälle diskutiert werden können. Dafür sind in Deutschland vier Obergutachtenzentren gebildet worden, in Dortmund, München, Berlin und Leipzig. Diese tagen zweimal jährlich. Die Termine werden ein Jahr im Voraus festgelegt und sollen möglichst im Zusammenhang mit großen Hundeschauen stattfinden. Jedes DOK-Mitglied ist laut Satzung verpflichtet, an den Jahreshauptversammlungen teilzunehmen. Diese Jahreshauptversammlungen dienen auch gleichzeitig als Weiterbildungsveranstaltung. Hier werden zwischen den Mitgliedern zweifelhafte Befunde diskutiert. Außerdem dienen Vorträge von DOK-Mitgliedern und externen Referenten der Fortbildung. Auch im Rahmen der Jahreshauptversammlung werden Obergutachten angefertigt (Satzung des DOK). Vorschriften der tierärztlichen Untersuchung des Auges beim DOK Die Untersuchungen dürfen nur persönlich von einem Mitglied des DOK durchgeführt werden. Es muss das gesamte Auge mit Adnexen unter Bezug auf die speziell zu untersuchenden Erkrankungen bei den verschiedenen Hunderassen untersucht

17 Literatur 9 werden. Die Anwendung eines Mydriatikums und die Untersuchung nach Einsetzen einer maximalen Mydriase ist ebenfalls im Rahmen der Standarduntersuchung vorgeschrieben. Untersuchungen, die hierdurch behindert werden, sind vor der Anwendung vorzunehmen. Spezielle Untersuchungsgänge wie das Untersuchen mit einer Spaltlampe mit mindestens 10-facher Vergrößerung und die binokulären indirekten Opththalmoskopie sind ebenso vorgeschrieben wie das Dokumentieren pathologischer Befunde mit der Funduskamera. Die erhobenen Befunde sind bei den relevanten Erkrankungen in Wort, Skizze und Ankreuzen auf den Befundbögen (Anlage 1 und 2) zu dokumentieren. Der Untersuchungsgang und die einzelnen Punkte der Untersuchung des DOK entsprechen den Anforderungen des European College of Veterinary Ophthalmologists (ECVO). 2.3 Embryologie, Anatomie und Physiologie des Auges Entwicklung des Auges Die Entwicklung des Auges beginnt mit der Bildung von zwei lateralen Augenblasen, die dem Neuroektoderm entstammen. Diese stülpen sich seitlich am Boden des Vorderhirnbläschens aus und erweitern sich zu den Augenblasen. Wenn die Augenblasen durch weiteres Wachstum das Oberflächenektoderm erreichen, wird dort eine Verdickung des Ektoderms induziert, aus dem die Linsenplatten geblidet werden. Diese senken sich in der weiteren Entwicklung zu den Linsengrübchen ein. Anschließend schnüren sie sich als Linsenbläschen vom Oberflächenektoderm ab. Im weiteren Verlauf bilden die peripheren Zellen des Linsenbläschens die Linsenkapsel. Aus den Zellen der vorderen Linsenbläschenwand entsteht das einschichtige isoprismatische Linsenepithel, die hinteren Zellen differenzieren sich zu langgestreckten Zellen, den primären Linsenfasern, die das Linsenbläschen vollständig ausfüllen. Diese primären Linsenfasern bilden den embryologischen Linsenkern. Während der Embryonalentwicklung wird die Linse durch die Arteria hyaloidea und einem gefäßführenden mesenchymalen Gewebe, der Tunica vasculosa lentis, ver-

18 Literatur 10 sorgt. Mit der Arteria hyaloidea wachsen Mesenchymzellen in den Augenbecher hinein und bilden mit den Gliazellen der Retina den Glaskörper. Die Mesenchymzellen im Glaskörper bilden sich zurück. Die Arteria hyaloidea beginnt beim Hund etwa zwei Wochen vor der Geburt zu atrophieren, die Tunica vasculosa lentis kann bis etwa zwei Wochen nach der Geburt noch erhalten sein, manchmal auch länger. Abbildung 3: Entwicklung des Auges (nach STADES et al. 1998) 1: A. hyaloidea, 2: Tunica vasculosa lentis, 3: Membrana pupillaris, am Tag 20, 25, 35, und 45 der Trächtigkeit (A, B, C, D) und bei der Geburt (E) Die neuroektodermalen Anteile der Augenbläschen bilden den doppelwandigen Augenbecher, woraus die Retina entsteht. Diese läßt sich in zwei Bereiche unterteilen, die Pars optica retinae und die Pars caeca retinae. Diese beiden Bereiche lassen sich durch die Ora serrata abgrenzen. Im Bereich der Pars optica retinae differenziert sich das äußere, einschichtige Blatt des Augenbechers zum Pigmentepithel, dem Stratum pigmentosum, das mehrschichtige, innere Blatt zur Netzhaut, dem Stratum nervosum. Im Bereich der Pars caeca retina bleiben beide Blätter einschichtig und verwachsen miteinander. Sie überziehen den Ziliarkörper und setzen

19 Literatur 11 sich auf der Rückseite der Iris als Pars iridica retinae fort, um am Pupillarrand ineinander überzugehen. Der Sehnerv, Nervus opticus, wird vom Neuroektoderm des Augenbecherstils gebildet. In ihn dringen die Neuriten des Stratum nervosum hirnwärts zum Chiasma opticum vor. Die Zellen des Augenbecherstiles bilden die Neuroglia, im Zentrum verläuft die Arteria hyaloidea. Der Augenbecher wird bis auf die vorderen Abschnitte vom Kopfmesenchym umschlossen, aus dem sich die Gefäßhaut, Chorioidea, und die faserreiche Sclera bilden. Am Übergangsbereich zur Kornea wird außerdem die Grundlage für den Processus ciliaris und für den Musculus ciliaris aus diesem Mesenchym gebildet. Processus ciliaris und Pars ciliaris retinae bilden zusammen den Ziliarkörper. Durch Atrophie der Tunica vasculosa lentis entsteht zwischen Linse und Irisrückseite die hintere Augenkammer. Die Augenlider, die Lidwülste, der Tränenapparat und das Hornhautepithel entstehen aus dem Oberflächenektoderm. Jeweils zwei halbringförmige Wülste wachsen über die sich entwickelnde Augenblase und verkleben miteinander. An der Innenseite differenziert sich das Oberflächenepithel zum Konjunktivalepithel und zur Lidplatte, dem Tarsus. Auf der Außenseite differenziert sich das Epithel zur Epidermis, den Wimpern und den Drüsen (Mollsche, Meibomsche und Zeißsche Drüsen). Die Muskeln im Augenlid entstammen dem Kopfmesenchym. Im Zusammenhang mit der Ausbildung der Lidwülste wächst zwischen Ektoderm und Linsenanlage eine Mesenchymplatte ein. Im weiteren Verlauf entwickelt sich in dieser Platte ein Spalt, der als Vorläufer der vorderen Augenkammer anzusehen ist. Das mit dem Ektoderm verbundene Mesenchym entwickelt sich zur Substantia propria der Kornea, die hintere Schicht wird Bestandteil der Membrana pupillaris. Desweiteren liefert das Mesenchym die Endothelauskleidung der vorderen Augenkammer, das Kornea- und Irisendothel. Im Bereich der Iris verbindet sich das Endothel mit der Pars iridica retinae zur Iris. Im Irisstroma entwickeln sich Pigmentzellen, die zur Färbung der Iris führen. Durch Resorption der Membrana pupillaris besteht ein Übergang von der hinteren zur vorderen Augenkammer durch die nun gebildete Pupille (NICKEL et al. 1992, KOCH und BERG 1993, MARTIN 1995, STADES et al. 1998, SCHNORR und KRESSIN 2001).

20 Literatur Anatomie und Physiologie des Hundeauges Äußere Anteile des Auges Augenlider Die Augenlider sind Hautfalten, die den Bulbus bedecken. Sie dienen zum Schutz vor eindringenden Fremdkörpern, zur Ernährung der Kornea durch die Vermischung der Drüsensekrete mit der Tränenflüssigkeit, zur Verteilung der Tränenflüssigkeit auf der Bulbusoberfläche und zum Ausschalten von Lichtreizen. Die Außenseite besteht aus dünner, leicht behaarter äußerer Haut, die am Lidrand, dem Limbus palpebralis, in die Bindehaut, die Conjunctiva palpebralis übergeht. An der Innenseite geht die Bindehaut im Bereich des Fornix auf den Augapfel über und wird dort zur Conjunctiva bulbi. Im Augenlid befindet sich neben Muskulatur, Faszien und Sehnen eine Bindegewebsplatte, der Tarsus, als Versteifung. Weiterhin sind verschiedene Drüsen im Augenlid eingelagert (Mollsche Drüsen, Zeißsche Drüsen und Meibomsche Drüsen). Am oberen Augenlid befinden sich auf der Außenseite nahe des Lidrandes die den Tasthaaren zuzuordnenden Wimpern, die dem Unterlid fehlen. Das dritte Augenlid, Palpebra tertia, der sog. Blinzknorpel, ist eine elastische Knorpelplatte, die von einer Bindehautfalte, der Plica semilunaris conjunctivae überzogen wird und von der Nickhautdrüse, Glandulae palbebrae tertiae, umgeben ist. Der Aufbau des Augenlides ist in Abbildung 4 dargestellt (KOCH und BERG 1992, NICKEL et al. 1992, MARTIN 1995, BUDRAS et al. 2000).

21 Literatur 13 Abbildung 4: Histologischer Aufbau des Augenlides (nach MARTIN 1995) Tränenapparat Zum Tränenapparat gehören die Tränendrüsen, Glandulae lacrimales, und die Nickhautdrüsen, Glandulae palpebrae tertiae, welche die Tränenflüssigkeit bilden. Die Tränendrüsen liegen innerhalb der Orbita dorsotemporal dem Augapfel an. Die Ausführungsgänge der Drüsen enden nahe dem Fornix in der temporalen Hälfte der Konjunktiven. Durch den reflektorischen Lidschlag wird die Tränenflüssigkeit gleichmäßig auf der Bulbusoberfläche verteilt. Sie schützt zum einen die Kornea vor dem Austrocknen und vor Fremdkörpern, dient aber auch zu deren Ernährung und zur Reinigung von Fremdkörpern. Das ableitende Kanalsystem des Tränenapparats des Hundes beginnt mit den schlitzfömigen Tränenpünktchen, jeweils am inneren nasalen oberen und unteren Lidrand. Sie bilden die Eintrittspforte in die Tränenkanälchen, Caniculi lacrimales, die

22 Literatur 14 sich im Tränensack, dem Saccus lacrimalis, vereinigen und sich von dort als Tränennasenkanal, Ductus lacrimalis, durch das Oberkieferbein fortsetzen und nasal als Tränennasenpunkt enden (MOSIMANN und KOHLER 1990, KOCH und BERG 1992, NICKEL et al. 1992, BUDRAS et al. 2000) Augapfel Der Augapfel, Bulbus oculi, (Abbildung 5) liegt in der knöchernen Augenhöhle, der Orbita. Diese wird von dem Stirnbein, Os frontale, mit der Augenhöhlenplatte als mediale Abgrenzung und dem Processus zygomaticus, dem Tränenbein, Os lacrimale, mit der Fossa sacci lacrimalis und dem Jochbein, Os zygomaticum, mit dem Processus frontalis gebildet. Von dem Processus zygomaticus des Stirnbeines zieht das Ligamentum orbitale zum Processus frontalis des Jochbeines und schließt somit den Orbitalring. Der Bulbus selbst wird von sieben Augenmuskeln (Musculus rectus dorsalis, ventralis, medialis und lateralis als gerade Augenmuskeln, Musculus obliquus dorsalis und ventralis als schräge Augenmuskeln und dem Musculus retractor bulbi) und einem retrobulbären Fettkörper, dem Corpus adiposum orbitae, in der Orbita gehalten (KOCH und BERG 1992, NICKEL et al. 1992, BUDRAS et al. 2000). Der Augapfel selbst ist beim Hund ein kugelförmiges Gebilde. Die Wand des Augapfels ist aus drei Schichten aufgebaut: der äußeren Augenhaut, Tunica fibrosa bulbi, der mittleren Augenhaut, Tunica vasculosa bulbi und der inneren Augenhaut, Tunica interna bulbi, auch Netzhaut (Retina) genannt. Sie umschließt die innenliegenden Strukturen wie die Linse und den Glaskörper (MOSIMANN und KOHLER 1990, KOCH und BERG 1992, NICKEL et al. 1992, MARTIN 1995, BUDRAS et al. 2000).

23 Literatur 15 Abbildung 5: Augapfel (nach STADES et al. 1998) Äußere Augenhaut Die äußere Augenhaut besteht aus kollagenfaserhaltigem Bindegewebe und ist von derbelastischer Konsistenz. Durch den Augeninnendruck wird sie in ihrer runden Form gehalten und gibt somit dem Augapfel die äußere Gestalt. Sie läßt sich in zwei

24 Literatur 16 Bereiche unterteilen, die Sclera, auch weiße Augenhaut oder Lederhaut genannt, und die Kornea. Die Sclera umfaßt etwa 4 / 5 der Bulbusoberfläche, besteht aus kollagenfaserhaltigem Bindegewebe, sehr wenigen elastischen Fasern, Pigmentzellen und einigen wenigen Blutgefäßen. Über den Bulbus verteilt ist sie unterschiedlich dick. Besonders am anterioren Pol des Augapfels ist sie deutlich stärker als in der Äquatorregion. Am Übergangsbereich zur Kornea verdickt sie sich ebenfalls deutlich und bildet hier den sogenannten Skeralwulst. Der Übergang zur Kornea verläuft in einer schrägen Linie, dieser Bereich wird auch als Limbus bezeichnet. Im Bereich des Bindehautsackes ist die Sclera von der Bindehaut überzogen (Tunica conjunctiva bulbi) (MOSIMANN und KOHLER 1990, NICKEL et al. 1992, MARTIN 1995). Die Kornea ist im Gegensatz zur Sclera durchsichtig und stärker gewölbt. Sie ist frei von Gefäßen, aber reich an sensiblen Nervenfasern. Die Ernährung erfolgt per Diffusion über das Kammerwasser und die Tränenflüssigkeit. Durch ihre Wölbung und einem unterschiedlichem Brechungsindex zwischen der Luft und der Kornea spielt diese bei der Lichtbrechung eine wesentliche Rolle (MOSIMANN und KOHLER 1990, NICKEL et al. 1992, MARTIN 1995). Die Kornea selbst ist in fünf Schichten aufgebaut: 1. Das Korneaepithel ist ein mehrschichtiges, nicht verhornendes Plattenepithel (MOSIMANN und KOHLER 1990, NICKEL et al. 1992). 2. Die Bowmansche Membran (Lamina limitans externa seu anterior) fehlt bei den Haussäugetieren, elektronenmikroskopisch läßt sich jedoch eine Basallamina feststellen (MOSIMANN und KOHLER 1990, NICKEL et al. 1992). 3. Die Substantia propria ist die mächtigste Schicht in der Kornea. Sie besteht überwiegend aus kollagenen Fasern, die schichtweise oberflächenparallel angeordnet sind. Diese Fasern sind in eine Grundsubstanz eingebettet, die den gleichen Brechungsindex wie die Fasern hat (MOSIMANN und KOHLER 1990, NICKEL et al. 1992, MARTIN 1995). 4. Die Descemetsche Membran (Lamina limitans interna seu posterior) besteht aus sich wahllos kreuzenden feinen Kollagenfibrillen mit einer dichten Interzellular-

25 Literatur 17 substanz, die so eine homogene Schicht bilden (MOSIMANN und KOHLER 1990, NICKEL et al. 1992). 5. Das Epithelium posterior corneae, auch Vorderkammer-Endothel genannt, bildet die innere Auskleidung der Kornea. Das einschichtige Plattenepithel erstreckt sich auf die Kornearückseite und auf die Irisvorderfläche (MOSIMANN und KOHLER 1990, NICKEL et al. 1992, MARTIN 1995). Mittlere Augenhaut Die mittlere Augenhaut (Tunica vasculosa bulbi) wird auch als Aderhaut oder Traubenhaut bezeichnet. Sie besteht aus locker strukturiertem Bindegewebe mit vielen Blutgefäßen und Pigmentzellen. Sie läßt sich gliedern in: die Chorioidea, den Corpus ciliare (Ziliarkörper) und das Stroma iridis (Bindegewebskörper der Iris). Die Chorioida (Aderhaut, Uvea) erstreckt sich vor allem auf den rückwärtigen Bereich des Augapfels zwischen äußerer und innerer Augenhaut. Sie läßt sich in mehrere Schichten unterteilen. Die äußerste, der Sclera anliegende Schicht, die Lamina suprachorioidea besteht aus lockerem Bindegewebe mit zahlreichen Pigmentepithelzellen und elastischen Fasern. Die Verbindung zwischen ihr und der Sclera ist nur locker. Darauf folgt die Lamina vasculosa, eine Bindegewebsschicht mit vielen Pigmentzellen und einem dichten Gefäßgeflecht. Nach innen schließt sich ein Netz aus feinen Kapillaren an, die Lamina chorioideocapillaris. Über dem Sehnerveneintritt liegt der dreieckig erscheinende Bereich des Tapetum lucidum. In diesem Bereich befinden sich modifizierte polygonale Pigmentzellen, die in der Lage sind, das Licht zu reflektieren. Im Randgebiet des Tapetum lucidum sind vermehrt Melanozyten eingelagert, weswegen es dunkelbraun bis schwarz erscheint und daher auch als Tapetum nigrum bezeichnet wird. Die dem Bulbusinneren zugewandte Schicht wird als Lamina vitrea oder auch BRUCHsche Membran bezeichnet, eine Basallamina, die aus einer mit elastischen Fasern versehenen Basalmembran

26 Literatur 18 besteht (MOSIMANN und KOHLER 1990, KOCH und BERG 1992, NICKEL et al. 1992, MARTIN 1995). Das Corpus ciliare (Ziliarkörper, Strahlenkörper) beginnt an der Ora serrata, sitzt dem Skleralwulst auf und schiebt sich hinter der Iris in das Augeninnere vor. Es ist eine kreisförmige Verdickung der Chorioidea, Pars ciliaris uveae, der allerdings die Lamina chorioideocapillaris fehlt. Die der Chorioidea zuzuordnenden Blutgefäße sind maßgeblich an der Bildung von Kammerwasser beteiligt. Der Ziliarkörper steigt als Ziliarplatte (Orbiculs ciliaris) in zunächst feinen, dann immer tiefer werdenen Fältchen zur ringförmigen Corona ciliaris mit den Ziliarfortsätze, Processus ciliaris, auf. Orbiculus und Corona bilden die Grundplatte des Ziliarkörpers. Überzogen ist die Grundplatte des Ziliarkörpers von einer zweischichtigen Epithellage, der Pars ciliaris retinae. Die tiefere Schicht bildet das Pigmentepithel, während die oberflächliche Schicht aus pigmentlosen kubischen oder hochprismatischen Zellen besteht. Auch diese sind als epithelialer Überzug der Processus ciliares an der Kammerwasserbildung beteiligt. Aus dieser Zellschicht gehen feine Fasern hervor, die Zonulae ciliares, die zum Linsenäquator ziehen, und so zur Aufhängung der Linse und deren Akkomodation dienen. Grundlage für diese Akkomodation ist der im Ziliarkörper liegende M. ciliaris, dessen glatte Muskelfasern radiär und zirkulär angeordnet sind (KOCH und BERG 1992, NICKEL et al. 1992).

27 Literatur 19 1 Linse 2 Margo pupillaris 3 M. sphibcter pupillae 4 Irisstroma 5 Processus ciliares 6 Cornea 7 Limbus 8 FONTANAschen Räume 9 Conjunktiva bulbi 10 Zonulafasern 11 Ziliarkörper 12 Plexus venosus sclreae 13 M. ciliaris 14 Ora serrata 15 Sclera 16 Pars caeca retinae 17 Chorioidea Abbildung 6: Corpus ciliare im Querschnitt (nach KOCH und BERG 1993) Die Iris besteht ebenso wie der Ziliarkörper aus einem uvealen und retinalen Anteil und bildet die Grenze zwischen vorderer und hinterer Augenkammer, die über die Pupille miteinander verbunden sind. Das Stroma iridis wird aus der Pars iridicae uveae der Chorioidea gebildet. Es ist ein lockeres, gefäßhaltiges Bindegewebe mit eingelagerten Pigmentzellen. Die Menge der eingelagerten Pigmentzellen bestimmt die Farbe der Iris. Eingelagert in das Stroma sind der zirkulär verlaufende M. sphincter pupillae und weiter peripher der radiär verlaufende M. dilatator pupillae. Sie regulieren die Größe der Pupille und damit den Lichteinfall in das Auge. Die der Linse zugewandte Seite der Iris ist von der zweischichtigen Pars iridica retinae bedeckt, deren beide Schichten am Pupillarrand ineinander übergehen. Die der Kornea zugewandte Seite ist mit dem Vorderkammer-Endothel bedeckt. Der Übergang zwischen Irisbasis und Sclera wird auch als Kammerwinkel, Angulus irido-

28 Literatur 20 cornealis, bezeichnet. Dieser Winkel ist überdeckt von einem bindegewebigen Trabekelwerk, dem Ligamentum pectinatum anguli iridocornealis, welches die Iris mit der Sclera verbindet. Hinter dem Ligamentum pectinatum liegt die Ziliarkluft mit feinen, maschenartigen und unpigmentierten Fasern, den Iristrabekeln. Sie bilden kleine Spalträume, die Spatia anguli iridocornealis (FONTANAsche Räume), welche Kammerwasser (Humor aquosus) enthalten. Die Spalten stehen mit den endothelausgekleideten Spalten der Sclera in direkter Verbindung, die wiederum mit dem Sinus venosus sclerae kommunizieren. Sie dienen dem Abfluss des Kammewassers in den SCHLEMMERschen Kanal (MOSIMANN und KOHLER 1990, KOCH und BERG 1992, NICKEL et al. 1992). Innere Augenhaut Die innere Augenhaut, die Retina setzt sich aus zwei Blättern zusammen. Sie kleidet die innere Augenfläche vom Pupillarrand bis zur Pupille vollständig aus. Das äußere, einschichtige Blatt bildet das Pigmentepithel (Stratum pigmentosum). Es wird in eine Pars optica, eine Pars ciliaris und Pars iridicae unterteilt und ist mit der Chorioidea direkt verbunden (KOCH und BERG 1992). Das innere Blatt (Stratum nervosum) läßt sich in einen lichtempfindlichen Teil, die Pars optica retinae und einen lichtunempfindlichen Teil, die Pars caeca retinae, unterteilen. Die Pars optica retinae kleidet den gesamten Augenhintergrund vom Aequator bulbi bis zum Discus nervi optici aus. Die Pars caeca retinae ist eine einfache Epithellage und überzieht zusammen mit dem Stratum pigmentosum vom Aequator bulbi ausgehenden den Ziliarkörper und die Irisrückseite bis zum Margo pupillaris. Der Übergang zwischen beiden Teilen wird als Ora serrata bezeichnet. Im Bereich der Pars optica retinae besteht das Stratum nervosum aus folgenen von außen nach innen angeordneten neun Schichten: 1. Stäbchen- und Zapfenschicht 2. Membrana limitans externa 3. äußere Körnerschicht (Zellkerne der Stäbchen- und Zapfenzellen) 4. äußere retikuläre Schicht (Neuriten der Stäbchen- und Zapfenzellen, die mit den Dendriten der Ganglienzellschicht Synapsen bilden)

29 Literatur innere Körnerschicht (Kerne der Ganglienzellen, der Horizontal-, Bipolarund Müllerschen Zellen sowie der Amakrinen) 6. innere retikuläre Schicht 7. Ganglienzellschicht 8. Nervenfaserschicht 9. Membrana limitans interna Die Stäbchen- und Zapfenzellen sind die Rezeptorzellen. In den Stäbchen befinden sich sog. Scheiben, in den Zapfen analog dazu Lamellen, an denen sich der Sehfarbstoff befindet. Die Gesamtzahl der Stäbchen ist wesentlich höher als die der Zapfen, das Verhältnis zueinander variiert jedoch von Tierart zu Tierart. Während die Stäbchen für das Sehen in der Dämmerung und bei Nacht verantwortlich sind (skotopisches Sehen), sind die Zapfen für das Sehen bei Helligkeit, das Farbsehen und die Sehschärfe (photoptisches Sehen) verantwortlich. Daher ist die Konzentration der Zapfen in der Area centralis, der Stelle des besten Sehens, höher (Verhältnis Stäbchen zu Zapfen 11:1) als in den peripheren Bereichen (61:1 100:1). Im Bereich des sogenannten blinden Flecks, dem Bereich, in dem der Sehnerv in die Retina übergeht, befinden sich keine Rezeptorzellen (MOSIMANN und KOHLER 1990, KOCH und BERG 1992, NICKEL et al. 1992, MARTIN 1995, SCHNORR und KRESSIN 2001).

30 Literatur 22 Abbildung 7: Aufbau der Retina (nach Stades 1998), V Glaskörper; 1 A. u. V. retinalis; 2 Ganglion und Nervenzellschicht; 3 Schaltzellen; 4 Stäbchen; 5 Zapfen; 6 Pigmentepithel; 7 Tapetum lucidum; 8 Choridocapillaris; 9 Sklera Bestandteile des Augeninneren Linse Die Linse ist ein kompaktes, bikonvexes, glasklares durchsichtiges Organ von nahezu kreisrundem Umriß. Sie liegt mit ihrer vorderen Linsenfläche, der Facies anterior, direkt hinter der Pupille. Die hintere Linsenfläche, Facies posterior, liegt in der Linsengrube des Glaskörpers eingebettet. Der vordere Linsenpol, Polus anterior lentis, ist flacher als der hintere Linsenpol, Polus posterior lentis. Die Linse wird weder von Blutgefäßen noch Nerven versorgt. Die Ernährung erfolgt ausschließlich per Diffusion über das Kammerwasser. Die Linse ist von einer homogenen elastischen Membran überzogen, der Linsenkapsel, Capsula lentis. Diese ist an der Linsenvorderseite dicker als an der Rückseite. Sie steht mit dem Linsenepithel nur in einer lockeren Verbindung. Sie entspricht einer semipermeablen Barriere, durch die einerseits der Kontakt des embryonalen

31 Literatur 23 Linseneiweißes mit dem Immunsystem unterbunden wird und andererseits die Diffusion von Nährstoffen aus dem Kammerwasser ermöglicht. Am Linsenäquator sind die Aufhängefasern, Zonula ciliaris, des Corpus ciliare mit der Linsenkapsel verbunden, durch die die Linse in ihrer Position gehalten wird und welche die Akkomodation der Linse ermöglichen. Unter der Linsenkapsel befindet sich das einschichtig kubische Linsenepithel, Epithelium lentis, dessen Zellen zum Äquator hin an Höhe zunehmen und zu primären Linsenfasern werden. Vom Äquator aus erfolgt die Neubildung von Linsenfasern, die von den primären Linsenepithelzellen auswachsen und jeweils langgezogen zum vorderen und hinteren Linsenpol wachsen. Die im Querschnitt sechseckigen Linsenfasern sind untereinander durch punktförmige Verbindungen, so genannten Junctions, und Ineinandergreifen der Linsenfasern eng miteinander verbunden. Sie sind zwiebelschalenartig angeordnet. Mit dem Größerwerden der Linse reicht die Länge der Fasern nicht mehr aus um bis zum Pol zu gelangen. Die Enden der Linsenfasern stoßen am vorderen und hinteren Linsenpol aufeinander und sind durch eine Kittsubstanz miteinander verbunden. Dadurch entstehen auf der Vorder- und Rückseite je drei Nahtlinien, die so genannten Linsensterne. Der vordere Linsenstern besitzt die Form eines umgekehrten, der hintere Linsenstern die Form eines aufrecht stehenden Ypsilon. Da die Produktion der Linsenfasern kontinuierlich über das ganze Leben erfolgt, werden am Linsenkern oft ein embryonaler, fetaler und adulter Anteil unterschieden, die bei der Untersuchung mit einer Spaltlampe zu erkennen sind (MOSIMANN und KOHLER 1990, KOCH und BERG 1992, NICKEL et al. 1992, MARTIN 1995, STADES et al. 1998). Die Linse des Hundes hat einen durchschnittlichen Durchmesser von 10,5 mm, eine Dicke von ca. 7,5 mm und ein Gewicht von etwa 1 1,5 g. Bei Hunden nimmt das Linsenvolumen etwa 9,8% des Bulbusvolumens ein. Sie besteht zu 65% aus Wasser und zu 34% aus Proteinen. Durch die Abgrenzung des Linsenkerns durch die Linsenkapsel in der früher Embryonalentwicklung werden diese Linsenproteine vom Immunsystem nicht als körpereigen erkannt und können beim Austritt aus der Linse zu einer autoimmun-vermittelten Entzündung führen (Phakoanaphylaxie) (MARTIN 1995, STADES et al. 1998).

32 Literatur 24 Die Aufhängung und Akkomodation erfolgt über die Zonula zinnii. Sie bestehen aus vom M. ciliaris ausgehenden Kollagenfibrillen, die am und um den Linsenäquator, Aequator lentis, ansetzen. Im Allgemeinen ist die Linse auf Fernsicht eingestellt, d.h. der M. ciliaris ist entspannt, die Zonula ciliaris stehen unter Zug und ziehen somit die Linse in ihre typisch bikonvexe Form. Umgekehrt erschlaffen die Fasern bei Kontraktion des M. ciliaris, was zu einer Abrundung der Linse führt. Die Akkomodationsfähigkeit der Linse ist bei Haustieren weniger ausgeprägt als beim Menschen (NICKEL et al., 1992, MARTIN, 1995, STADES et al., 1998). Glaskörper Der Glaskörper, Corpus vitreum, ist eine gallertartige, gefäßlose Masse, die sehr feine kollagene Fasern enthält. Die Grundsubstanz, Humor vitreus, besteht überwiegend aus Hyaluronsäure. Er füllt den rückwärtigen Raum des Bulbus zwischen der Linse, ihrem Aufhängeapparat und der rückwärtigen Bulbuswand aus. Im Bereich der Linse ist er etwas ausgehöhlt und bildet die Fossa hyaloidea. Vom Quellungszustand des Glaskörpers hängt weitgehend der Binnendruck des Auges ab. Dadurch wird auch die Netzhaut in ihrer Lage fixiert. Bei zu geringem Druck kann es zur Netzhautablösung, bei erhöhtem Druck zu Schädigungen der Retina kommen (MOSIMANN und KOHLER 1990, KOCH und BERG 1992, NICKEL et al. 1992, MARTIN 1995). Augenkammern Zum Innenraum des Bulbus gehören auch die beiden Augenkammern, Camera bulbi, die mit einer klaren, wässrigen Flüssigkeit, dem Kammerwasser, Humor aquosus, gefüllt sind. Die hintere Augenkammer, Camera posterior bulbi, wird von der Linse, dem Ziliarkörper, den Zonulae ziliares und der Irisrückseite begrenzt. Die vordere Augenkammer, Camera anterior bulbi, liegt zwischen Kornea, Iriswinkel und Irisvorderfläche. Beide Kammern sind über die Pupille miteinander verbunden. Das Kammerwasser, welches in der hinteren Augenkammer von der Pars caecae retinae produziert wird, gelangt durch die Pupille in die vordere Augenkammer und kann durch die im Iriswinkel liegenden FONTANAschen Räume abfließen (MOSIMANN und KOHLER 1990, NICKEL et al. 1992).

33 Literatur Funktion des Auges Das Auge wandelt die elektromagnetischen Schwingungen des Lichtes in elektrophysiologische Nervenreize um, die dann an das Gehirn weitergeleitet werden. Die Wahrnehmungsmöglichkeiten reichen vom einfachen Hell-Dunkel-Sehen bei niederen Tieren bis hin zum dreidimensionalen farbigen Bildsehen bei höheren Säugetieren und dem Menschen. Das durch die Kornea und die Pupille einfallende Licht, das elektromagnetischen Schwingungen mit einer Wellenlänge zwischen 400 nm und 800 nm entspricht, wird in der Linse gebündelt und als umgekehrtes, reelles und verkleinertes Bild auf der Retina dargestellt. Die Bestandteile des Auges, die an diesem Vorgang beteiligt sind (Kornea, vordere Augenkammer, hintere Augenkammer, Linse und Glaskörper), nennt man auch dioptrischer Apparat. Der Brechungsindex richtet sich nach dem Grad der Wölbung der Kornea und der Linse und kann durch die Akkomodation der Linse variiert werden. Die Umwandlung des Lichtreizes in einen elektronischen Nervenreiz erfolgt durch die Umwandlung des Sehfarbstoffes Rhodopsin. Das Rhodopsin in den Stäbchenzellen kann Licht aus dem gesamten sichtbaren Wellenlängenbereich absorbieren ( nm), die Sehfarbstoffe der Zapfen sind auf einzelne Wellenlängen spezialisiert ( nm für Rot, nm für Grün und nm für Violett). Rhosopsin besteht aus einem Proteinanteil, dem Opsin, und einem Aldehyd, dem 11-cis-Retinal. Bedingt durch den Lichtreiz kommt es zu einer Umlagerung am C- Atom 11 des Retinals, so dass über die Zwischenstufen Bathorhodopsin, Lumirhodopsin und Metathodopsin I das Metathodopsin II entsteht. Das Metarhodopsin aktiviert die α-untereinheit des Transduzins, einem Guanin-bindenden Protein, bestehend aus drei Untereinheiten. Die α-untereinheit aktiviert ihrerseits die cgmp- Phoshodiesterase (PDE). Die Phospodiesterase besteht aus drei Untereinheiten, der PDEα- und PDEβ-Untereinheiten, die zusammen die aktive Untereinheit der PDE bilden, und der PDEγ-Untereinheit. Diese wird durch das Transduzin von der cgmp- PDE abgespalten und aktiviert somit die PDE. Diese kann nun cgmp hydrolysieren und somit den cgmp-level in der Zelle senken. Bedingt durch diesen abgesenkten cgmp-level dissoziiert cgmp von den zuvor offenen Kationenkanälen der Zelle,

34 Literatur 26 wodurch es zu einer Hyperpolarisation der Zellmembran kommt (MOSIMANN und KOHLER 1990, SILBERNAGEL und DESPOPULUS 1991, KOCH und BERG 1992, NICKEL et al. 1992, MARTIN 1995). 2.4 Genetische Grundlagen Definitionen Als Erbfehler werden Missbildungen von Organen oder Organteilen oder klinisch manifeste Störungen von Körperfunktionen bezeichnet, die ererbt werden. Sie sind entweder bei der Geburt schon erkennbar oder unmittelbar nach der Geburt, bzw. im frühen Lebensalter. Im Gegensatz dazu wird die genetisch bedingte Krankheitsdisposition unterschieden, welche die Anfälligkeit der Tiere für bestimmte Krankheiten mitbestimmt, aber nicht zwangsläufig zur Ausprägung der Krankheit führt. Die Ursache für einen Erbfehler ist eine Veränderung der genetischen Information in Form einer Genmutation oder eine Veränderung in der Anzahl oder Stuktur der einzelnen Chromosomen (nummerische oder strukturelle Chromosomenaberration mit daraus resultierendem Verlust des intakten Genes) (MURKEN und CLEVE 1996). Als Letalfaktoren werden die Erbfehler bezeichnet, die zum Tod des Individuums vor Erreichen der Fortpflanzungsfähigkeit führen. Sie können als prä- oder postnatale Letalfaktoren auftreten (DORNBLÜTH und PSCHYREMBEL 2001). Die Ausprägung eines Erbfehlers ist abhängig von der Penetranz des Genes. Die Penetranz drückt die Wahrscheinlichkeit aus, mit der ein Merkmal bei dafür empfänglichen Genotypen phänotypisch auftritt. Die Penetranz liegt bei 100%, wenn jeder empfängliche Genotyp das Merkmal zeigt. Liegt die Penetranz unter 100% steigt die Wahrscheinlichkeit, dass unerkannte Merkmalsträger defekte Gene and die Nachkommen weitergeben. Die genetischen Ursachen einer unvollständigen Penetranz können sein: Heterogenie, mitochondriale Vererbung, Imprinting, Epistasie von anderen Genorten und polygene Einflüsse (WIESNER und WILLER 1993, DORNBLÜTH und PSCHYREMBEL 2001).

35 Literatur Mendel sche Erbgänge Der Hund (Canis familiaris) besitzt 39 Chromosomenpaare, wovon 38 Paare homolog sind. Sie werden auch als Autosomen bezeichnet. In ihnen ist die Zahl und Anordnung der Gene identisch. Das 39. Chromosomenpaar bilden die Gonosomen (Geschlechtschromosomen). Bei der Hündin ist auch dieses Chromosomenpaar homolog (XX), beim Rüden dagegen heterolog (XY). Nach der Anordnung der merkmalsprägenden Gene auf den Autosomen und Gonosomen lassen sich autosomale und X-chromosomale Erbgänge unterscheiden. Der Ort, an dem sich ein Gen auf einem Chromosom befindet wird als Genort oder Genlocus bezeichnet, die Ausprägung eines einzelnen Genes als Allel. Homozygote Individuen haben an den homologen Genorten eines Chromosomenpaares je ein Allel mit gleicher Ausprägung, heterozygote Tiere Allele mit unterschiedlicher Ausprägung. Nach der Form der Ausprägung des Genotyps werden weiterhin die intermediäre und die kodominante Vererbung unterschieden. Bei Kodominanz sind in einem heterozygoten Genotyp beide Allele phänotypisch nachweisbar (WIESNER und WILLER 1993, MURKEN und CLEVE 1996). Beim monogen autosomal dominanten Erbgang überwiegt die Ausprägung eines Allels an einem heterozytgoten Genort. Die Wirkung des anderen, rezessiven Allels ist nicht erkennbar ist. Bei der Anpaarung eines Merkmalsträgers mit einem merkmalsfreien Tier (Aa*aa) ist demnach die Hälfte der Nachkommen heterozygot (Aa) und damit Merkmalsträger. Sind beide Elterntiere an diesem Genort heterozygot (Aa*Aa) sind nach den mendelschen Regeln 75% der Nachkommen Merkmalsträger. Bei monogen autosomal dominanter Vererbung tritt das Merkmal in allen Generationen auf. Voraussetzung hierfür ist allerdings eine vollständige Penetranz und Expression des Genes. Liegen diese nicht zu 100% vor, kann sich das Verhältnis verschieben, bzw. es können Generationen übersprungen werden. Man spricht dann auch von unregelmäßiger Dominanz. Beim monogen autosomal rezessiven Erbgang kommt es nur dann phänotypisch zur Ausprägung eines Merkmals, wenn die beiden merkmalsprägenden Allele homozygot vorhanden sind. Heterozygote Tiere sind dann zwar Anlagenträger und können das zur Merkmalsausprägung

36 Literatur 28 führende Allel auch zu 50% an ihre Nachkommen weitergeben, zeigen aber selbst keine Veränderung im Phänotyp. Das Merkmal wird jedoch dann manifest, wenn ein Nachkomme von beiden heterozygoten Elterntieren das rezessive Allel erhalten hat. Bei der Anpaarung heterozygoter Eltern (Aa*Aa) treten nach den mendelschen Regeln 25% (Spaltungsfrequenz ϑ = 0,25) homozygote Merkmalsträger (aa) auf, 50% (ϑ =0,5) der Nachkommen sind heterozygot, jedoch phänotypisch frei von dem Merkmal (Aa) und 25% (ϑ =0,25) der Nachkommen sind sowohl phänotypisch als auch genotypisch merkmalsfrei (AA). Bei der Merkmalsausprägung können so Generationen übersprungen werden (WIESENER und WILLER 1993, MURKEN und CLEVE 1996, DORNBLÜTH und PSCHYREMBEL 2001). Beim monogen X-chromosomal dominanten Erbgang liegt das Allel auf dem X- Chromosom. Bei männlichen Tieren sind die Gonosomen heterozygot (XY). Bei einem X-chromosomal-dominanten Erbgang wird das Merkmal bei einer Anpaarung eines betroffenen Vatertieres mit einem homozygot merkmalsfreien Muttertier auf alle Töchter, jedoch nicht auf die Söhne übertragen. Diese haben ihr X-Chromosom ausschließich von der Mutter. Sind beide Elterntiere Merkmalsträger und das Muttertier heterozygot, tritt der Defekt bei allen Töchtern auf, bei den Söhnen zeigt sich eine Aufspaltung 50:50. Die Inzidenz der Merkmalsträger ist bei den weiblichen Nachkommen also doppelt so hoch wie bei den männlichen. Beim monogen X- chromosomal rezessiven Erbgang ist bei männlichen Tieren (hemizygot) kein homologes Allel vorhanden, daher zeigen überwiegend die männlichen Tiere das betreffende Merkmal. Bei der Anpaarung eines merkmalsfreien Vatertieres (XY) mit einer phänotypisch merkmalsfreien Mutter, die jedoch Überträgerin ist (Xx), sind alle Töchter phänotypisch merkmalsfrei, 50% der Töchter sind jedoch Überträgerinnen. Bei den Söhnen sind 50% phänotypisch merkmalsfrei (XY) während 50% Merkmalsträger sind. Bei den betroffenen Nachkommen ist somit immer die Mutter phänotypisch unauffällig, jedoch Merkmalsüberträgerin, während der Vater phänotypisch kein merkmalsprägendes Allel zeigt (WIESENER und WILLER 1993, MURKEN und CLEVE 1996).