Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)TiHo eLib

Olfaktorische Lernparadigmen und deren Applikation in der Klinik

Hunde sind seit mehreren Jahrtausenden Begleiter von Menschen und können auf Grund ihrer außergewöhnlichen Fähigkeiten im Bereich der Olfaktion als Spürhunde eingesetzt werden. Trotz dieser Historie und der bedeutenden Rolle der Riechleistung, mangelt es derzeit in der Veterinärmedizin an einem zuverlässigen und klinisch praktisch anwendbarem Testverfahren zur genauen Evaluierung der olfaktorischen Fähigkeiten des Hundes. Verschiedene physiologische und pathologische Umstände können zu Hyposmie führen, welche allerdings auf Grund eines mangelnden Diagnostikums häufig übersehen wird. Auch bei der speziellen neurologischen Untersuchung gibt es keine Möglichkeit, eine reduzierte Riechleistung und damit Beeinträchtigung des N. olfactorius festzustellen. Daher wurden die in der Humanmedizin zur Beurteilung des Geruchssinns etablierten „Sniffin‘ Sticks“ in dieser Studie für Hunde adaptiert und auf ihre Anwendbarkeit sowie Zuverlässigkeit in der Veterinärmedizin geprüft, um ein klinisch praktikables Testverfahren zu validieren. Da eine verbale Kommunikation mit den Hunden nicht möglich ist, wurde das Testprotokoll für die Verhaltensolfaktometrie adaptiert. Zusätzlich wurden die Verdünnungsstufen entsprechend der deutlich höheren olfaktorischen Leistung der Hunde in ein größeres Verhältnis gesetzt. Insgesamt wurden 150 Versuche durchgeführt und mehrfach ausgewertet. Die Berechnung des Intraclass-Korrelationskoeffizienten zum Vergleich zwischen den unterschiedlichen Auswertungen und Auswertern zeigte gute bis exzellente Ergebnisse und zeigte damit die Zuverlässigkeit des Testverfahrens. Gleichermaßen bezeugten die erfolgreichen 150 Versuche eine ausgesprochen gute Durchführbarkeit für den klinischen Alltag, da außer den Geruchsproben („Sniffin‘ Sticks for dogs“) und einer Augenbinde keine ergänzenden Geräte nötig sind. Zusätzlich sind die zu evaluierenden Verhaltensweisen (z.B. Schnüffeln, Aversion) sehr gut feststellbar. Bei der Untersuchung von 80 gesunden Hunden wurden keine signifikanten Unterschiede für die Faktoren Rasse, Alter und Geschlecht festgestellt und die normale Riechschwelle für die mittlere Stiftnummer von 14,09 (SD = 0,79) definiert. Folglich ist Stift 13,14 und 15 geeignet, um auf Normosmie zu testen. Die Auswertung der 70 erkrankten Tiere zeigte signifikante Unterschiede zu diesem Normalwert mit einer schlechteren Riechleistung bei dem Schwellenwert der mittleren Stiftnummer von 13,63 (SD = 1,18). Während zwei Gruppen von internistischen und chirurgischen Erkrankungen für diese Abweichungen ausgeschlossen wurden, wurde ebenfalls eine signifikante Abweichung bei Tieren mit der Erkrankung CCD festgestellt. Einige Tiere mit CCD wiesen deutlich schlechtere olfaktorische Schwellenwerte von bis zu Stiftnummer 9 auf und die Gruppe zeigte insgesamt einen niedrigeren Durchschnitt von Stiftnummer 13,2 (SD = 1,41). Folglich werden mindestens die Stifte 9-15 benötigt, um bei Tieren mit CCD die olfaktorische Schwelle zu bestimmen. CCD ist eine neurodegenerative Erkrankung, welche trotz hoher Prävalenz verhältnismäßig unterdiagnostiziert ist. Bei der pathophysiologisch sehr ähnlichen Alzheimer-Krankheit des Menschen tritt olfaktorische Dysfunktion häufig als Frühsymptom auf. Das regelmäßige Testen verdächtiger Hunde mittels „Sniffin‘ Sticks for dogs“ könnte somit eine vorliegende Hyposmie bestätigen und eine frühere Diagnose ermöglichen. Es ist zwar keine kurative Heilung möglich, allerdings lässt sich das Fortschreiten der Krankheit mittels verschiedener Medikamente und Futtermittelzusätze deutlich verlangsamen, was die Lebensqualität von Tier und Mensch verbessert. Mit dem in dieser Arbeit validierten Testverfahren der Verhaltensolfaktometrie mittels „Sniffin‘ Sticks for dogs“ zur Beurteilung der Riechleistung lassen sich in Zukunft möglicherweise weitere Krankheiten bei denen Hyposmie vermutet wird wissenschaftlich bestätigen.

Dogs have been companions of humans for several millennia and can be used as sniffer dogs due to their exceptional olfactory abilities. Despite this history and the important role of olfactory performance, veterinary medicine currently lacks a reliable and clinically practical test procedure for the accurate evaluation of a dog's olfactory abilities. Various physiological and pathological conditions can lead to hyposmia, which is often overlooked due to a lack of diagnostic tools. Even specialized diagnostic examinations procedures such as the neurological examination, lacks testing of the olfactory function. The “Sniffin' Sticks” are an established test procedure in human medicine for evaluating olfactory performance and in this study their applicability and reliability in veterinary medicine was investigated. Since verbal communication with dogs is not possible, the test protocol was adapted for behavioral olfactometry. In addition, the dilution levels were higher in accordance with the significantly higher olfactory performance of dogs. A total of 150 test runs were carried out. The calculation of the intraclass correlation coefficient for comparison between the different evaluation timepoints and evaluators showed good to excellent results and thus demonstrated the reliability of the test procedure (ICC = 0.79; 0.77; 0.91). At the same time, the experiments demonstrated that the test is extremely easy to carry out in everyday clinical practice, as no additional equipment was required apart from the odor samples (“Sniffin' Sticks for dogs”) and a blindfold to negate visual stimuli. In addition, the behaviors to be evaluated (e.g. sniffing, aversion) are very easy to determine. In the study of 80 healthy dogs, no significant differences were found for the factors of breed, age and sex and a normal olfactory threshold was defined for the average pen number of 14.09 (SD = 0.79). Consequently, pen 13,14 and 15 are suitable for testing for normosmia. The evaluation of the 70 diseased animals showed significant differences from this normal value with a decreased olfactory threshold at an average pen number of 13.63 (SD = 1.18). While two groups of internal and surgical diseases were excluded for these deviations, significant deviation was also found in animals with canine cognitive dysfunction (CCD). Some animals with CCD showed significantly poorer olfactory thresholds of up to pen number 9 and the entire group showed a poorer mean pen number of 13.2 (SD = 1.41). Consequently, at least pens 9-15 are required to determine the olfactory threshold in animals with CCD. CCD is a neurodegenerative disease that is relatively underdiagnosed despite its high prevalence. Olfactory dysfunction is often an early symptom of Alzheimer's disease, which is pathophysiologically very similar in humans. Regular testing of suspect dogs using “Sniffin' Sticks for dogs” could therefore confirm the presence of hyposmia and enable an earlier diagnosis. Although a curative treatment is not possible yet, the progression of the disease can be significantly slowed down using various medications and feed additives, which improves the quality of life of both animals and humans. The behavioral olfactometry method validated in this study using “Sniffin' Sticks for dogs” to assess olfactory performance may be used in the future in every day practice to identify dogs with hyposmia and fill the diagnostic gap of not testing an important sense for dogs.

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