Research

Funding: DFG (FOR 1103) BI262/16-1 BI262/16-2, 577.867 EUR

Project Details:
Die verzögerten degenerativen Prozesse nach einer traumatischen Rückenmarksverletzung (SCI) eröffnen ein therapeutisches Zeitfenster, in dem durch pharmakologische Behandlung die sekundären Schädigungen reduziert werden könnten Dieser sekundäre Zelltod resultiert aus oxidativen Reaktionskaskaden, an denen Stickstoffmonoxid (NO) beteiligt ist. NO ist ein atypischer Botenstoff, der durch Aktivierung der löslichen Gyanylyzyklase (sGC) die Bildung von cGMP stimuliert. Die NO/cGMP Signaltransduktion ist ein positiver Regulator der Zellmotilität, der möglicherweise Gliazellen zur Wundreparatur mobilisiert. Ein weiterer gasförmiger Botenstoff ist CO, der durch Hämoxygenasen (HO) gebildet wird. Hämoxygenase/CO hemmt den oxidativem Stress und wirkt neuroprotektiv. In Zellmigrations- und Phagozytoseassays soll an einer mikroglialen Zelllinie und an primärer kaniner Mikroglia eine Modulation der NO/cGMP durch die HO/CO Signalkaskade gezeigt werden. Mittels FRET Sensoren wird die NO und CO induzierte cGMP Synthese in Mikroglia- und humanen NT2-Zellen visualisiert und die Hypothese getestet, dass beide Signalkaskaden an der sGC interagieren. Induzierbare NO-Synthase wird immunzytochemisch im durch SCI geschädigten kaninen Rückenmark lokalisiert. Auf einem permissiven Biosubstrat werden das Auswachsen und die Myelinisierung von humanen NT2 Neuronen durch kanine Gliazellen ausgetestet.

Results:

http://gepris.dfg.de/gepris/person/1003013

Project Details:
Der Energiebedarf der Milchkuh ist besonders zu Beginn der Laktation sehr groß, so dass sich eine negative Energiebilanz entwickelt, die das Risiko des Tieres zu erkranken deutlich erhöht. Das Fettgewebe ist massgeblich an der Bereitstellung von Energie beteiligt, indem aus dem gespeicherten Fett Fettsäuren ins Plasma freigesetzt werden. Dabei ist die Rolle der subkutanen und abdominalen Fettdepots bei der Milchkuh nicht ausreichend bekannt. Beim Menschen weiß man, dass die unterschiedlichen Fettdepots auch deutlich differierende Bedeutung für den Gesamtstoffwechsel haben. Ziel diese Studie ist es, die Bedeutung der verschiedenen Fettgewebe bei der Milchkuh im Hinblick zunächst auf ihren Fettstoffwechsel zu untersuchen. Dazu werden die Expression von molekularen Markern der Lipolyse und Lipogenese in Abhängigkeit von Kalbung, einsetzender Laktation und Konzentratversorgung in subkutanem und retroperitonealem Fettgewebe bei gesungen Milchkühen untersucht. Erwartet werden Erkenntnisse über die Feinregulation des Fettgewebsstoffwechsels in dieser energetisch so sensiblen Phase, die dazu beitragen sollen, mögliche Wege von Stoffwechselentgleisungen bei Milchkühen besser zu erfassen.

Results:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22541476

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25497790

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21854923

Cooperation Partners:

Prof. Dr. Sven Dänicke, FLI Braunschweig

Prof. Dr. Helga Sauerwein, ITW Bonn

Dr. Manfred Mielenz, FBN Dummerstorf

Project Details:
Die präkopulatorische Partnerwahl, die Stuten nach Konfrontation mit unterschiedlichen Hengsten mit und ohne Sichtkontakt in verschiedenen Zyklusstadien ausführen, wird in Beziehung zur MHC-Konstellation der männlichen und weiblichen Tiere gebracht.

Results:

Als Zusammenfassung könnte eingefügt werden (aber das erübrigt sich wohl wenn die oben genannten links zu den Publikationen da sind):

Ziel der Studien war es, die Partnerwahl bei Stuten und mögliche Zusammenhänge mit nicht visuellen und visuellen Reizen von Seiten der Hengste zu untersuchen. Stuten erhielten die Möglichkeit, viermal (Östrus/ Diöstrus jeweils olfaktorisch mit/ ohne Sichtkontakt) unter sechs in Boxen aufgestallten Freibergerhengsten gemäß folgendem Prozedere auszuwählen: a) Freilassen der Stute im Stallgang, b) kumulative Erhebung der aktiven Kontaktzeit pro Hengst, c) Entfernen des Hengstes mit längster Kontaktzeit, d) sukzessives Wiederholen des Verfahrens, bis nur noch zwei Hengste verbleibend. Anschließend wurde eine Hengstwahl-Rangliste pro Stute und Test erstellt. Die equinen Leukozytenantigene Klasse I und II aller Tiere wurde serologisch bestimmt. Die Wahl der Stuten fiel je nach Zyklusstadium signifikant unterschiedlich aus (Östrus vs. Diöstrus: p < 0.01), während in Rosse die Ranglisten mit und ohne Sichtkontakt korrelierten (r=0.34). In der Rosse wurde die Partnerwahl, unabhängig von der Möglichkeit des Sichtkontaktes, überwiegend durch nicht visuell vermittelte Reize ausgelöst und weder durch das Alter noch durch die Größe der Hengste beeinflusst. Im Diöstrus bei Sichtkontakt wurden dagegen ältere und größere Hengste bevorzugt. Mit diesen Studien werden neue Ansätze zur Erforschung der Fruchtbarkeit und des Sozial- und Sexualverhaltens von Pferden geschaffen.

https://www.google.com/search?q=dissertation+charles+meuwly&ie=utf-8&oe=utf-8&client=firefox-b; https://doi.org/10.1371/journal.pone.0191845; https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2016.09.015

Cooperation Partners:

Dr. Burger

Schweizerisches Nationalgestüt Avenches

Funding: Bundesministerium für Bildung und Forschung

Project Details:
Im Rahmen des FBI-Zoo-Verbundes, einem Forschungsnetzwerk von Human- und Tiermedizinern zu lebensmittelgetragenen zoonotischen Infektionskrankheiten, werden an den vier Durchfallerregern Salmonella spp., Campylobacter spp., Yersinia enterocolitica und Shigatoxin bildenden Escherichia coli in diversen Projekten einschlägige Informationen zusammengetragen.
In epidemiologischen Studien werden verschiedene Populationen entlang der Nahrungskette des Menschen untersucht und anhand von Fragebögen Informationen zu möglichen Risikofaktoren für das Auftreten der genannten Erreger erhoben. Gleichzeitig werden Proben gesammelt, auf Kontaminierung untersucht und gewonnene Erregerstämme in den jeweiligen Referenzlaboren typisiert. Die Ergebnisse der Basistypisierung jeder positiven Probe, die innerhalb des Verbunds identifiziert wurde, sind in einer zentralen Datenbank für alle Verbundpartner einsehbar.
Eines der Hauptziele des Netzwerkes ist es, verschiedene Populationen von bestimmten Infektionserregern auch vor dem Hintergrund epidemiologischer Daten zu vergleichen. Um eine gemeinsame Auswertung der mikrobiologischen Merkmale eines Erregers und der per Fragebogen erhobenen epidemiologischen Informationen bzgl. der Probe durchzuführen, sollen im Rahmen dieses Vorhabens mit Methoden der statistischen Modellbildung Einflüsse potentieller ursächlicher Faktoren wie Art der Probe (z.B. Blutprobe, Futterprobe, Stuhlprobe), geografische Herkunft des Individuums, etc. auf die Charakteristik eines Erregers untersucht und quantifiziert werden. Dies soll mit Hilfe multivariater statistischer Modelle unter Verwendung stetiger, ordinaler und nominaler Datenstrukturen erfolgen.

Results:

Ruddat, I.; Kadlec, K.; Schwarz, S.; Kreienbrock, L.:

Statistische Verfahren zur Beschreibung von phänotypischen Empfindlichkeitsdaten

In: Berliner und Münchener tierärztliche Wochenschrift 127, 9/10 (2014) 349-358

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/ruddati_ws13.html

Cooperation Partners:

Robert Koch Institut Wernigerode

Niedersächsisches Landesgesundheitsamt

Friedrich-Loeffler-Institut Mariensee

Funding: DFG FOR 1103, 2.200.000 EUR

Project Details:
In einem Nagermodell für Hundestaupe wird Immunphänotyp und Funktion von Mikrogliazellen evaluiert. Ebenso werden diese Zellen in einem Modell für Epilepsie untersucht. Neue Therapieschemata werden getestet.

Results:

In einer sehr kurzen Zeitspanne nach erfolgtem Status epilepticus produzieren Mikrogliazellen ROS. Eine pharmakologische Intervention muss frühzeitig erfolgen.

Cooperation Partners:

Prof. Dr. Potschka, München

Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 600.000 EUR

Project Details:
Hirninsulte durch Schädel-Hirn-Traumata (z.B. nach Unfällen), Infektionen, Hirntumoren oder zerebrale Blutungen führen bei einem Teil betroffener Patienten nach einer Latenzzeit zu sekundären (symptomatischen) Epilepsien. Die der Entstehung von Epilepsien zugrunde liegenden Veränderungen werden unter dem Begriff Epileptogenese zusammengefasst und sind durch entzündliche, neurodegenerative sowie funktionelle neuronale Veränderungen charakterisiert. Da sich diese Veränderungen überwiegend erst langsam nach dem initialen Hirninsult entwickeln, gibt dies die Möglichkeit, pharmakologisch in die Prozesse der Epileptogenese einzugreifen, um die Entwicklung spontaner epileptischer Anfälle, neurodegenerativer Veränderungen und psychopathologischer sowie kognitiver Defekte zu verhindern oder zu reduzieren. Im vorliegenden Projekt sollen drei Strategien der antiepileptogenen Intervention verglichen werden: Neuroprotektion, Entzündungshemmung und Neuromodulation. In einer ersten Untersuchungsphase sollen hierfür etablierte Modelle der Temporallappenepilepsie an Ratte oder Maus verwendet werden, bei denen sich Epilepsie nach einem chemisch oder elektrisch induzierten Status epilepticus entwickelt. In einer weiteren Untersuchungsphase soll dann die wirksamste antiepileptogene Behandlungsstrategie an Hunden nach schweren Hirnverletzungen klinisch geprüft werden.

Results:

Hirninsulte durch Schädel-Hirn-Traumen (z.B. nach Unfällen), Infektionen, Hirntumoren oder zerebrale Blutungen führen bei einem Teil betroffener Patienten nach einer Latenzzeit zu sekundären (symptomatischen) Epilepsien. Die der Entstehung von Epilepsien zugrunde liegenden Veränderungen werden unter dem Begriff Epileptogenese zusammengefasst und sind durch entzündliche, neurodegenerative sowie funktionelle neuronale Veränderungen charakterisiert. Da sich diese Veränderungen überwiegend erst langsam nach dem initialen Hirninsult entwickeln, gibt dies die Möglichkeit, pharmakologisch in die Prozesse der Epileptogenese einzugreifen, um die Entwicklung spontaner epileptischer Anfälle, neurodegenerativer Veränderungen und psychopathologischer sowie kognitiver Defekte zu verhindern oder zu reduzieren. Im hier beschriebenen Projekt wurden drei Strategien der antiepileptogenen Intervention verglichen: Neuroprotektion, Entzündungshemmung und Neuromodulation. Hierfür wurden etablierte Modelle der Temporallappenepilepsie an Ratten und Mäusen verwendet, bei denen sich Epilepsie nach einem chemisch oder elektrisch induzierten Status epilepticus entwickelt. Mit keiner der genannten Strategien konnte die Entwicklung einer Epilepsie verhindert werden, jedoch kam es zu krankheitsmodifizierenden Effekten. So wirkten alle drei Strategien unterschiedlich stark neuroprotektiv, teilweise war die Schwere epileptischer Anfälle reduziert, und Verhaltens- oder Gedächtnisveränderungen, die mit Epilepsie assoziiert sind, wurden reduziert oder verhindert. In Vorbereitung der Translation in die Klinik wurden in Kooperation mit Teilprojekt 2 (Arbeitsgruppe Tipold/Stein) Untersuchungen zum Risiko der Epilepsientstehung nach Schädelhirntraumata Schädelhirntraumen beim Hund durchgeführt. Wir erwarten, dass die Erfahrungen dieses Projekts die Suche nach wirksamen Strategien der Epilepsieprävention fördern werden. Nach unseren Erfahrungen wird es nicht möglich sein, eine Epilepsie durch Verabreichung einer einzelnen Substanz nach einem Hirninsult zu verhindern, jedoch könnten rational gewählte Kombinationen von Substanzen mit unterschiedlichen Mechanismen erhebliche Vorteile bieten.

Cooperation Partners:

Prof. Christoph Fahlke (Institut für Neurophysiologie, MHH) Kooperation zur Bedeutung der durch Epileptogenese veränderten Funktion von GABA-Rezeptor-assoziierten Chlorid-Kanälen

Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 490.000 EUR

Project Details:
Kaum ein anderes Organsystem weist ein so limitiertes Regenerationspotential auf wie das Zentralnervensystem (ZNS), so dass neurodegenerative Erkrankungen zu bleibenden neurologischen Defiziten führen. Das therapeutische Potenzial herkömmlicher Therapien bei degenerativen Erkrankungen des ZNS ist sehr begrenzt. Zwei viel versprechende neue Therapieansätze sind die Zelltransplantation, bei der Nerven- oder Gliazellen bzw. ihre Vorläufer mit dem Ziel einer strukturellen und funktionellen Reorganisation Verwendung finden, sowie die fokale Pharmakotherapie, die insbesondere bei pharmakoresistenten Epilepsien den Vorteil bietet, die Blut-Hirn-Schranke zu umgehen und zudem unerwünschte Nebenwirkungen zu minimieren. Im Rahmen des Teilprojekts sollen zwei Bereiche der Zelltransplantation im Mittelpunkt stehen: (a) die Transplantation kaniner olfaktorischer Hüllzellen bzw. Schwann-Zellen bei traumatischen Rückenmarkserkrankungen und (b) die Transplantation hemmender Neurone oder neuronaler Precursor bei Epilepsien. Für beide Bereiche sollen zunächst Rattenmodelle verwendet werden, um weitere Grundlagen für die klinische Anwendung dieses Therapieansatzes beim Hund zu schaffen. Dabei sollen sowohl die funktionelle Effizienz der Transplantation, das Verhalten der transplantierten Zellen im Wirtsorganismus (Überleben und Integration in bestehende Netzwerke), sowie der Einfluss auf das Wirtsgewebe und dessen Regeneration untersucht werden.
Hinsichtlich der fokalen Pharmakotherapie geht es um die Etablierung geeigneter Zielregionen und Methoden für die chronische intrazerebrale Substanzapplikation.

Results:

Backofen-Wehrhahn B., Gey L., Bröer S., Petersen B., Schiff M., Handreck A., Stanslowsky N., Scharrenbroich J., Weißing M., Staege S., Wegner F., Niemann H., Löscher W., Gernert M. (2018) Anticonvulsant effects after grafting of rat, porcine, and human mesencephalic neural progenitor cells into the rat subthalamic nucleus. Exp. Neurol. 310:70-83

 

Gey L., Gernert M.*, Löscher W.* (2016) Continuous bilateral infusion of vigabatrin into the subthalamic nucleus: effects on seizure threshold and GABA metabolism in two rat models. Neurobiol. Dis. 91:194-208. [doi: 10.1016/j.nbd.2016.03.01] *These authors contributed equally as corresponding authors.

 

Handreck A., Backofen-Wehrhahn B., Bröer S., Löscher W., Gernert M.* (2014) Anticonvulsant effects by bilateral and unilateral transplantation of GABA-producing cells into the subthalamic nucleus in an acute seizure model. Cell Transplant. 23:111-132. [http://dx.doi.org/10.3727/096368912X658944]

 

Bröer S., Backofen-Wehrhahn B., Bankstahl M., Gey L., Gernert M.*, Löscher W.* (2012) Vigabatrin for focal drug delivery in epilepsy: bilateral microinfusion into the subthalamic nucleus is more effective than intranigral or systemic administration in a rat seizure model. Neurobiol. Dis. 46:362-376. [http://dx.doi.org/10.1016/j.nbd.2012.01.017] *These authors contributed equally as corresponding authors.

https://doi.org/10.1016/j.expneurol.2018.09.004

Cooperation Partners:

Mitantragstellerin:

Priv.-Doz. Dr. Christine Radtke (Klinik für Plastische, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, MHH)

Kooperationspartner:

Prof. Dr. Jeffery Kocsis (Yale University School of Medicine, Dept. of Neurology, New Haven, CT, USA)

Prof. Dr. Heiner Niemann (Inst. für Nutztiergenetik, Friedrich-Loeffler-Institut, Mariensee)

Priv.-Doz. Dr. Florian Wegner (Klinik für Neurologie, MHH, Hannover)

Dr. William Freed (Cellular Neurobiology Research Branch, NIDA IRP, NIH Baltimore, MD, USA)

Dr. Kerry W. Thompson (Occidental College and Dept. of Neurology, UCLA, CA, USA)

Prof. Dr. Ashok K. Shetty (Inst. for Regenerative Medicine, Texas A&M Health Science Center, Temple, TX, USA)

Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft; Emmy Noether-Nachwuchsgruppe, Sachbeihilfe SCHW 1408/1-1

Project Details:
Das zur Familie der Coronaviren gehörende Virus der übertragbaren Gastroenteritis der Schweine (TGEV) verursacht Darminfektionen, die bei Saugferkeln ohne Immunschutz in der Regel tödlich verlaufen. Ein wichtiger Pathogenitätsfaktor ist das virale Oberflächenglykoprotein S. Unsere bisherigen Untersuchungen haben ergeben, dass das S-Protein ein tyrosinbasiertes Rückhaltesignal enthält. Um die Bedeutung dieses Signals für die Virusbildung und -reifung zu verstehen, werden wir den zellulären Interaktionspartner, der mit diesem Signal wechselwirkt, identifizieren und die Wechselwirkung analysieren. Da während des Zusammenbaus der Viruspartikel im Rahmen einer Infektion auch andere virale Proteine eine wichtige Rolle spielen, sollen die Untersuchungen nicht nur mit dem isolierten S-Protein, sondern auch im Viruskontext erfolgen. Die Bedeutung zellulärer Komponenten für die Virusreifung wurde in der Coronavirusforschung bisher nicht untersucht. Somit können wichtige Erkenntnisse gewonnen werden, inwieweit Wirtszellfaktoren die Bildung neuer Viruspartikel bedingen oder beeinflussen. Da die Ergebnisse solcher Untersuchungen in Zellkultursystemen nicht in allen Aspekten die tatsächlichen Verhältnisse in den Zielzellen des Wirts widerspiegeln, soll ein System entwickelt werden, in dem die Virusinfektion am isolierten lebensfähigen Darmepithel verfolgt werden kann. Es ist zu erwarten, dass die aus dieser Studie gewonnen Ergebnisse einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der Coronavirusinfektion liefern. Zusätzlich kann die Identifizierung wichtiger zellulärer Faktoren der Virusreifung Ansatzpunkte für eine antivirale Therapie liefern.

Cooperation Partners:

Prof. Dr. Luis Enjuanes, CNB, Campus Universidad Autonoma, Cantoblanco, Madrid, Spanien

Project Details:
Ziel des Projektes ist die Charakterisierung der jahreszeitlichen Anpassung der intestinalen Glucoseabsorption an unterschiedliches Futter.

Results:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4525327/

Cooperation Partners:

Prof. Dr. W. Arnold, Forschungsinstitut für Wildtierkunde und Ökologie, Veterinärmediznische Universität Wien

Funding: external, different private donors, NSF

Project Details:
Kin selection has been theorized to have been a driving force in the evolution of primate sociality. It is the preferential treatment of genetic relatives and requires that actors be able to distinguish kin from nonkin. This project is the first test of kin recognition via vocalizations in a solitary foraging primate that is used to model ancestral primates, the grey mouse lemur. Thus, this study models how kin recognition in an ancestral social system could have enabled kin selection and facilitated the evolution of more complex social systems. This project is multidisciplinary, synthesizing genetic, spatial, and acoustic data to test for paternal and maternal kin recognition in a variety of call types. The results are significant for understanding the evolution of complex sociality in Primates and for improving our knowledge of the little known nocturnal lemurs.

Results:

Kessler, S.E.; Radespiel, U.; Nash, L.T.; Zimmermann, E. (2016): Modeling the origins of primate sociality: Social flexibility and kinship in mouse lemurs (Microcebus spp.). In: The Dwarf and Mouse Lemurs of Madagascar: Biology, Behavior and Conservation Biogeography of the Cheirogaleidae (S.M. Lehman, U. Radespiel, E. Zimmermann, eds.). Cambridge University Press, Cambridge U.K.

 

Kessler, S.E.; Radespiel, U.; Hasiniaina, A.I.F.; Leliveld, L.M.C.; Nash, L.T.; Zimmermann E. (2014): Modeling the origins of mammalian sociality: moderate evidence for matrilineal signatures in mouse lemur vocalizations. Frontiers of Zoology, 11, 14.

 

Kessler, S.E.; Scheumann, M.; Nash, L.T.; Zimmermann, E. (2012): Paternal kin recognition in the high frequency/ultrasonic range in a solitary foraging mammal. BMC Ecology, 12:26.

http://www.biomedcentral.com/1472-6785/12/26

Cooperation Partners:

Sharon Kessler, PhD, McGill University, Canada

Prof. Dr. Leanne T. Nash, Arizona State University, USA

Prof. Dr. B. Randrianambinina, University of Mahajanga, Madagascar

Prof. Dr. S. Rasoloharijaona, University of Mahajanga, Madagascar