Research

Project Details:
Der uterine und umbilikale Blutfluss während der Gravidität bei kleinen Wiederkäuern wird nach Etablierung der nicht-invasiven Farb-Doppler sonografischen Untersuchungsmethode unter Berücksichtigung des Temperaments der Tiere analysiert.

Project Details:
Melanome sind bei Pferden natürlich vorkommende Neoplasien, die bei Schimmeln mit einer hohen Inzidenz auftreten und zur Metastasierung neigen. Metastasen, aber auch Primärtumore können aufgrund von Lokalisation und Gröβe der Neoplasie, Organfunktionen einschränken.
Mehrere verwendete Therapien, wie z. B. chirurgische Extirpation, Kryotherapie, systemische Behandlung mit Cimetidin und lokale Behandlung mit Cisplatin, weisen bisher nur unzureichende Erfolge auf.
Ein erfolgreicher Ansatz zur Behandlung von malignen Melanomen stellt die Immuntherapie dar (Marchand et al. 1999; Schulz et al. 1999; Foon et al. 2000; Berd et al. 2004). Die Stimulierung des Immunsystems mit Hilfe von Zytokinen wurde in klinischen Applikationen in der Tumorforschung eingesetzt (Golomb et al. 1988; Rosenberg et al.1998; Fisher et al. 2000; Marroquin et al. 2002).
Die Applikation von proteinkodierender DNA in Form eines Expressionsvektors, speziesspezifisch für Interleukin 12 (IL-12) (Heinzerling et al. 2002) und 18 (IL-18) (Nagai et al. 2002) führte zu einer Steigerung der zellulären Abwehr und erzielte eine partielle antitumorale Wirkung.
IL-12 spielt eine sehr wichtige Rolle in der Entstehung einer zellulären Immunantwort. Mit Hilfe von dendritischen Zellen stimuliert es die Entwicklung IFNγ sezernierender T-Zellen. IFNγ zugleich aktiviert Makrophagen, die zusammen mit IL-12 die Differenzierung der T-zellen zu Killerzellen ermöglichen, was letztendlich zur mikrobialen und tumoralen Resistenz führt (Banchereau und Steinman, 1998).
Ein effektives Trägersystem sollte den Expressionsvektor vor dem Abbau durch Nukleasen schützen, einen effizienten Zelleintritt ermöglichen und die funktionsfähige proteinkodierende DNA in den Zellkern hineinbringen (Ghosh et al., 2008).
Gentherapeutische Ansätze mit Hilfe von Virus-Vektoren in vivo zeichnen sich durch eine hohe Transduktions-Effizienz aus, aber können bei mehreren notwendigen Applikationen zu schweren Nebenwirkungen führen. Vektoren nicht viraler Herkunft, zu denen DNA-Plasmide zählen, haben diese Beschränkung überwunden, allerdings nur mit einer vergleichbar geringeren Transfektionseffizienz (Kawase et al., 2003).
Goldnanopartikel (AuNP) können eine wertvolle Ergänzung für die bisher eingesetzten Transfektionsprotokolle sein. AuNP zeigen eine inhärente geringe Toxizität, groβe Fläche und einstellbare Stabilität. Sie binden DNA-Plasmide durch elektrostatische Ankopplung und schützen die DNA vor dem enzymatischen Abbau (Ghosh et al., 2008). Sie sind einfach herzustellen, stabil, können leicht mit biologischen Molekülen konjugiert werden und sind gut biologisch verträglich (Sperling, 2008). Dazu weisen AuNP bei einem hohen Absorptionsquerschnitt im Gegensatz zu den meistens verwendeten Fluoreszenz-Markermethoden kein Photobleaching auf (Sperling, 2008). So sind AuNP neben der Funktion als Trägermaterial besonders für eine Langzeitbeobachtung des Transfektionsweges von DNA-Vektoren geeignet.

Project Details:
Verschiedene TIVA Protokolle für das Pferd, basierend auf einer Kombination mit dem reversierbaren Benzodiazepin Midazolam, werden erarbeitet und bezüglich der Pharmakokinetik, kardiovaskulären Beeinträchtigung, der Steuerbarkeit und der Aufwachqualität verglichen. Die Untersuchungen erfolgen in einem kompletten cross over design. Innerhalb dieser Versuchsreihen wird die Lithiumdilutionsmethode zur Bestimmung des Herminutenvolumens im Vergleich zu Echokardiographischen Methoden und Pulskontouranalyse beim Pferd evaluiert und verglichen.

Results:

Hopster K1, Müller C, Hopster-Iversen C, Stahl J, Rohn K, Kästner S. Effects of dexmedetomidine and xylazine on cardiovascular function during total intravenous anaesthesia with midazolam and ketamine and recovery quality and duration in horses.Vet Anaesth Analg. 2014 Jan;41(1):25-35. doi: 10.1111/vaa.12095. Epub 2013 Oct 15.

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/vaa.12095/full

Project Details:
Mithilfe der patch clamp Technik wird der Effekt von Alfaxolon an verschiedenen Subtypen des spannugsabhängigen Natriumkanals an stabil transfizierten HEK Zellen an Einzelzellableitungen untersucht.

Results:

Foadi N, Pilawski I, Buchholz V, de la Roche J, Wegner F, Leffler A, Ahrens J, Kästner SInteraction of alfaxalone with the neuronal and the skeletal muscle sodium channel.Pharmacology. 2012;89(5-6):295-302. doi: 10.1159/000337737.

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/pilawskii_ss12.pdf

Cooperation Partners:

PD Dr. Jörg Ahrens, Medizinische Hochschule Hannover

Prof A. Leffler, Medizinische Hochschule Hannover

Funding: Industrie: Vetoquinol GmbH Ravensburg, 15.000 EUR

Project Details:
Seit 2008 ist das Steroidanästhetikum Alfaxon in Deutschland in einer verträglichen Formulierung erhältlich. Aufgrund spezies spezifischer verlangsamter Metabolisierung vieler pharmakologischer Substanzen sind total intravenöse Anästhesien (TIVA) bei Katze aufgrund Kumulationsneigung nur eingeschränkt möglich. Ziel dieser Untersuchung ist es, die Eignung von Alfaxolon für eine TIVA bis zu 2 Stunden bei Katzen, die verschiedenen operativen Eingriffen unterzogen werden, bezüglich Steurbarkeit, kardiovasulärer Stabilität, Aufwachqualität und Blutbildveränderungen zu beurteilen.

Results:

Bösing B, Tünsmeyer J, Mischke R, Beyerbach M, Kästner SB.[Clinical usability and practicability of Alfaxalone for short-term anaesthesia in the cat after premedication with Buprenorphine].Tierarztl Prax Ausg K Kleintiere Heimtiere. 2012;40(1):17-25.

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/boesingb_ss12.pdf

Project Details:
Die Anzahl der Deguhalter hat in den letzten Jahren auch in Deutschland zugenommen. Während die Begeisterung für diese Tiere als Heimtiere stetig wächst, sind die Informationen und das Wissen über die Tierart und ihre Ansprüche sowie physiologische Vorgänge im Organismus als sehr dürftig anzusehen. Eine artgerechte Fütterung scheint mit den im Handel erhältlichen Degu-Alleinfuttermitteln nicht immer gesichert, da zur Entwicklung eines geeigneten und artgerechten Futtermittels das erforderliche Wissen fehlt.
Um der steigenden Nachfrage nach einer artgerechten Ernährung und der Möglichkeit, die Tiergesundheit durch Fütterung und Pflege zu erhalten und zu steigern, gerecht zu werden, sind Grunddaten zur Ernährungsphysiologie des Degus unerlässlich. Des Weiteren lassen sich nur durch detaillierte Untersuchungen zum Verdauungsvermögen Krankheiten vermeiden und gegebenenfalls lindern und/oder heilen.
Ziel der Studien an Degus ist daher die Ermittlung von Grunddaten zum Futteraufnahmeverhalten, aber auch zur Ernährungsphysiologie, um darauf aufbauend Empfehlungen für eine art- wie auch bedarfsgerechte Ernährung geben zu können.

Project Details:
Während von Kaninchen und Meerschweinchen bekannt ist, dass bedarfsüberschreitende Ca-Aufnahmen renal ausgeschieden werden, fehlen entsprechende Untersuchungen beim Chinchilla. Mit der vorliegenden Untersuchung sollten daher bei variierenden Ca-Gehalten im Futter die Exkretionsmechanismen bei wachsenden Chinchillas untersucht werden.
Darüber hinaus wird immer wieder ein Einfluss der Ca-Versorgung auf die Zahngesundheit von Chinchillas diskutiert. So soll laut Literatur eine Entfärbung der angeblich physiologischerweise gelben Zähne auf einen Ca-Mangel der Tiere hindeuten. Zudem wird auch für ein übermäßiges Wachstum sowie eine Brüchigkeit der Schneidezähne laut Literaturangaben eine nicht art- und bedarfsgerechte Ernährung (Ca-Defizit) verantwortlich gemacht. Im Rahmen dieser Versuche soll daher bei den juvenilen Tieren auch der Einfluss der Calciumversorgung auf Zahnwachstum bzw. -abrieb sowie Zahnhärte und Farbe geprüft werden.

Project Details:
Die Aufzucht von Puten ist ein sehr intensives Verfahren, wobei diverse tierschutzrelevante Aspekte zu berücksichtigen sind. Eines der größten Probleme ist die mangelnde Qualität der Einstreu, die einen direkten Einfluss auf die Gesundheit der Tiere hat. Hier kann es zu Veränderungen an der Haut des Fußballens in Form einer Pododermatitis kommen. Die Pododermatitis ist eine Art Kontaktdermatitis, die sich in Form von Hautveränderungen auf der plantaren Fußfläche manifestiert.
Laut Untersuchungen von Mayne et al. (2007) wie auch Youssef et al. (2008, 2009) ist der Feuchtegehalt der Einstreu der dominierende Faktor bei der Entstehung der Foot Pad Dermatitis (FPD). Vor diesem Hintergrund zielt die geplante Untersuchung auf die Optimierung der Haltungsbedingungen während der Putenmast. Hierzu soll u.a. der Effekt einer Wärmezufuhr (Produktion in Bio-Gasanlagen) zur Erwärmung des Betonbodens (d.h. einer Fußbodenheizung) in der Putenmast geprüft werden. Des Weiteren dürften Mängel in der Einstreuqualität auch diverse Infektionserkrankungen maßgeblich fördern. So sind bei feuchter Einstreu die Überlebenschancen von Kokzidien deutlich höher, so dass die Ausbreitung derartiger Erreger im Bestand gefördert werden dürfte. Unter den Bedingungen einer experimentellen Infektion (Kokzidien) von nur einzelnen Tieren (ca. 10%) in einer größeren Tiergruppe soll das Ausbreitungsgeschehen unter diversen Einstreubedingungen (ohne/mit Bodenheizung) näher untersucht werden.

Funding: Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

Project Details:
Erkenntnisse zur Prävention der großen Volkskrankheiten beim Menschen sind vor allem aus epidemiologischen Langzeitstudien zu erwarten. Ziel ist es, sowohl genetische als auch umweltbedingte Risikofaktoren zu identifizieren, um Krankheiten in einem möglichst frühen Stadium erkennen und therapieren zu können. In allen HelmholtzGesundheitszentren wird daher die Kompetenz im Bereich Epidemiologie ausgebaut. Als einzigartiges Werkzeug für vielfältige epidemiologische Studien ist eine große Populationsstudie mit 200.000 Probanden geplant, die sog. "Nationale Kohorte". In dieser langfristig angelegten Studie, die die Helmholtz-Gemeinschaft gemeinsam mit universitären Partnern aufbauen möchte, werden zum Zeitpunkt der Rekrutierung gesunde Personen auf klinische Parameter sowie Lebensgewohnheiten hin untersucht und dann über einen Zeitraum von 10 bis 20 Jahren begleitet. An dieser Initiative beteiligen sich das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ), das Helmholtz-Zentrum für Gesundheit und Umwelt (HZGU), das Max-Dellbrück-Centrum (MDC), das Helmholtz-Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (HZN) zusammen mit dem FZJ sowie das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI).

Als ein universitärer Partner wird sich auch das Institut für Biometrie, Epidemiologie und Informationsverarbeitung mit seinem WHO-Collaborating Centre for Research and Training in Veterinary Public Health beteiligen. Gemeinsam mit dem HZI und dem Bremer Institut für Präventionsforschung und Sozialmedizin (BIPS) soll ein "norddeutsches Kohortenzentrum" aufgebaut werden. Inhaltlicher Schwerpunkt der Studien soll das Studium von Risiken der Umwelt, der Lebensumstände und der genetischen Faktoren auf dem Gebiet der infektiösen und inflammatorischen Erkrankungen darstellen. Es wird zudem angestrebt, nach der Etablierung des "norddeutschen Kohortenzentrums" eine langfristig angelegte Kooperation aller Beteiligten zur gemeinsamen Durchführung und wissenschaftlichen Auswertung der Kohortenstudie zu etablieren.

Knowledge of prevention of the great endemic diseases in humans can be expected from epidemiologic longterm studies. It is planned to identify genetic as well as environment-related risk factors in order to be able to diagnose and treat diseases as early as possible. Therefore, the epidemiologic competeces are extended in all Helmholtz-Centres. A big population study including 200,000 probands - the so-caled "National Cohort" - is planned to serve as unique tool for manifold epidemiologic studies. The Helmholtz-community wants to set up this long-term study together with partners from universities. Healthy persons will be recruited and investigated regarding their habits and then accompanied over a period of 10 to 20 years. The German Cancer Research Centre (DKFZ), the Helmholtz-Centre for health and Environment (HZGU), the Max-Dellbrück-Centre (MDC), the Helmholtz-Cetnre for Neurodegenerative Diseases (HZN) together wih FZJ as well as the Helmholtz-Centre for Research of Infections (HZI) are engaged in this intivative.

The Department of Biometry, Epidemiology and Inforamtion Processing including its WHO-Collaborating Centre fro Research and Training in Veterinary Public Health will take part as research partner. Together with the HZI and the Bremen Institut fro PreventioN research and Social Medicine (BIPS) it is planned to assemble a "northern German cohort centre". The study of risks from the environment, the habits and the genetic factors regarding infectious and inflammatory diseases will be the study topics. Furthermore, it is aimed to establish a long lasting co-operation of all participants regarding joint realisation and scientific analyses of the cohort study.

Cooperation Partners:

Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung Braunschweig

Bremer Institut für Präventionsforschung und Sozialmedizin

Georg-August-Universität Göttingen

Universität Hamburg

Project Details:
Die benigne Prostatahyperplasie (BPH) ist beim Hund weit verbreitet. Als Ursache wird eine Veränderung des Testosteron- und Östrogenstoffwechsels sowie eine verstärkte enzymatische Reduktion von Testosteron zu 5alpha-Dihydrotestosteron (DHT) im Prostatagewebe beschrieben, die sich in einer drei- bis vierfachen Erhöhung der Gewebekonzentration von DHT und Testosteron gegenüber der Norm manifestiert. Das intraprostatische DHT wird als Hauptauslöser der Hyperplasie angesehen.
In physiologischen Konzentrationen übernimmt Prolaktin (PRL) in der Prostata eine subtile Rolle, während es in erhöhter Konzentration (Hyperprolaktinämie) gemäß seiner generellen Bedeutung für die Zellproliferation eine unmittelbare Bedeutung für die Prostatahyperplasie besitzt. PRL in geringen Dosen übt einen fördernden Einfluss auf Wachstum und Funktion der caninen Prostata aus. Andererseits unterdrückt es die DHT Bildung. Eigene Untersuchungen befassten sich mit der physiologischen PRL-Sekretion beim prostata-gesunden, fruchtbaren männlichen Beagle und deren Beeinflussbarkeit durch den PRL-Hemmer Cabergolin. PRL und sein Rezeptor werden in den Prostataepithelzellen von Mensch und Ratte exprimiert und nehmen dort unter Androgeneinfluss zu. PRL wird auch als autokriner/parakriner Wachstumsfaktor angesehen. Ferner werden testosteronunabhängige Effekte von PRL auf die Epithelzellproliferation in der humanen Prostata vermutet. In Anwesenheit von Testosteron oder DHT bewirkte PRL in niedrigen Konzentrationen einen weiteren Anstieg der Proliferation, nicht jedoch in höheren Konzentrationen.
Relaxin (RLX) prostatischen Ursprungs wird als möglicher lokaler Faktor bei der Bindegewebserweichung und Formation von Perinealhernien beim Rüden angesehen. Immunhistochemisch konnte im Epithel von Prostata und paraprostatischem Gewebe eine hohe RLX-Immunreaktivität nachgewiesen werden. Diese war in der Prostata von Hunden ohne Perinealhernie geringer ausgeprägt, in atrophierten Drüsen schwach oder abwesend. Auch im Drüsenepithel der menschlichen Prostata wurde eine spezifische RLX-Immunreaktivität nachgewiesen. Dagegen waren Hoden und Nebenhoden negativ. Die RLX-Konzentrationen im Seminalplasma von Männern weisen interindividuelle Unterschiede auf, sind jedoch beim einzelnen Individuum, unabhängig von der Serumtestosteronkonzentration, vom Ejakulatvolumen, vom Vorhandensein von Spermien im Ejakulat oder vom Hodenvolumen relativ konstant.
Die Studie wird an Beagle-Rüden sowie an Zuchtrüden anderer Rassen aus Privatbesitz durchgeführt. Die im Seminalplasma und im Blutserum gemessenen Konzentrationen von PRL und RLX werden in Relation zu testikulären Steroidhormonen incl. DHT, zum Prostatastatus, zur Ejakulatbeschaffenheit und zur Rasse und zum Alter der Tiere ausgewertet. Von den aus der Studie resultierenden Ergebnisse werden neue Ansätze der Diagnostik und Therapie der BPH sowie von Fruchtbarkeitsstörungen erwartet.

Results:

Wolf K, Kayacelebi H, Urhausen C, Piechotta M, Mischke R, Kramer S, Einspanier A, Oei CHY, Günzel-Apel A. Testicular steroids, prolactin, relaxin and prostate gland markers in peripheral blood and seminal plasma of normal dogs and dogs with prostatic hyperplasia. Reprod Dom Anim 2012, 47 (Suppl 6), 243-246; doi: 10.1111/rad.12029, ISSN 0936-6768

Cooperation Partners:

Prof. Dr. Almuth Einspanier, Vet.-med. Fakultät Leipzig

Dr. Hiemke Knijn, Vet.-med. Fak. Utrecht/NL