Research

Funding: Bundesministerium für Bildung und Forschung, 197.241 EUR

Project Details:
Vorhabenziel:
Der Weinrebenextrakt Vineatrol30 und das nanoverkapselte Pendant, Resverasorb, sollen im Vergleich zum Resveratrol und den isolierten Resveratrololigomeren hinsichtlich einer krebspräventiven Wirkung untersucht werden, wobei die Kolonkrebs-präventive Wirkung im Vordergrund steht.

Arbeitsplan:
1) Die Wirkung des Vineatrol30 und Resverasorb auf das Wachstumsverhalten von fünf Humandickdarmkarzinomzelllinien (COLO 205, DLD-1, SW480, HCT 116, RKO) feststellen; 2) die Wirkung von Vineatrol 30 und Resverasorb auf die immortalisierte, aber nicht maligne transformierte
Humandickdarmepithelzelllinie HCEC bestimmen; 3) die Wirkung von Vineatrol 30 und Resverasorb auf das Wachstum von Tumorzelllinien aus der menschlichen Brust (MCF-7), Leber (HepG2), Prostata (LNCaP und PC-3) und Haut (A431) analysieren; 4) in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. S. Kulling am Max-Rubner-Institut in Karlsruhe die intrazelluläre Kumulation von Vineatrol30 und Resverasorb untersuchen; 5) die Wirkung der von der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. P. Winterhalter an der Technischen Universität Braunschweig aus dem Vineatrol30 aufgereinigten Fraktionen, Substanzgruppen und Einzelsubstanzen auf die obengenannten Tumorzelllinien prüfen; 6) die Tumorentwicklung in Nacktmäusen, in denen Tumorzellen subkutan injiziert und mit Vineatrol30 bzw. Resverasorb gefüttert wurden, verfolgen; 7) in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von Prof. Kulling die Konzentrationen der Resveratrolderivate im Blut, in verschiedenen inneren Organen sowie in den entstehenden
Tumoren quantifizieren.

Ergebnisverwertung:
Wenn es gelingt, für Vineatrol30, Resverasorb und/oder bestimmte Inhaltsstoffe eine krebspräventive Wirkung nachzuweisen, sollen die vorhandene Produkte und/oder Inhaltsstoffe als funktionelle Lebensmittelzutaten eingesetzt werden.

Cooperation Partners:

Prof. Dr. Sabine Kulling, Max-Rubner-Institut, Karlsruhe

Prof. Dr. Peter Winterhalter, Technische Universität Braunschweig

Wolfgang Lörsch, Breko GmbH

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:
Ziel der Untersuchungen ist es zu überprüfen, inwieweit die gezielte Supplementation mit intravaginal verabreichtem Progesteron bei Tieren, bei denen am fünften Tag nach der Besa-mung geringe Milchprogesteronwerte festgestellt werden, zu einem Anstieg der Gra-viditätsrate führt.
Am Tag 5 nach der Besamung (p.i.) werden bei allen Tieren Blut- (Serum) und Milchproben (Magermilch/Nachgemelk) gewonnen und für die Analyse des Progesterongehalts im Labor konserviert. Parallel dazu wird eine Milchprobe (Vollmilch/Nachgemelk) mittels eines Proge-steronschnelltests auf ihren Progesterongehalt hin untersucht. An Tag 5 wird der Progesteron-gehalt untersucht und zwischen Tieren mit physiologischen und niedrigen Milchproge-steronspiegeln differenziert.
Die Hälfte der Tiere mit niedrigen Progesteronwerten in der Milch am Tag 5 p.i. erhält daraufhin eine Supplementation mit intravaginal verabreichtem Progesteron (PRID®, CEVA, Libourne, Frankreich) über 14 Tage. Die übrigen Tiere dienen als Vergleichsgruppe und werden nicht behandelt. Nach Entfernen der Spiralen am Tag 19 p.i. wird mittels Brunstbeobachtung und Milchprogesterontests an den Tagen 20, 22 und 25 auf das Umrindern der Rinder geachtet. Alle Tiere, die nicht umgerindert haben, werden am Tag 30 sowie erneut an den Tagen 42 und 70 auf Trächtigkeit untersucht.
Da es in der Literatur widersprüchliche Aussagen über die Effektivität einer Progesteron-supplementation nach der Besamung gibt und in letzter Zeit Studien publiziert wurden, dass zu hohe Progesteronspiegel nach der Besamung negative Auswirkungen auf die Fertilität haben können, soll geprüft werden, ob durch eine gezielte Progesteronsupplementation von Tieren mit niedrigen Progesteronwerten am Tag 5 nach der Besamung eine deutliche Verbesserung der Trächtigkeitsrate zu erzielen ist.

Project Details:
Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung effizienter und standardisierter Probenahme- und Nachweisverfahren für MRSA (Methicillin resistente Staphylococcus aureus) in Nutztierställen. Dazu sollen Felduntersuchungen in typischen Tierbeständen mit den Tierarten Schwein, Huhn, Pute und Rind (einschl. Kälber) vorgenommen werden, um zu klären, welche Bedeutung diverse Lokalisationen, unterschiedliche Zeitpunkte der Probenahme und haltungsspezifische Einflussfaktoren auf die Sensitivität des derzeit, basierend auf den Erfahrungen des Nationalen Referenzlabors für koagulasepositive Staphylokokken des BfR, benutzten Nachweisverfahrens haben und wie es gegebenenfalls optimiert werden kann. Die Proben werden an verschiedenen Lokalisationen des Tierkörpers und in der Tierumgebung genommen. Besondere Bedeutung kommt der Entwicklung eines Referenzverfahrens zur Probenahme zu, mit dem ein effizienter qualitativer und quantitativer Nachweis von MRSA in Beständen mit verschiedenen Tierarten erfolgen kann und mit dem auch die Wirksamkeit von Bekämpfungsmaßnahmen wie z.B. Reinigung und Desinfektion geprüft werden kann. Die Ergebnisse des Vorhabens sollen in die Grundlagen der deutschen Rechtssetzung für die Überwachung von Tierbeständen hinsichtlich des Auftretens von MRSA eingehen und auf gemeinschaftlicher Ebene zur Ausgestaltung des Zoonosemonitoring gemäß Richtlinie 2003/99/EG dienen.

Cooperation Partners:

1. Freie Universität Berlin, Institut für Tier- und Umwelthygiene (ITU)

2. Chemisches und Veterinäruntersuchungsamt OWL

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:
Im Gegensatz zum Hoden ist der Nebenhoden des Hundes in seinem sonographischen Erscheinungsbild im Hinblick auf Normbefunde und seine Größenverhältnisse zum Hoden sowie zum Körpergewicht des jeweiligen Rüden noch unzureichend beschrieben. Dies erschwert die Interpretation außergewöhnlicher Nebenhodenbefunde im Zusammenhang mit verschiedenen Formen der Sub- oder Infertilität und damit die Diagnosestellung bezüglich einer möglichen Erkrankung oder Dysfunktion der Nebenhoden. Ziel der geplanten Studie ist es daher, anhand einer repräsentativen Anzahl an Rüden verschiedener Körpergröße mit Normospermie die Größenverhältnisse und die Konsistenz der Hoden sowie der Nebenhoden mit ihren Anteilen Nebenhodenkopf, -körper und -schwanz durch Palpation sowie sonographisch durch Bestimmung der Echogenität und Echotextur und durch sonographische Messungen zu charakterisieren und mit den Befunden von Rüden mit herabgesetzter Spermaqualität (Dys- oder Pathospermie) zu vergleichen. Zusätzlich wird mittels farbkodierter Doppler-Sonographie die Perfusion der Hoden und Nebenhoden bestimmt. Aus den Ergebnissen der Studie werden neue Erkenntnisse zur Präzisierung der Diagnostik von Dysfunktionen der Nebenhoden erwartet.

Results:

Kayacelebi H, Wolf K, Urhausen C, Beyerbach M, Günzel-Apel AR (2012): Sonographic measurement of the canine epidydimis in relation to age and body weight. Reprod Dom Anim 47 Suppl 2, 31 (Abstr. 70), ISSN 0936-6768 (print) ISSN 1439-0531 (online)

 

 

H Kayacelebi, K Wolf, C Urhausen, M Beyerbach, AR Günzel-Apel:

Real-time ultrasound (12 MHz linear scanner, Logiq 5 Pro) was used to identify and characterize the epididymal (e-)head, body and tail in 49 dogs with normospermia in relation to age (A1: ≤18 ms, n=10; A2: 19-23 ms, n=10; A3: 24-48 ms, n=16; A4: 49-112 ms, n=12) and body weight (BW1: ≤20 kg, n=11; BW2: 20-35 kg, n=12; BW3: 35-40 kg, n=16; BW4: 40-85 kg, n=10). Length of the e-head was smaller in group A1 (0.54±0.08 cm) than in groups A3 and A4 (0.66±0.05 cm and 0.63±0.07 cm) (P<0.01 and P<0.05) and in group A2 (0.58±0.10 cm) compared with group A3 (P<0.05). E-head height was smaller in group A1 (0.49±0.09 cm) than in groups A3 and A4, (0.57±0.05 cm and 0.56 ± 0.07 cm; P<0.01), whereas height of the e-tail was largest in the young dogs (A1: 1.58±0.29 cm; A3: 1.28±0.17 cm; A4: 1.28±0.21 cm; P<0.01). Both length and height of the e-head were significantly smaller in small sized dogs (BW1) than in all other weight groups (P<0.001). Width of the e-body differed between group BW1 (0.89±0.14 cm) and groups BW3 and BW4 (1.02±0.12 cm and 1.06±0.14 cm; P<0.01) and between group BW2 (0.93±0.08 cm) and group BW4 (P<0.05). Length of the e-tail was significantly smaller in group BW1 (0.86±0.12 cm) compared with the other BW groups (1.00±0.13 cm; 1.09±1.17 cm; 1.12±0.18 cm; P<0.01) and e-tail height was larger in group BW4 (1.50±0.30 cm) than in groups BW1 and BW2 (1.25±0.32 cm and 1.25±0.13 cm; P<0.05). Accordingly e-tail volume differed between BW groups (BW1: 0.70±0.27 cm3, BW2: 0.90±0.27 cm3, BW3: 1.09±0.22 cm3, BW4: 1.17±0.30 cm3; P<0.05 or <0.001). Real-time ultrasonography has been demonstrated to be a useful tool for the assessment of epididymal size in breeding dogs.

 

Kayaçelebi H, Wolf K, Schmid S, Urhausen C, Henning H, Beyerbach M, Günzel-Apel AR. Sonographic dimensions and perfusion of the testiculo-epididymal unit in dogs with different semen parameters. Proc 17th Congress of the European Veterinary Society of Small Animal reproduction (EVSSAR) in Wroclaw/Poland, September 26, 2014, S. 189. ISBN: 978-83-63026-96-7

Project Details:
Ziel dieses Projektes ist es, den Einfluss einer Hochfettdiät, angereichert mit n-3 und n-6 PUFA, auf den Glukose- und Lipidstoffwechsel von Mäusen zu untersuchen, die genetisch unterschiedlich sind. Dabei handelt es sich um Mäuse eines genetischen Ursprungs, die durch Zucht auf hohe Körpermasse oder hohe Laufleistung selektiert wurden. Die Einfluss der Ernährung sollte durch die genetische Grundausstattung beeinflusst werden.

Results:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21835020

Cooperation Partners:

Dr. Karin Nürnberg, Forschungsbereich Muskelbiologie und Wachstum, FBN Dummerstorf

Project Details:
Basierend auf der Sequenzierung von EST-Banken soll das Transkriptom verschiedener Lungenwurmstadien analysiert werden, wobei der komplette Lebenszyklus des Parasiten abgedeckt werden soll. Hieraus sollen Gene abgeleitet werden können, die für die Stadienkonversion von Nöten sind, in Parasit-Wirt-Interaktionen sind oder für den Parasitismus an sich eine Schlüsselfunktion einnehmen.

Cooperation Partners:

Prof. Robin Gasser, University of Melbourne

Dr. Makedonka Mitreva, The Genome Institute, Washington University

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

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 Grö&#946;e 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 IFN&#947; sezernierender T-Zellen. IFN&#947; 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, gro&#946;e 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.