Research

Project Details:
In addition to adverse effects, rapalogs display 1. non-favorable pharmacokinetics (low blood-brain barrier (BBB) penetration as well as accumulation in the brain), and 2. only partial inhibition of the mTOR pathway by targeting only one (mTORC1) of the two mTOR complexes, thus leading to a feedback loop that re-activates the signaling cascade via AKT. These disadvantages can be overcome by our inhibitors which target both mTOR complexes, mTORC1 and mTORC2, thus shutting down the feedback activation of the pathway. Most novel ATP-competitive mTOR inhibitors under development lack brain penetrability and show decreased selectivity, which might result in lower tolerability. PIQUR?s novel compounds have the potential to overcome the disadvantages of previously described mTOR inhibitors as they provide potent and selective inhibition of mTORC1 and mTORC2 and/or PI3K as well as the physicochemical properties that enable for oral bioavailability and sufficient brain exposure. Thus, target engagement and efficacy can be expected for brain diseases.

Project Details:
In dem Projekt sollen mögliche Effekte der Rationsgestaltung (Rp-/Rfa-Gehalte) sowie die Einflüsse verschiedener Futterzusatzstoffe (Calciumchlorid, Methionin oder Benzoesäure) auf die NH3-Emissionen aus den Exkrementen beim Kaninchen geprüft werden. Im Vordergrund steht dabei die Vermeidung möglicher negativer Effekte von Ammoniak auf die Gesundheit des Tieres (z.B. Reizung von Augen und Schleimhäuten) sowie die Reduzierung der geruchlichen Belästigung bei Haltung der Kaninchen als Heimtiere, d.h. in der unmittelbaren Umgebung des Tierbesitzers.
Hierzu werden sechs adulte Zwergkaninchen zunächst mit praxisüblichen Rationen (Fütterung von Heu und einem kommerziellen Mischfutter, in Kombination sowie isoliert) gefüttert und der Einfluss auf den pH-Wert in Kot und Harn sowie in einem Kot-Harn-Gemisch geprüft. Im Vordergrund des Interesses steht dabei die unterschiedliche N-Ausscheidung über Kot und Harn und die damit mögliche NH3-Emission.
Voraussetzung für die Erfassung dieser Parameter ist die Etablierung eines standardisierten Meßverfahrens. Hierfür ist eine Methode zu entwickeln, welche die Messung der geruchsaktiven Substanz Ammoniak (NH3) ermöglicht und modellhaft die Bedingungen in einer typischen Heimtierhaltung simuliert.
Neben den Futteradditiven werden zudem verschiedene aus der Nutztierhaltung bekannte Konzepte zur Reduzierung der NH3-Emissionen, wie z.B. die Absenkung der Rp- bzw. Anhebung der Rfa-Gehalte der Futterration und die Ansäuerung des Harns durch verschiedene Futteradditive getestet. Des Weiteren erfolgt in diesem Modell eine Überprüfung des Einflusses der Einstreu (nur Stroh bzw. Lignocellulose, ein Faserstoff mit höchster Wasserbindung und evtl. Adsorption von Ammoniak bzw. Harnstoff?) sowie der Raumtemperatur auf die NH3-Bildung.

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In dem Projekt sollen mögliche prophylaktische Effekte eines Futterzusatzstoffes (Basis: Diatomeen-Erden mit Zusatz von Kupfer und Zink) bei Absetzferkeln überprüft werden, die experimentell mit enterotoxischen E.coli-Keimen (ETEC) infiziert werden. Des Weiteren sollen mögliche Effekte dieses Zusatzes auf die Futterverwertung (Futteraufwand / kg Lebendmassezuwachs) geprüft werden. Hierzu werden in zwei Durchgängen insgesamt 20 Absetzferkel einzeln aufgestallt. Zehn Tiere dienen als Kontrolle und erhalten ein handelsübliches Ferkelfutter ohne Zusatz, zehn Tiere der Versuchsgruppe erhalten das identische Mischfutter, in das jedoch das Diatomeenerdenprodukt in einer Dosierung von 350 g je Tonne eingemischt wird. Durch den Einsatz des Futterzusatzstoffes wird der futtermittelrechtlich erlaubte Höchstwert nicht überschritten. Alle Tiere werden oral mit enterotoxischen E.coli-Keimen infiziert. Die klinische Symptomatik wird täglich mehrfach überprüft und anhand des Parameters Trockensubstanzgehalt quantifiziert. Des Weiteren wird die Ausscheidungsdauer des für die experimentelle Infektion genutzten Keimes durch mikrobiologische Untersuchungen von Rektaltupferproben bestimmt. Darüber hinaus sind auch die Leistungsparameter (Futteraufnahme, mittlere täglich Körpermassenzunahmen, Futterverwertung) von Interesse.

Funding: Deutsche Bundesstiftung Umwelt, 6.500 EUR

Project Details:
Die globale Artenvielfalt der Haus- und Nutztiere gilt als bedroht. Bei der Spezies Schwein sind nahezu 30% der weltweit 500 Rassen vom Aussterben bedroht. Fortgeschrittene Reproduktionstechnologien offerieren wirksame Möglichkeiten zur Erhaltung der genetischen Diversität. Ziel des Projektes ist es, die technischen Möglichkeiten der Erstellung einer Genreserve für männliche Keimzellen am Modell des Schweines zu verbessern. Die besondere Kältesensibilität von Eberspermien wird mit moderner spermatologischer Diagnostik analysiert und Verfahren zur Steigerung der Abkühltoleranz bei der Erstellung von Tiefgefriersperma getestet.

Results:

Die Ergebnisse der vorliegenden Studie zeigen neue Möglichkeiten zur Reduzierung abkühlungsbedingter Schäden bei Eberspermien durch Verwendung membranprotektiver Agentien im Konservierungsmedium. Erste Versuche zur Implementierung des modifizierten Kühlprotokolls in ein bestehendes Kryokonservierungsprotokoll weisen auf komplexe Interaktionen von Kryoprotektiva, Seminalplasma und anderen Verdünnerkomponenten hin, die derzeit noch keine Vorteile für die Spermaqualität nach dem Auftauen zeigen. Aus den bislang erzielten Erkenntnissen lassen sich Versuchansätze ableiten, die unter Berücksichtigung der chemisch-physikalischen Eigenschaften der Kühl- und Tiefgefriermedien zukünftig eine Verbesserung der Auftauergebnisse durch Reduzierung von Kälteschockschäden an der Spermienmembran erwarten lassen. Wie die eigenen Ergebnisse zeigen, haben zudem intrinsische, noch weitgehend unbekannte Faktoren einen maßgeblichen Einfluss auf den Erfolg der Spermatiefgefrierung bei individuellen Ebern. Die Resultate der vorliegenden Arbeit sind von grundsätzlicher Bedeutung für die Fortentwicklung verbesserter Protokolle zur Kryokonservierung von Sperma gefährdeter Haustierspezies

Cooperation Partners:

Prof. Willem Wolkers, Leibniz Universität Hannover

Project Details:
Die Konservierung und der internationale Transfer von Hundesperma haben in der letzten Dekade an Bedeutung gewonnen. Deshalb sind zuverlässige Versandverfahren erforderlich, die transportbedingte Schädigungen des Samens verhindern. So kommt es in der Praxis gelegentlich vor, dass bei +5 °C konserviertes Flüssigsperma aufgrund extrem hoher Außentemperaturen (bis zu 40 °C) während einer 48-stündigen Versanddauer in dem dafür konzipierten Transportbehälter so stark erwärmt wird, dass es irreversibel geschädigt und aufgrund dessen unfruchtbar wird. Ziel der vorliegenden Studie ist es daher, kommerziell erhältliche und routinemäßig für den Versand gekühlten Flüssigspermas verwendete Transportsysteme bezüglich ihrer Isolierungsfähigkeit zu prüfen. Hierfür werden zum einen die Temperaturen außer- und innerhalb der Transportbehälter unter dem Einfluss unterschiedlicher Außentemperaturen gemessen und die damit einhergehenden Veränderungen am Sperma untersucht. Ferner wird ein für eine 10-tägige Flüssigkonservierung konzipierter Verdünner bezüglich seiner Eignung geprüft.
In einem weiteren Teilexperiment wird untersucht, ob und inwieweit die Vorschaltung einer 24-stündigen Flüssigkonservierung bei +5 °C vor dem Einfrieren die Tiefgefriertauglichkeit des Spermas beeinflusst. Damit soll die Praktikabilität der Samengewinnung zum Zwecke der Tiefgefrierung auch für tierärztliche Einrichtungen verbessert werden, die nicht über ein spezialisiertes Spermatiefgefrierlabor verfügen.
Für die Samenanalysen kommen neben der konventionellen Spermatologie moderne computergestützte Verfahren zur Bestimmung verschiedener Parameter der Spermienmotilität und der Spermienmembranintegrität zum Einsatz.

Results:

Cunha ICN, Henning H, Urhausen C, Beyerbach M, Günzel-Apel AR. A commercial box for dog semen transport: What happens inside when environmental temperature is increasing? Anim Reprod Sci 2014; 147: 86-92.

Funding: LAVES

Project Details:
Beim molekularbiologischen Nachweis von pathogenen Organismen in Lebensmitteln ist eine Unterscheidung von lebenden und toten Zellen bisher nicht möglich. Für die lebensmittelrechtliche Beurteilung von Lebensmitteln ist allerdings letzen Endes nur das Vorhandensein und/oder die Anzahl an lebenden Zellen relevant, sodass molekularbiologische Nachweisverfahren zwar hervorragend als Screening-Methode eingesetzt werden können, jedoch eine zeitaufwendige mikrobiologische Untersuchung nicht ersetzen können. Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer auf der PCR basierenden Schnellmethode zur Quantifizierung lebender Zellen in Lebensmitteln und deren Vorstufen.

Funding: Forschungskreis der Ernährungsindustrie

Project Details:
Mit Hilfe der Technologie der gepulsten elektrischen Felder sollen Schlachttierblut und seine technologisch wertvollen Blutfraktionen für die weitere Verarbeitung im Lebensmittelsektor aufgearbeitet werden und so dieser hochwertige tierische Rohstoff nachhaltiger in Lebensmit-teln genutzt werden. Die Keimdichte in den Substraten soll erheblich reduziert werden, um das Produkt haltbarer und sicherer zu machen. Die Auswirkung einer Behandlung mittels gepulster elektrischer Felder auf die Erythrozyten (Hämoglobin) in Vollblut und BK sowie die sensori-schen Eigenschaften und die Qualität der daraus hergestellten Erzeugnisse untersucht.

Cooperation Partners:

DIL

Funding: Industrie

Project Details:
Um die Epidemiologie des Lungenwurmbefalls bei Milchkühen und den damit verbundenen jahreszeitlichen Verlauf des Antikörpertiters gegen den Rinderlungenwurm Dictyocaulus viviparus zu untersuchen, soll eine 12-monatige Probennahme bei 15 Milchviehbetrieben in Niedersachen durchgeführt werden. Dabei handelt es sich bei 10 Herden um solche mit nachgewiesenem Lungenwurmbefall im Vorjahr, wohingegen sich die restlichen 5 als lungenwurmfrei erwiesen. Auf diesen Betrieben sollen von März 2009 bis Februar 2010 monatlich Einzeltiermilchproben sowie Tankmilchproben genommen und dann serologisch auf Antikörper gegen D. viviparus untersucht werden. Dies soll mittels des im Hause entwickelten ELISAs auf Basis eines rekombinant exprimierten Antigens, nämlich des Major Sperm Proteins (MSP), erfolgen.

Funding: DFG

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Die Diktyokaulose, verursacht durch den bovinen Lungenwurm Dictyocaulus viviparus, zählt zu den wichtigsten parasitären Erkrankungen der Weiderinder. Die durch diesen Nematoden verursachte Bronchopneumonie geht mit Entwicklungsstörungen bis hin zum Tod betroffener Tiere einher. Trotz vielfältiger Bekämpfungsmöglichkeiten verzeichnen landwirtschaftliche Betriebe in Endemiegebieten deutliche Produktionseinbußen. Dabei spielt die Fähigkeit des Parasiten, seine Entwicklung unter ungünstigen Umweltbedingungen im Wirt zu unterbrechen (Hypobiose), eine große epidemiologische Rolle. Die genetische Regulation dieser Entwicklungshemmung ist jedoch derzeit nur ansatzweise untersucht. In dieser Forschungsarbeit soll die Transkriptebene (mRNA) hypobiotischer präadulter fünfter Larven mit der nicht entwicklungsgehemmter mittels Suppression Subtractive Hybridization (SSH) verglichen werden, um differentielle Gentranskripte, die für die Hypobiose von Bedeutung sind, zu identifizieren. Diese sollen anschließend sequenziert, auf molekularer Ebene charakterisiert und schließlich auf ihre Funktionalität überprüft werden. Um die als differentiell ermittelten Gene dann chromosomal lokalisieren zu können, soll die Technik der Fluoreszenz in situ Hybridisierung (FISH) angewendet werden. Hierbei soll zudem auch die Anzahl der Chromosomen von D. viviparus bestimmt werden, da diese gegenwärtig noch nicht bekannt ist.

Project Details:
Infektiöse Larven des Hundehakenwurms Ancylostoma caninum können aktiv in die Haut eines Hundes, aber auch in die Haut von Fehl- oder Stapelwirten eindringen. Da auch der Mensch zum Fehlwirt von Hautwanderlarven (Larva migrans cutanea) werden kann, handelt es sich bei der perkutanen Infektion mit A. caninum um eine Zoonose. Im aktuellen Projekt werden modifizierte Franz-Kammern (percutaneous migration chambers, kurz PERL-Kammern) verwendet, in denen die Wanderfähigkeit infektiöser A. caninum Larven durch ein Stück isolierte Haut untersucht werden kann. Derzeit werden die optimalen Bedingungen für die Wanderung durch Hundehaut evaluiert, anschließend sollen verschiedene Parameter verändert und ihr Einfluss auf die Wanderungsrate überprüft werden. Neben der Untersuchung der Einflüsse verschiedener Substanzen wie Proteasehemmer und Anthelminthika auf die Migrationsrate ist geplant, den Einfluss der Wirtsspezies zu untersuchen. Für diese Untersuchungen stehen bereits eingefrorene Häute verschiedener Tierarten zur Verfügung. Weiterhin werden mehrere Isolate von A. caninum auf Unterschiede in ihrer Wanderfähigkeit untersucht.