Research

Project Details:
Der Lungenwurm Dictyocaulus viviparus ist ein Weideparasit der Rinder, dessen Entwicklung in der Außenwelt sich in ungewöhnlich rascher Zeit vollzieht. So entsteht aus der mit dem Kot ausgeschiedenen ersten Larve bei entsprechend milden Temperaturen innerhalb von 5 Tagen das infektiöse dritte Larvenstadium. Die Entwicklung von einem Larvenstadium zum nächsten ist durch eine Häutung, nämlich das Abstreifen der alten Kutikula, gekennzeichnet.
In diesem Forschungsprojekt sollen Eier sowie Lungenwurmlarven verschiedenen Alters (verteilt über 14 Tage nach Ausscheidung) hinsichtlich ihrer Transkription der für die Kutikulasynthese benötigten Protein-Disulfid-Isomerase- und Kollagen-Gene mittels quantitativer real time PCR untersucht werden. Weiterhin ist geplant, die larvalen Transkriptionsmuster der Muskelproteine Paramyosin und Troponin sowie der extrazellulären Superoxiddismutase und einer N-Methyltransferase zu bestimmen.

Funding: Industrie

Project Details:
Der große Leberegel Fasciola hepatica ist ein weltweit verbreiteter Parasit, der prinzipiell alle pflanzenfressenden Säugetiere befallen kann und zudem als Zoonoseerreger bedeutsam ist. In Deutschland stellt die Fasciolose eine wichtige, wirtschaftliche Einbußen verursachende Weideparasitose in der Rinder- und Schafhaltung dar.
Basierend auf knapp 23000 Tankmilchproben, die über sämtliche Bundesländer der Republik verteilt sind, soll eine deutschlandweite Erhebung zum Vorkommen des Leberegels erfolgen. Hierbei soll ein indirekter Nachweis des Parasiten über gegen ihn gerichtete Antikörper mittels ELISA geführt werden. Als Antigen hierfür sollen exkretorisch-sekretorische Produkte von F. hepatica eingesetzt werden. Ein weiteres Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, diese aus adulten Egeln gewonnenen nativen Antigene durch ein rekombinantes zu ersetzten. Neben der Unabhängigkeit von mit adulten Egeln infizierten Tieren wäre ein weiterer Vorteil eines rekombinanten Proteins, eine gleichbleibende Qualität gewährleisten zu können, wohingegen die nativen exkretorisch-sekretorischen Produkte verschiedener Chargen biologischen Schwankungen unterworfen sind.

Project Details:
Die Nematodenkutikula ist eine zu 80 % aus Kollagen bestehende extrazelluläre Matrix, die im Verlauf der Parasitenentwicklung durch Häutungen wiederholt abgeworfen und neu synthetisiert wird. In den Prozess der Synthese, Modifizierung, Prozessierung und Vernetzung der kutikulären Komponenten sind verschiedene Enzyme involviert. In Caenorhabditis elegans ist die essentielle Peroxidase mlt-7 in Kombination mit der Dual-Oxidase bli-3 verantwortlich für die kutikuläre Vernetzung, strukturelle Integrität und den Erhalt der Kutikula.
Ziel dieses Projektes ist es, Orthologe dieser Gene in Dictyocaulus viviparus zu identifizieren, auf DNA- und Proteinebene zu charakterisieren sowie Funktionalitätsstudien in Knock-out Mutaten des Modellorganismus C. elegans durchzuführen. Ferner sollen verschiedene Paraloge von Kollagen-kodierenden Genen identifiziert und charakterisiert werden, um Erkenntnisse über die kollagenösen Bestandteile der Kutikula des Rinderlungenwurms zu gewinnen.

Cooperation Partners:

University of Glasgow, United Kingdom

Funding: Industriemittel, 30.000 EUR

Project Details:
In einer Studie an Hunden, die mit unterschiedlichen Permethrin-Formulierungen behandelt werden, werden die Wirkstoffverteilung in der Haut und die repellierende Wirkung untersucht. Ziel der Studie ist es, die Permethrin-Verteilung über die Körperoberfläche und die Dauer der repellierenden Wirkung darzustellen.

Results:

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21806638/

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21447196/

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32910498/

Project Details:
In dem Projekt sollen die Auswirkungen einer oralen Gabe eines Fe-haltigen Ergänzungsfuttermittels (Paste) auf die Eisenversorgung (Fe- und Hb-Stoffwechsel) von Saugferkel im Vergleich zur konventionellen Eisenversorgung d.h. durch eine Injektion am 1.-2. Lebenstag näher überprüft werden. Der Versuchszeitraum erstreckt sich über die gesamte Saugferkelphase. Die orale Fe-Versorgung variiert dabei noch wie folgt: einmalige Gabe am 2. LT, zweimalige Gabe am LT2+7 bzw. am LT2+14.
Blutuntersuchung: Blut wird am 1./2. 6./7. 13./14. und 27./28. LT (n= 20 Tiere) jeweils auf die Parameter Hämoglobin, Hämatokrit und Leukozytengehalt untersucht. Parallel erfolgen während des gesamten Versuchs die Kontrolle des Allgemeinbefindens der Tiere, der KM-Entwicklung sowie die Aufzeichnung eventuell notwendiger medikamentöser Behandlungen in jedem Wurf.
Am Ende des zweiten Durchgangs erfolgt eine Zusammenstellung aller Daten, d.h. der Verlustraten, und Körpermassenentwicklung, Frequenz und Art möglicher Gesundheitsstörungen sowie der Ergebnisse aus den Blutuntersuchungen (Hb, Hkt, Leukozytenzahl).

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.

Project Details:
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.