Research

Project Details:
Inzidenz, Ätiologie und Therapiergebnisse werden untersucht

Funding: DFG, 179.800 EUR

Project Details:
Neurons in the ventral part of the ventral nucleus of the lateral lemniscus (VNLL) show highly precise temporal discharge patterns with high firing rates and low latencies upon monaural (contralateral) stimulation with amplitude-modulated sounds. Therefore, they are believed to play an important role in the processing of conspecific vocalization such as human speech. In this project we evaluate the hypothesis that the markedly biphasic shape of these neurons' excitatory synaptic currents is a key feature in understanding their response properties. To this end, we will quantitatively describe the synaptic dynamics of the afferent synapses and study the supra-threshold integration of these currents using a combination of electrophysiological recordings and a computational model of these neurons. Finally, we will quantify the information transfer and stimulus discriminability of the response patterns using conductance trains derived from human speech signals in experiments and model.

Results:

Kladisios N., Fischer L., Jenzen F., Rebhan M., Leibold C., Felmy F.: Synaptic Mechanisms underlying Temporally Precise Information Processing in the VNLL, an auditory brainstem nucleus. Journal of Neuroscience, 2022, Vol., 42, 6536-50

 

Felmy F., Meyer E.M.M.: Lateral lemniscus. The Senses, 2nd Edition, Chapter 2.27

 

Felmy F.: The nuclei of the lateral lemniscus. The Oxford Handbook of auditory brainstem. Edited by Karl Kandler. 2019

 

Fischer L., Leibold C., Felmy F.: Resonance Properties in Auditory Brainstem Neurons. Front Cell Neurosci. 2018 Jan 24; 12:8.

Cooperation Partners:

Prof. Dr. Christian Leibold, LMU-München

Funding: EU-Projekt Zoonoses Anticipation and Preparedness Initiative (ZAPI project; IMI Grant Agreement, 1.002.200 EUR

Project Details:
Infektionserreger mit zoonotischem Potential stellen eine herausragende Bedrohung für die öffentliche Gesundheit dar und erfordern Forschung im Rahmen des so genannten One Health-Konzeptes, in dem neben humanmedizinischen Fragestellungen auch die ursprüngliche Tierspezies als Quelle neuaufkommender Infektionserkrankungen miteinbezogen werden muss. Die schnelle Entwicklung von Vakzinen, insbesondere gegen virale Erkrankungen, erfordert ein eingehendes Verständnis der grundlegenden Pathogenese der jeweiligen Erkrankung, sodass eine Zusammenarbeit von Forschern verschiedenster Disziplinen aus Human- und Veterinärmedizin notwendig ist. Im Rahmen des Projektes Zoonoses Anticipation and Preparedness Initiative (ZAPI) erfolgt eine solche enge Kooperation mit zahlreichen Wissenschaftlern, die das langfristige Ziel verfolgt, eine universelle Plattform für die verzögerungsfreie, antigenetische Charakterisierung von Pathogenen und die Entwicklung von Impfstoffen gegen neuartige Infektionserreger zu etablieren. Drei virale Infektionserreger werden als prototypische Modellpathogene genutzt, um dieses Ziel zu erreichen. Die Forschung konzentriert sich hierbei auf das Rift Valley fever virus (RVFV), das Schmallenberg virus (SBV) sowie das Middle-East Respiratory Syndrome Coronavirus (MERS-CoV). Im Rahmen des Projektes konnten im Institut für Pathologie zunächst erfolgreich immunhistologische Methoden zur Charakterisierung von Immunzellen beim Dromedar, einer wichtigen Spezies in der Epidemiologie von MERS-CoV, etabliert werden. Darüber hinaus werden derzeit Studien zur Virusantigenverteilung, Virusrezeptorverteilung sowie zum Zelltropismus des MERS-CoV im oberen Respirationstrakt von vakzinierten und nicht-vakzinierten Dromedaren durchgeführt. Morphologische, immunhistologische und ultrastrukturelle Untersuchungen an Dromedargewebe sowie mit MERS-CoV infizierten Kleintiermodellen ergänzen die gegenwärtigen Untersuchungen. Untersuchungen zur Immunpathogenese von RVFV in infizierten gentechnisch veränderten Mäusen werden gegenwärtig initiiert.

Cooperation Partners:

Merial, Erasmus Medical Centre, Utrecht University, Central Veterinary Institute, Friedrich-Loeffler Institute, University of Bonn, Viroclinics Biosciences B.V., Centro National de Biotecnologia, Pasteur Institute, Aix-Marseille University, Artemis B.V., Centre de Recerca en Sanitat Animal, International Alliance for Biological Standardization, Leiden University Medical Centre, Boehringer Ingelheim Veterinary Research Center GmbH & Co. KG, Dyadic Nederland BV, MedImmune-Astra Zeneca, Harbour Antibodies B.V., FINOVATIS.

Funding: DFG, 27.210 EUR

Project Details:
The genetics of colouration has been studied in mammals, birds, fish and reptiles but studies on amphibian are scarce. Besides extensive variability in colour pattern nothing is known about the underlying genetic components involved in creating colour diversity within and among amphibian species. In this context the diversity of colouration patterns linked to predator avoidance strategies in Neotropical poison frogs is an exciting opportunity to study the genetics of ecological adaptation. Poison frogs differ in colouration patterns among populations and strong evidence exists that colouration is adaptive, probably driven by predator selection. The objective of this project is to characterize the colour pigments and the colouration genes for the extremely colour polymorphic Neotropical strawberry poison frog Oophaga pumilio. In this frog bright aposematic as well as duller cryptic colour morphs are present in different Panamanian populations.
For our project we will collect skin samples from three populations diverged in colour patterns: a red one, a green one and a blue one. We will perform RNAseq analysis on dorsal skin-derived cDNA. cDNA samples will be send to a sequencing service that will perform next generation sequencing to analyse differences in expression levels in genes involved in colouration. We expect that genes involved in the carotenoid /pteridin uptake, synthesis or storage differ in their expression level among colour morphs. We will confirm results for loci with significant expression differences by performing quantitative Real time-RT-PCR (RT=reverse transcription). Thus, we will determine the key gene expression differences underlying colour variation in this species. Our study will lead to a better understanding of causes and consequences of adaptive colouration.

Results:

Rodríguez A, Mundy N, Ibáñez R, Pröhl H (2020) Being red, blue and green: the genetic basis of coloration differences in the strawberry poison frog (Oophaga pumilio). BMC Genomics: 21. 10.1186/s12864-020-6719-5.

Cooperation Partners:

Dr. Nicolas Mundy, University of Cambridge, UK

Dr. Roberto Ibañéz, STRI, Panama

Project Details:
Der Hund kann im Laufe seines Lebens eine Vielzahl an pathologischen Veränderungen der Prostata entwickeln. Zu diesen Erkrankungen gehören sowohl die akute als auch chronische Prostatitis, Prostataabszesse, benigne Prostatahyperplasie und maligne Prostatatumoren. Die klassischen Symptome bei Prostataerkrankungen sind oftmals Harn- oder Kotabsatzstörungen, die oft zu einem herabgesetzten Allgemeinbefinden führen. Je nach Schweregrad der Erkrankung können massive Einschränkungen für das Tier entstehen.
Für die Behandlung von Prostatazysten, Prostatitis, Prostataabszess und benigner Prostatahyperplasien stehen verschiedene Therapieoptionen zur Verfügung, wohingegen das hochmaligne Prostatakarzinom des Hundes oftmals erst im Endstadium diagnostiziert wird.
An der Klinik für Kleintiere wird eine klinische Studie mit der Zielsetzung einer klinischen, zytologischen und molekularbiologischen Charakterisierung der verschiedenen Prostataerkrankungen des Hundes durchgeführt.
Bisher stützt sich die klinische Verdachtsdiagnose beim Hund weitestgehend auf Befunde aus der klinischen Allgemein-, Röntgen- sowie Ultraschalluntersuchung. Eine sichere Diagnose ist nur mittels einer größeren Gewebeprobe durch eine histopathologische Untersuchung möglich, die im Rahmen einer aufwendigen Operation oder erst nach Eintritt des Todes gewonnen werden kann.
Die Studie hat daher das Ziel, die bisherige Prostatadiagnostik des Hundes zu erweitern und mit so wenig belastenden Methoden und so wenig Gewebematerial wie nötig, so viele Informationen wie möglich zu erhalten. Weiterhin soll untersucht werden, ob mittels der erhobenen Befunde und Daten eventuelle Risikofaktoren, Vorstufen oder diagnostische Marker identifiziert werden können, die zukünftig einen Beitrag zur Früherkennung des Prostatakarzinoms leisten könnten.
Für die Studie werden sowohl prostatagesunde, als auch prostataauffällige Rüden untersucht. Der Ablauf umfasst ein ausführliches Anamnesegespräch, sowie eine klinische Allgemeinuntersuchung mit einer rektalen Palpation der Prostata. Es schließt sich eine Blutentnahme und eine latero-laterale Röntgenaufnahme des kaudalen Abdomens an. Weiter wird ein Ultraschall des Abdomens durchgeführt mit einer abschließenden ultraschallgeführten Zystozentese und Feinnadelaspirationsbiopsie (FNA) des Prostatagewebes. Die mittels FNA gewonnenen Zellen werden zytologisch beurteilt und im weiteren Verlauf mittels Next Generation Sequencing molekularbiologisch untersucht. Das Next Generation Sequencing, eine Sequenziertechnik, bei der in einem hohen Maß parallel sequenziert werden kann, sodass die Ermittlung der Expression von einer Vielzahl von Genen in kurzer Zeit möglich ist.
Das Ziel der Studie ist eine klinische und genetische Charakterisierung der Prostataerkrankungen des Hundes, die zur Früherkennung des Prostatakarzinoms beitragen.
Zusätzlich werden im Rahmen des Projektes Proteomanalysen von kaninen Prostataproben durch den Koorperationspartner mosaiques diagnostics durchgeführt, die weitere Erkenntnisse im Bereich der vergleichenden Onkologie liefern.

Results:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6744464/

Cooperation Partners:

Hämatologie, Onkologie und Palliativmedizin, Universitätsmedizin Rostock

mosaiques diagnostics and therapeutics AG, Prof. Dr. H. Mischak, Hannover

Tierärztliches Institut der Georg-August-Universität Göttingen, Prof. Dr. B. Brenig

Chronix biomedical, Prof. Dr. E. Schütz, Dr. J. Beck

Graz University of Technology, Institute of Biomedical Informatics, Prof. L. Taher

Project Details:
Das Royal College of Veterinary Surgeons Knowledge (RCVS Knowledge) möchte das Konzept der Evidenz basierten Medizin (EbM) in der Veteri-närmedizin besser etablieren. Ziel der Evidenz basierten Veterinärmedizin (EbVM ) ist es, praktizierenden Tierärzten aktuelle, wissenschaftlich abge-sicherte Informationen anwendungsbezogen zur Verfügung zu stellen sowie Forschung, Lehre und Weiterbildungsangebote zukünftig praxisorientierter gestalten zu können.

Die Basis der EbMV bilden Informationen zur Art und Anzahl der in der Praxis vorgestellten Tiere, der gestellten Diagnosen und der angewendeten Therapien. Diese Informationen sind zurzeit aber kaum vergleichbar verfügbar.

Das RCVS Knowledge hat daher ein internationales Projekt ins Leben gerufen, um entsprechende Daten zu sammeln. Für Deutschland hat das Institut für Biometrie, Epidemiologie und Informationsverarbeitung der Tierärztlichen Hochschule Hannover (IBEI-TiHo) diese Aufgabe übernommen. Zu folgenden Aspekten sollen Daten gesammelt werden:

- Aus welchem Grund stellen Besitzer ihre Tiere beim Tierarzt vor?
- Was sind die betroffenen Organsysteme und die vorherrschenden Symptome?
- Welche Diagnosen werden mit welchen Mitteln gestellt?
- Welche weiterführenden Behandlungen werden vorgenommen?

Project Details:
Das Ziel des Projekts ist, grundlegende Erkenntnisse über die Morphologie und Histologie der männlichen und weiblichen Gonaden des Schweinswals der Nord- und Ostsee zu erlangen, um damit Aussagen über die Spermatogenese und Ovogenese, den Zeitpunkt der Geschlechtsreife, die reproduktionsbiologische Saisonalität und eventuelle Veränderungen der Populationsdynamik über zwei Dekaden (1994-2014) treffen zu können.

Results:

Zweite Veröffentlichung aus diesem Projekt:

https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0186951

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0093691X18310847?via%3Dihub; https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0199633

Project Details:
Das Prostatakarzinom stellt über Artgrenzen hinweg nach wie vor eine Herausforderung dar. Tumore der Prostata des Hundes sind meist bösartig und neigen zur Metastasierung. Nach der Diagnose beträgt die durchschnittliche Lebensdauer weniger als 12 Monate. Die verfügbaren Therapien gegen caninen Prostatakrebs sind gering, bisherige Versuche einer chemotherapeutischen Intervention verblieben wenig Erfolg versprechend.
Da neben den Menschen Hunde die einzigen Säugetiere sind, die spontan Prostatakrebs mit relevanter Inzidenz entwickeln können, wird der Hund zu einem wichtigen Modell für den Menschen. Beim Menschen wirken vorhandene therapeutische Substanzen in frühen Entwicklungsstadien zwar effektiv, jedoch nicht mehr nach der Entwicklung einer Androgen-Unabhängigkeit. Die Identifizierung und Evaluierung neuer Behandlungsstrategien gegen fortgeschrittene Prostatakarzinome ist infolgedessen für beide Spezies von wesentlicher Bedeutung.
Ziel dieser Studien ist es zu untersuchen inwieweit zwei neue Arylindolylmaleimid-Derivate, sowie ein Aminoisochinolin Einfluss auf verschiedene canine und humane Prostatakrebs-Zelllinien haben. Es soll bestimmt werden, ob diese Substanzen als potenzielle Chemotherapeutika eingesetzt werden können.
Hierfür werden neben morphologischen Charakterisierungen (zytologische Färbungen und Live Cell Imaging-Aufnahmen) und zellulären Analysen (Zellviabilität, Proliferation, Apoptose- und Nekrose-Bestimmungen) auch Transkriptomanalysen eingesetzt.

Results:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6888667/

Cooperation Partners:

Prof. M. Beller, Universität Rostock

Prof. B. Brenig, Universität Göttingen

Prof. E. Schütz, Universität Göttingen

Prof. C. Junghanß, Universität Rostock

Project Details:
Die Diagnostik von Euterentzündungen (Mastitiden) bei der Ziege stellt im Gegensatz zum Rind immer noch ein Problem dar, denn (die für Rinder typischen) Erhöhungen der Anzahl der somatischen Zellen werden nicht nur durch Entzündungsreaktionen hervorgerufen, sondern unterliegen auch genetischen sowie physiologischen (hormonellen und saisonalen) Veränderungen. Daher lässt sich zytologisch nicht eindeutig zwischen einem erkrankten und einem gesunden Ziegeneuter unterscheiden. Somit bleibt bislang lediglich der Vergleich der beiden Euterhälften miteinander, und selbst damit wird nur die Form der Mastitis - die klinische - erkannt. Beim Rind ist es in der Melkroutine üblich, eine Vorgemelksprobe zur Identifikation von klinischen Mastitiden zu nehmen. Dies hat sich bisher bei großen Ziegenbeständen aus Zeitgründen und den Vorgaben der VO (EU) 853/2004 nicht durchsetzen können. Es wäre deshalb wünschenswert, ein sensitives und schnelles Verfahren zu haben, um subklinische und klinische Mastitiden frühzeitig in der Melkroutine zu entdecken. Hierzu sollen verschiedene diagnostische Verfahren in Hinblick auf ihre Eignung untersucht werden.

Results:

https://cdn.dgmp.de/media/document/3018/DGMP-und-ISMRM-DS-2018-Abstractband.pdf

Funding: VolkswagenStiftung, 125.000 EUR

Project Details:
Neuronal transplantation of appropriate cells into brain regions involved in the modulation of epileptic seizure activity is an experimental therapeutic approach for difficult-to-treat types of epilepsies. We investigate if biodegradable spider silk is able to anchor grafted cells, thereby avoided unwanted migration to areas outside the target regions within the brain. Goal of this experimental epilepsy research project is the longterm fixation and subsequent integration of grafted cells into the neuronal network of the host brain.

Results:

We successfully established a method for fragmentation of spider silk. First in vivo experiments indicate anchoring of grafted cells within the rat brain. Publication is in preparation.

Cooperation Partners:

Mitantragstellerin: Prof. Dr. Christine Radtke (MHH)