Overview of research projects

Project Details:
Die Knochenmarkzytologie ist ein einfaches weiterführendes Untersuchungsverfahren, vor allem zur Diagnose und zum Staging von hämatologischen Erkrankungen. Allerdings ist ihre diagnostische Relevanz im Vergleich zu Referenzverfahren beim Kleintier bislang wenig untersucht. Daher werden in diesem Projekt Hunden mit ausgewählten Erkrankungen (Anämie, malignens Lymphom, Leukämie, Karzinom, etc.) neben Knochenmarkaspiraten zeitnah auch konventionelle Stanzbiopsien des Knochenmarks zur histologischen Untersuchnung entnommen, um die diagnostische Aussage der Knochenmarkzytologie zu evaluieren. Präparate von beiden Materialien werden mit Routine- und verschiedenen Spezialfärbungen gefärbt und nach verschiedenen Kriterien (Zellularität, Verhältnis der Granulopoese zur Erythropoese, Nachweis von Tumorzellen etc.) ausgewertet.

Cooperation Partners:

Dr. Adrian Philbey, Institute of Comparative Pathology, University of Glasgow

Dr. Florian Länger, Institut für Pathologie, Medizinische Hochschule Hannover

Funding: Hannoveraner Zuchtverband, 5.000 EUR

Project Details:
In der Untersuchung sollen mit populationsgenetischen Auswertungen die genetischen Effekte auf Reproduktionsparameter von Hengst und Stute untersucht werden. Die Arbeiten sollen die genetischen Parameter für die wichtigsten Parameter der Fruchtbarkeit aufzeigen.
Die Ergebnisse können dann auch Hinweise darauf geben, inwieweit eine verstärkte Selektion auf höhere Fruchtbarkeit bei Hengsten und Stuten erfolgreich sein könnte.

Results:

Spermamerkmale bei Hannoveraner Deckhengsten

In der vorliegenden Studie wurden die Spermaqualitätsmerkmale Ejakulatvolumen, Spermiendichte, Gesamtspermienzahl, Vorwärtsmotilität und Gesamtanzahl vorwärtsbeweglicher Spermien von 106 Hannoveraner Hengsten des Niedersächsischen Landgestütes Celle untersucht. Insgesamt gingen 13.855 Frischsamenprotokolle aus den Jahren 2009 und 2010 in die Auswertungen ein. Mittels gemischter Modelle wurden die fixen Einflüsse von Absamjahr, Absammonat, Station und Altersklasse des Hengstes sowie der zufällige Effekt des Hengstes auf Signifikanz überprüft. Die fixen Effekte Absammonat, Station und Altersklasse des Hengstes ergaben für alle ausgewerteten Spermaparameter signifikante Ergebnisse. Das Absamjahr hatte mit Ausnahme des Ejakulatvolumens einen signifikanten Einfluss auf die ausgewerteten Merkmale. Mit Ausnahme der Dichte zeigten sich die höchsten Werte für die Spermamerkmale in den Absammonaten Juni bis August, die höchste Dichte trat in den Monaten Januar bis März auf. Der zufällige Effekt Hengst hatte einen Anteil von 43 bis 62 % an der Gesamtvarianz der Spermaparameter. Über ein erweitertes Analysemodell mit den Interaktionseffekten Hengst innerhalb Absamjahr, Absammonat und Station konnte ein Anstieg des relativen Varianzanteils für den zufälligen Effekt Hengst auf 55-65 % gezeigt werden. Die Interaktionseffekte für Hengst x Absamjahr beliefen sich auf 6-14 %, für Hengst x Station auf 8-15 % und für Hengst x Absammonat auf 3-8 %.

Die Ergebnisse zeigen, dass die Spermaqualität überwiegend vom Hengst bestimmt wird und dass signifikante Interaktionen zwischen Hengsten und Umweltfaktoren zu Variationen in den Spermaparametern beitragen.

Heritabilität von Samenmerkmalen bei Deutschen Warmbluthengsten

Cooperation Partners:

Niedersächsisches Landgestüt Celle

Hannoveraner Zuchtverband

Funding: Türkische Botschaft, 150.000 EUR

Project Details:
Kongenitale Anomalien sind beim Rind weitverbreitet. Viele dieser Anomalien sind erblich bedingt. Deshalb sollen mittels klinischer, pathologisch-morphologischer, populationsgenetischer, zytogenetischer und molekulargenetischer Methoden die erbliche Genese aufgeklärt werden. Die Fälle werden von Tierärzten, Rinderhaltern, Besamungsstationen und Tiergesundheitsdiensten gemeldet. Weiterhin wurde das Meldesystem über ein Web-basiertes System verbessert werden. In Einzelfällen werden Zuchtversuche durchgeführt.
Molekulargenetische Untersuchungen erfolgen mittels genomweiten
high-density Beadchips und Next-Generation-Sequencing.

Funding: DFG FOR 499

Project Details:
Research on the role of emotions in acoustic communication and its evolution has been neglected for a long time.
The DFG-funded Research Unit 499 aimed to study the role of emotions in the evolution of acoustic communication. Production, perception and neuronal processing were studied in animal models and humans taking comparable approaches, with particular emphasis on speech and music.

Results:

e.g.

 

Scheumann, M.*; Hasting, A.S.*; Zimmermann, E.; Kotz, S.A. (2017). Human Novelty Response to Emotional Animal Vocalizations: Effects of Phylogeny and Familiarity. Frontiers of Behavioural Neuroscience 11:204.

 

Scheumann, M.; Hasting, A.S.; Kotz, S.A.; Zimmermann, E. (2014). The voice of emotion across species: How do human listeners recognize animals' affective states? PLoS ONE 9(3): e91192.

 

Altenmüller, E.; Schmidt, S.; Zimmermann, E. (2013; eds.): Evolution of Emotional Communication: from Sounds in Nonhuman Mammals to Speech and Music in Man. Oxford University Press, Oxford. DOI: 10.1093/acprof:oso/9780199583560.001.0001

 

Bastian, A., & Schmidt, S. (2008). Affect cues in vocalizations of the bat, Megaderma lyra, during agonistic interactions. Journal of the Acoustical Society of America, 124(1), 598-608. DOI:10.1121/1.2924123

 

Scheumann, M.; Zimmermann, E.; Deichsel G (2007). Context-specific calls signal infant?s needs in a strepsirrhine primate, the gray mouse lemur (Microcebus murinus). Developmental Psychobiology. 49(7): 708-718.

http://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5470045

Cooperation Partners:

Lisette Leliveld, PhD, Leibniz Institute for Farm Animal Biology

Prof. Dr. Altenmüller, Institut für Musikphysiologie und Musiker-Medizin der Hochschule für Musik und Theater, Hannover

Prof. Dr. Alter, School of Neurology, Neurobiology and Psychiatry

Newcastle University Medical School, GB

Prof. Dr. Chuck Snowdon, Psycholgy, University of Madison, USA

Prof. Dr. Ehret, Abteilung Neurobiologie, Universität Ulm, Ulm

Prof. Dr. Kölsch, Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften, Leipzig

Prof. Dr. Kopiez, Institut für Musikpädagogische Forschung der Hochschule für Musik und Theater, Hannover

Prof. Dr. Kotz, Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften, Leipzig

Prof. Dengler, Dr. Schröder, Abteilung Neurologie mit Klinischer Neurophysiologie, Medizinische Hochschule Hannover, Hannover

Prof. Dr. Dirk Wildgruber, Abteilung Affektive Neurophysologie, Universität Tübingen

Prof. Dr. Tecumseh Fitch, Kognitionswissenschaften, Wien, A

Prof. Dr. Alban Lemasson, Station primatologie, Université de Rennes 1, F

Prof. Dr. Michael Owren, Psycholgy, Georgia State University, USA

Funding: International Committee on the Systematics of Prokaryotes; Industrie , 8.000 EUR

Project Details:
Identifizierung und stammspezifische Charakterisierung von Milchsäurebakterien (Laktobazillen, Enterokokken, Bifidobakterien) mit phäno- und genotypischen Methoden sowie taxonomische Zuordnung.

Cooperation Partners:

8 wissenschaftliche Einrichtungen (international)

Project Details:
An Synovialgewebsproben von Hunden mit Synovialitiden unterschiedlicher Genese (immunvermittelte Polyarthritis, lymphoplasmazelluläre Synovitis bei spontanem Kreuzbandriss und bei Hunden mit nicht rupturierten Kreuzbändern) werden mittles metachromatischer sowie enzym- und immunhistochemischer Färbetechniken Untersuchungen zur Charakterisierung von Mastzell- und Makrophagen-Subtypen durchgeführt.

Funding: Finanzierung durch private Personen oder im Rahmen von genomkonsortien, 15.000 EUR

Project Details:
Die molekulare Zytogenetik bietet über die Fluoreszenz in situ Hybridisierung an Chromosomen der verschiedenen Haustierspezies die Möglichkeit Gene oder Virusinsertionsstellen physikalisch zu kartieren. Zu diesem Zweck werden genspezifische oder virusspezifische DNA-Sonden mit einem Antikörper markiert und auf den Chromosomen der zu untersuchenden Spezies hybridisert. Über einen Fluoreszenzfarbstoff kann dieser Antikörper und somit die DNA Sonde auf den Chromosomen nachgewiesen werden. Genkartierungen mittels Fluoreszenz in situ Hybridisierung (FISH) gehören im hiesigen Labor bei Rind, Pferd, Schwein und Hund zu den Routinetätigkeiten.

Results:

Physikalische Kartierung von Genen und BAC-Klonen für Genomprojekte und Sequenzierungsprojekte

Genome sequence, comparative analysis, and population genetics of the domestic horse.

Wade CM, Giulotto E, Sigurdsson S, Zoli M, Gnerre S, Imsland F, Lear TL, Adelson DL, Bailey E, Bellone RR, Blöcker H, Distl O, Edgar RC, Garber M, Leeb T, Mauceli E, MacLeod JN, Penedo MC, Raison JM, Sharpe T, Vogel J, Andersson L, Antczak DF, Biagi T, Binns MM, Chowdhary BP, Coleman SJ, Della Valle G, Fryc S, Guérin G, Hasegawa T, Hill EW, Jurka J, Kiialainen A, Lindgren G, Liu J, Magnani E, Mickelson JR, Murray J, Nergadze SG, Onofrio R, Pedroni S, Piras MF, Raudsepp T, Rocchi M, Røed KH, Ryder OA, Searle S, Skow L, Swinburne JE, Syvänen AC, Tozaki T, Valberg SJ, Vaudin M, White JR, Zody MC; Broad Institute Genome Sequencing Platform; Broad Institute Whole Genome Assembly Team, Lander ES, Lindblad-Toh K.

Science. 2009 Nov 6;326(5954):865-7. doi: 10.1126/science.1178158.

Cooperation Partners:

Institut für Tierzucht, FAL Mariensee

Instiut für Genetik, Vetsuisse Fakultät, Universität Bern

Project Details:
Osmotic diarrhea and abdominal pain in humans are oftentimes associated with carbohydrate malabsorption in the small intestine due to loss of function of microvillar disaccharidases. Disaccharidases are crucial for the digestion and the subsequent absorption of carbohydrates. This project focuses on sucrase-isomaltase as the most abundant intestinal disaccharidase and the primary or induced pathological conditions that affect its physiological function. Congenital defects are primary factors which directly influence the transport and function of sucrase-isomaltase in a healthy epithelium. Based on the mutation type and the pattern of inheritance, a mutation in the sucrase-isomaltase gene may exert a variety of symptoms ranging from mild to severe. However, structure and function of wild type sucrase-isomaltase can be also affected by secondary factors which influence its structure and function either specifically via certain inhibitors and therapeutic agents or generally as a part of intestinal pathogenesis, for example in the inflammatory responses. Diagnosis of sucrase-isomaltase deficiency and discriminating it from other gastrointestinal intolerances can be latent in the patients because of common symptoms observed in all of these cases. The primary congenital sucrase-isomaltase deficiency (CSID) has been a major focus in our laboratory and we have meanwhile discovered and analyzed a large number of mutants of sucrase-isomaltase (SI) that lead to defective trafficking and sorting pathways as well as functional deficiencies. Current concepts describe CSID as a multifaceted malabsorption disorder that comprises three major classes of functional and trafficking mutants of SI and have established a gradient of mild to severe functional deficits in the enzymatic functions of the enzyme. This novel concept and the existence of mild consequences in a number of SI mutants strongly propose that CSID is an underdiagnosed and a more common intestinal disease than currently known. Our future goals will be to verify these hypotheses by analyzing at the molecular and biochemical levels a battery of homozygous, heterozygous or compound heterozygous mutants identified in patients with mild to severe symptoms of diarrhea

Project Details:
Ziel des Projektes ist die systematische Überprüfung der Aussagekraft verschiedener labordiagnostischer Messgrößen der Leberzellschädigung (Enzyme) und Leberfunktion für Lebererkrankungen bei Hund und Katze. Hierzu werden Hunden und Katzen unmittelbar vor einer geplanten Leberbiopsieentnahme durch Probelaparotomie Blutproben entnommen. Aus den Blutproben erfolgen umfangreiche labordiagnostische Untersuchungen. Die Korrelation der labordiagnostischen Ergebnisse mit den histologischen Befunden von zeitnah entnommenen Biopsien liefert wertvolle Erkenntnisse für die Aussagekraft verschiedener Laborparameter.

Cooperation Partners:

Prof. Dr. H.-A. Schoon, Institut für Veterinärpathologie, Universität Leipzig

Funding: MELUND, 32.507 EUR

Project Details:
Im Rahmen dieses Forschungsprojektes zum Gesundheitszustand von Seehunden soll das Auftreten von Infektionskrankheiten, sowie deren Häufigkeitsverschiebungen erforscht werden. Da sich die Seehundpopulationen mit den zunehmenden Bestandszahlen auf die Kapazitätsgrenze des Lebensraumes zubewegt, ist es wichtig zu erforschen ob Infektionskrankheiten und hier insbesondere Zoonosen, eine Rolle bei der Bestandsregulierung der Seehundpopulation spielen. So ist es besonders wichtig die Seehundjäger bei der Erkennung von Infektionskrankheiten und im sicheren Umgang mit marinen Säugern weiterzubilden. Hierbei spielen die Entwicklung und Überprüfung von Hygienemaßnahmen, potentiellen Infektionskrankheiten und Dokumentationsmaterialien eine wichtige Rolle. Von Seehundjägern zur Untersuchung weitergeleitete tote Seehunde werden im Rahmen dieses Projektes eingehend auf ihren Gesundheitszustand hin beurteilt. Dies beinhaltet eine komplette Sektion der Tiere, weiterführende Untersuchungen wie Histologie, Bakteriologie, Virologie, Serologie und Parasitologie, Altersbestimmung sowie Aufnahme und Sicherung von Proben für spätere Analysen oder Forschungsprojekte. Zusätzlich werden die Seehundjäger kontinuierlich bei ihren Einschätzungen zum Gesundheitszustand der einzelnen Tiere unterstützt.

Results:

Die häufigsten Todes- beziehungsweise Haupterkrankungsursachen der toten Seehunde, die im Rahmen des Monitorings bearbeitet wurden, waren erneut eine Bronchopneumonie und Septikämie, gefolgt von einer Kachexie. Die Septikämien wurden durch verschiedene Bakterien, vor allem Streptokokken und Escherichia coli, hervorgerufen. Brucellen wurden bei 15 Seehunden gefunden, Rotlaufbakterien (Erysipelothrix rhusiopathiae) bei einem Tier.

 

In diesem Jahr wies nur noch ein Tier von 25 beprobten Seehunden aus den Wildfängen Antikörpertiter gegen das Influenzavirus auf plus drei fragliche Fälle. Diese Tiere wurden alle im April gefangen, während die Tiere im Herbst keine Antikörper aufwiesen. Insgesamt zeigt dies, dass es zu einer hohen Durchseuchung in der Population kam bei einer relativ geringen Mortalität, dass aber die protektiven Titer schneller als bei dem Staupevirus abnehmen, auch im Vergleich zum Vorjahr. Diese Entwicklungen sollten in 2018 unbedingt weiter beobachtet werden.

Die Ergebnisse der Gesundheitsuntersuchungen werden dringend für Konzeptweiterentwicklungen und Indikatorenüberprüfungen für ein effektives Schutzkonzept beziehungsweise Bewertungen im Rahmen der FFH-Richtlinie, OSPAR, HELCOM, des Trilateralen Monitorings und der Meeresschutzrahmenrichtlinie von der schleswig-holsteinischen Landesregierung benötigt.