Overview of research projects

Funding: Industry (Veterinary pharmaceuticals/Vaccines), 45.000 EUR

Funding: BMBF, 171.000 EUR

Project Details:
Die Untersuchung ist Teil eines internationalen Projektes, das auch in Belgien (Universität Ghent), Frankreich (ONIRIS, Nantes) und Schweden (SVA, Uppsala) durchgeführt wird. Kernstück der Studie sind eine retrospektive Querschnittsstudie, die in jeweils 60 Schweinebeständen mit dem Ziel durchgeführt wird eine detaillierte Analyse der Anwendung von Antibiotika in schweinehaltenden Betrieben in Deutschland und anderen Ländern zu erhalten. In diese Analyse wird der Gesundheitsstatus der Tiere, die Biosecurity des Betriebes und das Bestandsmanagements einbezogen. In einer anschließenden, prospektiven Kohortenstudie werden in 30 Betrieben (mindestens 100 Sauen und 500 Mastplätze) Strategien zur Reduzierung der Anwendung von Antibiotika in Schweinebeständen umgesetzt erprobt und hinsichtlich ihrer gesundheitlichen und ökonomischen Auswirkungen analysiert.

Funding: VolkswagenStiftung

Project Details:
Gemeinsames Projekt aller deutschsprachiger veterinärmedizinischer Bildungsstätten

Cooperation Partners:

Veterinärmedizinische Universität Wien, Tierärztliche Fakultät der Ludwig-Maximilians-Universität München, Fachbereich Veterinärmedizin der Freien Universität Berlin, Fachbereich Veterinärmedizin der Justus-Liebig-Universität Gießen, Veterinärmedizinische Fakultät der Universität Leipzig, Vetsuisse-Fakultät Universität Zürich, Vetsuisse-Fakultät Universität Bern

Funding: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR), 261.722 EUR

Project Details:
Das Ziel des Verbundvorhabens war die Optimierung von Biogaserträgen aus nachwachsenden cellulosebasierten Rohstoffen (cbS) mit Hilfe der spezialisierten mikrobiellen Gemeinschaft aus dem Pansen von Wiederkäuern. Der Wiederkäuer bildet zusammen mit den Mikroorganismen eine Symbiose. Er liefert mit seinem Futter das Substrat und andere wichtige Parameter für die Mikroorganismen, die wiederum den Abbau der Cellulose, Hemi- und Lignocellulose im Futter ermöglichen und die Energieversorgung für den Wiederkäuer sichern. Basierend auf diesen Fakten sollten die Fermentationsprinzipien des Wiederkäuers inklusive der ruminalen mikrobiellen Gemeinschaft auf eine Biogasanlage übertragen werden. Bevor jedoch der entscheidende Schritt der Zugabe der cbS in die Biogasanlage erfolgen sollte, wurde in Teilvorhaben 2 erst einmal überprüft werden, ob dies Aussicht auf Erfolg hat. Dazu erfolgte nach der Auswahl der cbS (Stroh in Form von Einstreu, Festmist, Gülle, Gartenabfälle) die Untersuchung dieser im Labormaßstab im RUSITEC-System (rumen simulation technique; Rumen-Simulationstechnik) daraufhin, ob ein Abbau durch die ruminale mikrobielle Gemeinschaft möglich ist. Für die notwendige Übertragbarkeit der Ergebnisse zum Abbau der Substrate musste jedoch zuerst die herkömmliche Methode des RUSITEC-Systems mit einer Inkubationszeit für die Substrate von 48h modifiziert werden. Es erfolgte für die RUSITEC-Versuche ein Monitoring der mikrobiellen Gemeinschaft mittels SSCP-Analyse (Single strand conformation polymorphism) und quantitativer real time PCR in Abhängigkeit vom Substrat. In der Technikumsanlage erfolgte dann die Überprüfung der Etablierung der Pansenmikrobiologie in dem Hydolysereaktor, und daraufhin die Erschließung der cbS zur Fermentation durch die ruminale mikrobielle Gemeinschaft im Technikumsmaßstab. In diesen Versuchen wurde auch eine Gärrestkontrolle (Hygienebeurteilung und Risikobewertung) vorgenommen.

Results:

Die Modifikation des herkömmlichen RUSITEC-Protokolls war insofern erfolgreich, als dass nun Substrate im RUSITEC-System auf ihren Abbau über längere Inkubationszeiten als die gewöhnlichen 48h untersucht werden konnten. Dies geschah im Hinblick auf die Vergleichbarkeit zu den langen Inkubationszeiten in der Technikumsanlage. Ausgehend von den RUSITEC-Ergebnissen für die einzelnen Substrate wurden diejenigen für den Einsatz in der Technikumsanlage ausgewählt, die bezüglich des Abbaus der OS oder der SCFA-Produktion am vielversprechendsten waren. Geeignet schienen Stroh in Form von Einstreu und gemischte Gartenabfälle. Durch die zeitliche Begrenzung der Studie war es leider nur möglich drei Substrate in der Technikumsanlage zu untersuchen (inklusive Maissilage als Referenz). Im Hydrolysereaktor der Technikumsanlage gelang die Ansiedlung der mikrobiellen Gemeinschaft aus dem Pansen, sowie im UASB-Reaktor die Ansiedlung der mikrobiellen Gemeinschaft aus dem Pelletschlamm. Es wurde außerdem festgestellt, dass sich die mikrobiellen Gemeinschaften substratabhängig unterschieden und, dass zumindest bei Stroh die Substratmenge einen Einfluss hatte. Die Gärrestkontrolle ergab unter Verwendung von gemischten Gartenabfällen als Substrat eine Zunahme von C. perfringens im Gärrest, wohingegen bei den anderen Substraten dies nicht zu beobachten war.

Cooperation Partners:

Dr.-Ing. Dirk Weichgrebe, ISAH, Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover

Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 152.600 EUR

Project Details:
Im geburtsnahen Zeitraum kommt es bei Milchkühen sehr häufig zu Calcium-Mangelzuständen. Diese treten zwar nicht immer klinisch manifest in Erscheinung, prädisponieren die Tiere aber für eine Reihe von weiteren Erkrankungen. Vor kurzem konnte von unserer Arbeitsgruppe gezeigt werden, dass die Supplementierung der Ration mit dem Vitamin D-Metaboliten 25-Hydroxycholecalciferol (25-OHD) einen viel versprechenden Ansatz zur Stabilisierung der Calciumhomöostase in der peripartalen Phase darstellt. Da diese Untersuchungen an unter Praxisbedingungen gehaltenen Milchkühen durchgeführt wurden, konnten die den Befunden zugrunde liegenden Mechanismen nur in begrenztem Umfang funktionell charakterisiert werden. Im Rahmen des beantragten Projekts soll daher in Modellstudien an Schafen die Wirkung des 25-Hydroxycholecalciferols auf die an der Regulation der Calciumhomöostase beteiligten Organsysteme Gastrointestinaltrakt, Niere und Skelett mithilfe einer Kombination aus Bilanzstudien am Gesamtorganismus sowie funktionellen und molekularbiologischen Untersuchungen auf Zell- und Gewebeebene überprüft werden. Mithilfe dieses tierexperimentellen Ansatzes sollen die von uns aufgestellten Hypothesen über die Wirkmechanismen bestätigt und damit die Grundlagen zur Entwicklung eines innovativen Ansatzes zur Stabilisierung des Mineralstoffhaushaltes geschaffen werden.

Results:

http://gepris.dfg.de/gepris/projekt/223506145

Project Details:
TÄ Nicole Reusche

Über die Bedeutung apoptotischer und proliferativer Prozesse am pathologisch veränderten caninen Uterus ist bisher wenig bekannt. Im Schrifttum wird lediglich über deren Vorkommen und Ausprägung im gesunden Endometrium berichtet. Danach scheint es sich auch bei dieser Tierart um zyklische hormonabhängige Prozesse zu handeln mit einem Anstieg proliferativer Prozesse in der Follikelphase und einer Zunahme apoptotischer Zellen in der Lutealphase, der Endometriumreparation sowie zum Teil auch im Anöstrus.
Die Pathogenese der glandulär-zystischen Hyperplasie des Endometriums (GZEH) ist noch nicht (vollständig) geklärt. Beim Menschen gilt es als erwiesen, dass das anti-apoptotische Protein Bcl-2 an der Entstehung der zystischen Endometrium-hyperplasie beteiligt ist.
Neue Erkenntnisse werden erwartet hinsichtlich
- der Pathogenese sowie Klassifikation des sog. GZEH-Pyometra-Komplexes der Hündin.
- des Vorkommens apoptotischer und proliferativer Prozesse im zystisch veränderten Endometrium im Vergleich zum gesunden Endometrium.
- des Vorkommens der Apoptose-regulierenden Proteine Bcl-2 und Bax im gesunden und pathologisch veränderten Endometrium.

Results:

https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2018.03.018

Project Details:
In diesem Projekt werden folgende Teilaufgaben bearbeitet:
- Erstellung virtueller, dreidimensionaler Modelle von equinen Schneidezähnen verschiedener Zahnaltersstufen zur Verwendung für die Finite-Elemente-Analyse,
- Berechnung der entstehenden Druck- und Zugspannungen in den einzelnen Zähnen sowie im Zahnhalteapparat,
- Computergestützte Simulation der Spannungsverteilungen im Schneidezahngebiss zur Aufklärung ätiopathologischer Prozesse der EOTRH (Equine Odontoclastic Tooth Resorption and Hypercementosis)

Results:

https://cdn.dgmp.de/media/document/1400/DGMP2015-Abstractband-final.pdf

Cooperation Partners:

Prof. Dr. Carsten Staszyk, Universität Gießen

Funding: EU (FP7), 636.210 EUR

Project Details:
Infektionen mit dem Rinderlungenwurm Dictyocaulus viviparus, welcher nicht selten tödliche Lungenerkrankungen hervorruft, induzieren eine belastbare, für 6-12 Monate vor einer Erkrankung schützende Immunität. Diese natürliche Immunitätsbildung ist die Grundlage für das Forschungsvorhaben zur Entwicklung eines auf rekombinant exprimierten Proteinen basierenden Impfstoffs gegen den Rinderlungenwurm. Als Vakzinekandidaten sollen neben dem Muskelprotein Paramyosin, welches nur bei Wirbellosen anzutreffen ist, verschiedene sezernierte Antigene bezüglich ihres protektiven Potentials zunächst in vitro evaluiert und anschließend klinisch getestet werden.

Results:

http://cordis.europa.eu/result/rcn/181837_de.html

Funding: EU (Paravac), 636.210 EUR

Project Details:
In verschiedenen heterologen Systemen (E. coli, Pichia pastoris, Nicotiana tabacum) rekombinant exprimierte Lungenwurmproteine sollen in in vitro-Assays auf ihre Antigenität untersucht werden. Dabei wird die Reaktion jener Immunzellen untersucht, die grundsätzlich bei Infektionen eine initiale Rolle spielen, nämlich die der Dendritischen Zellen (DC). Die Maturation von stimulierten DC und ihre Fähigkeit, naive T-Zellen (TC) zu stimulieren und zur Proliferation anzuregen, gibt erste Hinweise über das Potential eines rekombinanten Proteins, das Immunsystem zu aktivieren. Darüber hinaus kann durch die Untersuchung von Zytokinprofilen im Kulturmedium auf die Richtung der Immunantwort (TH1/TH2) geschlossen werden. Mit Hilfe dieser Immunzellassays können somit gezielt immunstimulierende Lungenwurmproteine für spätere Vakzinierungsstudien ausgewählt werden.

Results:

Joekel, D., Hinse, P., Raulf, M. K., Schicht, S., Bäumer, W., Werling, D., Kremmer, E., Strube, C. (2015) Vaccination of calves with yeast- and bacterial-expressed paramyosin from the bovine lungworm Dictyocaulus viviparus. Parasite Immunology 37, 614-623

Cooperation Partners:

Dr. Dirk Werling, Royal Veterinary College, London

Prof. Dr. W. Bäumer, College of Veterinary Medicine, North Carolina State Universit, USA

Funding: EU - Research Executive Agency, 100.000 EUR

Project Details:
Eicosanoids and oxidative metabolites of other polyunsaturated fatty acids represent one of the most potent classes of endogenous cellular mediators. Although about 80% of pharmaceuticals influence the formation of these oxylipins, little is known in regard to alteration by food ingredients. The aim of this project is to investigate the effects of these compounds on endogenous oxylipin levels applying a targeted metabolomics approach. Numerous studies on the impact of nutrition on single eicosanoids have been carried out. Because biological effects arise from a multitude of oxylipins, this approach is incomplete. To solve this problem, we will simultaneously analyze the whole oxylipin pattern of all unsaturated fatty acids using liquid chromatography mass spectrometric methods (LC-MS). This metabolomics approach will provide a more complete description of the biological effects of food ingredients. ln a complementary approach, we will test the in vitro effect of food ingredients on the enzymes involved in the pathways of oxylipin formation, particularly their inhibition/activation, as well as their expression levels. For this purpose cell-free enzyme assays for the cyclooxgenase, lipoxygenase, cytochrome P450 and epoxide hydrolase pathways will be established. Pro- and anti-inflammatory effects of the compounds will be investigated in primary cell cultures cells followed by LC-MS read out. With these high-content screening tools, secondary plant metabolites contaminants and food additives will be investigated for modulation of oxylipin formation. The most active compounds will be tested in animal models for effects on regulatory lipids and on physiological end points including atherosclerosis, inflammation and pain. lt is proposed that these studies will lead to the discovery of food ingredients that alter regulatory lipids, provide understanding of the system involved, while providing new tools for the pharmacological and toxicological evaluation of xenobiotics.