Overview of research projects

Project Details:
Es soll eine Methode entwickelt werden um mit drei Hochfrequenzkameras die Auswirkungen verschiedener Kopf-Hals-Haltungen auf die Kinematik der Hintergliedmaßen des Pferdes analysieren zu können. Dabei wird schwerpunktmäßig die intraindividuelle Reproduzierbarkeit der Daten durch Mehrfachmessungen an einem Probanden, aber auch die individuellen Abweichungen zwischen verschiedenen Pferden bearbeitet werden. Die Ergebnisse sollen Aufschluss geben zu der aktuellen und historischen Frage nach der Interaktion zwischen Kopf-Hals-Haltung und Belastung, bzw. Korrelation der Gelenkwinkel vom Hüft- bis zum Fesselgelenk. Die Untersuchungen werden bei orthopädisch unauffälligen Pferden auf dem Laufband durchgeführt. Kopf, Wirbelsäule und Hinterbeine werden mit passiven Markern versehen, welche durch die Hochfrequenzkameras erfasst, mit einer neuen Computersoftware digitalisiert und dreidimensial bearbeitet werden.

Project Details:
Ein neuartiger Sattelbau soll insbesondere bei Pferden mit einer problematischen Sattellage eine Verbesserung der Sattelpassform erbringen. Neben einer speziellen Aussparung der Polsterung im Bereich der Schulterblätter soll mit Hilfe einer weiteren Einstellung des Kopfeisens eine Druckentlastung und verbesserte Bewegungsfreiheit des Schulterblattknorpels auch bei maximaler Extension der Vordergliedmaße gewährleistet werden.

Zu diesem Zweck wird mittels einer Druckmessung mit einer speziell zu diesem Zweck angefertigten Messmatte direkt auf dem Pferderücken das Druckbild des Sattels erstellt. Mit neuerer Technik soll die Messung direkt per Funkt oder Bluetooth in Echtzeit auf ein Laptop übertragen und zur Auswertung abgespeichert werden. Es werden Pferde unterschiedlichen Exterieurs sowohl für eine Messung im Stand mit und ohne Reiter und in allen drei Grundgangarten, unter anderem auch kinematisch untersucht. Dabei wird der herkömmliche Dressursattel mit dem zu testenden Sattelmodell verglichen. Die Untersuchungen finden zum Teil in der Klinik für Pferde der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover und zum Teil auf privaten Anlagen statt.

Funding: Bundesministerium für Bildung und Forschung

Project Details:
Im Rahmen des FBI-Zoo-Verbundes, einem Forschungsnetzwerk von Human- und Tiermedizinern zu lebensmittelgetragenen zoonotischen Infektionskrankheiten, werden an den vier Durchfallerregern Salmonella spp., Campylobacter spp., Yersinia enterocolitica und Shigatoxin bildenden Escherichia coli in diversen Projekten einschlägige Informationen zusammengetragen.
In epidemiologischen Studien werden verschiedene Populationen entlang der Nahrungskette des Menschen untersucht und anhand von Fragebögen Informationen zu möglichen Risikofaktoren für das Auftreten der genannten Erreger erhoben. Gleichzeitig werden Proben gesammelt, auf Kontaminierung untersucht und gewonnene Erregerstämme in den jeweiligen Referenzlaboren typisiert. Die Ergebnisse der Basistypisierung jeder positiven Probe, die innerhalb des Verbunds identifiziert wurde, sind in einer zentralen Datenbank für alle Verbundpartner einsehbar.
Eines der Hauptziele des Netzwerkes ist es, verschiedene Populationen von bestimmten Infektionserregern auch vor dem Hintergrund epidemiologischer Daten zu vergleichen. Um eine gemeinsame Auswertung der mikrobiologischen Merkmale eines Erregers und der per Fragebogen erhobenen epidemiologischen Informationen bzgl. der Probe durchzuführen, sollen im Rahmen dieses Vorhabens mit Methoden der statistischen Modellbildung Einflüsse potentieller ursächlicher Faktoren wie Art der Probe (z.B. Blutprobe, Futterprobe, Stuhlprobe), geografische Herkunft des Individuums, etc. auf die Charakteristik eines Erregers untersucht und quantifiziert werden. Dies soll mit Hilfe multivariater statistischer Modelle unter Verwendung stetiger, ordinaler und nominaler Datenstrukturen erfolgen.

Results:

Ruddat, I.; Kadlec, K.; Schwarz, S.; Kreienbrock, L.:

Statistische Verfahren zur Beschreibung von phänotypischen Empfindlichkeitsdaten

In: Berliner und Münchener tierärztliche Wochenschrift 127, 9/10 (2014) 349-358

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/ruddati_ws13.html

Cooperation Partners:

Robert Koch Institut Wernigerode

Niedersächsisches Landesgesundheitsamt

Friedrich-Loeffler-Institut Mariensee

Project Details:
Die präkopulatorische Partnerwahl, die Stuten nach Konfrontation mit unterschiedlichen Hengsten mit und ohne Sichtkontakt in verschiedenen Zyklusstadien ausführen, wird in Beziehung zur MHC-Konstellation der männlichen und weiblichen Tiere gebracht.

Results:

Als Zusammenfassung könnte eingefügt werden (aber das erübrigt sich wohl wenn die oben genannten links zu den Publikationen da sind):

Ziel der Studien war es, die Partnerwahl bei Stuten und mögliche Zusammenhänge mit nicht visuellen und visuellen Reizen von Seiten der Hengste zu untersuchen. Stuten erhielten die Möglichkeit, viermal (Östrus/ Diöstrus jeweils olfaktorisch mit/ ohne Sichtkontakt) unter sechs in Boxen aufgestallten Freibergerhengsten gemäß folgendem Prozedere auszuwählen: a) Freilassen der Stute im Stallgang, b) kumulative Erhebung der aktiven Kontaktzeit pro Hengst, c) Entfernen des Hengstes mit längster Kontaktzeit, d) sukzessives Wiederholen des Verfahrens, bis nur noch zwei Hengste verbleibend. Anschließend wurde eine Hengstwahl-Rangliste pro Stute und Test erstellt. Die equinen Leukozytenantigene Klasse I und II aller Tiere wurde serologisch bestimmt. Die Wahl der Stuten fiel je nach Zyklusstadium signifikant unterschiedlich aus (Östrus vs. Diöstrus: p < 0.01), während in Rosse die Ranglisten mit und ohne Sichtkontakt korrelierten (r=0.34). In der Rosse wurde die Partnerwahl, unabhängig von der Möglichkeit des Sichtkontaktes, überwiegend durch nicht visuell vermittelte Reize ausgelöst und weder durch das Alter noch durch die Größe der Hengste beeinflusst. Im Diöstrus bei Sichtkontakt wurden dagegen ältere und größere Hengste bevorzugt. Mit diesen Studien werden neue Ansätze zur Erforschung der Fruchtbarkeit und des Sozial- und Sexualverhaltens von Pferden geschaffen.

https://www.google.com/search?q=dissertation+charles+meuwly&ie=utf-8&oe=utf-8&client=firefox-b; https://doi.org/10.1371/journal.pone.0191845; https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2016.09.015

Cooperation Partners:

Dr. Burger

Schweizerisches Nationalgestüt Avenches

Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 190.000 EUR

Project Details:
Supplemente konjugierter Linolsäure (CLA) werden Milchkühen in der Transitperiode verabreicht und deren Auswirkungen auf Insulinsensitivität und oxidativen Stress untersucht. Hierzu werden euglycämische, hyperinsulinämische sowie hyperglycämische Clamps durchgeführt, Blutproben untersucht (surrogate insulin sensitivity indices, Parameter des oxidativen Stress) sowie Gewebeproben aus Leber und Fettgewebe entnommen (Untersuchung auf mRNA expression mittels RT-PCR auf Proteine des Glucose, Fett- sowie Ketonkörperstoffwechsels).

Results:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Rehage+J+and+CLA

Cooperation Partners:

Prof. Dr. S. Dänicke, Prof. Dr. G. Flachowsky (Institut für Tierernährung, FLI Braunschweig), Prof. Dr. H. Sauerwein (Insitut für Tierphysiologie, uni Bonn)

Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 600.000 EUR

Project Details:
Hirninsulte durch Schädel-Hirn-Traumata (z.B. nach Unfällen), Infektionen, Hirntumoren oder zerebrale Blutungen führen bei einem Teil betroffener Patienten nach einer Latenzzeit zu sekundären (symptomatischen) Epilepsien. Die der Entstehung von Epilepsien zugrunde liegenden Veränderungen werden unter dem Begriff Epileptogenese zusammengefasst und sind durch entzündliche, neurodegenerative sowie funktionelle neuronale Veränderungen charakterisiert. Da sich diese Veränderungen überwiegend erst langsam nach dem initialen Hirninsult entwickeln, gibt dies die Möglichkeit, pharmakologisch in die Prozesse der Epileptogenese einzugreifen, um die Entwicklung spontaner epileptischer Anfälle, neurodegenerativer Veränderungen und psychopathologischer sowie kognitiver Defekte zu verhindern oder zu reduzieren. Im vorliegenden Projekt sollen drei Strategien der antiepileptogenen Intervention verglichen werden: Neuroprotektion, Entzündungshemmung und Neuromodulation. In einer ersten Untersuchungsphase sollen hierfür etablierte Modelle der Temporallappenepilepsie an Ratte oder Maus verwendet werden, bei denen sich Epilepsie nach einem chemisch oder elektrisch induzierten Status epilepticus entwickelt. In einer weiteren Untersuchungsphase soll dann die wirksamste antiepileptogene Behandlungsstrategie an Hunden nach schweren Hirnverletzungen klinisch geprüft werden.

Results:

Hirninsulte durch Schädel-Hirn-Traumen (z.B. nach Unfällen), Infektionen, Hirntumoren oder zerebrale Blutungen führen bei einem Teil betroffener Patienten nach einer Latenzzeit zu sekundären (symptomatischen) Epilepsien. Die der Entstehung von Epilepsien zugrunde liegenden Veränderungen werden unter dem Begriff Epileptogenese zusammengefasst und sind durch entzündliche, neurodegenerative sowie funktionelle neuronale Veränderungen charakterisiert. Da sich diese Veränderungen überwiegend erst langsam nach dem initialen Hirninsult entwickeln, gibt dies die Möglichkeit, pharmakologisch in die Prozesse der Epileptogenese einzugreifen, um die Entwicklung spontaner epileptischer Anfälle, neurodegenerativer Veränderungen und psychopathologischer sowie kognitiver Defekte zu verhindern oder zu reduzieren. Im hier beschriebenen Projekt wurden drei Strategien der antiepileptogenen Intervention verglichen: Neuroprotektion, Entzündungshemmung und Neuromodulation. Hierfür wurden etablierte Modelle der Temporallappenepilepsie an Ratten und Mäusen verwendet, bei denen sich Epilepsie nach einem chemisch oder elektrisch induzierten Status epilepticus entwickelt. Mit keiner der genannten Strategien konnte die Entwicklung einer Epilepsie verhindert werden, jedoch kam es zu krankheitsmodifizierenden Effekten. So wirkten alle drei Strategien unterschiedlich stark neuroprotektiv, teilweise war die Schwere epileptischer Anfälle reduziert, und Verhaltens- oder Gedächtnisveränderungen, die mit Epilepsie assoziiert sind, wurden reduziert oder verhindert. In Vorbereitung der Translation in die Klinik wurden in Kooperation mit Teilprojekt 2 (Arbeitsgruppe Tipold/Stein) Untersuchungen zum Risiko der Epilepsientstehung nach Schädelhirntraumata Schädelhirntraumen beim Hund durchgeführt. Wir erwarten, dass die Erfahrungen dieses Projekts die Suche nach wirksamen Strategien der Epilepsieprävention fördern werden. Nach unseren Erfahrungen wird es nicht möglich sein, eine Epilepsie durch Verabreichung einer einzelnen Substanz nach einem Hirninsult zu verhindern, jedoch könnten rational gewählte Kombinationen von Substanzen mit unterschiedlichen Mechanismen erhebliche Vorteile bieten.

Cooperation Partners:

Prof. Christoph Fahlke (Institut für Neurophysiologie, MHH) Kooperation zur Bedeutung der durch Epileptogenese veränderten Funktion von GABA-Rezeptor-assoziierten Chlorid-Kanälen

Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 490.000 EUR

Project Details:
Kaum ein anderes Organsystem weist ein so limitiertes Regenerationspotential auf wie das Zentralnervensystem (ZNS), so dass neurodegenerative Erkrankungen zu bleibenden neurologischen Defiziten führen. Das therapeutische Potenzial herkömmlicher Therapien bei degenerativen Erkrankungen des ZNS ist sehr begrenzt. Zwei viel versprechende neue Therapieansätze sind die Zelltransplantation, bei der Nerven- oder Gliazellen bzw. ihre Vorläufer mit dem Ziel einer strukturellen und funktionellen Reorganisation Verwendung finden, sowie die fokale Pharmakotherapie, die insbesondere bei pharmakoresistenten Epilepsien den Vorteil bietet, die Blut-Hirn-Schranke zu umgehen und zudem unerwünschte Nebenwirkungen zu minimieren. Im Rahmen des Teilprojekts sollen zwei Bereiche der Zelltransplantation im Mittelpunkt stehen: (a) die Transplantation kaniner olfaktorischer Hüllzellen bzw. Schwann-Zellen bei traumatischen Rückenmarkserkrankungen und (b) die Transplantation hemmender Neurone oder neuronaler Precursor bei Epilepsien. Für beide Bereiche sollen zunächst Rattenmodelle verwendet werden, um weitere Grundlagen für die klinische Anwendung dieses Therapieansatzes beim Hund zu schaffen. Dabei sollen sowohl die funktionelle Effizienz der Transplantation, das Verhalten der transplantierten Zellen im Wirtsorganismus (Überleben und Integration in bestehende Netzwerke), sowie der Einfluss auf das Wirtsgewebe und dessen Regeneration untersucht werden.
Hinsichtlich der fokalen Pharmakotherapie geht es um die Etablierung geeigneter Zielregionen und Methoden für die chronische intrazerebrale Substanzapplikation.

Results:

Backofen-Wehrhahn B., Gey L., Bröer S., Petersen B., Schiff M., Handreck A., Stanslowsky N., Scharrenbroich J., Weißing M., Staege S., Wegner F., Niemann H., Löscher W., Gernert M. (2018) Anticonvulsant effects after grafting of rat, porcine, and human mesencephalic neural progenitor cells into the rat subthalamic nucleus. Exp. Neurol. 310:70-83

 

Gey L., Gernert M.*, Löscher W.* (2016) Continuous bilateral infusion of vigabatrin into the subthalamic nucleus: effects on seizure threshold and GABA metabolism in two rat models. Neurobiol. Dis. 91:194-208. [doi: 10.1016/j.nbd.2016.03.01] *These authors contributed equally as corresponding authors.

 

Handreck A., Backofen-Wehrhahn B., Bröer S., Löscher W., Gernert M.* (2014) Anticonvulsant effects by bilateral and unilateral transplantation of GABA-producing cells into the subthalamic nucleus in an acute seizure model. Cell Transplant. 23:111-132. [http://dx.doi.org/10.3727/096368912X658944]

 

Bröer S., Backofen-Wehrhahn B., Bankstahl M., Gey L., Gernert M.*, Löscher W.* (2012) Vigabatrin for focal drug delivery in epilepsy: bilateral microinfusion into the subthalamic nucleus is more effective than intranigral or systemic administration in a rat seizure model. Neurobiol. Dis. 46:362-376. [http://dx.doi.org/10.1016/j.nbd.2012.01.017] *These authors contributed equally as corresponding authors.

https://doi.org/10.1016/j.expneurol.2018.09.004

Cooperation Partners:

Mitantragstellerin:

Priv.-Doz. Dr. Christine Radtke (Klinik für Plastische, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, MHH)

Kooperationspartner:

Prof. Dr. Jeffery Kocsis (Yale University School of Medicine, Dept. of Neurology, New Haven, CT, USA)

Prof. Dr. Heiner Niemann (Inst. für Nutztiergenetik, Friedrich-Loeffler-Institut, Mariensee)

Priv.-Doz. Dr. Florian Wegner (Klinik für Neurologie, MHH, Hannover)

Dr. William Freed (Cellular Neurobiology Research Branch, NIDA IRP, NIH Baltimore, MD, USA)

Dr. Kerry W. Thompson (Occidental College and Dept. of Neurology, UCLA, CA, USA)

Prof. Dr. Ashok K. Shetty (Inst. for Regenerative Medicine, Texas A&M Health Science Center, Temple, TX, USA)

Funding: DFG (FOR 1103) BI262/16-1 BI262/16-2, 577.867 EUR

Project Details:
Die verzögerten degenerativen Prozesse nach einer traumatischen Rückenmarksverletzung (SCI) eröffnen ein therapeutisches Zeitfenster, in dem durch pharmakologische Behandlung die sekundären Schädigungen reduziert werden könnten Dieser sekundäre Zelltod resultiert aus oxidativen Reaktionskaskaden, an denen Stickstoffmonoxid (NO) beteiligt ist. NO ist ein atypischer Botenstoff, der durch Aktivierung der löslichen Gyanylyzyklase (sGC) die Bildung von cGMP stimuliert. Die NO/cGMP Signaltransduktion ist ein positiver Regulator der Zellmotilität, der möglicherweise Gliazellen zur Wundreparatur mobilisiert. Ein weiterer gasförmiger Botenstoff ist CO, der durch Hämoxygenasen (HO) gebildet wird. Hämoxygenase/CO hemmt den oxidativem Stress und wirkt neuroprotektiv. In Zellmigrations- und Phagozytoseassays soll an einer mikroglialen Zelllinie und an primärer kaniner Mikroglia eine Modulation der NO/cGMP durch die HO/CO Signalkaskade gezeigt werden. Mittels FRET Sensoren wird die NO und CO induzierte cGMP Synthese in Mikroglia- und humanen NT2-Zellen visualisiert und die Hypothese getestet, dass beide Signalkaskaden an der sGC interagieren. Induzierbare NO-Synthase wird immunzytochemisch im durch SCI geschädigten kaninen Rückenmark lokalisiert. Auf einem permissiven Biosubstrat werden das Auswachsen und die Myelinisierung von humanen NT2 Neuronen durch kanine Gliazellen ausgetestet.

Results:

http://gepris.dfg.de/gepris/person/1003013

Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 114.600 EUR

Project Details:
Die diätetische Stickstoff-(N)-Aufnahme bei Wiederkäuern muss den endogenen Bedarf für den N-Haushalt des Wirtstieres und den N-Bedarf der Pansenmikroben decken. Gleichzeitig stellt die Belastung der Umwelt durch den N-Eintrag mit den Ausscheidungen der Wiederkäuer ein Problem dar. Aufgrund von Recycling-Mechanismen kann der Wiederkäuer jedoch Harnstoff als endogene N-Quelle nutzen. Eine Restriktion der diätetischen N-Zufuhr würde den N-Eintrag in die Umwelt verringern und könnte von den Wiederkäuern toleriert werden, wenn gleichzeitig die Kompensationsfähigkeit über die Recyclingprozesse nicht überschritten wird. In Rahmen dieses Projektes wird diese Kompensationsfähigkeit im N-Haushalt wachsender Ziegen untersucht. Beim monogastrischen Tier ist bekannt, dass die Restriktion der diätetischen N-Zufuhr auch gravierende Konsequenzen für den Elektrolythaushalt hat. Unter diätetischer N-Restriktion wird mit Hilfe von Bilanzversuchen, Untersuchungen des mikrobiellen Vormagenstoffwechsels und molekularer Charakterisierung der Regulationsprozesse im Netzwerk von N- und Elektrolythaushalt angestrebt, bei der Versorgung des Wiederkäuers mit Nahrungsproteinen eine bessere Charakterisierung und Quantifizierung der Balance zwischen Tiergesundheit und dem Umwelteintrag von N zu finden.

Results:

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/kraushaarj_ws14.pdf

http://gepris.dfg.de/gepris/projekt/154279969

Cooperation Partners:

Prof. Dr. KH. Südekum, Institut für Tierernährung, Universität Bonn

Project Details:
Der Energiebedarf der Milchkuh ist besonders zu Beginn der Laktation sehr groß, so dass sich eine negative Energiebilanz entwickelt, die das Risiko des Tieres zu erkranken deutlich erhöht. Das Fettgewebe ist massgeblich an der Bereitstellung von Energie beteiligt, indem aus dem gespeicherten Fett Fettsäuren ins Plasma freigesetzt werden. Dabei ist die Rolle der subkutanen und abdominalen Fettdepots bei der Milchkuh nicht ausreichend bekannt. Beim Menschen weiß man, dass die unterschiedlichen Fettdepots auch deutlich differierende Bedeutung für den Gesamtstoffwechsel haben. Ziel diese Studie ist es, die Bedeutung der verschiedenen Fettgewebe bei der Milchkuh im Hinblick zunächst auf ihren Fettstoffwechsel zu untersuchen. Dazu werden die Expression von molekularen Markern der Lipolyse und Lipogenese in Abhängigkeit von Kalbung, einsetzender Laktation und Konzentratversorgung in subkutanem und retroperitonealem Fettgewebe bei gesungen Milchkühen untersucht. Erwartet werden Erkenntnisse über die Feinregulation des Fettgewebsstoffwechsels in dieser energetisch so sensiblen Phase, die dazu beitragen sollen, mögliche Wege von Stoffwechselentgleisungen bei Milchkühen besser zu erfassen.

Results:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22541476

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25497790

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21854923

Cooperation Partners:

Prof. Dr. Sven Dänicke, FLI Braunschweig

Prof. Dr. Helga Sauerwein, ITW Bonn

Dr. Manfred Mielenz, FBN Dummerstorf