Overview of research projects

Clinics/Institutes:
Field Station for Epidemiology in Bakum
Institute for Biometry Epidemiology and Information Processing (IBEI)

Project Details:
Die Mehrzahl von Krankheitsfällen bei Schweinen im Alter bis zu 25 Wochen betrifft den Respirationstrakt. Da die Behandlung dieser Erkrankungen vielfach eine intensive Anwendung von Antibiotika erfordert, ist der Weiterentwicklung von Strategien zur Prophylaxe von Atemwegserkrankungen ein besonderer Stellenwert einzuräumen. Die Bekämpfung von Atemwegserkrankungen beim Schwein wird durch das häufige Vorkommen multipler Infektionen kompliziert (Choi et al. 2003, Kim et al. 2003). Die Bewertung eines gemeinsamen Vorkommens verschiedener viraler und/oder bakterieller Erreger für die Entstehung klinisch relevanter Erkrankungen wird vielfach kontrovers diskutiert, ist aber Voraussetzung für die Entwicklung effektiver Bekämpfungskonzepte.<br><br>Untersuchungen zur Bewertung multipler Infektionen wurden bisher fast ausschließlich unter Laborbedingungen durchgeführt, wobei Tiere mit maximal zwei Erregern ko-infiziert wurden. Mit diesem Versuchsansatz war das Vorkommen von Erregerinteraktionen häufig nicht eindeutig zu belegen. Die Diskrepanz zwischen den Ergebnissen der experimentellen Untersuchungen und den Beobachtungen aus Feldbeständen werden unter dem Hinweis auf die zwangsläufig unzureichende Abbildung der vielfältigen Einflüsse im Feld durch die experimentelle Versuchsanordnung diskutiert.<br><br>In der vorliegenden Untersuchung wurden verschiedene Befunde von 1130 respiratorisch erkrankten Schweinen verknüpft, die innerhalb eines Jahres zur Routinediagnostik eingesandt wurden. In die Auswertung gehen neben Angaben zum klinischen Vorbericht, das Alter die Tiere, der Zeitpunkt der Erkrankung, der makroskopische Lungenbefund und das Ergebnis der Untersuchung von Lungengewebe auf 13 verschiedene Erreger ein. Mit der "Atemwegs-Multiplex-PCR", die acht der Erreger detektieren kann, steht der Routinediagnostik eine Methode zur Verfügung, mit der eine Vielzahl für Atemwegserkrankungen relevante Viren und Mykoplasmen in einem einzigen Test untersucht werden können. Untersuchungen, die bisher aus Kostengründen, immer auf ein sehr begrenztes Erregerspektrum beschränkt werden mussten, geben mit der Multiplex-PCR einen umfassenden Überblick über das Vorkommen der einzelnen Erreger. Die nicht in der Multiplex-PCR detektierten bakteriellen Erreger wurde mittels kultureller Standardverfahren untersucht. Die Multiplex-PCR geht von RNA aus, die aus Lungenspülproben, Lungengewebe bzw. Tupferproben von Schweinen extrahiert wird. Nach der Synthese von cDNA mittels eines random-prime Verfahrens, erfolgt die gemeinsame Amplifikation von Genfragmenten von bis zu acht Erregern simultan in einer Reak-tion. <br><br>Die Detektionsmöglichkeiten umfassen das porcine Circovirus-2, Viren des respiratorischen und reproduktiven Syndroms (PRRSV, US- und EU-Genotypen), Influenza A Virus (keine Subtypisierung möglich), das respiratorische porcine Coronavirus sowie das porcine Cytomegalievirus. Daneben werden Mycoplasma (M.) hyopneumoniae und M. hyorhinis nachgewiesen. Hinsichtlich der Nachweisgrenze zeigt sich die multiplex PCR weniger sensitiv im Vergleich zu Einzel-PCR Ansätzen, insbesondere, wenn multiple Koinfektionen mit den genannten Erregern auftreten. Bezüglich der diagnostischen Sensitivität, vergleichend getestet an 42 Proben aus der Routinediagnostik, erwiesen sich Einzel- und Multiplex-PCR jedoch als vergleichbar. In 1350 Proben von 1130 Tieren und 220 Geweben konnte nur in 415 Proben nur ein oder kein Erreger nachgewiesen werden. Bei den restlichen Untersuchen wurden bis zu sieben Erreger in einer Probe gefunden. Der Vortrag präsentiert weitere Ergebnisse und versucht Hypothesen zur Erregerinteraktion aus den Daten anzuleiten.

Cooperation Partners:

- Friedrich-Loeffler-Institut, Greifswald - Insel Riems
- Lebensmittel-, Veterinär- und Umweltuntersuchungsamt des Landes Schleswig-Holstein, Neumünster

Clinics/Institutes:
Clinic for Swine Small Ruminants and Forensic Medicine

Project Details:
In der Humanmedizin wird in der Knochenchirurgie die oszillierende Säge trotz verschiedener bekannter Nachteile als Standardinstrument zur Osteotomie eingesetzt. Das innovative Wasserabrasivstrahlverfahren, welches bereits in vielen technischen Bereichen erfolgreich genutzt wird, eröffnet die Möglichkeit zur Realisation frei definierter, hochpräziser Osteotomien ohne thermische Nebenwirkungen im non-contact-Verfahren. Am Tiermodell Schwein werden mit dieser Technik Osteotomien durchgeführt und die Knochenheilung im Vergleich zu derjenigen nach Osteotomien herkömmlicher Art mittels Röntgenuntersuchung, pathomorphologischer und histologischer Untersuchung geprüft.

Cooperation Partners:

medimplant Hannover

Funding: H. Wilhelm Schaumann Stiftung, 4.500 EUR

Clinics/Institutes:
Institute for Physiology and Cell Biology

Project Details:
Transgener Mais enthielt bis vor kurzem Antibiotika-Resistenzgene, die bakteriellen Ursprungs sind und zur Selektion transgener Keimling genutzt werden. Aufgrund der öffentlichen Diskussion um die Antibiotika-Resistenzentwicklung und die Gefährdung durch transgene Pflanzen sollte untersucht werden, inwieweit ein Transfer dieses Resistenzgens von der Pflanze in die Mikroorganismen des Pansens stattfinden kann. Über die In vitro Inkubation von Pansenmikroorganismen (RUSITEC) sollen Einflüsse des transgenen Maises auf Stoffwechselparameter der Mikroorganismen untersucht werden. Ebenso wird die Zusammensetzung der mikrobiellen Struktur über ein molekularbiologisches Verfahren erfasst.

Results:

https://www.cambridge.org/core/services/aop-cambridge-core/content/view/9258A9C54A822D42B17EC69C9088760F/S0007114506002996a.pdf/div-class-title-transgenic-maize-in-the-presence-of-ampicillin-modifies-

Cooperation Partners:

Prof. Dr. J. Heritage, Research Institute for Molecular and Cellular Biology, Faculty of Biological Sciences, University of Leeds, UK

Clinics/Institutes:
Institute for Physiology and Cell Biology

Project Details:
Die ruminale Resorption von Na, Mg und Ca kann durch luminales Chlorid stimuliert werden. Inhalt dieses Projektes ist es, mehr über die zugrunde liegenden Mechanismen dieser Interaktion zu erfahren. Mineralstoffe werden dem Futter zum Teil als C1-Salze zugesetzt und gelangen zunächst in das Reticulorumen. Damit ist eine genauere Kenntnis der Interaktionen am Epithel besonders hier von Interesse, um eine optimale Elektrolyt-Resorption zu erreichen.

Results:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16484679

Cooperation Partners:

Dr. Roger Busche, TiHo Hannover

Clinics/Institutes:
Institute for Physiology and Cell Biology

Project Details:
Die Milchdrüse der Ziege ist im Gegensatz zu der des Rindes wesentlich leistungsfähiger und regenrationsfähiger. So braucht die Ziege keine Trockenstehzeit zwischen den Laktationen, um in der nächsten Laktation auf ihre volle Milchleistung zu kommen. Die Epithelzellen der Milchdrüsenalvealen sind in der Lage große Mengen an Milchinhaltsstoffen zu sezernieren, benötigen aber für ihren eigenen Stoffwechsel große Mengen an Nährstoffen und Elektrolyten. Im Rahmen dieses Projektes werden die absorptiven Fähigkeiten der apikalen Membranen der Milchdrüse untersucht hinsichtlich der Aufnahme von Phosphat. Diese werden strukturell und funktionell charakterisiert, um den Einfluss der Laktation, der Fütterung und des Alters untersuchen zu können.

Results:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18492032

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17137815

Cooperation Partners:

Prof. Dr. H. Sauerwein, Institut für Tierwissenschaften-Physiologie und Hygiene, Universität Bonn

Clinics/Institutes:
Institute for Physiology and Cell Biology

Project Details:
Untersucht wird die Expression spezifischer Hormonrezeptoren in Abhängigkeit von der diätetischen Phosphorversorgung bei Ziegen. Darm und Niere als die Organe der P-Absorption bzw. Exkretion werden hinsichtlich ihrer adaptiven Fähigkeit geprüft, wobei auch die Targets der Hormonwirkung strukturell und funktionell erfasst werden.

Results:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18210130

Cooperation Partners:

Prof. Dr. E. Pfeffer, Institut für Tierernährung, Universität Bonn

Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 220.000 EUR

Clinics/Institutes:
Institute for Pharmacology Toxicology and Pharmacy

Project Details:
Induziertes oder spontanes Drehverhalten (engl.: circling) von Labornagern ist der am häufigsten experimentell verwendete Verhaltensparameter am Tiermodell zur Untersuchung von Hirnasymmetrien. Mit Hilfe solcher Tiermodelle konnte eine Reihe von wichtigen Erkenntnissen zur Funktion und Lateralität unterschiedlicher Hirnregionen gewonnen werden. Abnormes Drehverhalten wird als Modell für Bewegungsstörungen des Menschen genutzt. Das bekannteste Beispiel dafür ist das Ungerstedt-Modell der Ratte für den Morbus Parkinson, in dem bei Ratten nach unilateraler Läsion der dopaminergen nigrostriatalen Projektion durch pharmakologische Manipulation intensives lateralisiertes Drehverhalten ausgelöst werden kann. Spontan auftretendes, abnormes Drehverhalten wurde bei einer Reihe von Nagermutanten beschrieben; bei keiner dieser Mutanten ist jedoch das Drehverhalten lateralisiert. In den vergangenen Jahren wurden von der Arbeitsgruppe von W. Löscher zwei neue Rattenmutanten mit spontanem Drehverhalten und weiteren neurologischen Störungen, LEW/Ztm-ci2 und BH.7A/Ztm-ci3 (Gensymbol ci für circling), beschrieben. Bei beiden Mutanten ist das spontane Drehverhalten, das autosomal rezessiv vererbt wird, lateralisiert; die Mutanten unterscheiden sich jedoch erheblich in weiteren, den Phänotyp charakterisierenden Symptomen. Die bisher vorliegenden Ergebnisse zeigen, daß mit den zwei ci-Mutanten in¬teressante Tiermodelle zur Verfügung stehen, die detaillierte Untersuchungen zur Lateralisierung striataler Funktionen und zur Pathogenese hyperkinetischer Bewegungsstörungen ermöglichen. Im Rahmen des Fortsetzungsantrages sollen Phänotyp, Pathophysiologie und Modellcharakter der beiden Mutanten unter Berücksichtigung der kürzlich identifierten Kandidatengene weiter charakterisiert werden.

Results:

Im Rahmen des Projekts wurden Phänotyp, Pathophysiologie und Modellcharakter der beiden Mutanten unter Berücksichtigung der kürzlich identifierten Kandidatengene weiter charakterisiert.

Cooperation Partners:

Prof. Dr. H.J. Hedrich, Institut für Versuchstierkunde und Zentrales Tierlaboratorium der Medizinischen Hochschule Hannover
Herr Dr. A. Kaiser, Zoologisches Institut der Universität München
Privatdozent Dr. von Hörsten, Zentrum Anatomie der Medizinischen Hochschule Hannover
Prof. Dr. Michael Koch, Institut für Hirnforschung der Universität Bremen
Prof. Dr. K. Zilles, Institut für Hirnforschung der Universität Düsseldorf
Dr. José N. Nobrega, Clarke Institute of Psychiatry, Toronto, Ontario, Canada

Clinics/Institutes:
Institute of Zoology

Project Details:
Es werden allgemein-ethologische Untersuchungen an Tieren im Zoo Hannover durchgeführt (Aves, Ungulaten, Primaten). Der Schwerpunkt bildet die Beobachtung der niederen und höheren Primaten im Tropen- bzw. Urwaldhaus. Anlass und Hintergrund der Untersuchungen sind in aller Regel Fragen zur Tierhaltung, wie z.B. die Gehegenutzung oder die intra- bzw. interspezifische Kommunikation der Tiere mit Blick auf die Optimierung von Haltungsbedingungen (Gruppengröße, (Art-)Zusammensetzung, Sozialverhalten).

Clinics/Institutes:
Institute for Animal Nutrition

Project Details:
Die in modernen Bioethanol-Anlagen zur Kraftstoffgewinnung als Nebenprodukt anfallende Schlempe ist bisher keine übliche Komponente in Mischfuttermitteln für Mastgeflügel.<br>Daher soll ein aus dieser getrockneten Schlempe hergestelltes kommerzielles Produkt auf seine Eignung als Eiweißlieferant in der Geflügelfütterung im Hinblick auf Leistung, Gesundheit der Tiere und Exkrementequalität geprüft werden.<br>Zu diesem Zweck wird das Trockenschlempeprodukt in Anteilen von jeweils 5, 10 und 15 % im Vergleich zu einer Gruppe ohne diese Eiweißquelle in einem pelletierten Alleinfuttermittel eingesetzt. Dabei werden die Rp-Gehalte jeweils in allen Rationen gleich eingestellt (Ausgleich mit einem anderen kommerziellen Proteinkonzentrat).<br>Vom ersten bis zehnten Lebenstag erhalten die Broilerküken ein pelletiertes Starterfutter, darauf folgend bis zum Ende der Mast (ca. 36 Tage Mastdauer bis zu einem Mastendgewicht von 2,3 kg) das jeweilige Versuchsfutter. Während dieses Durchgangs werden in allen Gruppen täglich die Futter- und Wasseraufnahme quantifiziert sowie einmal wöchentlich die Qualität der Exkremente (TS-Gehalt, pH-Wert) und am Ende des Versuchs die zootechnischen Daten (Zuwachs, Futteraufwand, Verlustraten) ermittelt.<br>Die letzten fünf Tage des Versuchs werden jeweils fünf Tiere jeder Gruppe einzeln in Bilanzkäfigen gehalten. Dieser Versuchabschnitt wird einen klassischen Bilanzversuch zur Ermittlung der Verdaulichkeiten (organische Substanz, Protein) darstellen, der eine abschließende Bewertung des Eiweißproduktes ermöglicht.

Clinics/Institutes:
Institute for Animal Nutrition

Project Details:
Diese Arbeit an Amazonen zielte primär auf die Bestimmung der endogenen unvermeidlichen Verluste an den Mengenelementen Calcium, Phosphor, Magnesium, Natrium, Kalium und Chlorid über die Exkremente. Auf Grundlage dieser endogenen unvermeidlichen Verluste ist es möglich, mittels der faktoriellen Bedarfsableitung den Mindestbedarf an den genannten Elementen für diese Spezies abzuleiten.<br>Zu diesem Zweck wurde eine Bilanz durchgeführt, bei der die Tiere ein mengenelementfreies Versuchsfutter erhielten. Für die Versuche standen fünf Amazonen (Amazona spp.) beiderlei Geschlechts zu Verfügung. Das Versuchsfutter bestand aus reinen Energieträgern (Stärke, Öl, Zucker, Sirup), das entsprechend den Empfehlungen für Nutzgeflügel mit Vitaminen, Spurenelementen und Aminosäuren supplementiert wurde. <br>Der eigentliche Versuch gliederte sich in drei Abschnitte: im ersten Abschnitt (vier Tage) wurde eine handelsübliche Sämereienmischung, im zweiten und dritten Abschnitt (insgesamt neun Tage) das mengenelementfreie Versuchsfutter angeboten. Die täglichen Futter- und Wasseraufnahmen sowie die abgesetzten Exkrementemengen wurden quantifiziert und das Futter wie auch die Exkremente auf ihren Trockensubstanz- (TS), Stickstoff- (N; Analyse nach Dumas), Rohasche- (Ra) und den Harnsäuregehalt (Hs; Analyse erfolgte enzymatisch-photometrisch) analysiert. Zudem wurden erfolgte eine Quantifizierung der Mengenelemente im Futter, den Exkrementen und im Blutplasma (Ca, Mg: Atomabsorption; P: colorimetrisch bzw. photometrisch; K, Na: Flammenemission; Cl: Fällungstitration). Bei der Ermittlung der Verdaulichkeiten der organischen Substanz und des Rohproteins erfolgte eine Korrektur um die in den Exkrementen enthaltene Harnsäure.