Overview of research projects

Project Details:
Die Spermienchromatinstruktur als Parameter der Spermaanalyse wurde erstmals 1980 von Evenson et al. vorgestellt. Das dazu verwendete Testverfahren, der sogenannte Spermienchromatinstruktur Assay (SCSA) prüft die Anfälligkeit der Spermienkern-DNA gegenüber Denaturierung in-situ. Er wurde an Spermien von Mensch, Maus und Rind mittels Durchflusszytometrie durchgeführt. Der Anteil chromatininstabiler Spermien (%) charakterisiert unmittelbar die im Spermienkopf befindliche Kernsubstanz. Neben der Durchflusszytometrie hat sich die Fluoreszenzmikroskopie als Verfahren zur Erfassung chromatininstabiler Spermien von Mensch, verschiedenen Nagern und Rind bewährt.
Erste Untersuchungen an Hundespermien wurden mit Hilfe des von Acevedo (2001) entwickelten modifizierten fluoreszenzmikroskopischen SCSA durchgeführt (Biege 2004; Biege et al. 2005). Als Samenspender dienten neben neun institutseigene Beagle-Rüden sowie 31 Rüden anderer Rassen mit unterschiedlichem Fertilitätsstatus. Innerhalb der Beaglegruppe betrug der in schockgefrorenem Sperma untersuchte mittlere Anteil chromatininstabiler Spermien aus vier Ejakulaten pro Rüde 1,0 ±1,6 % bis 7,5 ±5,0 % bei einer Schwankungsbreite von 0,0 bis 15,0 %. Als international anerkanntes Verfahren zur Analyse der Spermienchromatinstruktur steht die Durchflusszytometrie im Vordergrund. Die beim Hund erhobenen, unveröffentlichten Daten beschränken sich derzeit auf eine Gruppe von 40 ca. einjährigen Beaglerüden mit normaler Beschaffenheit von Hoden und Nebenhoden sowie Normospermie. Bei diesen Tieren betrug der mittlere Anteil chromatininstabiler Spermien in insgesamt 70 schockgefrorenen Ejakulaten 2,7 % (Variationsbreite: 0,7 bis 8,1 %).
Im Gegensatz zu den Nutztierarten Rind und Schwein, bei welchen die zur Zucht verwendeten Vatertiere aus Gründen der Wirtschaftlichkeit seit Jahrzehnten im Hinblick auf ihre Fruchtbarkeit selektiert werden und somit ausschließlich hoch fertile Tiere zur Zucht eingesetzt werden, deren Sperma sich zudem für die Samenkonservierung, beim Rind die Tiefgefrierkonservierung eignet, wird der Fruchtbarkeit bei der Tierart Hund keine oder allenfalls nachrangige Bedeutung bei der Auswahl ihrer Zuchttiere beigemessen. Aufgrund dessen sind vielfältige Erkrankungen der Hoden, Nebenhoden und Prostata zu finden, die sich auf unterschiedlichste Weise auf die Fruchtbarkeit auswirken. Der Status des Hundes als Individualtier und der daraus resultierende hohe ideelle Wert für die Besitzer von Zuchtrüden bedingen die Notwendigkeit einer weitgehenden Diagnostik. Sie beinhaltet neben der Andrologischen Grunduntersuchung mit Adspektion und Palpation der Genitalorgane, der Prüfung der Begattungsfähigkeit und der biologischen Samenuntersuchung in annähernd allen Fällen die sonographische Untersuchung der Hoden, Nebenhoden und der Prostata. Auf diese Weise können auch Befunde erhoben werden, die der Palpation nicht zugänglich sind (z.B. kleine Hodentumore und -zysten, Prostatazysten, -abszesse und -tumore) oder im Rahmen der klinischen Untersuchung nur unzureichend erfasst werden können. Darüber hinaus werden mikrobiologische Untersuchungen (bakteriologisch, virologisch) zur Feststellung der Krankheitsätiologie eingeleitet.
Von der Einbeziehung des Spermienchromatinstrukturassays in die andrologische Diagnostik beim Hund sind wertvolle zusätzliche Informationen über ursächliche Hintergründe einer Sub- oder Infertilität zu erwarten. Hierzu bedarf es jedoch zunächst der Erarbeitung von Referenzwerten bei geschlechtsgesunden, fertilen Tieren sowie der Klärung folgender Fragestellungen:
Besteht ein ursächlicher Zusammenhang zwischen bestimmten Erkrankungen von Hoden, Nebenhoden und Prostata (z.B. Orchitis/Epididymiditis, Hodentumor, Prostatitits, benigne Prostatahyperplasie) und der Stabilität des Spermienchromatins?
Welche der üblichen spermatologischen Parameter stehen in Beziehung zur Stabilität des Spermienchromatins? Haben hohe Außentemperaturen einen Einfluss auf die Chromatinstruktur von Hundespermien? Wird die Chromatinstruktur von Hundespermien durch eine hohe Samenentnahmefrequenz verändert?

Results:

Gosk M, Eschricht F, Knoche I, Waberski D, Bollwein H, Günzel-Apel AR. Chromatin status of dog spermatozoa with regard to semen quality. Reprod Dom Anim 2007; 42: 70-71 (Abstr. OC4A), 11th Annual Conference of the European Society for Domestic Animal Reproduction (ESDAR) am 21./22. September 2007 in Celle, Germany

Funding: ohne Drittmittelfinanzierung

Project Details:
Der Befall der Schafe mit Magen-Darm-Strongyliden (MDS) stellt eines der größten Probleme bei der Weidehaltung dar und führt jedes Jahr zu zahlreichen Tierverlusten und finanziellen Einbußen. Resistenzen gegen einzelne Wirkstoffgruppen der Anthelminthika (AH) wie auch Mehrfachresistenzen sind weltweit beschrieben und machen in verschiedenen Regionen der Welt die Lämmeraufzucht auf der Weide nahezu unmöglich. In Deutschland ist eine weite Verbreitung von Resistenzen der MDS gegen Benzimidazole (BZ) durch mehrere regional begrenzte Untersuchungen bereits nachgewiesen. Bei eigenen Untersuchungen in Niedersachsen konnte bei 2/3 der Bestände mittels Eizahlreduktionstest nachgewiesen werden. In einer Folgeuntersuchung zur Resistenzsituation gegenüber makrozyklischen Laktonen wurde bei 9 von 53 untersuchten Betrieben aus verschiedenen Bundesländern eine verminderte Wirksamkeit von Moxidectin festgestellt.
Weiter Untersuchungen zur Resistenzsituation von Magen-Darm-Strongyliden der Schafe gegenüber Levamisol sind in Vorbereitung

Results:

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/perbixc_ws08.pdf

Funding: Fa. Intervet Deutschland

Project Details:
Die Entwicklung und Zurückbildung des subkutanen peripartalen Euterödems wird durch die ultrasonographisch bestimmte Dicke der Ödemschicht untersucht. Hierzu werden bei 10 Tieren tägliche Messungen an unterschiedlichen Lokalisationen der einzelnen Euterviertel in einem Zeitraum von 14 Tagen ante partum bis 14 Tagen post partum vorgenommen. In einem zweiten Ansatz wird untersucht, ob die Gabe eines Diuretikums einen Einfluß auf die Rückbildung eines Euterödems hat. Als Vergleichsgruppe dient eine Gruppe von mit physiologischer NaCl-LÖsung behandelten Tieren.

Cooperation Partners:

keine

Funding: DAAD

Project Details:
Nach methodischer Vorbereitung imHerbst 2004 wurde in 2005 die epidemiologische Studie im Stadtgebiet Hannover realisiert, in deren Verlauf er insgesamt ca. 8000 Zecken aus 12 Beprobungsflächen im Stadtgebiet Hannover gesammelt wurden. In diesem Feldteil sind alle vorher mit den Epidemiologen im Probenplan definierten Orte jeweils achtmal im Verlauf der Vegetationsperiode zwischen März und Oktober besucht worden. Neben statistischer und epidemiologischer Auswertung wird der laufende Projektabschnitt als methodischen Vergleich zur klassischen mikroskopischen Diagnostik, die während der Feldphase bereits durchgeführt wurde, die vergleichende molekularbiologische Borreliendiagnostik beinhalten. Dazu werden ca. 3000 Zecken mit einer vorher im Institut validierten speziesdifferenzierenden PCR untersucht. Diesem für diese Probenmenge angesetzten Zeitraum von 6 Monaten folgt dann schließlich die zusammenfassende Auswertung, in deren Rahmen auch die Dissertationsschrift angefertigt werden wird.

Funding: Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft, Verbraucherschutz und Landesentwicklung, 339.000 EUR

Project Details:
Schwarzwild ist die produktivste heimische Schalenwildart (etwa 200% oder mehr des Frühjahrsbestandes). Zur Prognostizierung der Bestandsentwicklung ist die jährliche Erfassung der Reproduktionsrate des weiblichen Schwarzwildes unabdingbar.
Insbesondere werden folgende Fragestellungen abgeklärt:
Wie groß ist der Anteil beschlagener Bachen im Untersuchungszeitraum? Wie stark ist die Reproduktionsleistung der Frischlinge, Überläuferbachen und mehrjährigen Bachen bzw. wie viele Früchte beinhalten im Mittel die einzelnen Trachten?
Mit welcher prozentualen Zuwachsleistung muss in der Sauenpopulation im Folgejahr gerechnet werden?
Die Notwendigkeit einer Abschätzung der Wilddichte wird durch die aktuelle Diskussion um Bestandshöhen und Schweinepest überdeutlich.
Die Ergebnisse der 5. Intern. Wildschwein-Fachtagung in Krakau/Polen (2004) zeigen deutlich, dass bislang probate Zählmethoden zur Erfassung der Sauenpopulation in den sehr unterschiedlichen Lebensräumen nur ansatzweise zur Verfügung stehen.
Aus diesem Wissensdefizit heraus ergibt sich die Notwendigkeit der Suche nach einer objektiven Methode bzw. nach einem praxistauglichen Wildschwein-Monitoring.

Methoden zur Erprobung:
Zählungen mit einer Wärmebildkamera
Anwendung des Losungszählverfahrens

Funding: DFG und Eigenmittel

Project Details:
Die Fledermausart Megaderma lyra besitzt ein umfangreiches Repertoire von Soziallauten, die in spezifischen Verhaltenskontexten Verwendung finden. Um zu untersuchen, ob eine spontane Kategorisierung von Sozialrufen allein aufgrund der Lautäußerung und unabhängig vom Verhaltensdisplay möglich ist, wird das von uns an Fledermäuse angepasste Habituations-Dishabituationsparadigma eingesetzt. Dabei habituiert das Tier zunächst auf eine Rufklasse, d.h. die Ausprägung der Hinwendungsreaktion der Fledermaus zum Lautsprecher nimmt während repetitiver Darbietung ab, bis sie nicht mehr wahrnehmbar ist. Zur Dishabituation wird dann ein Ruf einer anderen Klasse angeboten. Wird diese Rufklasse vom Tier spontan anders kategorisiert als die Klasse der Habituationsstimuli, erfolgt eine erneute und deutliche Hinwendungsreaktion. In unserem Projekt werden Rufpaare unterschiedlichen affektiven Gehalts reziprok getestet, z.B. Aggressionsrufe/Ventralkontaktlaute. Treten bei diesem reziproken Versuchsansatz unterschiedlich ausgeprägte Reaktionen auf die Dishabituation auf, ist das ein Hinweis darauf, dass die Tiere die Rufe nicht nur auf Grund ihrer unterschiedlichen akustischen Struktur verschieden kategorisieren, sondern auch affektiv bewerten.

Cooperation Partners:

Prof. Dr. Sripathi, Dept. Of Animal Behaviour and Physiology, Madurai Kamaraj University, Madurai, Indien

Dr. W.B. Yapa, Dept. of Zoology, University of Colombo, Sri Lanka

Funding: Industriepartner

Project Details:
Die Proteine Paramyosin, Superoxiddismutase, Proteindissulfid-Isomerase und Phenylethanolamin-N-Methyltransferase des Rinderlungenwurms sollen auf Ebene von genomischer und cDNA sowie auf Proteinebene charakterisiert werden. Ferner ist vorgesehen, die Expressionsrate bei verschiedenen Entwicklungsstufen dieses Parasiten zu ermitteln. Die gewonnenen Erkenntnisse können unter anderen der Herstellung einer rekombinanten Vakzine gegen den bovinen Lungenwurm oder als Grundlage von Diagnostika dienen.

Funding: Industrie

Project Details:
Hackfleisch nimmt, u.a. auch durch die Verzehrsgewohnheiten in Deutschland (z.T. Rohverzehr) und der teilweise sorglosen Handhabung der Verbraucher von SB-verpackten Waren, bei der Übertragung der Keime auf den Menschen eine herausragende Stellung ein. Häufigste Verursacher von durch Hackfleisch bedingten Infektionen des Menschen sind Salmonellen, aber auch über Kontaminationen mit Yersinien, die durch infizierte Schweinebestände eingetragen werden, wird zunehmend berichtet. Neben den lebensmittelliefernden Tieren und deren Schlachtung gelten vor allem die Zubereitung und die Lagerung von Hackfleisch als mikrobiologisch sensible Bereiche. In bezug auf die Produkthaftung muß damit für den Hersteller von verpacktem Hackfleisch eine möglichst hohe Risikoabsicherung erreicht werden, bei gleichzeitig wettbewerbsfähigen Fristen für das Inverkehrbringen des Produktes. Es werden daher am Beispiel des Schweinehackfleisches in SB-Verpackungen verschiedene technologische Strategien unter Berücksichtigung des europäischen Zusatzstoffrechts (z.B. modifizierte Schutzgase, Genußsäuren, Mischtechniken u.ä.) entwickelt und deren mikrobielle und sensorische Wirkung kritisch anhand kultureller Beimpfungsfversuche (Salmonella Typhimurium, Yersinia enterocolitica) bzw. Farb- und Texturmessungen bewertet. Dabei wird insbesondere beurteilt, inwieweit sich ein Ausschluß dieser Keime in verpacktem Hackfleisch erreichen läßt, um die hohen Zielvorstellungen an die gesundheitliche Sicherheit und Risikoabschätzung dieser Produkte in Übereinstimmung zu bringen. Die Handhabung des Verbrauchers (Unterbrechung der Kühlkette) wird zusätzlich in einem "worst-case""-Szenario in den Untersuchungen berücksichtigt. Dieses Forschungsvorhaben ist in das Arbeitsgebiet der Fleischtechnologie mit spezieller Ausrichtung auf die Technologie der Convenience-Produkte und deren Verpackungstechnologie einzustufen. Der Einsatz neuer Zutaten, die den technologischen Wünschen der Hersteller an Farbstabilität und Konsistenz genauer entsprechen und modifizierter Verpackungstechnologien (Modified Atmospere Packaging), die die Haltbarkeit schonender verlängern können, leisten einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung des Genuß-, Gebrauchs- und Gesundheitswertes von Schweinehackfleisch in SB-Verpackungen. Die sensorische Produktqualität zur Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit tritt dabei verstärkt in den Mittelpunkt der geplanten technologischen Innovationsprozesse. "

Funding: 50.000 EUR

Project Details:
In diesem Projekt werden 30 Kühe aus der Milchviehherde des Lehr- und Forschungsgutes Ruthe in definierten Abständen zur Klauenpflege und zur Abkalbung über einen Zeitraum von mindestens 6 Monaten untersucht. Dabei wird die Druckverteilung unter den Klauen gemessen und verschiedene Körper- und Klauenmaße ermittelt. Insbesondere soll untersucht werden, welche Faktoren zu der Überbelastung der Außenklaue der Hintergliedmaße beitragen. Hier werden Form und Größe des Euters, die Art der Fortbewegung sowie die Laktationsnummer als mögliche Einflussfaktoren auf die Druckverteilung zwischen den Klauen einer Hintergliedmaße in die Studie einbezogen.

Project Details:
Bei der Diagnostik von Nasenerkrankungen des Hundes kann eine definitive Diagnose zurzeit meistens nur durch die Kombination verschiedener Untersuchungsmethoden gestellt werden. Kernspintomographische Untersuchungen werden als sinnvoll bei der Diagnostik nasaler Erkrankungen des Hundes erachtet. Bisher gibt es jedoch keine systematischen Untersuchungen zur Bildqualität bei der MRT der Hundenase. Insbesondere ist bisher nicht untersucht worden, welche MRT-Sequenzen am besten für die Darstellung der Hundenase geeignet und welche anatomischen Details bzw. pathologischen Veränderungen erkennbar sind.

Cooperation Partners:

Dipl. Ing. Ingmar Wuttke, MR Produkt- und Applikations-Spezialist, Siemens AG

Dr. med. Christian R. Habermann, Radiologisches Zentrum, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf

Dr. med. Erck Elolf, Neurochirurgische Klinik, Klinikum Hannover Nordstadt