Overview of research projects

Funding: Gesellschaft der Freunde, 18.000 EUR

Project Details:
In human medicine caesarean section seemed to be a risk factor for the development of immunologic and metabolic diseases in children, which can be partially counteracted with "vaginal seeding", the exposure of the offspring to maternal vaginal fluids directly after caesarean section. The aim of this study was to investigate the effect of "vaginal seeding" on early calf health born via caesarean section.

Cooperation Partners:

FLI Braunschweig, Institut für Tierernährung, Prof. Deanicke, F. Billenkamp

Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 354.500 EUR

Project Details:
Etwa 30% aller Epilepsie-Patienten gelten als pharmakoresistent, d.h. sie zeigen Anfälle trotz optimal eingesetzter Antiepileptika. Klinisch angewendete Alternativen zur systemischen Pharmakotherapie sind limitiert, z.B. die chirurgische Fokusresektion durch multifokale Epilepsien oder durch eine unklare Fokuslage. Die Entwicklung alternativer Behandlungsstrategien wie der intrazerebralen Pharmakotherapie mit einer zielgerichteten Modulation fokusferner Schlüsselregionen des epileptischen Netzwerks stellt daher eine bedeutsame Herausforderung in der Epilepsietherapie dar. Unter Umgehung der Blut-Hirn-Schranke können dabei lokal im Gehirn höhere Wirkstoffkonzentrationen erreicht werden und dabei systemische Nebenwirkungen minimiert werden. Ziel des Projekts ist die Weiterentwicklung der intrazerebralen Mikroinfusion rational ausgewählter Wirkstoffe mit unterschiedlichem Wirkmechanismus zur zielgerichteten Behandlung pharmakoresistenter Epilepsien.

Results:

MacKeigan D., Feja M., Gernert M. (2024) Chronic intermittent convection-enhanced delivery of vigabatrin to the bilateral subthalamic nucleus in an acute rat seizure model. Epilepsy Res. 199:107276.

[doi: 10.1016/j.eplepsyres.2023.107276]

 

MacKeigan D., Feja M., Meller S., Deking L., Javadova A., Veenhuis A., Felmy F., Gernert M. (2023) Long-lasting antiseizure effects of chronic intrasubthalamic convection-enhanced delivery of valproate. Neurobiol. Dis. 187:106321.

[doi: 10.1016/j.nbd.2023.106321]

 

Gernert M., MacKeigan D., Deking, L., Kaczmarek E., Feja M. (2023) Acute and chronic convection-enhanced muscimol delivery into the rat subthalamic nucleus induces antiseizure effects associated with high responder rates. Epilepsy Res. 190:107097.

[doi: 10.1016/j.eplepsyres.2023.107097]

 

Feja M., Meller S., Deking L.S., Kaczmarek E., During M.J., Silverman R.B., Gernert M. (2021) OV329, a novel highly potent γ-aminobutyric acid aminotransferase inactivator, induces pronounced anticonvulsant effects in the pentylenetetrazole seizure threshold test and in amygdala-kindled rats. Epilepsia 62:3091-3104.

[doi: 10.1111/epi.17090]

https://doi.org/10.3390/pharmaceutics12121134

Cooperation Partners:

Prof. Dr. Richard B. Silverman (Dept. of Chemistry, Northwestern University, Evanston, IL; U.S.A.)

Matthew J. During (Ovid Therapeutics, New York, New

York, USA)

Funding: Houston Zoo, United States DAAD (reinvitation fellowship to RR), 2.364 EUR

Project Details:
The aims of this project are to: determine the limits of the distribution M. gerpi by sampling captured mouse lemurs at varying distances from Sahafina; we use molecular methods to confirm the taxonomic status of all captured mouse lemurs in the study region; determine the sensitivity of M. gerpi to habitat degradation; and based on these findings, formulate recommendations for this species' effective conservation. The chief outcomes of the project will be 1) clarification of the distribution of M. gerpi, and 2) formulation of a conservation action plan for M. gerpi, which will be used to update its IUCN status, and which will be enacted through separately-funded conservation activities including community outreach.

Results:

Rakotondravony, R.; Schüßler, D.; Rovanirina, V.S.R.; Ratsimbazafy, J.; Radespiel, U. (2023): Variation in abundance and habitat use of the Critically Endangered Microcebus gerpi across its fragmented range. Am. J. Primatol., 85(11), e23553. https://doi.org/10.1002/ajp.23553

Van Elst, T.; Schüßler, D.; Rakotondravony, D.; Rovanirina, V.S.T.; Veillet, A.; Hohenlohe, P.A.; Ratsimbazafy, J.H.; Rasoloarison, R.M.; Rasoloharijaona, S.; Randrianambinina, B.; Ramilison, M.L.; Yoder, A.D.; Louis, E.E. Jr.; Radespiel, U. (2023): Diversification processes in Gerp's mouse lemur demonstrate the importance of rivers and altitude as biogeographic barriers in Madagascar's humid rainforests. Ecol. Evol., 13: e10254. https://doi.org/10.1002/ece3.10254

Cooperation Partners:

Prof. Dr. Jonah Ratsinbazafy, University of Antananarivo, Madagascar

Dr. Romule Rakotondravony, Universitity of Mahajanga, Madagascar GERP (Groupe d´étude et de recherches sur les primates de Madagascar)

Funding: Alexander-von-Humboldt-Stiftung, 70.000 EUR

Project Details:
Medical research on diseases mediated by microbial organisms has been severely hindered by reliable strain identification. The main reason simply is: More than 90% of all microorganisms have not been identified yet and traditional identification methods have routinely been grouping genetically diverse strains into the same category. Can one understand the differences in action between arsenic enriched water and normal tap water (which look the same) if you think they are the same? The answer is no, it would be better to have a reliable unambiguous identification system for all clear liquids, no matter how small the difference. Such a system has been developed in a multi-million research network run by scientists at the AMNH, New York. This system is known as CAOS barcoding and has been successfully tested for example on insect species delimitation, insect vectors, mammals, symbiontic bacteria, rumen microflora, virus strains and others. The barcodes can be identified centrally in our lab at TiHo Hannover (and in collaboration with the AMNH, NY). The barcodes are given to the authors and the community in a web-based, easy to use data platform.

Cooperation Partners:

Prof. Robert DeSalle; Sackler Institute for Comparative Genomics, AMNH, New York)

Funding: Pfizer, 170.000 EUR

Project Details:
This first Germany-wide field study will create a dataset with monthly tick densities over a 3-year at selected sites in Germany. The data collected will serve as input data for a statistical model to predict tick density.

Cooperation Partners:

Dr. O. Kahl, tick-radar GmbH

Prof. Dr. U. Mackenstedt, Universität Hohenheim

Prof. Dr. M. Pfeffer, Universität Leipzig

Project Details:
Animal mummies from the collections of the Roemer and Pelizaeus Museum (Hildesheim) and the Museum August Kestner (Hanover) are to be examined using X-rays and computed tomography (CT). Based on the CT data, 3D prints of anatomical structures are to be created. The aim is to identify the mummified species as well as artificial changes and diseases in the animals.
A joint DFG application (after preliminary studies), special exhibitions in the participating museums and scientific publications are planned.

Cooperation Partners:

PD Dr. Hussein, Institut für Pathologie, MHH

Dr. Loeben, Museum August Kestner (Hannover)

N.N., Roemer- und Pelizaeus-Museum (Hildesheim)

Project Details:
In vorangegangenen Studien wurde die essentielle Bedeutung von Connexin 43 (Cx43) in Sertolizellen für die Spermatogenese bereits hervorgehoben. Da Untersuchungen darauf hindeuten, dass eine reziproke Regulation zwischen Keim- und Sertolizellen besteht und auch Keimzellen die Sertolizellfunktion beeinflussen können, stellt sich nun die Frage, ob ähnliche Effekte auftreten, wenn das Cx43-Gen nur in den Keimzellen ausgeknockt wird. Funktionelle Cx43-gap-junctions wurden u.a. in Spermatogonien und Spermatozyten nachgewiesen.
In diesem Projekt sollen die Auswirkungen der Deletion von Cx43 in Keimzellen auf die Hodenentwicklung und die Spermatogenese in transgenen Mäusen erforscht werden. Zu diesem Zweck wurden mittels des Cre/LoxP-Rekombinasesystems zwei konditionelle KO-Mauslinien generiert, denen das Cx43 entweder in den prämeoitischen oder in den postmeiotischen Keimzellpopulationen fehlt. Es werden Untersuchungen zur Morphologie/Ultrastruktur (Histologie/Elektronenmikroskopie) und Fertilität, zu Zell-Zell-Verbindungen und assoziierten Proteinen und Genen (IHC; WB, PCR) an männlichen KO-Tieren im Vergleich zum WT verschiedener Altersstufen durchgeführt und ggf. mit Fertilitätsstörungen des Mannes korreliert.

Results:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8348783/

Cooperation Partners:

Prof. Dr. Martin Bergmann, JLU Gießen

Prof. Dr. Marc Mesnil, Universität Poitiers, Frankreich

Prof. Dr. Anaclet Ngezahayo, Leibniz Universität Hannover

Jon Oatley, PhD, College of Veterinary Medicine Washington State University, USA

Dr. Joachim Wistuba, Universität Münster

Project Details:
Für Erkrankungen der Fußsohle von Greifvögeln und auch Eulen scheint die Durchblutung eine entscheidende Rolle zu spielen. In diesen Untersuchungen sollen mit Hilfe von Korrosionspräparaten der Gefäße mit einer makroskopischer Auswertung mit Hilfe der Fotographie und Rasterelekronenmikroskopie sowie mit Hilfe von histologischen Untersuchungen die Mikrovascularisation der Fußsohle verschiedener Greifvögel- und Eulenarten untersucht und verglichen werden.

Project Details:
Untersuchungen in der Human- und Kleintiermedizin zeigen, dass der Einsatz des Gewebedopplers (TDI) in der Kardiologie eine quantitative Auswertung der Myokardbewegung und somit eine objektive Beurteilung der Myokard- und Herzfunktion ermöglicht.
Im Rahmen der geplanten Untersuchungen sollen der Einsatz des Gewebedopplers in der Vogelkardiologie überprüft und erste Referenzwerte für die Gewebegeschwindigkeit (Tissue Velocity) der Herzmuskelbewegung der herzgesunden Brieftaube sowie für den Kongo-Graupapagei ermittelt werden.
Anhand dieser Referenzwerte ist in einem zweiten Untersuchungsteil der Einfluss einer Sedation mit Midazolam sowie einer Narkose mit Isofluran auf die Gewebegeschwindigkeiten des Herzmuskels sowie den kardialen systolischen und diastolischen Blutfluss zu überprüfen. Diese beiden Methoden zur Ruhigstellung von Vogelpatienten kommen bei der Durchführung von weiterführenden Untersuchungen, wie der Ultraschalldiagnostik, in der Praxis häufig zum Einsatz.

Results:

https://www.mdpi.com/2306-7381/8/2/23

Project Details:
Connexin43 (Cx43) ist das dominierende Cx im Hoden und man findet es intratubulär in Gap junctions zwischen benachbarten Sertoli Zellen sowie zwischen Sertoli Zellen und einigen Keimzellen (Spermatogonien und primären Spermatozyten), aber auch zwischen interstitiellen Leydig-Zellen. Da ein generalisierter Knockout von Cx43 in Mäusen aufgrund einer Herz-Kreislauf-Missbildung zum perinatalen Tod der Tiere führt, wurde eine konditionale Cx43-Knockout-Mauslinie (SCCx43KO) mithilfe des Cre/LoxP-Rekombinasesystems generiert, bei der sich die Deletion des Cx43-Gens nur auf die Sertoli Zellen beschränkt. Dieser Sertoli Zell-spezifische Knockout (KO) hat gezeigt, dass die Tiere zwar lebensfähig, die männlichen Nachkommen (homozygote Männchen) aber infertil sind, da in 95% der Keimtubuli ein Arrest der Spermatogenese auf der Stufe der Spermatogonien oder ein Sertoli Cell-Only(SCO)-Syndrom ausgebildet ist. Weiterhin fiel in den KO-Tieren eine signifikante Erhöhung der Sertoli Zellzahl pro Keimtubulus auf, was auf eine veränderte Proliferationstätigkeit dieser Zellen hinweist. Weiterhin wurde vermutet, dass die eigentlich ab der Pubertät als postmitotische Zellen angesehenen Sertoli Zellen in dem transgenen Tiermodell auch nach Ende ihrer "terminalen Differenzierung" noch proliferieren können. Dies konnte bislang aber noch nicht mit den herkömmlichen Nachweisverfahren (z.B. Ki67 oder PCNA-Immunfärbungen) nachgeweisen werden. Es sind u.a. intraperitoneale Injektionen von BrdU geplant, um eine Prolifertaion der adulten Sertoli Zellen sicher nachzuweisen.