Forschungsprojektübersicht

Drittmittelprojekt: #

Kliniken/Institute:
Institut für Pathologie

Projektdetails:
Adulte kanine olfaktorische Hüllzellen werden immunhistochemisch auf Schnittpräparaten und in Frischdissoziaten hinsichtlich der Expression zelltypspezifischer Marker licht- und elektronenmikroskopisch untersucht. Ziel des Projekts ist es, über die Kenntnis des antigenen Phänotyps und der Lokalisation adulter kaniner olfaktorischer Hüllzellen geeignete Biopsiestellen zu definieren und mögliche Antikörper-gestützte Reinigungsverfahren vorzuschlagen.

Drittmittelprojekt: VDD, 35.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tiergenomik

Projektdetails:
Ziel der Arbeit ist es die Populationsstrukturen der oben genannten Rassen im Hinblick auf den Einfluss von Gründertieren, Verwandtschaft, Inzucht und Populationsgröße zu analysieren. Zudem werden die genetischen Parameter der Hüftgelenkdysplasie geschätzt und die Entwicklung des Zuchtfortschritts überprüft. Anschließend wird eine DNA-Bank für diese Rassen aufgebaut, um mit molekulargenetischen Methoden die Hüftgelenkdysplasie aufzuklären. Dafür wird ein Halbgeschwisterdesign aufgebuat. Nach den bisherigen Populationsanalysen sollte es möglich sein, QTL für diese Rassen zu finden.
Genomweite Scans für Hüftgelenkdysplasie wurden durchgeführt. Die weiteren Arbeiten erstrecken sich auf Next-Generation-Sequencing von ausgewählten Hunden zur Aufklärung der kausalen genetischen Varianten.

Kooperationspartner:

Verein Deutsch Drahthaar e.V. (VDD)

Griffon-Club e.V.

Tierkliniken

Kliniken/Institute:
Institut für Biochemie

Projektdetails:
Immunotoxine (Antikörper-Toxin-Heterokonjugate) können in der Behandlung metastatischer Formen des Prostatakarzinoms eingesetzt werden, um Toxine zielgerichtet an die Zelloberfläche zu bringen. PSMA als integrales Membranprotein und PSCA als GPI-verankertes Protein werden hier als geeignete Targets angesehen. Die Optimierung des Einsatzes von Immunotoxinen erfordert wegen des zellzerstörenden Potentials eine genaue Betrachtung der Eigenschaften und der Physiologie (z.B. Biosynthese, Transportverhalten, Verteilung an der Zelloberfläche polarisierter Zellen, Modus der Internalisierung) von PSMA und PSCA in gesunden und Tumorzellen.

Ein Teilprojekt stellt die Untersuchung der Übertragbarkeit dieser Erkenntnisse auf den Hund dar, da dieser neben dem Menschen als einzige weitere Säugetierart ebenfalls spontan Tumore der Prostata entwickelt.

Kooperationspartner:

Dr. Giulio Fracasso, Institut für Pathologie, Universität Verona, Italien

Drittmittelprojekt: Hannoveraner Zuchtverband, 5.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tiergenomik

Projektdetails:
In der Untersuchung sollen mit populationsgenetischen Auswertungen die genetischen Effekte auf Reproduktionsparameter von Hengst und Stute untersucht werden. Die Arbeiten sollen die genetischen Parameter für die wichtigsten Parameter der Fruchtbarkeit aufzeigen.
Die Ergebnisse können dann auch Hinweise darauf geben, inwieweit eine verstärkte Selektion auf höhere Fruchtbarkeit bei Hengsten und Stuten erfolgreich sein könnte.

Resultate:

Spermamerkmale bei Hannoveraner Deckhengsten

In der vorliegenden Studie wurden die Spermaqualitätsmerkmale Ejakulatvolumen, Spermiendichte, Gesamtspermienzahl, Vorwärtsmotilität und Gesamtanzahl vorwärtsbeweglicher Spermien von 106 Hannoveraner Hengsten des Niedersächsischen Landgestütes Celle untersucht. Insgesamt gingen 13.855 Frischsamenprotokolle aus den Jahren 2009 und 2010 in die Auswertungen ein. Mittels gemischter Modelle wurden die fixen Einflüsse von Absamjahr, Absammonat, Station und Altersklasse des Hengstes sowie der zufällige Effekt des Hengstes auf Signifikanz überprüft. Die fixen Effekte Absammonat, Station und Altersklasse des Hengstes ergaben für alle ausgewerteten Spermaparameter signifikante Ergebnisse. Das Absamjahr hatte mit Ausnahme des Ejakulatvolumens einen signifikanten Einfluss auf die ausgewerteten Merkmale. Mit Ausnahme der Dichte zeigten sich die höchsten Werte für die Spermamerkmale in den Absammonaten Juni bis August, die höchste Dichte trat in den Monaten Januar bis März auf. Der zufällige Effekt Hengst hatte einen Anteil von 43 bis 62 % an der Gesamtvarianz der Spermaparameter. Über ein erweitertes Analysemodell mit den Interaktionseffekten Hengst innerhalb Absamjahr, Absammonat und Station konnte ein Anstieg des relativen Varianzanteils für den zufälligen Effekt Hengst auf 55-65 % gezeigt werden. Die Interaktionseffekte für Hengst x Absamjahr beliefen sich auf 6-14 %, für Hengst x Station auf 8-15 % und für Hengst x Absammonat auf 3-8 %.

Die Ergebnisse zeigen, dass die Spermaqualität überwiegend vom Hengst bestimmt wird und dass signifikante Interaktionen zwischen Hengsten und Umweltfaktoren zu Variationen in den Spermaparametern beitragen.

Heritabilität von Samenmerkmalen bei Deutschen Warmbluthengsten

Kooperationspartner:

Niedersächsisches Landgestüt Celle

Hannoveraner Zuchtverband

Drittmittelprojekt: Türkische Botschaft, 150.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tiergenomik
Klinik für Rinder
Graduate School HGNI

Projektdetails:
Kongenitale Anomalien sind beim Rind weitverbreitet. Viele dieser Anomalien sind erblich bedingt. Deshalb sollen mittels klinischer, pathologisch-morphologischer, populationsgenetischer, zytogenetischer und molekulargenetischer Methoden die erbliche Genese aufgeklärt werden. Die Fälle werden von Tierärzten, Rinderhaltern, Besamungsstationen und Tiergesundheitsdiensten gemeldet. Weiterhin wurde das Meldesystem über ein Web-basiertes System verbessert werden. In Einzelfällen werden Zuchtversuche durchgeführt.
Molekulargenetische Untersuchungen erfolgen mittels genomweiten
high-density Beadchips und Next-Generation-Sequencing.

Kliniken/Institute:
Institut für Pathologie

Projektdetails:
An Synovialgewebsproben von Hunden mit Synovialitiden unterschiedlicher Genese (immunvermittelte Polyarthritis, lymphoplasmazelluläre Synovitis bei spontanem Kreuzbandriss und bei Hunden mit nicht rupturierten Kreuzbändern) werden mittles metachromatischer sowie enzym- und immunhistochemischer Färbetechniken Untersuchungen zur Charakterisierung von Mastzell- und Makrophagen-Subtypen durchgeführt.

Drittmittelprojekt: Finanzierung durch private Personen oder im Rahmen von genomkonsortien, 15.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tiergenomik

Projektdetails:
Die molekulare Zytogenetik bietet über die Fluoreszenz in situ Hybridisierung an Chromosomen der verschiedenen Haustierspezies die Möglichkeit Gene oder Virusinsertionsstellen physikalisch zu kartieren. Zu diesem Zweck werden genspezifische oder virusspezifische DNA-Sonden mit einem Antikörper markiert und auf den Chromosomen der zu untersuchenden Spezies hybridisert. Über einen Fluoreszenzfarbstoff kann dieser Antikörper und somit die DNA Sonde auf den Chromosomen nachgewiesen werden. Genkartierungen mittels Fluoreszenz in situ Hybridisierung (FISH) gehören im hiesigen Labor bei Rind, Pferd, Schwein und Hund zu den Routinetätigkeiten.

Resultate:

Physikalische Kartierung von Genen und BAC-Klonen für Genomprojekte und Sequenzierungsprojekte

Genome sequence, comparative analysis, and population genetics of the domestic horse.

Wade CM, Giulotto E, Sigurdsson S, Zoli M, Gnerre S, Imsland F, Lear TL, Adelson DL, Bailey E, Bellone RR, Blöcker H, Distl O, Edgar RC, Garber M, Leeb T, Mauceli E, MacLeod JN, Penedo MC, Raison JM, Sharpe T, Vogel J, Andersson L, Antczak DF, Biagi T, Binns MM, Chowdhary BP, Coleman SJ, Della Valle G, Fryc S, Guérin G, Hasegawa T, Hill EW, Jurka J, Kiialainen A, Lindgren G, Liu J, Magnani E, Mickelson JR, Murray J, Nergadze SG, Onofrio R, Pedroni S, Piras MF, Raudsepp T, Rocchi M, Røed KH, Ryder OA, Searle S, Skow L, Swinburne JE, Syvänen AC, Tozaki T, Valberg SJ, Vaudin M, White JR, Zody MC; Broad Institute Genome Sequencing Platform; Broad Institute Whole Genome Assembly Team, Lander ES, Lindblad-Toh K.

Science. 2009 Nov 6;326(5954):865-7. doi: 10.1126/science.1178158.

Kooperationspartner:

Institut für Tierzucht, FAL Mariensee

Instiut für Genetik, Vetsuisse Fakultät, Universität Bern

Kliniken/Institute:
Institut für Biochemie

Projektdetails:
Osmotic diarrhea and abdominal pain in humans are oftentimes associated with carbohydrate malabsorption in the small intestine due to loss of function of microvillar disaccharidases. Disaccharidases are crucial for the digestion and the subsequent absorption of carbohydrates. This project focuses on sucrase-isomaltase as the most abundant intestinal disaccharidase and the primary or induced pathological conditions that affect its physiological function. Congenital defects are primary factors which directly influence the transport and function of sucrase-isomaltase in a healthy epithelium. Based on the mutation type and the pattern of inheritance, a mutation in the sucrase-isomaltase gene may exert a variety of symptoms ranging from mild to severe. However, structure and function of wild type sucrase-isomaltase can be also affected by secondary factors which influence its structure and function either specifically via certain inhibitors and therapeutic agents or generally as a part of intestinal pathogenesis, for example in the inflammatory responses. Diagnosis of sucrase-isomaltase deficiency and discriminating it from other gastrointestinal intolerances can be latent in the patients because of common symptoms observed in all of these cases. The primary congenital sucrase-isomaltase deficiency (CSID) has been a major focus in our laboratory and we have meanwhile discovered and analyzed a large number of mutants of sucrase-isomaltase (SI) that lead to defective trafficking and sorting pathways as well as functional deficiencies. Current concepts describe CSID as a multifaceted malabsorption disorder that comprises three major classes of functional and trafficking mutants of SI and have established a gradient of mild to severe functional deficits in the enzymatic functions of the enzyme. This novel concept and the existence of mild consequences in a number of SI mutants strongly propose that CSID is an underdiagnosed and a more common intestinal disease than currently known. Our future goals will be to verify these hypotheses by analyzing at the molecular and biochemical levels a battery of homozygous, heterozygous or compound heterozygous mutants identified in patients with mild to severe symptoms of diarrhea

Kliniken/Institute:
Institut für Physiologie und Zellbiologie

Projektdetails:
In vorangegangenen Studien konnte gezeit werden, dass eine unzureichende Calcium-Versorgung der hochleistenden Legehenne zu einer Adapation der intestinal exprimierten Calcium-Transportmechanismen führt, während in der Eischaldrüse weder funktionelle noch strukturelle Veränderungen nachgewiesen werden können. Obwohl in älteren Arbeiten unter ähnlichen Fütterungsbedingungen ein Rückgang der Legeleistung beschrieben wurde, konnte in der oben beschriebenen Studie nicht sicher festgestellt werden, dass keine Eier mehr gelegt wurden. Das vom Reproduktionsgeschehen üblicherweise beeinflusste, in diesem Fall aber unveränderte Expressionsmuster der Eischaldrüse lässt eher auf darauf schließen, dass unvollständig calcifizierte Eier unmittelbar nach dem Legen von den Tieren verzehrt wurden. Um diese Diskrepanz aufzuklären, sollen nun Tiere aus Linien mit unterschiedlicher Legeleistung einem ähnlichen Protokoll unterzogen werden. Die scheinbare Insensitivität der Eischaldrüse könnte mit der Zucht auf hohe Legeleistung in Zusammenhang stehen.

Resultate:

Die Ca-Homöostase hochleistender Legehennen unterliegt starken Belastungen, da für eine Eischalenkalzifizierung ca. 2 bis 3 g Ca benötigt wird. Der gesteigerte Ca-Bedarf wird durch ein komplexes Zusammenspiel von Ca‑Absorption aus dem Darm und Ca-Freisetzung aus dem Knochen gedeckt. Ziel dieser Dissertation war es, den Effekt einer alimentären Ca‑Restriktion auf Ca-homöostatische Parameter und die Eierschalenproduktion bei Legehennenlinien unterschiedlicher Leistungsniveaus und phylogenetischer Herkunft zu untersuchen. Es wurde angenommen, dass die genetische Selektion zu einer vorzugsweisen Einteilung der Ressourcen für die Eierproduktion geführt hat und es so zu einer verminderten Adaptationsfähigkeit an veränderte Umweltbedingungen gekommen ist. Für die Studie wurden zwei Minder- und zwei Hochleistungslinien (je eine Weißleger- und eine Braunlegerlinie) in jeweils eine Kontroll- und zwei Versuchsgruppen eingeteilt. Während die Kontrollgruppen mit einem Ca-Gehalt von 4,3 % versorgt wurden, wurde die Ca‑Homöostase der Versuchsgruppen durch eine Ca-Restriktion (1,1 % Ca) belastet. Während des Versuchs wurden verschiedene Plasmaparameter und die Eischalenqualität untersucht. Zudem wurden epitheliale Strukturen bestimmt, die an dem transzellulären Ca2+-Transport im Darm und in der Eischalendrüse beteiligt sind. Bei der minderleistenden Braunlegerlinie konnte das Ca-Defizit durch die Regulationsmechanismen teilweise ausgeglichen werden, bei den anderen Linien war dies nicht der Fall. Insbesondere bei der hochleistenden Weißlegerlinie waren negative Auswirkungen auf die Eischalenqualität und Tiergesundheit in Folge der Ca-Restriktion festzustellen. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass eine Unterscheidung in Hinblick auf die Phylogenie und weniger bezüglich des Leistungsniveaus stattfinden muss, da die Weißleger die Ca-Homöostase und die Eischalenqualität während der alimentären Ca-Restriktion schlechter aufrechterhalten konnten als die entsprechenden Braunleger.

Kooperationspartner:

Dr. S. Weigend, FLI Mariensee

Drittmittelprojekt: Landesbetrieb f. Küstenschutz, Nationalpark u. Meeresschutz Schleswig-Holstein, Tönning, 57.596 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Terrestrische und Aquatische Wildtierforschung (Büsum)

Projektdetails:
Schweinswale sind Repräsentanten der Top-Prädatoren aus der Gruppe der Säugetiere in Nordsee und Wattenmeer. Mit der Novellierung des Nationalparkgesetztes in 1999 wurde ein Teil des Nationalparks explizit dem Schweinswalschutz gewidmet, da dort eine hohe Dichte von Mutter-Kalb-Gruppen festgestellt wurde.
Im Rahmen der Neuordnung des Bund-Länder-Meeresprogramms (BLMP) wurde im Januar 2011 ein Programm zum gemeinsamen Monitoring von Meeressäugern verabredet, das die Anforderungen eines Monitorings nach den einschlägigen europäischen Richtlinien und internationalen Konventionen erfüllt. Der schleswig-holsteinischen Nationalparkverwaltung (NPV) im Landesbetrieb für Küstenschutz, Nationalpark und Meeresschutz Schleswig-Holstein (LKN) fällt in diesem Programm dabei die Aufgabe zu, das akustische Monitoring von Schweinswalen zu organisieren, umzusetzen und zu finanzieren.
Hierbei übernimmt das ITAW die akustischen Untersuchungen für die NPV als Bestandteil des gemeinsamen Meeressäugermonitorings im Rahmen des BLMP. Im ersten Untersuchungsjahr sollen Klickdetektoren (C-POD) an sechs festgelegten Standorten im schleswig-holsteinischen und im niedersächsischem Wattenmeer ausgebracht und turnusmäßig gewartet und ausgelesen werden. Die so gewonnenen Daten werden vor dem Hintergrund der Optimierung des akustischen Monitorings sowie erforderlichen Erweiterungen bei einem dauerhaften Betrieb der Messstationen ausgewertet. Die Daten dieser Langzeitstudie sollen Informationen zu einer möglichen Rhythmik sowie Tidenabhängigkeit in den Schweinswaldetektion über den Tag und im Jahresverlauf liefern.

Resultate:

Im schleswig-holsteinischen und niedersächsischen Wattenmeer wurden 6 Messstationen für das akustische Monitoring von Schweinswalen errichtet. Mit Hilfe von Schweinswalklickdetektoren (C-PODs) an den Stationen konnten im Zeitraum von Oktober 2011 bis Dezember 2016 Daten erfasst werden. Die Auswertung der Daten zeigte, dass Schweinswale über den bisherigen Untersuchungszeitraum an allen 6 Messpositionen registriert wurden. Es sind jedoch räumliche (zwischen den Stationen) und zeitliche Unterschiede (einzelne Jahre, im Jahresverlauf, im Verlaufe eines Tages) in den Detektionsraten zu verzeichnen.

An der Station Lister Tief (LT), östlich vor Sylt, wurden die geringsten Detektionsraten festgestellt. Messstelle 1 (M1), am Eingang des Jadebusens, wies ebenfalls relativ geringe Detektionsraten auf. Die Station Westerland (WL), westlich vor Sylt im Walschutzgebiet, war über den bisherigen Untersuchungszeitraum die Station mit den höchsten Detektionsraten (Maximum pro Tag) und im Median über das gesamte Jahr. Die Station Meldorfer Bucht (MB), die in unmittelbarer Nähe des Büsumer Hafens liegt, zeigte ebenfalls sehr hohe Detektionsraten, mit steigender Tendenz in den Sommermonaten.

Die Modellierung der einzelnen Stationen wies eine deutliche Saisonalität in den Schweinswaldetektionen auf. Bei fast allen Stationen zeigte sich ein Maximum in den Detektionen im Frühjahr, im Zeitraum von Mitte März bis Mitte April. Im Jahr 2016 konnte auch eine Saisonalität an der Station Rochelsteert (RS) nachgewiesen werden, im Gegensatz zu den anderen Stationen mit einem Detektionsmaximum im Herbst (Anfang September). An 3 Stationen konnten sogar Muster in der Tagesrhythmik verzeichnet werden. Die Stationen Minsener Oog (MO) im niedersächsischen und Rochelsteert (RS) im schleswig-holsteinischen Wattenmeer wiesen mehr Detektionen am Tag auf, während an der Station M1 mehr Schweinswalklicks in der Nacht auftraten.

Der Einfluss der Tide war an der Station M1 am größten. Maxima in den Detektionen wurden an dieser Station zur Phase des Hoch- und Niedrigwassers erreicht und Minima entsprechend in den Phasen dazwischen. Der gegenteilige Effekt zeigte sich bei der Station MO. Die Station LT wies erhöhte Detektionsraten zum Zeitpunkt des Niedrigwassers und ein Minimum während der Hochwasserphase auf.

Diese Ergebnisse belegen, dass Schweinswale regelmäßig im Bereich des Wattenmeeres vorkommen und bestätigen die Relevanz des Wattenmeeres als Habitat für den Schweinswal. Es gibt jedoch eine hohe Variabilität zwischen den Stationen, was von verschiedenen Umweltfaktoren abhängig sein kann. Die aktuelle Datenerhebung im Untersuchungsgebiet verspricht weitere interessante Ergebnisse und Erkenntnisse über die Verteilung von Schweinswalen im Wattenmeer.