Forschung

Drittmittelprojekt: DFG FOR 1103, 2.200.000 EUR

Kliniken/Institute:
Klinik für Kleintiere
Institut für Pathologie

Projektdetails:
In einem Nagermodell für Hundestaupe wird Immunphänotyp und Funktion von Mikrogliazellen evaluiert. Ebenso werden diese Zellen in einem Modell für Epilepsie untersucht. Neue Therapieschemata werden getestet.

Resultate:

In einer sehr kurzen Zeitspanne nach erfolgtem Status epilepticus produzieren Mikrogliazellen ROS. Eine pharmakologische Intervention muss frühzeitig erfolgen.

Kooperationspartner:

Prof. Dr. Potschka, München

Drittmittelprojekt: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 600.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Pharmakologie Toxikologie und Pharmazie

Projektdetails:
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.

Resultate:

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.

Kooperationspartner:

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

Drittmittelprojekt: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 490.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Pharmakologie Toxikologie und Pharmazie

Projektdetails:
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.

Resultate:

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

Kooperationspartner:

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)

Kliniken/Institute:
Fachgebiet Allgemeine Radiologie und Medizinische Physik
Anatomisches Institut

Projektdetails:
Der hypsodonte (hochkronige) Zahntyp des Pferdes unterscheidet sich grundlegend vom brachyodonten (niedrigkronigen) Zahntyp der Fleischfresser (Hund, Katze) und des Menschen. Die Unterschiede beziehen sich - abgesehen von der Form - auf: Die alters-dynamischen Veränderungen und die Schichtung der einzelnen Substanzen.
Beim hypsodonten Backenzahn des Pferdes sind die Hartsubstanzschichten durch tiefe seitliche Einfaltungen gekennzeichnet (plissidenter Zahnkörper). Oberkieferbackenzähne des Pferdes besitzen darüber hinaus becherförmige Schmelzeinstülpungen, die von der Kaufläche ausgehend in die Tiefe des Zahnkörpers reichen (Infundibula). In Hinblick auf moderne Konzepte in der Pferdezahnheilkunde (Füllungen der Infundibula; Füllungen des Cavum dentis; Behandlung parodontaler Erkrankungen; Modellierung der Kaufläche mit motorgetriebenen Raspeln) und in Hinblick auf die Entwicklung geeigneter Instrumente und Füllmaterialien werden Kenntnisse über die Belastbarkeit und die Widerstandsfähigkeit des Pferdebackenzahns und seines Zahnhalteapparates (Parodontium) verlangt.
Im Rahmen dieses Projekts werden aus mikrocomputertomographischen Aufnahmen dreidimensionale Zahnmodelle erstellt, die als Grundlage für die Finite-Elemente-Analyse dienen. Dabei soll insbesondere untersucht werden, welche Areale des Zahns und seines Parodontiums durch Druck- bzw. durch Zugbelastungen während der physiologischen Kautätigkeit beansprucht werden. Außerdem soll die Veränderung der Widerstandsfähigkeit des Zahns bei hypozementären Infundibula und bei nekrotisierenden Erkrankungen der Zahnpulpa mit der Finite-Elemente-Analyse simuliert werden.

Resultate:

Schrock, P.; Lüpke, M.; Seifert, H.; Borchers, L.; Staszyk, C.:

Finite element analysis of equine incisor teeth. Part 1: Determination of the material parameters of the periodontal ligament. The Veterinary Journal 198, 3 (2013) 583-589

Schrock, P.; Lüpke, M.; Seifert, H.; Staszyk, C.:

Finite element analysis of equine incisor teeth. Part 2: Investigation of stresses and strain energy densities in the periodontal ligament and surrounding bone during tooth movement.

The Veterinary Journal 198, 3 (2013) 590-598

Kooperationspartner:

Prof. Dr. Carsten Staszyk (Universität Gießen)

Drittmittelprojekt: Deutsche Forschungsgemeinschaft; Emmy Noether-Nachwuchsgruppe, Sachbeihilfe SCHW 1408/1-1

Kliniken/Institute:
Institut für Virologie

Projektdetails:
Das zur Familie der Coronaviren gehörende Virus der übertragbaren Gastroenteritis der Schweine (TGEV) verursacht Darminfektionen, die bei Saugferkeln ohne Immunschutz in der Regel tödlich verlaufen. Ein wichtiger Pathogenitätsfaktor ist das virale Oberflächenglykoprotein S. Unsere bisherigen Untersuchungen haben ergeben, dass das S-Protein ein tyrosinbasiertes Rückhaltesignal enthält. Um die Bedeutung dieses Signals für die Virusbildung und -reifung zu verstehen, werden wir den zellulären Interaktionspartner, der mit diesem Signal wechselwirkt, identifizieren und die Wechselwirkung analysieren. Da während des Zusammenbaus der Viruspartikel im Rahmen einer Infektion auch andere virale Proteine eine wichtige Rolle spielen, sollen die Untersuchungen nicht nur mit dem isolierten S-Protein, sondern auch im Viruskontext erfolgen. Die Bedeutung zellulärer Komponenten für die Virusreifung wurde in der Coronavirusforschung bisher nicht untersucht. Somit können wichtige Erkenntnisse gewonnen werden, inwieweit Wirtszellfaktoren die Bildung neuer Viruspartikel bedingen oder beeinflussen. Da die Ergebnisse solcher Untersuchungen in Zellkultursystemen nicht in allen Aspekten die tatsächlichen Verhältnisse in den Zielzellen des Wirts widerspiegeln, soll ein System entwickelt werden, in dem die Virusinfektion am isolierten lebensfähigen Darmepithel verfolgt werden kann. Es ist zu erwarten, dass die aus dieser Studie gewonnen Ergebnisse einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der Coronavirusinfektion liefern. Zusätzlich kann die Identifizierung wichtiger zellulärer Faktoren der Virusreifung Ansatzpunkte für eine antivirale Therapie liefern.

Kooperationspartner:

Prof. Dr. Luis Enjuanes, CNB, Campus Universidad Autonoma, Cantoblanco, Madrid, Spanien

Kliniken/Institute:
Institut für Physiologie und Zellbiologie

Projektdetails:
Ziel des Projektes ist die Charakterisierung der jahreszeitlichen Anpassung der intestinalen Glucoseabsorption an unterschiedliches Futter.

Resultate:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4525327/

Kooperationspartner:

Prof. Dr. W. Arnold, Forschungsinstitut für Wildtierkunde und Ökologie, Veterinärmediznische Universität Wien

Drittmittelprojekt: external, different private donors, NSF

Kliniken/Institute:
Institut für Zoologie

Projektdetails:
Kin selection has been theorized to have been a driving force in the evolution of primate sociality. It is the preferential treatment of genetic relatives and requires that actors be able to distinguish kin from nonkin. This project is the first test of kin recognition via vocalizations in a solitary foraging primate that is used to model ancestral primates, the grey mouse lemur. Thus, this study models how kin recognition in an ancestral social system could have enabled kin selection and facilitated the evolution of more complex social systems. This project is multidisciplinary, synthesizing genetic, spatial, and acoustic data to test for paternal and maternal kin recognition in a variety of call types. The results are significant for understanding the evolution of complex sociality in Primates and for improving our knowledge of the little known nocturnal lemurs.

Resultate:

Kessler, S.E.; Radespiel, U.; Nash, L.T.; Zimmermann, E. (2016): Modeling the origins of primate sociality: Social flexibility and kinship in mouse lemurs (Microcebus spp.). In: The Dwarf and Mouse Lemurs of Madagascar: Biology, Behavior and Conservation Biogeography of the Cheirogaleidae (S.M. Lehman, U. Radespiel, E. Zimmermann, eds.). Cambridge University Press, Cambridge U.K.

 

Kessler, S.E.; Radespiel, U.; Hasiniaina, A.I.F.; Leliveld, L.M.C.; Nash, L.T.; Zimmermann E. (2014): Modeling the origins of mammalian sociality: moderate evidence for matrilineal signatures in mouse lemur vocalizations. Frontiers of Zoology, 11, 14.

 

Kessler, S.E.; Scheumann, M.; Nash, L.T.; Zimmermann, E. (2012): Paternal kin recognition in the high frequency/ultrasonic range in a solitary foraging mammal. BMC Ecology, 12:26.

http://www.biomedcentral.com/1472-6785/12/26

Kooperationspartner:

Sharon Kessler, PhD, McGill University, Canada

Prof. Dr. Leanne T. Nash, Arizona State University, USA

Prof. Dr. B. Randrianambinina, University of Mahajanga, Madagascar

Prof. Dr. S. Rasoloharijaona, University of Mahajanga, Madagascar

Drittmittelprojekt: DFG, 730.000 EUR

Kliniken/Institute:
Anatomisches Institut

Projektdetails:
Lokalisation von Mitgliedern der Fibroblastenwachstumsfaktoren Familie in der bovinen Plazenta und Untersuchung des Einflusses verschiedener Faktoren auf die Zellproliferation und spezifische Signalwege mittels Live-Cell Imaging, (Immun)histologie und molekularbiologischen Verfahren

Drittmittelprojekt: external

Kliniken/Institute:
Institut für Zoologie

Projektdetails:
Die "Innere Uhr" der Säugetiere ist in den suprachiasmatischen Nuclei (SCN) des Hypothalamus lokalisiert. Der SCN besteht aus ca. 16 000 Neuronen und Gliazellen, wobei jedes einzelne Neuron durch Rückkopplungsschleifen der Genexpression einen eigenständigen Oszillator mit eigenem Takt darstellt. Im intakten Kerngebiet sind jedoch alle einzelnen Neurone zu einem übergeordneten Taktgeber synchronisiert. Das Kerngebiet koordiniert so Rhythmen von physiologischen Funktionen und auch von Verhaltensweisen und synchronisiert sie mit dem 24-Stunden Tag. Der Mechanismus dieser Synchronisation ist immer noch unbekannt. Neuere Untersuchungen lassen vermuten, dass die Astrocyten dabei eine entscheidende Rolle spielen. Die mögliche Kommunikation zwischen Neuronen und Astrozyten soll mit Hilfe von Zellkulturen der SCN-Zellen von Dsungarischen Zwerghamstern (Phodopus sungorus) untersucht werden.

Drittmittelprojekt: Genome Sequencing Center, Washington University St. Louis, MO, USA

Kliniken/Institute:
Institut für Parasitologie Zentrum für Infektionsmedizin

Projektdetails:
Das gesamte Genom des bovinen Lungenwurms Dictyocaulus viviparus wird sequenziert und für zukünftige molekularbiologische Analysen in Datenbanken verfügbar gemacht

Resultate:

McNulty, S.N., Strube, C., Rosa, B.A., Martin, J.C., Tyagi, R., Choi Y.J., Wang, Q., Hallsworth Pepin, K., Zhang, X., Ozersky, P., Wilson, R.K., Sternberg, P.W., Gasser, R.B., Mitreva, M. (2016) Dictyocaulus viviparus genome, variome and transcriptome elucidate lungworm biology and support future intervention. Scientific Reports 6, 20316

Kooperationspartner:

Molecular Parasitology, University of Melbourne