Forschung

Drittmittelprojekt: Pfizer Animal Health

Kliniken/Institute:
Klinik für Rinder
Institut für Immunologie

Projektdetails:
Das Insulin-like Growth Factor System setzt sich zusammen aus den Liganden Insulin, IGF-I und IGF-II, den korrespondierenden Rezeptoren (IGF-IR, IGF-IIR, Insulin-R), sowie den bisher entdeckten sieben hochaffinen Bindungsproteinen (IGFBP-1 bis -7)(Gibson et al., 1999; Baumrucker und Erondu,2000).
Der Insulin-ähnliche Wachstumsfaktor (IGF-I) wird vor allem unter Wachstumshormoneinfluss in der Leber gebildet und wirkt insbesondere als Mediator für Wachstum, Entwicklung und Differenzierung von Zellen, kann aber auch deren Apoptose verhindern (Baumrucker und Erondu, 2000). Die Synthese von IGF-I wird sowohl vom Wachstumshormon (GH) als auch von Prolaktin und anderen Zytokinen reguliert (Sara und Hall, 1990). Zahlreiche wachstumsfördernde Effekte des GH werden durch IGF-I vermittelt (Coleman et al., 1994), wobei allerdings auch eine negative Rückkopplung zwischen IGF-I und der GH-Ausschüttung in der Adenohypophyse (Elsaesser und Parvizi, 1996) besteht. IGF-I besitzt eine ähnliche metabolische Wirkung wie das Insulin. Es fördert die Glukoseaufnahme und senkt die Glukoseproduktion in den Hepatozyten (Sjöberg et al., 1994).
Zwar ist der Hauptsyntheseort des IGF-I die Leber, daneben wird es aber in fast allen Geweben des Körpers produziert. Bei frühtragenden Milchkühen ist nicht nur das Endometrium ein entscheidendes Gewebe für die IGF-I-Synthese, denn auch der Throphoblast und der Embryo selbst produzieren IGF-I, und tragen somit entscheidend zur Etablierung der Frühträchtigkeit bei (Lynch et al. 2010). Zur lokalen Wirkung von IGF-I sind die Bindungsproteine von ausschlaggebender Bedeutung. So wurde beispielweise bereits nachgewiesen, dass das Endometrium vor allem IGFBP-2 und wenig IGFBP-3 produziert. Auch konnte gezeigt werden, dass tragende Tiere im Vergleich zu nicht tragenden Tieren viel mehr IGF-I mRNA im Endometrium besitzen. Es ist bisher hingegen nicht bekannt, inwieweit auch in der Leber Änderungen im GH-IGF-I System bei Tieren auftreten, die an Tag 7 einen Embryo übertragen bekommen und die Trächtigkeit aufrechterhalten, im Vergleich zu Tieren, die durch diesen Transfer nicht tragend werden. Nicht bekannt ist weiterhin, inwieweit bereits bestehende Unterschiede in der GH-IGF-I Achse prädiktiv für die Etablierung einer Trächtigkeit nach einem Embryotransfer sind.

Kooperationspartner:

Olivier Sandra, INRA, UMR1198 Biologie du Développement et Reproduction, F-78352 Jouy-en-Josas, France

Martin Sheldon, Institute of Life Science, School of Medicine, Swansea University, Singleton Park, Swansea SA2 8PP, United Kingdom

Drittmittelprojekt: Bundesinstitut für Risikobewertung, 24.750 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Physiologie und Zellbiologie

Projektdetails:
Glyphosat ist als Wirkstoff in zahlreichen seit ca. 30 Jahren weltweit und in großem Umfang eingesetzten Breitbandherbiziden enthalten. Nach einem enzymatischen Prinzip hemmt der Wirkstoff die Synthese aromatischer Aminosäuren und verursacht auf diese Weise das Absterben von Pflanzen. In transgenen Pflanzen der neuen Generation wird die gentechnisch induzierte Toleranz gegenüber Glyphosat mittlerweile häufig genutzt, um den Wirkungsgrad der Herbizide gegenüber den unerwünschten Pflanzen zu erhöhen. Während im Vergleich mit anderen herbiziden Wirkstoffen dem Glyphosat über lange Zeit eine geringe Toxizität bei hoher Umweltverträglichkeit zugeschrieben wurde, werden in jüngster Zeit Konzepte entwickelt und über die Medien kommuniziert, nach denen Rückstände von Glyphosat-haltigen PSM bei Wiederkäuern nach oraler Aufnahme Veränderungen des mikrobiellen Vormagenstoffwechsels verursachen könnten. Dies soll über die Stimulation von Wachstum und Vermehrung potenziell pathogener Clostridien in den Vormägen induziert werden, was zu Erkrankungen bei Rindern führen könnte, woraus in der Lebensmittelkette ein erhebliches Gefährdungspotenzial für den Menschen entstehen könnte. Der Einfluss von glyphosathaltigen Pflanzenschutzmitteln auf mikrobielle Stoffwechselprozesse und die Diversität der mikrobiellen Population in den Vormägen von Wiederkäuern unter besonderer Berücksichtigung der Clostridien wurde mit Hilfe der semi-kontinuierlichen Rumen-Simulationstechnik (RUSITEC) in vitro untersucht. Darüber hinaus erfolgten In-vivo-Messungen zur Aufnahme und renalen und faecalen Ausscheidung von Glyphosat bei Kühen. Die Untersuchung wurde in drei Versuche gegliedert. In Versuch 1 wurde der Einfluss eines glyphosathaltigen Pflanzenschutzmittels auf biochemische Parameter des Vormagenstoffwechsels und mikrobielle Diversität untersucht, in Versuch 2 der Einfluss von glyphosathaltigen Pflanzenschutzmittels auf Wachstum und Vermehrung von C. botulinum (bzw. Surrogat C. sporogenes)und in Versuch 3 die quantitative Bestimmungen zur Aufnahme, renalen und faecalen Ausscheidung von Glyphosat bei laktierenden Kühen.

Resultate:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jam.13190/pdf

Drittmittelprojekt: Industrie

Kliniken/Institute:
Klinik für Geflügel

Projektdetails:
Die Induktion von lokalen und systemischen Immunreaktionen sowie die Protektion gegen eine Belastungsinfektion werden nach Impfung mit einem neue-Generationsimpfstoff gegen die Newcastle Krankheit im spezifisch Pathogen-freien Huhn sowie Broiler untersucht.

Kliniken/Institute:
Klinik für Rinder
Institut für Tiergenomik

Projektdetails:
Das größte Risiko der Milchkuh an einer sogenannten Produktionserkrankung zu erkranken besteht in der so genannten Transitperiode (DRACKLEY 1999; DEGARIS u. LEAN 2008; F. J. MULLIGAN u. DOHERTY 2008b) welche den Zeitraum von drei Wochen vor bis drei Wochen nach Geburt bei der Kuh umfasst (GRUMMER 1995).
Für diesen Zeitraum werden Erkrankungsraten von etwa 65% beschrieben (FLEISCHER et al. 2001; PIECHOTTA et al. 2012) und für Problembetriebe zudem eine Merzungsrate von bis zu 35% dargelegt (J. W. SMITH et al. 2000; RAJALA-SCHULTZ u. FRAZER 2003). Dieser Umstand ist zum einen aus finanziellen Gründen bedeutsam, da durch die Therapie der Erkrankung selbst sowie durch Milchverluste Kosten entstehen und außerdem der Ersatz einer Kuh durch ein anderes Rind bis zu 20% der Kosten eines Milchviehbetriebes ausmacht (GROHN et al. 2003). Zum anderen sind diese Erkrankungsraten aufgrund eines geringeren Wohlbefindens erkrankter Tiere (F. J. MULLIGAN et al. 2006; F. MULLIGAN u. DOHERTY 2008a) und insbesondere die Merzungsraten bei Milchkühen unter dem Gesichtspunkt des Tierschutzes kritisch zu bewerten (BOOGAARD B.K. 2006; VANHONACKER F. 2007).
Als ein diagnostischer Parameter, mit dem bei Holstein Milchkühen mit einem höheren Risiko für eine Produktionserkrankung bereits zu Beginn der Transit Periode erkannt werden, erwies sich die Plasma Konzentration an Insulin-ähnliche Wachstumsfaktor (Insulin-like Growth Factor, IGF-I) als geeignet. Kühe, die in der Transit Phase erkrankten, wiesen bereits drei Wochen vor dem errechneten Geburtstermin niedrigere IGF-I Konzentrationen auf (PIECHOTTA et al. 2012).
Die IGF-I Produktion wird über die Bindung von hypophysär ausgeschüttetem Wachstumshormon an Wachstumshormonrezeptoren, deren Anzahl in der Leber am höchsten ist, entsprechend zu 80% in der Leber gebildet (FRAGO u. CHOWEN 2005). Außerdem ist von Bedeutung das 95% des IGF-I an Bindungsproteine (IGFBP) gebunden vorliegt (ETHERTON 2004) da diese über ihre Bindung für ein Verbleiben des IGF-I in den Gefäßen sorgen, die Rezeptor abhängigen Wirkungen des IGF-I modulieren und über ihre eigene Bindung an Zelloberflächen ebenso eine vermehrte IGF-I Freisetzung hervorrufen können (Jones und Clemmons 1995).
Es ist derzeit wenig über den Zusammenhang niedriger antpartaler IGF-I und IGFBP Werte und dem Auftreten einzelner Produktionserkrankungen und im Speziellen der metabolischen Erkrankung der Milchkuh, wie beispielweise der Ketose, bekannt. Auch bei der Ketose spielt die Leber welche nicht mehr in der Lage ist, im Überschuss anfallendes Acetyl Co in den Citratzyklus einzuschleusen, eine zentrale Bedeutung (T. F. DUFFIELD et al. 2009).
Allerdings liegen sowohl für IGF-I (SPICER et al. 1993; LUCY 2000; KAWASHIMA et al. 2007) als auch IGFBP2 und IGFBP3 (M. L. RHOADS et al. 2008; RODRIGUEZ et al. 2011) bereits Studien über ihre konzentrationsabhängigen Wirkungen am Ovar des Rindes vor. Aus diesen Gründen soll in der vorliegenden Arbeit die Eignung des Insulin-like Growth Factor I Systems zur Prognose der Gesundheit und Fertilität bei pluriparen Milchkühen untersucht werden.

Kooperationspartner:

Prof. Akio Miyamoto, Graduate School of Animal and Food Hygiene, Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine, Inada-machi, Obihiro, Hokkaido, 080-8555, Japan

Kliniken/Institute:
Klinik für Rinder

Projektdetails:
Die Anpassung an veränderte metabolische Situationen (Trächtigkeit und Milchproduktion) ist vor allem bei der Milchkuh von besonderer Bedeutung. Die somatotrope Achse ist im Hinblick auf die metabolische Regulation ein wichtiger endokriner Schlüsselregelkreis (Breier et al. 1999).
Die Ausschüttung von Wachstumshormon bewirkt in der Leber nach Bindung an den entsprechenden Rezeptor eine Signaltransduktion über den Januskinase- und Stat5-Pathway, der dann wiederum zur Bildung von IGF-I führt (Renaville et al. 2002).
Es ist bekannt, dass Steroidhormone, wie Östradiol intrazelluläre Proteine induzieren, die diesen Signaltransduktionsweg blockieren (Leong et al (2004)). Diese Proteine werden als Suppressors of Cytokine Signaling (SOCS) bezeichnet und blockieren die Phosphorylierung der Januskinase. Sowohl in vivo als auch in vitro wurde bereits beim Menschen und in humanen Zelllinien dieser Einfluss von Östradiol beschrieben. Östradiol induziert vor allem die Bildung von SOCS-2 und inhibiert so die Wachstumshormonsignaltransduktion.
Bei der Milchkuh wurde zwar bereits beschrieben, dass es zu einem Anstieg der SOCS-2 mRNA nach Geburt kommt (Winkelmann et al. 2007), es ist allerdings nicht klar, inwieweit die in der Plazenta gebildeten Östrogene bzw. 17b-Östradiol dafür verantwortlich sind.
In dieser Arbeit soll untersucht werden, inwieweit die Steroidhormone, die während eines natürlichen Zyklus vom Gelbkörper bzw. vom Follikel gebildet werden, ebenfalls zu einer veränderten Wachstumshormonrezeptorsignaltransduktion führen und inwieweit dieser Mechanismus auch in-vitro nachzustellen ist.

Drittmittelprojekt: Ostseestiftung, 40.000 EUR

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

Projektdetails:
Ziel ist es den Lebensraum für geschützte Arten, in diesem Falle den Schweinswal und damit auch der Biodiversität zu sichern und zu verbessern. Schweinswale sind im Rahmen verschiedener Abkommen sowie der Meeresschutzrahmenrichtlinie geschützt. Die Datenerhebung zum Schutz der Schweinswale basiert in weiten Teilen auf Bestandserhebungen und Habitatnutzung. Für eine Lebensraumverbesserung ist es jedoch auch wesentlich Daten zur Reproduktion, Gesundheitsstatus sowie Erkrankungs- und Todesursachen zu erheben.
Schleswig-Holstein und Mecklenburg- Vorpommern verfügen über ein Strandungsnetz das es ermöglicht Schweinswalfunde an die zuständigen Institute zu melden und zu bergen. Gefundene Schweinswale werden in Schleswig-Holstein zum Institut für Terrestrische und Aquatische Wildtierforschung und in Mecklenburg-Vorpommern zum Deutschen Meeresmuseum verbracht. Hier wird dann nach Aufnahme des Vorberichts wie Fundort, Funddatum etc. und der Erhebung biologischer Daten (Länge, Alter, etc.) eine ausführliche Obduktion durchgeführt. Weiterführende Untersuchungen wie beispielsweise histologische, parasitologische und mikrobiologische, werden eingeleitet. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse und deren Zusammenhang kann die Situation des Schweinswales bewertet und Konfliktpotenzial ermittelt werden.

Kooperationspartner:

Deutsches Meeresmuseum

Kliniken/Institute:
Institut für Tierhygiene Tierschutz und Nutztierethologie

Projektdetails:
Im Gegensatz zur konventionellen Putenhaltung ist im ökologischen Landbau zur Verhinderung schwerwiegender Schäden durch Federpicken und Kannibalismus ein Schnabelkürzen bei den Tieren nicht zulässig. In welchem Umfang Schäden durch Federpicken und Kannibalismus bei dieser Art der Haltung auftreten ist jedoch derzeit nicht bekannt. Daher werden im Rahmen dieser Praxiserhebung an einer repräsentativen Anzahl an ökologisch gehaltenen Putenherden in Deutschland (Schwerpunkt Niedersachsen) Daten zum Management, zur Haltungsumwelt und zur Tiergesundheit über Betriebsbesuche mit Fragebögen, Stallbesichtigungen und Tierbeurteilungen sowie Beurteilungen am Schlachthof erfasst. Die gewonnenen Daten werden im Hinblick auf die Verhaltensstörungen Federpicken und Kannibalismus bewertet (Ressourcen und Tier bezogenen Indikatoren). Des Weiteren werden Erhebungen zur Fußballengesundheit gemacht.

Kooperationspartner:

Dr. Jutta Berk

Friedrich-Loeffler-Institut

Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit

Dörnbergerstraße 25 + 27

29223 Celle

Kliniken/Institute:
Institut für Tierhygiene Tierschutz und Nutztierethologie

Projektdetails:
Beschreibung: In einem Praxisbetrieb sollen zwei verschiedene offene Bademöglichkeiten getestet werden. Hierbei wird anhand ethologischer Untersuchungen während der Mastphase überprüft, ob die Bademöglichkeiten von den Moschusenten angenommen und in welchem Umfang arteigene wasserbezogene Verhaltensweisen gezeigt werden.
Neben den ethologischen Untersuchungen werden die Leistungsdaten der Mastdurchgänge dokumentiert, Stallklima und Einstreufeuchte gemessen und Wasserproben aus den Bademöglichkeiten mikrobiell untersucht. Zusätzlich sind eine Bonitur des Gefiederkleides während des Mastverlaufs sowie eine Erhebung des Paddelzustandes am Mastende auf dem Schlachthof vorgesehen.

Drittmittelprojekt: UBA, 215.657 EUR

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

Projektdetails:
Der Einsatz von seismischen Schallquellen wie Luftpulsern/Airguns führt zu einer erheblichen Lärmbelastung der Meere.
Durch die Emission von seismischen Signalen kann es für marine Säugetiere zu einer negativen Wechselwirkung bei der Wahrnehmung von Signalen kommen, die für die Tiere von biologischer Relevanz sind. Akustische Signale können vor allem im Kontext von Kommunikation, Navigation, Nahrungssuche und Feindvermeidung eine wichtige Rolle spielen. Marine Säugetiere sind folglich sehr stark von der akustischen Wahrnehmung abhängig und entsprechend kann sich Maskierung auf Individuen wie auch auf die ganze Population negativ auswirken.
In der Antarktis leben zahlreiche Meeressäugetiere die durch Schallerzeugung beeinträchtigt und geschädigt werden können. Ziel des Projektes ist belastbare Angaben für ein Konzept zur Bewertung des Einflusses eines Airgun-Einsatzes auf Individuen und Populationen von Meeressäugern zu entwickeln. Hierbei liegt der Fokus auf der Hörfähigkeit der empfindlichen marinen Säugerarten und auf den unterschiedlichen Effekten von Maskierung.

Kooperationspartner:

DW-ShipConsult GmbH, Schwentinental

TNO, Niederlande

IMARES, University of Wageningen

NERI, University of Aarhus

Sea Mammal Research Unit, University St. Andrews

Bioacoustics Research Program, Cornell University

Drittmittelprojekt: BMBF (FERTHIK)

Kliniken/Institute:
Zentrum für Lehre - E-Learning-Beratung
Klinik für Kleintiere

Projektdetails:
In qualitativen und quantitativen Untersuchungen werden die Anforderungen an ein zu errichtendes Skills Lab und die bereits bestehenden Komptenzen und Fertigkeiten der Studierenden ermittelt.