Forschung

Drittmittelprojekt: Deutscher Teckelklub 1888 e.V. GKF Bonn, 50.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tiergenomik

Projektdetails:
Die genetische Ursache für die erbliche, nicht-kongenitale Katarakt beim Teckel und beim Entlebucher Sennenhund soll mit Hilfe verschiedener molekulargenetischer und statistischer Methoden ermittelt werden. Zunächst wird eine Mutationsanalyse diverser Kandidatengene durchgeführt, wofür die Gene auf Ebene der genomischen DNA an verwandten betroffenen und nicht betroffenen Hunden vergleichend sequenziert werden. Die ermittelten SNPs (single nucleotide polymorphisms) werden anschließend mit Hilfe von Kopplungs- und Assoziationstests auf ihre Beziehung zu dem untersuchten Merkmal überprüft.
Ziel ist die Entwicklung eines genetischen Tests, um Anlage- bzw. Merkmalsträger frühzeitig sicher erkennen zu können.

Resultate:

Sequenzanalyse der Kandidatengene für primäre Katarakt und Assoziation zum Auftreten der Erkrankung

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die molekulargenetische Untersuchung der primären Katarakt (KAT) beim Dackel (DH) und beim Entlebucher Sennenhund (ESH). Des Weiteren sollten die Risikofaktoren für die Prävalenz der KAT beim Dackel untersucht, sowie die genetischen Parameter für KAT und zwei andere Formen der Linsentrübung, die in der untersuchten Dackelpopulation auftraten und bisher als nicht erblich eingestuft werden, geschätzt werden.

Für beide Rassen konnten wir ausschließen, dass die von Mellersh et al. (2006) beim Staffordshire Bull Terrier und beim Boston Terrier entdeckte Mutation für den KAT-Phänotyp verantwortlich ist, da diese Insertion in Exon 9 weder in KAT-betroffenen noch KAT-freien DHs und ESHs gefunden werden konnte.

 

Beim Dackel konnte auch in keinem der weiteren untersuchten Gene eine als Ursache für KAT in Frage kommende Mutation identifiziert werden, jedoch wiesen die in drei verschiedenen Kristallin-Genen (CRYAA, CRYGA und CRYGD) mittels Mutationsanalyse gefundenen Einzelnukleotidpolymorphismen (SNPs) eine signifikante Kopplung auf. Allerdings konnte für keinen dieser SNPs auch eine signifikante Assoziation festgestellt werden. Von allen drei Genen, die sich auf den caninen Chromosomen (CFA) 31 (CRYAA) und 37 (CRYGA, CRYGD) befinden, wurde die gesamte kodierende Sequenz untersucht. Auf CFA31 genotypisierten wir fünf zusätzliche Mikrosatelliten, die das Chromosom gleichmäßig abdeckten, um sicher zu gehen, dass die KAT-verursachende Mutation nicht an anderer Stelle auf diesem Chromosom lokalisiert ist. Da für diese Marker keine signifikante Kopplung oder Assoziation gefunden wurde, schließen wir neben dem caninen CRYAA-Gen auch CFA 31 als Träger der kausalen Mutation für KAT beim Dackel aus. Für CFA37 sollten ebenfalls zusätzliche Marker typisiert werden, um das CRYGA- und das CRYGD-Gen ebenfalls endgültig ausschließen zu können.

 

Beim ESH konnten wir alle untersuchten, bekannten Kandidatengene als ursächlich für KAT ausschließen, fanden jedoch mit Hilfe Kandidatengen-flankierender Mikrosatelliten einen signifikant gekoppelten Bereich auf CFA1. Die bei der Mutationsanalyse der in diesem Bereich liegenden beiden Kandidatengene gefundenen SNPs zeigten weder signifikante Kopplung noch Assoziation, weswegen diese beiden Gene von uns ausgeschlossen werden konnten. Die anschließende Typisierung acht weiterer Mikrosatelliten auf CFA1 vergrößerte und erweiterte den gekoppelten Bereich nach proximal; durch Haplotypenanalyse konnte dieser gekoppelte Bereich aber auf etwa 28 Mb begrenzt werden. Zum jetzigen Zeitpunkt sind in dem gekoppelten Bereich auf CFA1 keine weiteren Kandidatengene für KAT bekannt, und auch die Suche nach funktionellen Kandidatengenen innerhalb der gekoppelten Region verlief bisher erfolglos. Daher ist weitere Forschung notwendig, um den gekoppelten Bereich weiter einzugrenzen, andere mögliche Kandidatengene zu identifizieren und diese beim ESH zu untersuchen.

 

Es ist abschließend festzustellen, dass die bisher bei Mensch und Maus bekannten KAT-Kandidatengene nicht ausreichen, um die KAT auch in den beiden untersuchten Hunderassen aufzuklären. Den durch diese Arbeit erhaltenen Hinweisen auf mögliche weitere, bisher unbekannte, mit KAT in Zusammenhang stehende Genomregionen bzw. Gene sollte daher in weiteren molekulargenetischen Untersuchungen nachgegangen werden. Diese weiterführenden U

Kooperationspartner:

Deutscher Teckelklub 1888 e.V. (DTK)

Dortmunder Kreis -DOK- Gesellschaft für Diagnostik genetisch bedingter Krankheiten bei Tieren e.V.

Schweizer Sennenhund Verein für Deutschland e.V. (SSV)

Kliniken/Institute:
Klinik für Rinder

Projektdetails:
Fettsupplemente werden bei Milchkühen und bei Kälbern eingesetzt, um den Energiegehalt der Ration zu modifizieren oder die Fettsäurezusammensetzung des Produkts (Milch, Fleisch)zu beeinflussen. In diesem Zusammenhang finden zunehmend ungesättigte Fettäuren Verwendung. Nutritiv supplementierte Fettsäuren führen zu einer Veränderung der Fettsäuremuster zellulärer Membranen, welche über verschiedene chromatographische Methoden erfasst werden. Es ist anzunehmen, dass ohne zusätzliche Verabreichung antoxidativer Substanzen die lipoperoxidative Belastung der Körpergewebe steigt. In Blut sowie Bioptaten aus Leber, Muskulatur und Fettgewebe von Kühen oder Kälbern vor und nach Fettsupplementation werden Parameter des oxidativen Stress (Vitamin E, GPX, SOD, Malondialdehyd, TBAR, Total-antioxidative Kapazität) untersucht.

Kooperationspartner:

Department of Animal Sciences, University of Illinois at Urbana-Champaign, Illinois, USA

Kliniken/Institute:
Klinik für kleine Klauentiere und forensische Medizin / Ambulatorische Klinik

Projektdetails:
In der Humanmedizin wird in der Knochenchirurgie die oszillierende Säge trotz verschiedener bekannter Nachteile als Standardinstrument zur Osteotomie eingesetzt. Das innovative Wasserabrasivstrahlverfahren, welches bereits in vielen technischen Bereichen erfolgreich genutzt wird, eröffnet die Möglichkeit zur Realisation frei definierter, hochpräziser Osteotomien ohne thermische Nebenwirkungen im non-contact-Verfahren. Am Tiermodell Schwein werden mit dieser Technik Osteotomien durchgeführt und die Knochenheilung im Vergleich zu derjenigen nach Osteotomien herkömmlicher Art mittels Röntgenuntersuchung, pathomorphologischer und histologischer Untersuchung geprüft.

Kooperationspartner:

medimplant Hannover

Kliniken/Institute:
Institut für Biometrie Epidemiologie und Informationsverarbeitung
Außenstelle für Epidemiologie (Bakum)

Projektdetails:
Die Mehrzahl von Krankheitsfällen bei Schweinen im Alter bis zu 25 Wochen betrifft den Respirationstrakt. Da die Behandlung dieser Erkrankungen vielfach eine intensive Anwendung von Antibiotika erfordert, ist der Weiterentwicklung von Strategien zur Prophylaxe von Atemwegserkrankungen ein besonderer Stellenwert einzuräumen. Die Bekämpfung von Atemwegserkrankungen beim Schwein wird durch das häufige Vorkommen multipler Infektionen kompliziert (Choi et al. 2003, Kim et al. 2003). Die Bewertung eines gemeinsamen Vorkommens verschiedener viraler und/oder bakterieller Erreger für die Entstehung klinisch relevanter Erkrankungen wird vielfach kontrovers diskutiert, ist aber Voraussetzung für die Entwicklung effektiver Bekämpfungskonzepte.

Untersuchungen zur Bewertung multipler Infektionen wurden bisher fast ausschließlich unter Laborbedingungen durchgeführt, wobei Tiere mit maximal zwei Erregern ko-infiziert wurden. Mit diesem Versuchsansatz war das Vorkommen von Erregerinteraktionen häufig nicht eindeutig zu belegen. Die Diskrepanz zwischen den Ergebnissen der experimentellen Untersuchungen und den Beobachtungen aus Feldbeständen werden unter dem Hinweis auf die zwangsläufig unzureichende Abbildung der vielfältigen Einflüsse im Feld durch die experimentelle Versuchsanordnung diskutiert.

In der vorliegenden Untersuchung wurden verschiedene Befunde von 1130 respiratorisch erkrankten Schweinen verknüpft, die innerhalb eines Jahres zur Routinediagnostik eingesandt wurden. In die Auswertung gehen neben Angaben zum klinischen Vorbericht, das Alter die Tiere, der Zeitpunkt der Erkrankung, der makroskopische Lungenbefund und das Ergebnis der Untersuchung von Lungengewebe auf 13 verschiedene Erreger ein. Mit der "Atemwegs-Multiplex-PCR", die acht der Erreger detektieren kann, steht der Routinediagnostik eine Methode zur Verfügung, mit der eine Vielzahl für Atemwegserkrankungen relevante Viren und Mykoplasmen in einem einzigen Test untersucht werden können. Untersuchungen, die bisher aus Kostengründen, immer auf ein sehr begrenztes Erregerspektrum beschränkt werden mussten, geben mit der Multiplex-PCR einen umfassenden Überblick über das Vorkommen der einzelnen Erreger. Die nicht in der Multiplex-PCR detektierten bakteriellen Erreger wurde mittels kultureller Standardverfahren untersucht. Die Multiplex-PCR geht von RNA aus, die aus Lungenspülproben, Lungengewebe bzw. Tupferproben von Schweinen extrahiert wird. Nach der Synthese von cDNA mittels eines random-prime Verfahrens, erfolgt die gemeinsame Amplifikation von Genfragmenten von bis zu acht Erregern simultan in einer Reak-tion.

Die Detektionsmöglichkeiten umfassen das porcine Circovirus-2, Viren des respiratorischen und reproduktiven Syndroms (PRRSV, US- und EU-Genotypen), Influenza A Virus (keine Subtypisierung möglich), das respiratorische porcine Coronavirus sowie das porcine Cytomegalievirus. Daneben werden Mycoplasma (M.) hyopneumoniae und M. hyorhinis nachgewiesen. Hinsichtlich der Nachweisgrenze zeigt sich die multiplex PCR weniger sensitiv im Vergleich zu Einzel-PCR Ansätzen, insbesondere, wenn multiple Koinfektionen mit den genannten Erregern auftreten. Bezüglich der diagnostischen Sensitivität, vergleichend getestet an 42 Proben aus der Routinediagnostik, erwiesen sich Einzel- und Multiplex-PCR jedoch als vergleichbar. In 1350 Proben von 1130 Tieren und 220 Geweben konnte nur in 415 Proben nur ein oder kein Erreger nachgewiesen werden. Bei den restlichen Untersuchen wurden bis zu sieben Erreger in einer Probe gefunden. Der Vortrag präsentiert weitere Ergebnisse und versucht Hypothesen zur Erregerinteraktion aus den Daten anzuleiten.

Kooperationspartner:

- Friedrich-Loeffler-Institut, Greifswald - Insel Riems

- Lebensmittel-, Veterinär- und Umweltuntersuchungsamt des Landes Schleswig-Holstein, Neumünster

Drittmittelprojekt: H. Wilhelm Schaumann Stiftung, 4.500 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Physiologie und Zellbiologie

Projektdetails:
Transgener Mais enthielt bis vor kurzem Antibiotika-Resistenzgene, die bakteriellen Ursprungs sind und zur Selektion transgener Keimling genutzt werden. Aufgrund der öffentlichen Diskussion um die Antibiotika-Resistenzentwicklung und die Gefährdung durch transgene Pflanzen sollte untersucht werden, inwieweit ein Transfer dieses Resistenzgens von der Pflanze in die Mikroorganismen des Pansens stattfinden kann. Über die In vitro Inkubation von Pansenmikroorganismen (RUSITEC) sollen Einflüsse des transgenen Maises auf Stoffwechselparameter der Mikroorganismen untersucht werden. Ebenso wird die Zusammensetzung der mikrobiellen Struktur über ein molekularbiologisches Verfahren erfasst.

Resultate:

https://www.cambridge.org/core/services/aop-cambridge-core/content/view/9258A9C54A822D42B17EC69C9088760F/S0007114506002996a.pdf/div-class-title-transgenic-maize-in-the-presence-of-ampicillin-modifies-

Kooperationspartner:

Prof. Dr. J. Heritage, Research Institute for Molecular and Cellular Biology, Faculty of Biological Sciences, University of Leeds, UK

Kliniken/Institute:
Institut für Physiologie und Zellbiologie

Projektdetails:
Die ruminale Resorption von Na, Mg und Ca kann durch luminales Chlorid stimuliert werden. Inhalt dieses Projektes ist es, mehr über die zugrunde liegenden Mechanismen dieser Interaktion zu erfahren. Mineralstoffe werden dem Futter zum Teil als C1-Salze zugesetzt und gelangen zunächst in das Reticulorumen. Damit ist eine genauere Kenntnis der Interaktionen am Epithel besonders hier von Interesse, um eine optimale Elektrolyt-Resorption zu erreichen.

Resultate:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16484679

Kooperationspartner:

Dr. Roger Busche, TiHo Hannover

Kliniken/Institute:
Institut für Physiologie und Zellbiologie

Projektdetails:
Die Milchdrüse der Ziege ist im Gegensatz zu der des Rindes wesentlich leistungsfähiger und regenrationsfähiger. So braucht die Ziege keine Trockenstehzeit zwischen den Laktationen, um in der nächsten Laktation auf ihre volle Milchleistung zu kommen. Die Epithelzellen der Milchdrüsenalvealen sind in der Lage große Mengen an Milchinhaltsstoffen zu sezernieren, benötigen aber für ihren eigenen Stoffwechsel große Mengen an Nährstoffen und Elektrolyten. Im Rahmen dieses Projektes werden die absorptiven Fähigkeiten der apikalen Membranen der Milchdrüse untersucht hinsichtlich der Aufnahme von Phosphat. Diese werden strukturell und funktionell charakterisiert, um den Einfluss der Laktation, der Fütterung und des Alters untersuchen zu können.

Resultate:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18492032

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17137815

Kooperationspartner:

Prof. Dr. H. Sauerwein, Institut für Tierwissenschaften-Physiologie und Hygiene, Universität Bonn

Kliniken/Institute:
Institut für Physiologie und Zellbiologie

Projektdetails:
Untersucht wird die Expression spezifischer Hormonrezeptoren in Abhängigkeit von der diätetischen Phosphorversorgung bei Ziegen. Darm und Niere als die Organe der P-Absorption bzw. Exkretion werden hinsichtlich ihrer adaptiven Fähigkeit geprüft, wobei auch die Targets der Hormonwirkung strukturell und funktionell erfasst werden.

Resultate:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18210130

Kooperationspartner:

Prof. Dr. E. Pfeffer, Institut für Tierernährung, Universität Bonn

Drittmittelprojekt: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 220.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Pharmakologie Toxikologie und Pharmazie

Projektdetails:
Induziertes oder spontanes Drehverhalten (engl.: circling) von Labornagern ist der am häufigsten experimentell verwendete Verhaltensparameter am Tiermodell zur Untersuchung von Hirnasymmetrien. Mit Hilfe solcher Tiermodelle konnte eine Reihe von wichtigen Erkenntnissen zur Funktion und Lateralität unterschiedlicher Hirnregionen gewonnen werden. Abnormes Drehverhalten wird als Modell für Bewegungsstörungen des Menschen genutzt. Das bekannteste Beispiel dafür ist das Ungerstedt-Modell der Ratte für den Morbus Parkinson, in dem bei Ratten nach unilateraler Läsion der dopaminergen nigrostriatalen Projektion durch pharmakologische Manipulation intensives lateralisiertes Drehverhalten ausgelöst werden kann. Spontan auftretendes, abnormes Drehverhalten wurde bei einer Reihe von Nagermutanten beschrieben; bei keiner dieser Mutanten ist jedoch das Drehverhalten lateralisiert. In den vergangenen Jahren wurden von der Arbeitsgruppe von W. Löscher zwei neue Rattenmutanten mit spontanem Drehverhalten und weiteren neurologischen Störungen, LEW/Ztm-ci2 und BH.7A/Ztm-ci3 (Gensymbol ci für circling), beschrieben. Bei beiden Mutanten ist das spontane Drehverhalten, das autosomal rezessiv vererbt wird, lateralisiert; die Mutanten unterscheiden sich jedoch erheblich in weiteren, den Phänotyp charakterisierenden Symptomen. Die bisher vorliegenden Ergebnisse zeigen, daß mit den zwei ci-Mutanten in¬teressante Tiermodelle zur Verfügung stehen, die detaillierte Untersuchungen zur Lateralisierung striataler Funktionen und zur Pathogenese hyperkinetischer Bewegungsstörungen ermöglichen. Im Rahmen des Fortsetzungsantrages sollen Phänotyp, Pathophysiologie und Modellcharakter der beiden Mutanten unter Berücksichtigung der kürzlich identifierten Kandidatengene weiter charakterisiert werden.

Resultate:

Im Rahmen des Projekts wurden Phänotyp, Pathophysiologie und Modellcharakter der beiden Mutanten unter Berücksichtigung der kürzlich identifierten Kandidatengene weiter charakterisiert.

Kooperationspartner:

Prof. Dr. H.J. Hedrich, Institut für Versuchstierkunde und Zentrales Tierlaboratorium der Medizinischen Hochschule Hannover

Herr Dr. A. Kaiser, Zoologisches Institut der Universität München

Privatdozent Dr. von Hörsten, Zentrum Anatomie der Medizinischen Hochschule Hannover

Prof. Dr. Michael Koch, Institut für Hirnforschung der Universität Bremen

Prof. Dr. K. Zilles, Institut für Hirnforschung der Universität Düsseldorf

Dr. José N. Nobrega, Clarke Institute of Psychiatry, Toronto, Ontario, Canada

Kliniken/Institute:
Institut für Zoologie

Projektdetails:
Es werden allgemein-ethologische Untersuchungen an Tieren im Zoo Hannover durchgeführt (Aves, Ungulaten, Primaten). Der Schwerpunkt bildet die Beobachtung der niederen und höheren Primaten im Tropen- bzw. Urwaldhaus. Anlass und Hintergrund der Untersuchungen sind in aller Regel Fragen zur Tierhaltung, wie z.B. die Gehegenutzung oder die intra- bzw. interspezifische Kommunikation der Tiere mit Blick auf die Optimierung von Haltungsbedingungen (Gruppengröße, (Art-)Zusammensetzung, Sozialverhalten).