Forschung

Drittmittelprojekt: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 103.600 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmitteltoxikologie

Projektdetails:
Ziel des Forschungsvorhabens ist die systematische Untersuchung des kurz- und langfristigen Metabolismus von LC n-3 und n-6 PUFA zu Hydroxy-, Epoxy- und Dihydroxy-FA bei stoffwechselgesunden Probanden. In drei Proof-of-Concept Studien sollen die Effekte einer Gabe von ALA, EPA und DHA bzw. unterschiedlicher Verhältnisse an ALA und LA über einen definierten Zeitraum auf die Gehalte an freien Oxylipinen (Hydroxy-, Epoxy- und Dihydroxy-FA sowie einige exemplarische Prostanoide) in Plasma und Urin untersucht werden. Ein weiteres Augenmerk liegt auf den LC PUFA-Profilen in verschiedenen Fraktionen des Blutes (Plasma, Erythrozytenmembranen, freie Fettsäuren, Phospholipide).

Kooperationspartner:

PD Dr. Jan Philipp Schuchardt

Abteilung Ernährungsphysiologie und Humanernährung

Universität Hannover

Drittmittelprojekt: Niedersächsische Tierseuchenkasse, 35.000 EUR

Kliniken/Institute:
Klinik für kleine Klauentiere und forensische Medizin / Ambulatorische Klinik
Fachgebiet Allgemeine Radiologie und Medizinische Physik
Klinik für Kleintiere

Projektdetails:
Als anerkanntes und tierschutzgerechtes Verfahren zur Betäubung und Tötung von Saugferkeln im Bestand ist derzeit zur Betäubung der stumpfe Schlag auf den Kopf und zur Tötung der Blutentzug per Kehlschnitt in mehreren Bundesländern per Erlass anerkannt. Durch die individuellen Unterschiede in der Ausführung birgt dieses Verfahren jedoch Risiken bezüglich der richtigen Stärke des Schlages und somit der ausreichenden Betäubung. Auch die darauf folgende Tötung mittels Blutentzug ist sowohl aufgrund von Unterschieden in der Vorgehensweise als auch im Hinblick auf die Übertragung von Tierseuchen und der allgemeinen Bestandshygiene kritisch zu betrachten. Das geplante Projekt basiert auf der Simulation des Stromflusses durch das Gehirn und das Herz von Saugferkeln anhand einer mit Hilfe der Finite-Elemente-Analyse erstellten Modells. Die hierdurch errechneten Stromparameter werden am Saugferkel überprüft, um die Enwicklung eines sicheren, tierschutzgerechten Verfahrens zu gewährleisten.

Kliniken/Institute:
Institut für Biochemie
Research Center for Emerging Infections and Zoonoses

Projektdetails:
Until now only little is known about the impact of physiological oxygen conditions (physioxia) on the viability, differentiation process, and the antimicrobial activity of immune cells like mast cells (MCs). MCs are important innate immune cells mediating immune cell recruitment and antimicrobial defense. They originate from hematopoietic precursors and specifically differentiate to mature and functional MCs in the destination tissue such as skin, mucosa and intestine. To differentiate MCs and to study their immune cell function, atmospheric oxygen conditions (20-21% O2) are traditionally used in cell culture although the physiological oxygen conditions in vivo in tissues are significant lower. This study aims to characterize the differentiation of immature murine bone marrow-derived MCs under physiological oxygen conditions (7% O2; 53 mmHg). Therefore, bone marrow derived suspension cells were cultured in the presence of IL-3 for 39 days with continuous, non-invasive determination of the oxygen level using a Fibox4-PSt3 measurement system without technique-dependent oxygen consumption. Cellular viability and differentiation status were monitored with cell specific surface marker using flow cytometry. The impact of physioxia on the maturation of MCs was ascertained by investigating histamine level with high performance liquid chromatography and quantifying the expression of the transcription factor hypoxia-inducible factor 1 (hif-1á) and its target genes vegf, il-6, and tnf-á with real time PCR. Using toluidine blue staining we confirmed that the differentiated MCs stay viable under physioxia during the specified period of 39 days. Interestingly, MCs cultivated at 7% O2 (53 mmHg) show a significantly delayed differentiation rate defined by CD117-positive cells compared to MCs cultivated under normoxia (21% O2). Investigating the gene expression of hif-1á and its target genes of differentiated MCs exhibited a significant lower transcript expression under physioxia compared to normoxia. Moreover, the amount of intracellular stored histamine is significantly decreased in MCs differentiated under low oxygen levels.

Kooperationspartner:

oProf. Herbert Fuhrmann, Universität Leipzig, Veterinärmedizinische Fakultät, Veterinär-Physiologisch-Chemisches Institut, Leipzig

Kliniken/Institute:
Klinik für Pferde
Klinik für Rinder

Projektdetails:
Backenzahnextraktionen sind häufige Eingriffe in der Pferdemedizin, die in der Regel am stehenden, sedierten Pferd durchgeführt werden. Die Sedierung stellt bezüglich ihrer ausreichenden Tiefe bei erhaltener Standfähigkeit des Patienten eine besondere Herausforderung dar. Die Extraktion ist häufig mit einer nicht zu unterschätzenden Manipulation im Maul des Patienten verbunden. Um einen optimalen Ablauf dieses Eingriffes zu ermöglichen und Verletzungen des Patienten, des Tierarztes und seiner Helfer zu verhindern, ist eine zuverlässige Sedierung unabdingbar. Des Weiteren ist bei derartigen Eingriffen darauf zu achten, dass die Patienten postoperativ ein möglichst geringes Maß an Schmerzen empfinden. Besonders Schmerzen im Bereich der Zähne äußern die Pferde zunächst undeutlich, so dass zumeist erst gehandelt wird, wenn das Pferd deutliche Veränderungen im Futteraufnahmeverhalten zeigt. Die Reduktion der unmittelbaren postoperativen Schmerzen wird durch den Einsatz von Morphinderivaten, welche mit dem α2- Agonisten Detomidin kombiniert werden, gewährleistet. Sowohl Butorphanol als auch Buprenorphin gehören zu den Morphinderivaten. Während Butorphanol als vollsynthetisches Opioid kompetitiv agonistisch an κ- und antagonistisch an µ-Rezeptoren bindet und eine Wirkdauer von circa drei Stunden aufweist, gehört Buprenorphin zur Gruppe der halbsynthetischen µ-Rezeptor Agonisten und hat eine dosisabhängige Wirkdauer von bis zu neun Stunden.
In der geplanten Untersuchung soll der Einfluss des für das Pferd in Deutschland neu zugelassenen Opioids Buprenorphin im Vergleich zu Butorphanol auf die Qualität, Dauer und Intensität der Sedierung mit Detomidin während der Backenzahnextraktion beim Pferd untersucht werden. Darüber hinaus soll auch die postoperative Schmerzsymptomatik bei diesen Patienten vergleichend bewertet werden.
Die Untersuchungen erfolgen an 30 Pferden, die zur Zahnextraktion in der Klinik vorstellt und randomisiert in zwei Gruppen eingeteilt werden.
Die Extraktion des betroffenen Backenzahns erfolgt unter den kliniküblichen Standards. Während der Zahnextraktion wird die Qualität der Sedierung mittels klinischer Parameter (Einbringen des Maulgatters, Kopfschlagen, Zungenbewegung) mit einem Punktesystem bewertet. Zur objektiven Graduierung von Stress- und Schmerzlevel wird in regelmäßigen Abständen der Kortisolgehalt im Plasma bestimmt. Zusätzlich erfolgt die Beurteilung der Schmerzhaftigkeit nach der Zahnextraktion anhand von physiologischen und Verhaltensparametern in Form eines "composite pain scale", "horse grimace scale", "EQUUS- COMPASS" und "EQUUS- FAB".

Kliniken/Institute:
Klinik für Pferde
Institut für Mikrobiologie Zentrum für Infektionsmedizin

Projektdetails:
Erkrankungen der Nasennebenhöhlen treten bei Pferden relativ selten auf. Sie können meist erst im subakuten bis chronischen Krankheitsstadium diagnostiziert werden, da das Leitsymptom des einseitigen Nasenausflusses aufgrund der komplexen anatomischen Struktur der equinen Nasennebenhöhlen in der Regel erst bei fortschreitender Erkrankungsdauer auftritt.
Eine gesicherte Diagnose kann meist erst nach umfangreicher bildgebender Diagnostik durch ein Zusammenspiel von Endoskopie, Röntgen und Computertomographie gestellt werden. In einigen Fällen ist zusätzlich eine invasive sinuskopische Untersuchung notwendig, um Proben zu entnehmen.
Bei Krankheiten der tiefen Atemwege liefert neben der endoskopischen Untersuchung vor allem die zytologische Auswertung des Tracheobronchialsekrets wichtige Aussagen über Art und Schwere der Erkrankung und dient darüber hinaus zur prognostischen Einschätzung.
Vor diesem Hintergrund werden im Rahmen der eigenen Untersuchungen transnasal endoskopisch Sekretproben aus dem Drainagewinkel der Apertura nasomaxillaris von gesunden Pferden und Pferden, die Hinweise auf das Vorliegen einer Sinusitis zeigen, entnommen, um diese zytologisch und bakteriologisch zu untersuchen.
Das Ziel dieser Untersuchungen ist es, herauszufinden, ob eine Korrelation zwischen dem zytologischen und mikrobiologischen Befund des Sekretes der Nasennebenhöhlen und der mit Hilfe weiterführender bildgebender Verfahren abschließend gestellten Diagnose besteht. Im Weiteren wird der Frage nachgegangen, ob und welchen diagnostischen und prognostischen Nutzen diese Untersuchungsergebnisse bei der Evaluation von Patienten mit Erkrankungen der Nasennebenhöhlen haben.

Drittmittelprojekt: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 405.350 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Pharmakologie Toxikologie und Pharmazie

Projektdetails:
Rund 30% der Epilepsiepatienten sprechen nicht auf die Therapie mit Antiepileptika an, sind also pharmakoresistent. Für einige Formen epileptischer Anfälle, z.B. neonatale Anfälle, ist die Situation noch deutlich schlechter aus. Deshalb sind neue Strategien für die Entwicklung besser wirksamer Antiepileptika von hohem medizinischen Interesse. Darüber hinaus besteht ein dringender Bedarf, Substanzen zu entwickeln, die die Entstehung von Epilepsien nach Hirninsulten verhindern, also Epilepsie-prophylaktisch (antiepileptogen) wirken. Das Diuretikum Bumetanid, ein selektiver Inhibitor von Na-K-Cl-Cotransportern (NKCCs), wird seit mehreren Jahren als hochinteressante antiepileptische und antiepileptogene Substanz diskutiert, da eine erhöhte Expression von neuronalem NKCC1 und die daraus resultierende Veränderung der Funktionalität von GABA sowohl in der Epileptogenese als auch als Mechanismus von Pharmakoresistenz bei neonatalen und adulten Epilepsien eine wichtige Rolle zu spielen scheint. Experimentelle Untersuchungen mit Bumetanid schienen diese Annahme zu bestätigen; erste klinische Untersuchungen bei neonatalen Anfällen verliefen jedoch negativ. Dies ist offensichtlich eine Konsequenz des hohen Ionisationsgrades von Bumetanid im Plasma, der eine Penetration ins Gehirn weitestgehend verhindert, wie von der Arbeitsgruppe Löscher 2010 erstmals berichtet wurde. Die Arbeitsgruppe entwickelte daraufhin lipophile Prodrugs von Bumetanid, die besser ins Gehirn penetrieren und dort Bumetanid freisetzen; mit dieser Strategie konnten jedoch einige wesentliche Nachteile von Bumetanid, z.B. die fehlende Differenzierung zwischen renalem NKCC2 und neuronalem NKCC1, nicht gelöst werden. Ziel der geplanten Untersuchungen im Rahmen dieses Antrages ist die Entwicklung und Charakterisierung neuer hirngängiger Bumetanidderivate mit möglichst selektiver Wirkung auf neuronales NKCC1. Ausgangspunkt für diese Untersuchungen sind Bumetanidderivate, die von unserem Kooperationspartner Peter Feit im Rahmen der Entwicklung von Bumetanid synthetisiert wurden und sich in ihren strukturellen und diuretischen Eigenschaften von Bumetanid möglichst deutlich unterscheiden. Ausgehend von den Ergebnissen mit diesen Derivaten wird unser Kooperationspartner Thomas Erker weitere Substanzen synthetisieren. Die inhibitorische Wirkung dieser Substanzen auf NKCC1 vs. NKCC2 wird zunächst in einem Oozyten-Expressionsassay bestimmt. Dabei wird auch die vor allem im Gehirn exprimierte NKCC1-Splicevariante NKCC1b untersucht. Die interessantesten Substanzen werden in In-vivo-Modellen an Maus und Ratte auf (a) Hirngängigkeit, (b) diuretische Wirkung, und (c) antiepileptische und antiepileptogene Wirkung untersucht. Wir erwarten von diesen umfangreichen Untersuchungen nicht nur die Optimierung der Bumetanidstruktur für die Behandlung von Hirnerkrankungen, sondern auch ein besseres Verständnis der Rolle von NKCC1 in Epileptogenese und Iktogenese.

Kooperationspartner:

Diverse

Drittmittelprojekt: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 349.232 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Pharmakologie Toxikologie und Pharmazie

Projektdetails:
Angesichts der Pharmakoresistenz von häufigen Hirnerkrankungen wie Epilepsie oder Depressionen gegenüber gängigen Therapieverfahren und der potentiellen Bedeutung von Efflux-Transportern wie P-Glycoprotein (Pgp) für Resistenzmechanismen sind die Entschlüsselung der Regulationsmechanismen von Pgp an der Blut-Hirn-Schranke (BHS) sowie die Suche nach innovativen Therapieeinsätzen, von grundlegender Bedeutung. Die bisherigen Untersuchungen zur Regulation von Pgp konzentrierten sich hauptsächlich auf transkriptionelle Anpassungen (Veränderungen der Aktivität der Transkriptionsfaktoren und der Pgp-Expression), post-transkriptionelle Modifikationen (Veränderungen des Pgp-Proteins und Regulation der Translation der Pgp-mRNA durch mikroRNAs), Pgp-Trafficking-Mechanismen von bereits exprimierten Pgp von intrazellulären Kompartimenten zur apikalen Membran, sowie Pgp-modulierende Signaltransduktion. Eine gänzlich neue Betrachtungsweise in der BHS-Forschung wird durch den im Rahmen von Voruntersuchungen neu entdeckten Zell-Zell-Pgp-Transfer bedingt. Vermutlich wird der Pgp-Transfer in den Hirnendothelzellen über direkten Zell-Zell-Kontakt und/oder über Exosomen vermittelt, in denen wir Pgp identifiziert haben. Dieser neue Prozess soll im beantragten Projekt vergleichend mit anderen Pgp-Regulationsmechanismen an der menschlichen BHS untersucht werden. In einem anschließenden Schritt sollen die wichtigsten pharmakologischen Befunde der In-vitro-Untersuchungen an einer neuen humanisierten Mauslinie mittels In-vivo-Imaging auf ihre Bedeutung für die In-vivo-Regulation der BHS untersucht werden. Wir erwarten von unseren Untersuchungen die Charaktersierung eines neuen Regulationsmechanismus von Pgp an der BHS und damit die Möglichkeit des pharmakologischen Eingriffs in Resistenzmechanismen von Hirnerkrankungen.

Kooperationspartner:

Diverse

Kliniken/Institute:
Klinik für Heimtiere Reptilien und Vögel
Klinik für Kleintiere

Projektdetails:
Erstellung von Referenzwerten für den Säure-Basen-Haushalt und die Blutgasanalyse bei gesunden Heimtierkaninchen. Es wurden 80 gesunde Kaninchen, die für Vorsorgeuntersuchungen, Kastrationen oder Impfungen vorgestellt wurden, beprobt.

Resultate:

Brezina T, Thöle M, Mischke R, Fehr M: Referenzwerte für die arterielle Blutgasanalyse beim Kaninchen am Rapid Lab 348EX. Kleintierprax 62: 703, 2017

Drittmittelprojekt: teilweise zugehörig zum Projekt FERTHIK

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

Projektdetails:
Ermittlung des Bedarfs sowie der Wünsche und Anforderungen von Studierenden und Lehrenden zu Aufzeichnungen tiermedizinischer Vorlesungen und dem Gebrauch des TiHo-YouTube-Kanals durch die Studierenden an der TiHo im Zusammenhang mit den Lernstationen im Clinical Skills Lab (CSL).
Der Einsatz von Videomaterial in der tiermedizinische Lehre soll mit dieser Untersuchung beforscht werden. Die ermittelten Ergebnisse sollen die Einführung der Vorlesungsaufzeichnung an der TiHo sowie die Produktion von Videos für den YouTube-Kanal optimieren, so dass diese den Ansprüchen und Anforderungen der zukünftigen Benutzer entsprechen.

Resultate:

Müller, Lina Rebecca (2018): Der Einsatz von Videomaterial in der veterinärmedizinischen Lehre. Hannover. Online unter: https://elib.tiho-hannover.de/receive/tiho_mods_00000097

Drittmittelprojekt: Rassehundezuchtverbände , 50.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tiergenomik

Projektdetails:
Das Forschungsvorhaben hat zum Ziel, die genetischen und strukturellen Varianten mit signifikantem Einfluss auf idiopathische Epilepsie bei verschiedenen Hunderassen zu erforschen. Für diesen Zweck werden laufend Proben von mehr als 10 verschiedenen Rassen gesammelt. Der Schwerpunkt liegt momentan bei den Rassen Großer Schweizer Sennenhund, St. Bernhardshund, Deutsch Drahthaar und weiteren Rassen. Betroffene Hunde und sorgfältig ausgewählte Kontrolltiere werden auf dem canine Illumina high density Beadchip genotypisiert und anschließend ausgewählte Hunde mittels Next-Generation-Sequencing sequenziert. Von Hunden mit Verdacht auf idiopathische Epilepsie wird an Tierkliniken die Ausschlussdiagnostik nach einem vorgegebenen Schema durchgeführt.
besonders langer Lebensdauer werden spezifisch Proben gesammelt. Die Suche nach genomweit assoziierten SNPs (single nucleotide polymorphisms) soll helfen, die für idiopathische Epilepsie entscheidenden Genloci zu identifizieren. Mit Hilfe des Projekts sollen die Züchter unterstützt werden, Hunde mit der erwünschten Freiheit von idiopathischer Epilepsie züchten zu können.

Kooperationspartner:

Tierkliniken