Forschung

Drittmittelprojekt: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 114.600 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Physiologie und Zellbiologie

Projektdetails:
Die diätetische Stickstoff-(N)-Aufnahme bei Wiederkäuern muss den endogenen Bedarf für den N-Haushalt des Wirtstieres und den N-Bedarf der Pansenmikroben decken. Gleichzeitig stellt die Belastung der Umwelt durch den N-Eintrag mit den Ausscheidungen der Wiederkäuer ein Problem dar. Aufgrund von Recycling-Mechanismen kann der Wiederkäuer jedoch Harnstoff als endogene N-Quelle nutzen. Eine Restriktion der diätetischen N-Zufuhr würde den N-Eintrag in die Umwelt verringern und könnte von den Wiederkäuern toleriert werden, wenn gleichzeitig die Kompensationsfähigkeit über die Recyclingprozesse nicht überschritten wird. In Rahmen dieses Projektes wird diese Kompensationsfähigkeit im N-Haushalt wachsender Ziegen untersucht. Beim monogastrischen Tier ist bekannt, dass die Restriktion der diätetischen N-Zufuhr auch gravierende Konsequenzen für den Elektrolythaushalt hat. Unter diätetischer N-Restriktion wird mit Hilfe von Bilanzversuchen, Untersuchungen des mikrobiellen Vormagenstoffwechsels und molekularer Charakterisierung der Regulationsprozesse im Netzwerk von N- und Elektrolythaushalt angestrebt, bei der Versorgung des Wiederkäuers mit Nahrungsproteinen eine bessere Charakterisierung und Quantifizierung der Balance zwischen Tiergesundheit und dem Umwelteintrag von N zu finden.

Resultate:

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/kraushaarj_ws14.pdf

http://gepris.dfg.de/gepris/projekt/154279969

Kooperationspartner:

Prof. Dr. KH. Südekum, Institut für Tierernährung, Universität Bonn

Drittmittelprojekt: DFG (FOR 1103) BI262/16-1 BI262/16-2, 577.867 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Physiologie und Zellbiologie

Projektdetails:
Die verzögerten degenerativen Prozesse nach einer traumatischen Rückenmarksverletzung (SCI) eröffnen ein therapeutisches Zeitfenster, in dem durch pharmakologische Behandlung die sekundären Schädigungen reduziert werden könnten Dieser sekundäre Zelltod resultiert aus oxidativen Reaktionskaskaden, an denen Stickstoffmonoxid (NO) beteiligt ist. NO ist ein atypischer Botenstoff, der durch Aktivierung der löslichen Gyanylyzyklase (sGC) die Bildung von cGMP stimuliert. Die NO/cGMP Signaltransduktion ist ein positiver Regulator der Zellmotilität, der möglicherweise Gliazellen zur Wundreparatur mobilisiert. Ein weiterer gasförmiger Botenstoff ist CO, der durch Hämoxygenasen (HO) gebildet wird. Hämoxygenase/CO hemmt den oxidativem Stress und wirkt neuroprotektiv. In Zellmigrations- und Phagozytoseassays soll an einer mikroglialen Zelllinie und an primärer kaniner Mikroglia eine Modulation der NO/cGMP durch die HO/CO Signalkaskade gezeigt werden. Mittels FRET Sensoren wird die NO und CO induzierte cGMP Synthese in Mikroglia- und humanen NT2-Zellen visualisiert und die Hypothese getestet, dass beide Signalkaskaden an der sGC interagieren. Induzierbare NO-Synthase wird immunzytochemisch im durch SCI geschädigten kaninen Rückenmark lokalisiert. Auf einem permissiven Biosubstrat werden das Auswachsen und die Myelinisierung von humanen NT2 Neuronen durch kanine Gliazellen ausgetestet.

Resultate:

http://gepris.dfg.de/gepris/person/1003013

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)

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: 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

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: 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: Industrie Forschungskredit Universität Zürich, 12.000 EUR

Kliniken/Institute:
Klinik für Kleintiere
Klinik für Pferde
Graduate School HGNI

Projektdetails:
Um einen Kollaps der Lunge in Allgemeinanästhesie beim Pferd zu verhindern müssen sehr hohe Beatmungsdücke verwendet werden. Die Auswirkungen einer solchen Beatmung auf Lungenfunktion und Alveolarintegrität wurden bisher nicht untersucht. An Versuchspferden werden verschiedene Beatmungstrategien bezüglich der Entstehung eines Volutraumas mithilfe von BAL Zytologie, Histologie und molekulargenetischen Methoden untersucht.
Die unterschiedlichen Beamtungstrategien werden weiterhin bezüglich ihres Einflusses auf die globale Perfusion (Thermodilution, Lithiumdilution) und die Mikroperfusion (Skelettmuskulatur, Spanchnikusgebiet) mithilfe von Infrarotspektroskopie und Laserdoppler Technik untersucht.
Anhand von klinischen Anästhesien bei verschiedenen operativen Eingriffen wird der Einfluss der Lungenfunktion auf das Aufwachverhalten und Aufwachqualität bezüglich einer Risikoreduktion beurteilt.

Resultate:

K. Hopster, Ch. Hopster-Iversen, K. Rohn, S.B.R. Kästner (2015) Temporal and concentration effects of isoflurane anaesthesia on intestinal tissue oxygenation and perfusion in horses. Vet. J. 205 (1): 62-68.

 

Hopster K, Jacobson B, Hopster-Iversen C, Rohn K, Kästner SBR (2016) Histopathological changes and mRNA expression in lungs of horses after inhalation anaesthesia with different ventilation strategies. Res Vet Sci. 107: 8-15.

 

Hopster, K., A. Wogatzki, F. Geburek, A. K. Rötting, S.B.R. Kästner (2017)

Effects of positive end-expiratory pressure titration on intestinal oxygenation and perfusion in isoflurane anaesthetized horses. Equine Vet J. 49(2):250-256.

 

T. D. Ambrisko, K. Hopster, , J. Stahl, J. P. Schramel, S. B. R. Kästner, Y. Moens. (2017) Assessment of distribution of ventilation and regional lung compliances by electrical impedance tomography in anaesthetized horses undergoing alveolar recruitment manoeuvre Vet Anaesth Analg. http://dx.doi.org/10.1016/j.vaa.2016.03.001 early online, Jan 12 2017

 

Kooperationspartner:

Prof. Dr. B. von Rechenberg, MRSU, Vetsuisse Fakultät, Universität Zürich

Prof Yves Moens, Veterinaranästhesie und perioperative Intensivmedizin Universität Wien

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