Forschung

Drittmittelprojekt: Förderverein Biotechnologieforschung e.V. (FBF) Fachbereich Rind, Bonn

Kliniken/Institute:
Klinik für Rinder
Institut für Reproduktionsbiologie

Projektdetails:
Künstliche Besamung nimmt eine große wirtschaftliche Rolle bei der Rinderzucht ein. Seit fast 50 Jahren wird dafür Samen kryokonserviert. Dabei wirkt sich allerdings die Kryokonservierung negativ auf die Samenqualität in Bezug auf Motiliät der aufgetauten Spermien und die für die Fertilisation benötigte Anzahl von Spermien. Eine Vielzahl von Gründen wird für diese verminderte Fertilität von kryokonservierten Samen diskutiert.
"Reaktive Sauerstoffspezies" (ROS), die bei der unvollständigen Reduktion von Sauerstoff oder auch physiologisch in einigen Stoffwechselprozessen entstehen, können in Zellen zu Schäden bis hin zum Zelltod führen. Zu diesen negativen Effekten gehören Lipidperoxidation sowie Schäden an DNA und Proteinen.
Spermien sind besonders anfällig gegenüber ROS, da sie nur einen geringen Schutz gegenüber ROS im Cytoplasma besitzen. Darüber hinaus besteht die Plasmamembran der Spermien zum großen Teil aus vielfach-ungesättigen Fettsäuren, die in Anwesenheit von ROS besonders leicht peroxidiert werden. Im Seminalplasma Antioxidative befinden sich Schutzmechanismen.
In diesem Projekt soll die antioxidativen Kapazität von Seminalplasma und Spermien untersucht werden. Dabei soll zum einen die Konzentration an Antioxidantien (Vit E, Vit A, Vit C, Se, Harnsäure) und die Aktivität von antioxidativen Enzymen (Superoxiddismutase, Gluthationperoxidase und Katalase) und zum anderen soll die nichtenzymatische antioxidative Kapazität bestimmt werden. Die erhaltenen Werte werden mit der Qualität der Spermatozoen korreliert.
Ausgehend von diesen Untersuchungen wird der Einfluss biotechnologischer Verfahren, wie Verdünnung und Kryokonservierung, auf die Parameter des oxidativen Stresses untersucht.
Desweiteren wird der Einfluss von verschiedenen Verdünnerzusätzen mit antioxidativem Potential untersucht werden. Auch hier wird die nicht-enzymatische antioxidative Kapazität nach Zugabe der Antioxidanten mit den oben beschriebenen Verfahren bestimmt und der Einfluss der Verdünnermixturen auf die Qualtität der Spermatozoen ermittelt.

Kooperationspartner:

Rinderzucht Schleswig-Holstein eG

Rinderzuchtverband Mecklenburg-Vorpommern eG

Nordrind GmbH

Besamungsverein Neustadt a.d. Aisch

Rinderunion West

Kliniken/Institute:
Fachgebiet Allgemeine Radiologie und Medizinische Physik

Projektdetails:
Bei der Bestrahlung der haartragenden Kopfhaut bei Ganz- oder Teilhirnbestrahlung tritt regelmäßig eine Alopezie auf, die auch permanent sein kann. Es sollen deshalb die Dosisabhängigkeit einer permanenten Alopezie unter Berücksichtigung möglicher weiterer Einflussfaktoren untersucht werden. Die Eintrittsdosen im Bereich der Kopfhaut werden mittels Thermolumineszenz-Dosimetrie gemessen. Anhand der erhobenen Daten soll eine Dosis-Wirkungs-Beziehung der permanenten Alopezie nach Bestrahlung der behaarten Kopfhaut etabliert werden.

Kooperationspartner:

PD Dr. Michael Bremer, Medizinische Hochschule Hannover, Strahlentherapie und Spezielle Onkologie

Thi Ngoc Thu Vu, Medizinische Hochschule Hannover

Drittmittelprojekt: Förderverein Biotechnologieforschung e.V. Nord Ost Genetik Rinder Union West

Kliniken/Institute:
Institut für Reproduktionsbiologie
Klinik für Rinder

Projektdetails:
In einer Projektkooperation mit der Klinik für Rinder (Teil: 1) werden neue Methoden der andrologischen und spermatologischen Diagnostik hinsichtlich ihrer Nutzanwendung in der Besamungspraxis beim Bullen untersucht. In Teil 2 wird die Variabilität der Qualität und Quantität von Tiefgefriersperma beim Bullen untersucht und in Beziehung zur Befruchtungsleistung in Feldbesamungsversuchen gesetzt.

Drittmittelprojekt: Rinderbesamungsgenossenschaft Memmingen eG

Kliniken/Institute:
Klinik für Rinder

Projektdetails:
Die Körperkondition von Braunviehkühen in einem Gebiet in Oberbayern wird mittels der ultrasonographisch bestimmten Rückenfettdicke evaluiert. Der Verlauf der Körperkondition von Beginn der Trockenstehperiode bis zur Abkalbung und von der Abkalbung zu verschiedenen Zeitpunkten in der Laktation wird erfaßt und in Beziehung zur Fruchtbarkeit, Leistung und Tiergesundheit gesetzt.

Kooperationspartner:

Rinderbesamungsgenossenschaft Memmingen eG

Drittmittelprojekt: Industrie

Kliniken/Institute:
Institut für Parasitologie Zentrum für Infektionsmedizin

Projektdetails:
Ziel des Projektes ist es, basierend auf rekombinant exprimierten Proteinen einen Milch-ELISA zur Diagnostik des Lungenwurmbefalls zu entwickeln. Der Vorteil eines solchen Milch-ELISAs gegenüber einem auf dem Markt befindlichen Blutserum-ELISA wäre eine vereinfachte Probennahme sowie eine mögliche Diagnostik auf Herdenebene über Verwendung von Tankmilch.

Kliniken/Institute:
Fachgebiet Allgemeine Radiologie und Medizinische Physik

Projektdetails:
Mit Hilfe von perometrischen Messungen wird untersucht, welchen Einfluss definierte Bewegungen auf das Volumen der Pferdeextremitäten haben. Dazu werden die Pferde unterschiedlich longiert. Die Bewegungen folgen vier festgelegten Schemata. Die Volumina der Extremitäten bis zum Tarsalgelenk werden vor und nach der Bewegung mittels einer optoelektronischen Peromtermessung bestimmt. Es soll überprüft werden, ob die Messergebnisse Rückschlüsse auf die lymphvaskuläre Aktivität ermöglichen.

Kooperationspartner:

Prof. Dr. Dirk Berens von Rautenfeld, Medizinische Hochschule Hannover, Abteilung Funktionelle und Angewandte Anatomie

Prof. Dr. J. U. Fischbach, Bergische Universität Gesamthochschule Wuppertal, Fachbereich Technische Physik

Drittmittelprojekt: Dr. Dr. h.c. Karl Eibl Stiftung Förderverein Biotechnologieforschung e.V.

Kliniken/Institute:
Reproduktionsmedizinische Einheit der Kliniken

Projektdetails:
Spermien-Oviduktbindung ist essentiell zur Etablierung des funktionellen Spermienreservoirs beim Rind. Die Hauptfunktion des Reservoirs ist neben der Selektion von Spermien die Aufrechterhaltung der Befruchtungsfähikeit und Steuerung der Kapazitation. Ziel ist es zu untersuchen, ob (1) die Funktionalität von Spermien-Ionenkanälen und Protein- Phosphorylierung bestimmende Faktoren für die Spermien-Ovidukt-Bindungsfähigkeit sind und (2) ob es quantitative Beziehungen zwischen kohlenhydratbindenden Proteinen auf der Spermienoberfläche und der Oviduktbindungsfähigkeit gibt. In die Untersuchungen werden Bullen mit bekannter Fertilitätsleistung und moderne spermatologische Verfahren einbezogen

Kooperationspartner:

Prof. Dr. Christiane Kirchoff, Abt. Molekulare Andrologie, Uniklinik Hamburg

Drittmittelprojekt: Industrie

Kliniken/Institute:
Klinik für Rinder

Projektdetails:
In einer großen Milchviehanlage in Sachsen werden Milchkühen entweder zweimalig im Frühpuerium oder einmalig am Ende des Frühpuerperiums mit Cloprostenol behandelt. Die Kontrollgruppe erhält phys. Kochsalzlösung. Der Verlauf des Puerperiums, insbesondere die Gebärmutterinvolution wird beobachtet und die Fruchtbarkeit anhand von Fertilitätskennzahlen beurteilt. Weiterhin erfolgt eine ökonomische Bewertung anhand der Berechnung der Kosten pro Trächtigkeit.

Kliniken/Institute:
Reproduktionsmedizinische Einheit der Kliniken

Projektdetails:
Die Regulation der PRL-Sekretion erfolgt auf der Ebene des Hypothalamus durch einen Hemmfaktor, den sog. Prolactin Inhibiting Factor (PIF), der dem Dopamin gleichzusetzen ist. Darüber hinaus sind verschiedene Substanzen mit stimulierendem Effekt auf die PRL-Sekretion bekannt, unter ihnen das übergeordnete Steuerungshormon der Schilddrüsenfunktion, Thyreotropin Releasing Hormone (TRH).
Im Rahmen der männlichen Reproduktionsphysiologie ist PRL essentiell für das Wachstum und die Funktion der akzessorischen Geschlechtsdrüsen, indem es die Wirkung der Androgene forciert. In den Hoden verstärkt es die Wirkung von LH an den Leydigzellen und steigert auf diese Weise die Testosteronproduktion. Beim Mann führt eine Überproduktion von PRL zur Hemmung der Testosteronsynthese und Samenzellbildung. Durch Behandlung mit sogenannten Prolaktinhemmern können die Hodenfunktionen in einigen Fällen wieder hergestellt werden. Auch beim Rüden führen unphysiologisch gesteigerte PRL-Blutkonzentrationen zur Infertilität infolge Azoospermie. Zudem wurden beim Rüden hemmende Effekte von Prolaktin auf die Erektion nachgewiesen.
In einer einführenden Studie wurde bei adulten Beagle-Rüden gezeigt, dass die basale PRL-Sekretion in einem Bereich von 2,1 bis 3,7 ng/ml variiert, wobei die individuelle Schwankungsbreite nur 0,5 bis 1,1 ng/ml betrug (Koch 2004; Koch et al., 2006). Somit weist das Sekretionsmuster von PRL, anders als es bei dem Gonadotropin LH und dem Sexualsteroid Testosteron der Fall ist, keine ausgeprägte Pulsatilität auf. Die mittlere basale PRL-Sekretion wurde durch den Dopamin-Agonisten Cabergolin signifikant (p <0,05) aber dennoch nur geringfügig supprimiert (basal: 3,0 ±0,3 ng/ml; supprimiert: 2,9 ±0,2 ng/ml). Die Sekretionsmuster von LH und Testosteron wurden durch die Cabergolin-Gabe nicht beeinflusst.
Die intravenöse Gabe von TRH führte erwartungsgemäß zu einem signifikanten Anstieg von PRL (vor TRH: 3,8 ±0,9 ng/ml, 20 min nach TRH: 9,1 ±5,9 ng/ml). Dieser Anstieg wurde bei den intakten Rüden durch Verabreichung des Dopamin-Agonisten Cabergolin nahezu vollständig unterdrückt (vor TRH: 3,0 ±0,2 ng/ml, 20 min nach TRH: 3,3 ±0,5 ng/ml). Durch eine entsprechende Versuchsanordnung wird bei acht kastrierten Rüden geprüft, ob und in welcher Form der Entzug der Androgene, repräsentiert durch Testosteron, sich auf die Regulation der PRL-Sekretion auswirkt.

Resultate:

AR Günzel-Apel, A Seefeldt, FM Eschricht, C Urhausen, S Kramer, R Mischke, HO Hoppen, M Beyerbach, M Koivisto, SJ Dieleman (2009): Effects of gonadectomy on prolactin and LH secretion and the pituitary-thyroid axis in male dogs. Theriogenology 71, 746-753; doi:10.1016/j.theriogenology.2008.09.047

Kooperationspartner:

Department of Farm Animals and Department of Clinical Sciences of Companion Animals, Faculty of Veterinary Medicine, Utrecht University, Niederlande

Drittmittelprojekt: Vitakraft

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmitteltoxikologie

Projektdetails:
Ziel ist es, das aggressive im Wasser gelöste Chlor durch toxikologisch unbedenkliche, in Wasser lösliche Substanzen zu binden und damit unschädlich zu machen. Der Einsatzbereich einer entsprechenden Chlorzehrung ist dort, wo Tiere mit gechlortem Wasser in Verbindung kommen.

Kooperationspartner:

Vitakraft, Bremen