Forschung

Drittmittelprojekt: BfN, 272.431 EUR

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

Projektdetails:
Das Projekt hat zum Ziel, Schwellenwerte zu ermitteln, ab denen marine Säugetiere Verhaltensreaktionen auf Schiffslärm und weiteren signifikanten anthropogenen Unterwasserlärm zeigen. Hierfür werden bis zu 8 Kegelrobben in der deutschen Nordsee mit DTAGs besendert, die die Bewegung und den empfangenen Unterwasserschall am Tier aufzeichnen. Die erhobenen Kegelrobben Daten werden gemeinsam mit den bereits in vorherigen Projekten erhobenen Daten von 14 Seehunden im deutschen Wattenmeer und im Dänischen Limfjord ausgewertet. Die Schalldaten werden hinsichtlich Schiffspassagen analysiert. Im Anschluss werden die Schiffspassagen individuellen Schiffen zugeordnet, die mittels AIS im Umkreis erfasst wurden. Es wird geprüft, zu welchem Anteil Schiffspassagen von Schiffen stammen, die über ein AIS System verfügen. In der weiteren Analyse werden Verhaltensreaktionen bestimmt, die im Zusammenhang mit anthropogenem Unterwasserlärm auftreten. In dieser Analyse werden Schwellenwerte bestimmt, ab denen Verhaltensreaktionen auf Unterwasserlärm auftreten und die somit einen erheblichen Beitrag zum Umweltziel 6-01, der "Ableitung und Anwendung von biologischen Grenzwerten für die Wirkung von Unterwasserlärm auf relevante Arten" leisten. Die Verhaltensreaktionen werden zudem hinsichtlich der Distanz zu Schiffen, Schiffstypen und Fahrtgeschwindigkeiten untersucht. Dieser Schritt ermöglicht eine Evaluierung der Erfolgsaussichten von vorgeschlagenen Lärmminderungs oder Schutzmaßnahmen (im Sinne des Umweltziels 6-04), wie einer Geschwindigkeitsbegrenzung, Festlegung von Schifffahrtsrouten oder dem Errichten von Ruhezonen. Die Untersuchungen sollen helfen, eine ausgewogene Balance zwischen den ökologischen, ökonomischen und sozialen Gesichtspunkten der Nutzung der Meere zu finden. Die Gesamtbelastung des marinen Ökosystems durch den Menschen soll auf ein verträgliches Maß gesenkt werden, um auch zukünftigen Generationen eine nachhaltige Nutzung zu ermöglichen.

Drittmittelprojekt: Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD), 48.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Biochemie

Projektdetails:
Alphaviren (Familie Togaviridae) sind neu und wieder aufkommende kleine umhüllte RNA-Viren, die von tierischen Reservoiren durch Stechmücken auf den Menschen übertragen werden und lähmende Gelenkschmerzen oder Enzephalitis verursachen können. Abhängig von der Reservoirart und dem übertragenden Mückenvektor sind sie in verschiedenen geografischen Regionen zu finden. Während das Chikungunya-Virus (CHIKV) und das O'nyong'nyong-Virus (ONNV) historisch auf tropische und subtropische Klimazonen beschränkt waren, sind das Sindbis-Virus (SINV) und das Ross-River-Virus (RRV) vor allem in Skandinavien bzw. Australien zu finden. Die Anpassung des CHIKV an neue Mückenvektoren und die globale Erwärmung haben zum Auftreten des Virus in Europa geführt und es zu einem potenziellen Problem für die öffentliche Gesundheit in Deutschland und den angrenzenden Ländern gemacht. Eine Einschleppung des Venezuelanischen
Pferdeenzephalitis Virus (VEEV), das in Amerika zirkuliert und neurologische Symptome bei Equiden und Menschen verursacht, ist in Zukunft ebenfalls möglich. Bislang sind keine Humanimpfstoffe oder antiviralen Medikamente gegen arthritogene und neurotrope Alphaviren auf dem Markt. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die molekularen Mechanismen des Infektionsprozesses und die kritischen Wirtsfaktoren, die bei der Infektion mit Alphaviren und der artenübergreifenden Übertragung eine Rolle spielen, nicht bekannt sind. Kürzlich fand unser Team heraus, dass der Phosphatidylserin-Rezeptor T-Zell-Immunglobulin und Mucin-Domäne 1 (TIM-1) ein CHIKV-Anheftungsfaktor ist. Eine weitere prominente Gruppe von Phosphatidylserin-Rezeptoren ist die Tyro3-, AXL- und MerTK (TAM)-Rezeptor-Tyrosinkinase (RTK)-Familie, die die drei Proteine Tyro3, AXL und MerTK umfasst. Die physiologische Funktion der TIM- und TAM-Rezeptoren besteht in der Bindung und Internalisierung von apoptotischen Körper, die Phosphatidylserin auf dem äußeren Membranblatt freilegen. Wir konnten zeigen, dass TIM-1, nicht aber AXL, als Wirtsfaktor für CHIKV dient. Darüber hinaus ist die Phosphatidylserin-Bindungsdomäne von TIM-1, die sogenannte Metallionen-Liganden-Bindungsstelle (MILIBS), entscheidend für die Wirtsfaktor-Funktion von TIM-1 im Zusammenhang mit einer CHIKV-Infektion. TIM-1 beeinflusst sowohl die Bindung als auch die Internalisierung von CHIKV-Partikeln an menschliche Zellen. Schließlich verstärkt TIM-1 auch die CHIKV-Infektion in Keratinozyten, die zu den ersten Zielzellen des Virus nach einem Mückenstich gehören. Wir stellen daher die Hypothese auf, dass Alphaviren, einschließlich CHIKV, Phosphatidylserin-Rezeptoren für die Zellanlagerung und den Eintritt in Reservoir-Spezies wie nicht-menschliche Primaten und in übertragende Moskito-Vektoren nutzen. Darüber hinaus soll geklärt werden, ob das in Insektenzellen produzierte Virus ebenfalls Phosphatidylserin freisetzt und dies bei der Infektion menschlicher Zellen, d. h. bei der artenübergreifenden Übertragung, hilfreich ist. Und schließlich wollen wir aufklären, wie Phosphatidylserin auf der Virushülle exponiert wird.
Dadurch wird die Arbeit zum Verständnis der molekularen Zusammensetzung von Alphavirus-Partikeln, der Funktion von Alphavirus-Anheftungsfaktoren und der Rolle der apoptotischen Mimikry bei der speziesübergreifenden Übertragung und folglich der Entstehung von Alphaviren beitragen.

Kliniken/Institute:
Klinik für Rinder
Klinik für Kleintiere

Projektdetails:
Experimentelle Untersuchung der sedativen und muskelrelaxierenden Wirkungen von Brotizolam bei Kälbern zur Verbesserung der Einleitungsqualität bei Allgemeinanästhesien

Kliniken/Institute:
Klinik für Rinder

Projektdetails:
Ziel dieser Arbeit ist es zu prüfen, inwieweit eine Assoziation zwischen der
Konzentration von IGFBP und IGF-1 im Blut und in der Follikelflüssigkeit besteht und ob sich diese auch in Unterschieden in der lokalen Genexpression in der direkten Umgebung der Eizelle wiederspiegelt. Dabei soll in Blut und Follikelflüssigkeit derselben Tiere das IGFBP-Muster mittels Western-Ligand Blotting und die IGF-1 Konzentration mit einem ELISA gemessen werden. Die lokale Genexpression von Bestandteilen des IGF-Systems in gewonnenen Granulosazellen wird mittels PCR detektiert. So soll ein möglicher Transfer zwischen somatotroper Achse und lokalem IGF-1 System untersucht und mittels in-vivo Versuchen abgebildet werden.

Resultate:

https://elib.tiho-hannover.de/receive/tiho_mods_00007881

Kooperationspartner:

Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

Drittmittelprojekt: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft, 206.956 EUR

Kliniken/Institute:
Klinik für Geflügel

Projektdetails:
Nicht anzeigepflichtige Aviäre Influenza:
Im Rahmen eines Kooperationsprojektes sollen Untersuchungen in unterschiedlichen in-vitro Modellen zu Wirt-Erreger-Interaktionen und Virulenz-bestimmenden Faktoren mit unterschiedlichen Influenzaviren sowie ihren Mutanten durchgeführt werden.

Kooperationspartner:

GD Deventer, Dr. S. de Wit

University of Edinburgh, Dr. L. Vervelde

Department of Poultry Diseases, Pulawy, Dr. K. Smietanka

Hungary, Prof. A. Balint

Kliniken/Institute:
Klinik für Pferde

Projektdetails:
Durch die Untersuchung soll die Prävalenz von EOTRH beim Islandpferd in seinem ursprünglichen Lebensraum herausgefunden werden. Nachdem eine belgischen Studie Hinweise auf eine erhöhte Prävalenz von EOTRH beim Islandpferd liefert, soll nun festgestellt werden, ob tatsächlich eine Disposition beim Islandpferd vorliegt. Die Lebensbedingungen des Islandpferdes entsprechen in seinem Heimatland nach jahrhundertelanger geographischer und genetischer nahezu vollständiger Isolation immer noch weitestgehend den natürlichen Gegebenheiten in Haltung und Fütterung, wobei der europäische Einfluss in den letzten Jahren auch hier stetig wächst. Auf Grundlage dessen kann jetzt das Auftreten von EOTRH unter verschiedenen Voraussetzungen herausgearbeitet werden.
Vor Ort finden sowohl klinische als auch röntgenologische Untersuchungen statt. Eine ausführliche Anamnese und die Untersuchung bestimmter Blutparameter sollen zu weiteren generellen Erkenntnissen über die Ätiologie dieser Zahnerkrankung führen.

Kliniken/Institute:
Klinik für Pferde
Research Center for Emerging Infections and Zoonoses
Institut für Pathologie

Projektdetails:
siehe Abstract

Drittmittelprojekt: Forschungskreis der Ernährungsindustrie e.V. (FEI), 96.588 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Milch steht zunehmend in der öffentlichen Kritik, verschiedene Krankheiten beim Menschen auszulösen. Verantwortlich hierfür soll auch Beta-Casomorphin-7 (BCM-7) sein, das beim Verdau von Milch aus A1 beta-Casein entsteht. Caseine machen mit rund 80% der Gesamtproteinmenge den größten Anteil der Proteinfraktion der Milch aus. Man unterscheidet vier Arten, zwei verschiedene alpha-Caseine (αS1-und αS2), sowie das kappa- und beta-Casein. Beim Hausrind sind bislang 12 verschiedene Varianten des beta-Casein-Gens (CSN2) bekannt (A1, A2, A3, B, C, D, E, F, G, H1, H2 und I), von denen die A1- und A2-Varianten am Bedeutendsten sind. Auf Proteinebene unterscheiden sich die A1 und A2 beta-Caseine in einer einzigen Aminosäure an Position 67 (A1: Histidin; A2: Prolin), der wesentlichen Einfluss auf die strukturellen und damit auch funktionellen Eigenschaften der Proteine nehmen soll. Diese können sowohl die enterale Verdaulichkeit der Milch, als auch die technologischen Eigenschaften bei der Milchverarbeitung beeinflussen. Der überwiegende Anteil der in Deutschland vermarkteten Milch enthält unterschiedlich hohe Anteile an A1 und A2 beta-Casein und wird als A1-Milch bezeichnet. A2-Milch dagegen stammt aus A2/A2 homozygoten Tieren und darf keine A1 beta-Caseine enthalten. Das aus A1 beta-Casein entstehende BCM-7 kann weiter zum BCM-5 degradiert werden, die beide ihre Wirkung über - und µ-Opioidrezeptoren vermitteln sollen. In A2-Milch soll allerdings die Produktion dieser BCM-Peptide deutlich geringer sein, wobei diese Annahme immer noch fraglich ist. Im beantragten Projekt sollen deshalb grundsätzliche Fragen zur Wirkung von BCM-7 und zum Vorkommen (Abbau, Bildung) in Milch und Milcherzeugnissen beantwortet werden, wobei bezüglich der Produktion der Milcherzeugnisse einerseits Milch von A1/A1- und A2/A2-Kühen, andererseits vor der Verarbeitung Milch mit BCM-7 versetzt werden soll, um die Veränderungen der BCM-7-Gehalte während der verschiedenen Verarbeitungsschritte zu Käse und Joghurt zu analysieren. Diese Untersuchungen werden durch physikochemische, sensorische und mikrobiologische Analysen ergänzt, um zu bestimmen, inwieweit die unterschiedlichen Milch-Genotypen auch die Qualität der Milcherzeugnisse beeinflusst.

Kooperationspartner:

Lehrstuhl für Physiologie (Frau Prof. Cornelia Deeg), Lehrstuhl für Klinische Pharmakologie (Prof. H. Ammer) der Ludwig-Maximilians Universität München

Kliniken/Institute:
Institut für Physiologie und Zellbiologie

Projektdetails:
Aus ökonomischer und ökologischer Sicht rückt neben dem N-Gehalt in den Wiederkäuer-Diäten auch der Gehalt an Phosphor (P) immer mehr in den Fokus. Neben der erwarteten Abnahme von verfügbaren Proteinfuttermitteln, ist die weltweite Ressourcenknappheit von P seit längerem bekannt. Wiederkäuer sind aufgrund des ruminohepatischen Kreislaufs und des P-Recyclings in der Lage in Zeiten geringerer Angebote an N und P den N-Metabolismus wie auch die Phosphat (Pi)-Homöostase anzupassen und Wachstum bzw. Stoffwechsel aufrecht zu halten. In eigenen Studien wurde gezeigt, dass eine N-reduzierte Fütterung zu einer Unterbrechung der somatotropen Achse führte und dadurch die Synthese von IGF1 vermindert war. Grund für diese Unterbrechung war eine niedrigere GHR-Expression, die durch verminderte Insulin-Spiegel verursacht wurde. In Untersuchungen an monogastrischen Spezies wurde gezeigt, dass eine P-Reduktion ebenfalls die Insulin-Sekretion beeinträchtigt. So soll im Rahmen des geplanten Versuchs untersucht werden, ob eine diätetische P-Reduktion wie eine N-Reduktion zu einer Unterbrechung der somatotropen Achse führt. Demzufolge wird die hepatische Synthese von IGF1 gehemmt sein, indem wie bei einer N-Reduktion, die Insulin-Spiegel vermindert sind, die die Expression des GHR in der Leber modulieren. Neben FGF23 ist Leptin in der Lage die Sekretion eines weiteren Mitglieds der FGF19-Unterfamilie, das hepatische FGF21, zu modulieren. In in vivo Versuchen an Ratten wurde gezeigt, dass Leptin die Expression von FGF21 über den JAK2/STAT3-Signalweg in der Leber stimuliert. So stellt sich die Hypothese, dass die verstärkte Expression von FGF21, die während einer N-Reduktion bei den wachsenden Ziegen detektiert wurde durch veränderte Plasma-Aminosäure- und/oder -Leptin-Spiegel bedingt wird. Zudem stellt sich die Annahme, dass die P-Reduktion ebenfalls in der Lage ist durch indirekte Modulation der Leptin-Konzentration aus dem Fettgewebe die hepatische FGF21-Expression zu regulieren. In Mäusen wurde gezeigt, dass eine P-Reduktion zur Stimulation der 1,25 (OH)2D3-Konzentration im Blut führt, die die Expression von FGF19 (bei der Maus 15) im Ileum stimuliert. Zudem war die Konzentration an Triglyceriden im Blut verändert wie auch die Expression der hepatischen CYP7A1 Expression. In eignen Untersuchungen bei Ziegen mit einer diätetischen N-Reduktion wurde gezeigt, dass die Konzentration an 1,25 (OH)2D3 vermindert war, während die Expression der CYP7A1mRNA in der Leber erhöht war bei gleichzeitig erhöhten Cholesterol-Konzentrationen. So stellt sich die Hypothese, dass sowohl eine N-Reduktion als auch eine P-Reduktion die Synthese von Cholesterol als auch Gallensäure modulieren. Die geplanten Untersuchungen sollen wesentlich zu einem besseren Verständnis möglicher Interaktionspartner zwischen bestimmten Organen wie auch deren diätetische Regulierbarkeit durch N und/oder P bei wachsenden Wiederkäuern beitragen. Zudem liefern diese Stoffwechsel-Daten Informationen zur Beurteilung der Tiergesundheit, da es in naher Zukunft aufgrund von Ressourcenknappheit (Phosphor) bzw. abnehmenden Produktionsflächen für Futterproteine neue Anpassungen in der Tierernährung geben wird bzw. bereits gibt.

Kliniken/Institute:
Institut für Physiologie und Zellbiologie

Projektdetails:
Aus ökonomischer und ökologischer Sicht rückt neben dem N-Gehalt in den Wiederkäuer-Diäten auch der Gehalt an Phosphor (P) immer mehr in den Fokus. Neben der erwarteten Abnahme von verfügbaren Proteinfuttermitteln, ist die weltweite Ressourcenknappheit von P seit längerem be-kannt. Wiederkäuer sind aufgrund des ruminohepatischen Kreislaufs und des P-Recyclings in der Lage in Zeiten geringerer Angebote an N und P den N-Metabolismus wie auch die Phosphat (Pi)-Homöostase anzupassen und Wachstum bzw. Stoffwechsel aufrecht zu halten. Eine N-Reduktion führte zu deutlichen Veränderungen im Knochenstoffwechsel bei den wachsenden Ziegen. Eine P-Reduktion sorgte am Knochen u.a. für eine verminderte Ausschüttung des Fibroblasten Wachs-tumsfaktors 23 (FGF23). FGF23 gilt als ein neuer Regulator der Ca- und Pi-Homöostase wie auch des Vitamin D Stoffwechsels, in dem es u.a. die Expression von CYP27B1 und von NaPi IIa in der Niere reguliert. Es wird angenommen, dass eine P-Reduktion zu einer Hemmung der FGF23-Ausschüttung aus den Knochen bei wachsenden Ziegen führt und dadurch die renale Synthese von Calcitriol durch Stimulation der CYP27B1-Expression erhöht ist. Während eine N-Reduktion durch verminderte IGF1-Spiegel am Knochen die FGF23-Ausschüttung stimuliert und wie bekannt die CYP27B1-Expression und daraus resultierend die Calcitriol-Konzentration vermindert ist. Neben den niedrigeren IGF1-Spiegeln während einer N-Reduktion könnten somit auch erhöhte FGF23-Spiegel aus dem Knochen die renale CYP27B1-Expression modulieren. Ferner soll untersucht werden, ob die gezeigte CYP27B1-Abnahme während der N-Reduktion durch eine gleichzeitige N- und P-reduzierte Fütterung aufrecht erhalten bleibt, oder ob der postuliert stimulierende Effekt der P-Reduktion auf die CYP27B1-Expression der stärkere/dominierende ist. Die geplanten Untersuchun-gen sollen wesentlich zu einem besseren Verständnis möglicher Interaktionspartner zwischen be-stimmten Organen wie auch deren diätetische Regulierbarkeit durch N und/oder P bei wachsenden Wiederkäuern beitragen. Zudem liefern diese Stoffwechsel-Daten Informationen zur Beurteilung der Tiergesundheit, da es in naher Zukunft aufgrund von Ressourcenknappheit (Phosphor) bzw. abnehmenden Produktionsflächen für Futterproteine neue Anpassungen in der Tierernährung geben wird bzw. bereits gibt.