Forschung

Kliniken/Institute:
Klinik für Kleintiere

Projektdetails:
Chronisch-entzündliche Darmerkrankungen sind häufige Ursachen für chronische gastrointestinale Beschwerden wie Erbrechen, Diarrhoe und Inappetenz bei Hunden. Es existiert zum aktuellen Zeitpunkt kein einzelner Test zum Nachweis des Vorliegens einer chronisch-entzündlicher Darmerkrankung. Vielmehr setzt sich die Diagnostik aus einer umfangreichen Ausschlussdiagnostik und der Untersuchung aus dem Darm entnommener Biopsien zusammen. Auch nach Durchführung dieser Diagnostik muss die geeignete Therapie noch im Rahmen von Therapieversuchen ermittelt werden.
Trotz umfangreicher Studien zur Diagnostik von chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen gibt es bisher keine diagnostischen Tests, die eine Differenzierung der verschiedenen Formen der chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen des Hundes erlauben.
Ein Ziel der geplanten Studie soll eine Verbesserung der Diagnostik der chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen des Hundes unter Einsatz neuer diagnostischer Methoden wie der Molekulargenetik sein. Hierzu sollen geeignete molekulargenetische und biochemischer Marke (aus Gewebe oder Blut) identifiziert werden, die die Diagnose des Vorliegens einer chronisch-entzündlichen Darmerkrankung ermöglichen. Darüber hinaus soll untersucht werden, ob anhand dieser Marker eine Differenzierung der verschiedenen Krankheitsformen (Futtermittel-responsiv, Antibiotika-responsiv, Immunsuppressiva-responsiv) ohne die Durchführung langwieriger Therapieversuche möglich ist. Ebenfalls sollen verschiedene Methoden der Probennahme für eine zytologische Untersuchung (Tupfen endoskopisch entnommener Biopsien, endoskopisch gewonnene Feinnadelaspirations- und Zytobrush-Proben) als Ergänzung zur Diagnostik mittels Histopathologie untersucht werden.

Drittmittelprojekt: Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU), 603.636 EUR

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

Projektdetails:
Im Projekt (Resafe Pig) sollen neue Ansätze zur ressourcenschonenden, umwelt- und tiergerechten Fütterung und Haltung von Mastschweinen in die Praxis umgesetzt werden. Die zu erreichenden Teilziele werden wie folgt aufgeschlüsselt:
1.Vollautomatisierte Einteilung der Tiere einer Großgruppe (ca. 1000 Tiere) nach Körperkonditionsbewertung (kalibriert mittels Ultraschall und CT-Rückenspeck- und Muskeldickenmessungen) von wachsenden Schweinen (Verhältnis von Fett- und Proteinansatz).
2.Optimierte Proteinversorgung mit dem Ziel, in der Fütterung und Rationsgestaltung das Potential der einzelnen Tiergruppen optimal zu berücksichtigen und dadurch den absoluten Protein-Einsatz pro kg Ansatz zu reduzieren.
3.Eine um regional erzeugte Grundfuttermittel ergänzte Ration für Mastschweine zur Förderung der Rohfaserversorgung mit dem Ziel einer vermehrten mikrobiellen Fixierung von N-Verbindungen im Kot. Dadurch ergibt sich ein geringeres Potential zur NH3-Freisetzung aus der Gülle. Gleichzeitig kann durch den Rohfaseranteil über das Sättigungsgefühl die Futteraufnahme gesteuert werden. Das macht das Fütterungskonzept nährstoffeffizienter. Durch die Möglichkeit, die Tiere bis zum Mastende ad libitum zu versorgen (Sättigungsgefühl --> ein ruhigeres Verhalten) auch tiergerechter. Darüber hinaus ist zu erwarten, dass das Fütterungskonzept einen stabilisierenden Effekt auf die Darmgesundheit hat.

Kooperationspartner:

Universität Bonn; Institut für Landtechnik

Hölscher + Leuschner GmbH & Co. KG

Drittmittelprojekt: Bundesministerium für Wirtschaft, 249.410 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tierernährung

Projektdetails:
Sobald die betäubungslose Kastration männlicher Ferkel verboten ist, wird es ganz forciert zur Mast von Ebern kommen, verbunden mit dem Risiko für Geruchsabweichungen ("Geschlechtsgeruch") des Schlachtkörpers.
Der "Ebergeruch" wird ganz entscheidend durch Androstenon in Kombination mit Skatol und Indol hervorgerufen. Androstenon wird im Hoden produziert und kann nicht durch die Fütterung beeinflusst werden. Skatol sowie Indol hingegen werden im Darm mikrobiell gebildet, ins Blut absorbiert und ins Gewebe eingelagert.
Das Ziel dieses Projektes ist es nun, eine tierschutzgerechte Alternative zu finden, um auch ohne Kastration männliche Tiere mästen zu können, und zwar ohne das Risiko von "Ebergeruch". Dies soll erreicht werden durch das Einmischen von Pflanzenkohle in das Mischfutter in den letzten Wochen vor der Schlachtung, um auf diese Weise Skatol bzw. Indol im Darmtrakt an die Pflanzenkohle zu binden und so der Absorption zu entziehen. Dadurch können die fäkale Ausscheidung der geruchsaktiven Komponenten erhöht und die Geruchsabweichungen am Schlachtkörper reduziert werden.
Hauptaugenmerk der Untersuchung liegt auf den Skatol-/Indolgehalten in Kot und Blut. Um negative Effekte der Pflanzenkohle ausschließen zu können, werden darüber hinaus auch die Futteraufnahme und Verdaulichkeit des Futters sowie die Futterverwertung untersucht bzw. bestimmt.

Kooperationspartner:

Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik (DIL), Quakenbrück

Kliniken/Institute:
Klinik für Heimtiere Reptilien und Vögel

Projektdetails:
Zunehmend werden die Folgen des Einsatzes auf die Umwelt und den Populationsrückgang verschiedener Vogelspezies, wie dem Mauersegler, sichtbar.Mit diesem Hintergrund sollen Organe von Mauerseglern retrospektiv (Jahre 2009 - 2016) und prospektiv (Jahre 2017 - 2018) auf ausgewählte Pestizide untersucht und ein möglicher Einfluß auf den Gesundheitszustand dieser Vögel überprüft werden.

Resultate:

https://www.mdpi.com/2306-7381/8/5/87

Kliniken/Institute:
Klinik für Heimtiere Reptilien und Vögel
Anatomisches Institut

Projektdetails:
Kombination einer klinischen bildgebenden Arbeit in der Klinik für Heimtiere, Reptilien, Zier- und Wildvögel; Bildgebende Untersuchungen des Respirationstraktes klinisch gesunder Bartagamen (Pogona spp.) unter Berücksichtigung beeinflussender Parameter in Kombination mit anatomischen und histopathologischen Betrachtungen des Respirationstraktes der Bartagamen; Gemeinschaftsprojekt und Kooperation mit dem Anatomischen Institut.

Kliniken/Institute:
Klinik für Pferde
Klinik für Rinder

Projektdetails:
Pferde, die am Equinen Metabolischen Syndrom (EMS) oder an der Pituitary Pars Intermedia Dysfunction (PPID) leiden, entwickeln im Zuge dieser Erkrankung eine endokrinologische Störung des Glukose- und Insulinstoffwechsels in Form einer Insulin Dysregulation (ID). Hierbei kommt es zu einer übermäßigen
Ausschüttung von Insulin nach Kohlenhydrataufnahme, einer basalen
Hyperinsulinämie (pathologischer Insulinüberschuss im Blut) oder auch einer peripheren Insulinresistenz, wobei die Aufnahme von Zuckern aus dem Blut in die Zelle gestört ist. Pferde, die an einer ID leiden, haben ein erhöhtes Risiko Hufrehe zu entwickeln und neigen dazu eine regionale oder generalisierte Adipositas (Fettleibigkeit) zu entwickeln. Durch die Untersuchung verschiedener Proteine, die maßgeblich an der Insulinsignalkaskade beteiligt sind, unter nicht- stimulierten und stimulierten Bedingungen, soll versucht werden die zugrundeliegenden Pathomechanismen für dieses Risiko bei Pferden mit EMS oder PPID näher zu charakterisieren. Aufgrund der hohen
Bedeutung dieser Stoffwechselerkrankung beim Pferd ist es unabdingbar das Verständnis der ID als Kardinalsymptom von EMS und PPID auch auf molekularer Ebene voran zu treiben um mit diesen Erkenntnissen kausale Therapieansätze entwickeln zu können.

Kooperationspartner:

Prof. Dr. Korinna Huber, Institut für Nutztierwissenschaften, Fg. Funktionelle Anatomie der Nutztiere, Universität Hohenheim, Stuttgart

Drittmittelprojekt: Industrie (Veterinärpharmazeutika und Impfstoffe), 25.000 EUR

Kliniken/Institute:
Klinik für Pferde

Projektdetails:
Oral glycemic challenge tests are recommended for diagnosis of insulin dysregulation in equines. Several different protocols are used, but all of them have limitations in terms of palatability, ease of use in the field, not fully disclosed composition and/or region specific availability. The aim of the study is to evaluate new carbohydrate formulations and test their palatability and accuracy as oral glycemic challenge test for assessment of insulin dysregulation in equines.

Kliniken/Institute:
Institut für Zoologie

Projektdetails:
Many animals use colorations in antipredator strategies. Cryptic coloration conceals the animal on its natural substrate while bright aposematic coloration is paired with unpalatability, for example conveyed by toxins, and functions as warning signal. Geographic variation in coloration shades or patterns have been interpreted as local adaptations to the prevailing local substrates and predator classes. Yellow bellied toads are particularly exciting study objects since they present a cryptic grey-brown coloration in their dorsum, but a highly contrasting yellow-black pattern on their bellies. The toads also possess highly poisonous bombinatoxins in their skin and use a deimatic display, the so-called Unkenreflex, when a predator is close. We studied variation in the cryptic and aposematic coloration in three local populations in Southern Lower Saxony. We found the toads to be most cryptic dorsally on their local substrates, while the internal aposematic contrast on the belly remained constant. Furthermore we investigate whether the toads are able to change their dorsal coloration when placed on substrates of different colorations (darker and brighter substrates). In the next steps, we will analyze whether toads from different localities and substrates differ in their capacities of coloration plasticity and which genes show differential expression (e.g. genes involved in the production of melanin) while the animals adapt their cryptic coloration to their current substrate. Finally we will carry out predation experiments with clay model toads in the field to find out whether the adaptation of cryptic coloration to the local substrate helps to decrease the attack risk by predators.

Resultate:

Preißler KP, Rodríguez A, Pröhl H (2021) Evidence for coloration plasticity in the yellow-bellied toad, Bombina variegata. Ecology and Evolution, 11: 17557-17567. https://doi.org/10.1002/ece3.8391

Kooperationspartner:

Kathleen Preißler, TU Braunschweig

Drittmittelprojekt: Deutsche Forschungsgemeinschaft Bonn, 221.200 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Virologie

Projektdetails:
Bei Atemwegsinfektionen von Mensch und Tier lassen sich häufig mehr als ein Erreger nachweisen. Sekundäre Infektionen können den Krankheitsverlauf erschweren. Die grundlegenden molekularen Interaktionen zwischen Erregern und Wirt bei Co-Infektionen sind aber nur wenig untersucht. Um ein in vitro Co-Infektionsmodell zu benutzen, das möglichst nahe an die in vivo-Situation heranreicht, haben wir ein "Air-liquid-interface"-Kultursystem für porzine Atemwegszellen etabliert und damit die Influenzavirus-Infektion differenzierter respiratorischer Epithelzellen untersucht. Dabei zeigte sich, dass die Infektion zu einem Verlust der zilientragenden Zellen führt. Der Verlust wird kompensiert durch Basalzellen, die zu spezialisierten Zellen differenzieren. Diese Zellen halten die Barrierefunktion des Epithels aufrecht, verfügen über eine längere Zeitspanne über keine Zilien. Deshalb können sie nicht zum Reinigungssystem der Atemwege beitragen. Außerdem haben die noch nicht enddifferenzierten Zellen ein anderes Expressionsmuster von Oberflächenproteinen. Daraus folgt unsere Arbeitshypothese, dass die in der Regeneration befindlichen Infektionsherde besonders anfällig für Sekundärinfektionen sind. Im beantragten Projekt wollen wir deshalb untersuchen, wie anfällig Atemwegsepithelzellen nach einer Influenzavirus-Infektion für Sekudärinfektionen sind. Dabei werden wir uns in unserem fokussierten Projekt auf virale Sekundärfektionen beschränken.

In der ersten Phase des Projekts wird durch verschiedene Methoden untersucht, in welchem Ausmaß beim porzinen Atemwegsepithel während der Regeneration nach einer Influenzavirus-Infektion sich die Oberflächenproteine ändern. Unser besonderes Augenmerk gilt einem Virusrezeptor, der porzinen Aminopeptidase N (pAPN), die als Rezeptor für das porzine respiratorische Coronavirus (PRCoV) fungiert. Danach wird vergleichend analysiert, wie sich eine Vorinfektion durch Influenzaviren auf eine nachfolgende Infektion durch PRCoV auswirkt. Die zweite Modellinfektion betrifft das Virus des porzinen reproduktiven und respiratorischen Syndroms (PRRSV). Dieses Virus nutzt Makrophagen als primäre Zielzellen. Wir werden untersuchen, inwieweit nach einer Influenza-Infektion die Adhärenz der PRRSV-infizierten Makrophagen an das Atemwegsepithel gesteigert wird und ob die adhärierenden Makrophagen die PRRSV-Infektion über die Barriere des Atemwegepithels hinweg verbreiten können. Schließlich wird noch untersucht, ob die mit Schweinezellen erhaltenen Ergebnisse auch für humane Zellen Gültigkeit haben.
Die Ergebnisse werden zeigen, inwieweit sich nach einer Influenzavirus-Infektion die Infektionsbedingungen für Sekundärerreger verbessern. Dadurch erwarten wir eine Vertiefung der Kenntnisse über die Interaktionen zwischen Erreger und Wirt bei Co-Infektionen.

Drittmittelprojekt: Deutsche Forschungsgemeinschaft, Bonn, 349.450 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Virologie

Projektdetails:
Schweine spielen eine wichtige Rolle bei der Entstehung pandemischer Influenza-A-Viren (IAV), die sich weltweit ausbreiten und mit einer erhöhten Morbidität und Mortalität verbunden sind. Dabei handelt es sich gewöhnlich um Reassortanten mit Gensegmenten aus aviären, porzinen oder humanen IAV. Reassortanten entstehen, wenn Atemwegszellen von zwei verschiedenen Viren infiziert werden. Schweine gelten als der wahrscheinlichste Wirt für die Entstehung pandemischer Viren. Wegen dieser Rolle bei der Interspezies-Übertragung von aviären IAV auf Menschen werden Schweine auch als "Mischgefäß" bezeichnet. Früher dachte man, dass porzine Atemwegszellen Bindungsstellen sowohl für porzine/humane IAV (alpha2,6-gebundene Sialinsäuren) als auch für aviäre IAV (alpha2,3-Bindungstyp) enthalten und sich deshalb mehr als menschliche Zellen für Co-Infektionen durch aviäre und humane/porzine IAV eignen. Mittlerweile weiß man jedoch, dass die Sialinsäureverteilung im Respirationstrakt von Mensch und Schwein sehr ähnlich ist. Meine Hypothese lautet, dass porzine Atemwegszellen, die sich von einer IAV-Infektion regenerieren, sich bestens eignen für Co-Infektionen durch IAV. In der Regenerierungsphase differenzieren die Basalzellen zu spezialisierten Zelltypen. In dieser Zeit haben die Zellen noch keine Zilien und sind in der mukoziliären Abwehrfunktion beeinträchtigt. Außerdem ist die Sialinsäureverteilung intermediär zu der von Basalzellen (2,3-Bindungstyp) und enddifferenzierten Epithelzellen (2,6-Bindungstyp), d.h. sie enthalten Sialinsäuren in beiden Bindungstypen.
Zur Bestätigung meiner Hypothese werde ich "Air-liquid-Interface"-Kulturen von ausdifferenzierten porzinen Atemwegszellen anwenden, um die Mono-Infektion durch porzine und aviäre IAV zu vergleichen. Im zweiten Schritt werden respiratorische Epithelzellen, die sich von einer IAV-infektion erholen, charakterisiert, wobei der Fokus auf den Sialinsäuren liegt. Neben einer Färbung mit Lektinen werden Bindungsversuche mit verschiedenen IAV durchgeführt, um herauszufinden, inwieweit sich enddifferenzierte und regenerierende Zellen hinsichtlich der Bindungsstellen für humane, porzine und aviäre IAV unterscheiden. Im dritten Abschnitt wird die Co-Infektion von porzinen Atemwegszellen durch porzine und aviäre IAV untersucht. Zwei Co-Infektion-Szenarios werden verglichen: (i) das aviäre und das porzine IAV werden gleichzeitig zu ausdifferenzierten Atemwegsepithelzellen gegeben; (ii) Infektion durch aviäres IAV erfolgt mit Zellen, die sich nach Infektion durch porzine IAV in der Regenerierungsphase befinden. Abschließend wird die Reassortierungsrate der beiden Co-Infektionsbedingungen bestimmt. Außerdem werden ausgewählte Viren hinsichtlich ihrer Fähigkeit untersucht, humane Atemwegszellen zu infizieren.
Meine Ergebnisse werden neue Einblicke in die Co-Infektion von Atemwegsepithelzellen durch aviäre und porzine/humane IAV bringen und so helfen, die Entstehung pandemischer Influenzaviren besser zu verstehen.