Forschung

Kliniken/Institute:
Anatomisches Institut
Institut für Tiergenomik

Projektdetails:
PhD-project of Erika Hilbold: In a previous microarray study from our group (Giese et al. 2012), testes of 8 day old SCCx43KO mice were compared to their wild type (WT) littermates to detect possible signalling pathways and molecular mechanisms leading to the testicular phenotype in adult SCCx43KO mice and to their failure to initiate spermatogenesis. Microarray analysis revealed that about 650 genes were significantly regulated in testes of SCCx43KO mice. The majority of the altered genes were GC-specific and essential for mitotic and meiotic progression of spermatogenesis, including Stra8, Dazl and members of the DM (dsx and map-3) gene family. Other altered genes could be associated with transcription, metabolism, cell migration and cytoskeleton organization. These data show that deletion of Cx43 in SC leads to multiple alterations of gene expression in prepubertal mice and primarily affects GCs. The candidate genes could represent helpful markers for investigators exploring human testicular biopsies from patients showing corresponding spermatogenic deficiencies and for studying the molecular mechanisms of human male sterility.
The aim of the present study is to further analyze the molecular mechanisms and possible signalling pathway(s) by which deletion of cx43 in prepubertal SC prevents germ cell proliferation, initiation and progression of spermatogenesis resulting in the observed phenotype in the adult SCCx43KO-/- mice.
For that purpose, the testicular gene expression profiles of 8, 10 and 12 day old WT and SCCx43KO-/- mice/littermates (n = 3 per age and genotype) will be compared using the TiHo-based NGS technology (in cooperation with Prof. Distl, Prof. Jung, Dr. Metzger) Altered candidate genes from SCCx43KO-/- mice will be investigated in corresponding deficiencies using human testicular biopsies (Cooperation with Prof. Bergmann, JLU Gießen).

Resultate:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/andr.12617

Kooperationspartner:

Prof. Dr. Martin Bergmann, JLU Giessen

Kliniken/Institute:
Anatomisches Institut
Reproduktionsmedizinische Einheit der Kliniken

Projektdetails:
Dissertation Carolin Matschurat:
Das Projekt befasst sich mit Untersuchungen zum Aufbau der caninen Blut-Hoden-Schranke. Von besonderem Interesse sind hierbei Hunde mit gestörter Spermatogenese, möglichem Carcinoma in situ, Seminom und Hunde mit Verdacht auf autoimmunbedingte Orchitis, die mit Tieren, die eine histologisch normale Spermatogenese aufweisen, verglichen werden sollen.
Es werden vor allem Proteine aus der Familie der sog. Zell-Zell-Verbindungen untersucht (Connexin 43 (Gap-Junctions), Claudin 3 und Claudin 11 (Tight-Junctions)).

Resultate:

https://www.hh.um.es/Abstracts/Vol_34/34_5/34_5_525.htm

Drittmittelprojekt: DFG-KO 3552/7-1 , 163 EUR

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

Projektdetails:
Streptococcus (S.) suis is one of the most important pathogens in pigs and also an emerging zoonotic agent, causing meningitis and various other pathologies. The pathogenesis of S. suis infections is highly complex and still only poorly understood. Infiltrations with high numbers of neutrophils are typical for S. suis diseases. Neutrophil extracellular traps (NETs) are an important defence mechanism against different pathogens, but its role during S. suis infections and also during meningitis in general, has not been studied so far. Therefore, the goal of the proposed project is to explore the role of NETs in the pathogenesis of S. suis meningitis focussed on the cerebrospinal fluid compartment. Preliminary experiments revealed that S. suis can induce NET-formation in porcine and human blood-derived neutrophils. On the other hand, S. suis also exhibited the ability to evade entrapment by NETs using the DNases SsnA and EndAsuis to degrade NETs. Thus, this project is designed to investigate the role of NETs in the pathogenesis of S. suis meningitis. Human and porcine models of the blood-cerebrospinal fluid barrier as well as in vivo studies using the pig as natural host will be used to elucidate the impact of NET-formation and NET degradation on the host cell-pathogen interaction in the cerebrospinal fluid compartment. The cooperation of both partners, C. Baums (Leipzig) and M. von Köckritz-Blickwede, with their expertise in S. suis pathogenesis and NET-formation, respectively, provides an excellent condition for the realization of this project.

Resultate:

1. Identification of a novel DNase of Streptococcus suis (EndAsuis) important for neutrophil extracellular trap degradation during exponential growth.

de Buhr N, Stehr M, Neumann A, Naim HY, Valentin-Weigand P, von Köckritz-Blickwede M, Baums CG.

Microbiology. 2015 Apr;161(Pt 4):838-50. doi: 10.1099/mic.0.000040. Epub 2015 Feb 9.

PMID: 25667008

 

2. Streptococcus suis DNase SsnA contributes to degradation of neutrophil extracellular traps (NETs) and evasion of NET-mediated antimicrobial activity.

de Buhr N, Neumann A, Jerjomiceva N, von Köckritz-Blickwede M, Baums CG.

Microbiology. 2014 Feb;160(Pt 2):385-95. doi: 10.1099/mic.0.072199-0. Epub 2013 Nov 12.

PMID: 24222615

 

3.de Buhr N, Reuner F, Neumann A, Stump-Guthier C, Tenenbaum T, Schroten H, Ishikawa H, Müller K, Beineke A, Hennig-Pauka I, Gutsmann T, Valentin-Weigand P, Baums CG, von Köckritz-Blickwede M. Neutrophil extracellular trap formation in the Streptococcus suis-infected cerebrospinal fluid compartment. Cell Microbiol. 2017 Feb;19(2). doi: 10.1111/cmi.12649.

 

Comparing Cathelicidin Susceptibility of the Meningitis Pathogens Streptococcus suis and Escherichia coli in Culture Medium in Contrast to Porcine or Human Cerebrospinal Fluid.

Meurer M, de Buhr N, Unger LM, Bonilla MC, Seele J, Nau R, Baums CG, Gutsmann T, Schwarz S, von Köckritz-Blickwede M.

Front Microbiol. 2020 Jan 14;10:2911. doi: 10.3389/fmicb.2019.02911. eCollection 2019.

 

Analysis of Porcine Pro- and Anti-Inflammatory Cytokine Induction by S. suis In Vivo and In Vitro.

Hohnstein FS, Meurer M, de Buhr N, von Köckritz-Blickwede M, Baums CG, Alber G, Schütze N.

Pathogens. 2020 Jan 3;9(1). pii: E40. doi: 10.3390/pathogens9010040.

 

Survival of Streptococcus suis in porcine blood is limited by the antibody- and complement- dependent oxidative burst response of granulocytes.

Rungelrath V, Öhlmann S, Alber G, Schrödl W, von Köckritz-Blickwede M, de Buhr N, Martens A, Baums CG, Schütze N.

Infect Immun. 2019 Dec 16. pii: IAI.00598-19. doi: 10.1128/IAI.00598-19. [Epub ahead of print]

Kliniken/Institute:
Institut für Tierernährung
Anatomisches Institut

Projektdetails:
Im Rahmen von Untersuchungen zur Pathogenese von Magengeschwüren bei Schweinen sollen hier mögliche Reaktionen der Oesophagus-Schleimhaut auf eine unterschiedliche Mischfutter-Struktur (bestimmt durch Vermahlungsgrad und Konfektionierung) näher, d.h. insbesondere histologisch untersucht werden. Dabei ist von besonderem Interesse die Frage, ob nicht eventuell die Schleimhautdrüsen in der Oesophagus-Wand mit ihrer fehlenden bzw. forcierten Sekretion von Muzinen und/oder puffernden Substanzen zur Entwicklung bzw. Vermeidung von Alterationen und Ulcera am Mageneingang führen bzw. beitragen können. Bislang wurde nur nachgewiesen, dass Speicheldrüsen auf eine gröbere Futterstruktur mit einer Größenzunahme reagieren und diese Beobachtung als Indiz für eine forcierte Speichelbildung gewertet. Möglicherweise sind aber die Schleimhautdrüsen im Oesophagus zum Schutz der Pars nonglandularis des Schweinemagens noch bedeutsamer.

Kliniken/Institute:
Klinik für Kleintiere
Institut für Pathologie

Projektdetails:
Das kanine Prostatakarzinom ist eine maligne Tumorerkrankung, zu dessen Therapie bisher kaum wirksame Ansätze beschrieben sind. Zelllinien sind wichtige Modellsysteme in der präklinischen Forschung, an denen neue therapeutische Strategien entwickelt und getestet werden können. Es ist jedoch bekannt, dass sich Zelllinien durch den Prozess der Kultivierung in bestimmten Eigenschaften vom Ursprungstumor entfernen können. Bisher stehen wenige canine Prostatakarzinomzelllinien für die Forschung zur Verfügung. Durch eine umfassende zelluläre und molekularbiologische Charakterisierung von neun caninen Prosta- und Harnblasenkarzinomzelllinien, zu denen auch zwei Zelllinien aus Metastasen gehören, soll die individuelle Eignung jeder einzelnen Zelllinie für spezifische Fragestellungen ermittelt werden. In einem unmittelbaren Vergleich der Zelllinien mit dem jeweiligen Tumorursprungsgewebe sollen konstant erhaltene Eigenschaften und durch den Kultivierungsprozess induzierte oder selektierte Unterschiede herausgearbeitet werden.

Kooperationspartner:

Prof. L. Taher, TU Graz

Dr. M. Ernst

Dr. J. Beck, Chronix Biomedical, Göttingen

Prof. B. Brenig, Universität Göttingen

Prof. E. Schütz, Chronix Biomedical, Göttingen

Drittmittelprojekt: Deutsche Forschungsgemeinschaft, Bonn, 238.350 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Virologie

Projektdetails:
Fledertiere gelten als das natürliche Reservoir einer Vielzahl von Viren. In den letzten Jahren wurden vermehrt Vertreter der Familie Paramyxoviridae in Fledertieren detektiert. Zu den bekanntesten Paramyxoviren, die ihr Wirtsreservoir in Flughunden haben, zählen die zoonotischen Henipaviren Nipah- und Hendravirus. Neben Henipaviren wurden jedoch auch Vertreter der Genera Rubula- und Morbillivirus in Fledertieren nachgewiesen. Obwohl in vielen Fledertierproben virale RNS-Segmente und/oder neutralisierende Antikörper gegen verschiedene Paramyxoviren nachgewiesen werden, stellt die Isolierung infektiöser Viren in den meisten Fällen weiterhin eine große Herausforderung dar. Solange nur Virussequenzen und keine infektiösen Virusisolate verfügbar sind, kann das zoonotische Potential dieser Viren nur schwer beurteilt werden.Ein Vertreter des Genus Rubulavirus, dessen RNS-Genom in afrikanischen Flughunden detektiert wurde, ist das fledertier-assoziierte Mumpsvirus (batMuV). Dieses Virus ist von besonderem Interesse, da das RNS-Genom identisch zu dem Genom humaner Mumpsviren (MuV) aufgebaut ist. Zusätzlich weist die Aminosäuresequenz der viralen Proteine im Vergleich zu humanen MuV Stämmen eine sehr hohe Konservierung auf. Neben dieser phylogenetischen Verwandtschaft besteht auch eine serologische Verwandtschaft des batMuV zum humanen MuV. Da kein infektiöses batMuV-Isolat verfügbar ist, erfolgte eine erste funktionelle Charakterisierung der Oberflächenglykoproteine, des Fusions- (F) und des Hämagglutinin-Neuraminidase-Proteins (HN), durch die Expression der Proteine in Zellkulturen. Dadurch konnte gezeigt werden, dass die batMuV Glykoproteine funktionell aktiv sind und Zell-Zellfusion vermitteln können. Ziel dieses Projekts ist es, die Rolle der viralen Glykoproteine hinsichtlich Viruseintritts, Tropismus, Replikation und Virulenz zu untersuchen. Dazu werden rekombinante MuV, in denen die Glykoproteine F und HN eines humanen MuV Isolats durch die entsprechenden Proteine des batMuV ersetzt werden, hergestellt und für die Infektion von immortalisierten Zelllinien verwendet. Es werden sowohl Zelllinien von Fledertieren, die derselben Familie wie die Wirtsspezies des batMuV angehören, als auch verschiedene Säugetierzelllinien verwendet. Durch die Infektionsversuche wird zum einen Kenntnis darüber gewonnen, ob sich die Replikationsfähigkeit der rekombinanten Viren in Fleder- und Säugetierzellen unterscheidet. Zum anderen werden Faktoren, die eine entscheidende Rolle beim Viruseintritt spielen, untersucht. Dazu zählt z.B. die Bindung viraler Partikel an zelluläre Rezeptoren. Die Eigenschaften der rekombinanten MuV, die Proteine des batMuV exprimieren, werden mit denen der rekombinanten Viren, die ausschließlich humane Proteine exprimieren, verglichen. Durch die neu gewonnenen Ergebnisse wird eine Grundlage geschaffen, um den Replikationszyklus des batMuV zu verstehen und damit eine Analyse des Wirtswechsels und des zoonotischen Potentials zu ermöglichen.

Drittmittelprojekt: Förderverein Bioökonomie Forschung e.V., 136.000 EUR

Kliniken/Institute:
Reproduktionsmedizinische Einheit der Kliniken
Klinik für kleine Klauentiere und forensische Medizin / Ambulatorische Klinik

Projektdetails:
Ziel ist es, Strategien zur Sicherung der Spermaqualität und Maßnahmen zur Steigerung der Produktionseffizienz in Schweinebesamungsstationen zu entwickeln. In verschiedenen Teilprojekten werden moderne spermatologische Diagnostika etabliert und auf ihr fertilitätsdiagnostisches Potential an Tiermodellen getestet. In vitro-Konservierungseffekte werden bei gelagerten Eberspermien erfasst und Strategien zur Verbesserung der Konservierungsfähigkeit entwickelt. Konzepte zur Qualitätssicherung in der Spermaproduktionskette in Schweinebesamungsstationen werden entwickelt und geprüft.Schwerpunkt des aktuellen Projektjahres ist die Untersuchung des Einfluss' verschiedener Verdünnungsgrade auf die Qualität flüssigkonservierter Eberspermien.

Resultate:

Schulze M, Dathe M, Waberski D, Müller K. (2016): Liquid storage of boar semen: Current and future perspectives on the use of cationic antimicrobial peptides to replace antibiotics in semen extenders. Theriogenology 85:39-46

 

Schulze M, Ammon C, Schaefer J, Luther AM, Jung M, Waberski D. (2017):Impact of different dilution techniques on boar sperm quality and sperm distribution of the extended ejaculate. Anim Reprod Sci. 2017 Jul;182:138-145

 

Schäfer J, Waberski D, Jung M, Schulze M. (2017):

Impact of holding and equilibration time on post-thaw quality of shipped boar semen.

Anim Reprod Sci. 2017 Dec;187:109-115

 

Schulze M, Schäfer J, Jung M, Waberski D. (2017): Reproduktionsforschung - Neue Wege zur Sicherung der Spermaqualität in der Schweinebesamung. Züchtungskunde 89 81), 22-28

 

Amann RP, Saacke RG, Barbato GF, Waberski D. (2018): Measuring Male-to-Male Differences in Fertility or Effects of Semen Treatments. Annu Rev Anim Biosci. 2018 Feb 15;6:255-286

 

Waberski D, Riesenbeck A, Schulze M, Weitze KF, Johnson L (2019): Application of preserved boar semen: past, presence, future challenges. Theriogenology 137, 2-7

Kooperationspartner:

Dr. Heiko Henning, Utrecht University, NL

PD Dr. Martin Schulze, IFN Schönow

Drittmittelprojekt: Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz, 450.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit
Außenstelle für Epidemiologie (Bakum)

Projektdetails:
Der Gesundheitsstatus von Tierbeständen, insbesondere das Vorkommen von endemisch verbreiteten Zoonosen und sogenannten Produktionserkrankungen, soll mit Hilfe von Antikörperbestimmungen besser definiert werden als ausschließlich mit klinischen Untersuchungen. Für die Analytik soll eine Miniaturisierung der für die Multiserologie angestrebten Tests und deren Zusammenführung in einem simultanen Testlauf angewandt werden, bei dem nur ein Tropfen Untersuchungsmaterial für die Feststellung der für alle Interessengruppen relevanten Antikörper ausreicht. Damit soll ein Instrument der Prävention und der Früherkennung von Produktionserkrankungen und Zoonosen des Schweines entstehen, das einerseits den heutigen Anforderungen an eine Ressourcen schonende und auf Antibiotika weitgehend verzichtende Tierhaltung und andererseits den Anforderungen an eine verbraucherorientierte Produktion von hochwertigen und gesundheitlich unbedenklichen Lebensmitteln tierischen Ursprungs entspricht.

Kooperationspartner:

LUFA Nord-West

Diverse Erzeugergemeinschaften, Schlachtbetriebe und Labore

Kliniken/Institute:
Klinik für Heimtiere Reptilien und Vögel

Projektdetails:
Inzidenz, Ätiologie und Therapiergebnisse werden untersucht

Drittmittelprojekt: LKN Tönning, 35.343 EUR

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

Projektdetails:
Die Forschung an marinen Säugern wurde in Büsum nach dem ersten Seehundsterben in den Jahren 1988/89 aufgenommen. Ziel der WissenschaftlerInnen ist es, die Ökologie und Physiologie der marinen Säuger zu erforschen und die Einflüsse des Menschen auf die Tiere, ihrer Gesundheit und ihren Bestand zu beurteilen. Die Untersuchungen konzentrieren sich auf die gesamten deutschen Gewässer der Nord- und Ostsee. Die wissenschaftlichen Schwerpunkte konzentrieren sich auf Untersuchungen zur Gesundheit (z.B. Infektionskrankheiten und Zoonosen), zum Verhalten, zur Habitatnutzung (z.B. Telemetrie und akustisches Monitoring), zu den Bestandsentwicklungen (z.B. Flugzählungen) sowie zu den Auswirkungen anthropogener Eingriffe auf marine Säuger. Im Rahmen von Forschungsprojekten und Monitoringprogrammen werden Untersuchungen an toten und lebenden Meeressäugern vorgenommen und es besteht ein direkter Kontakt zum Strandungsnetz und den Seehundjägern. Anhand der Obduktion aufgefundener Tiere kann die Qualität der von den Seehundjägern abgegebene Meldebögen verifiziert und weiterentwickelt werden.

Im Rahmen dieses Projektes sollen die bisher nicht aufgenommenen Meldebögen der Seehundjäger digitalisiert und in eine Datenbank überführt werden, um sie mit den standardmäßig im Totfundmonitoring aufgenommenen Daten zu verknüpfen. So wird eine umfassendere und objektivere Bewertung der Situation der heimischen marine Säugerpopulation ermöglicht. Dazu können komplexere wissenschaftliche Evaluationen als bisher vorgenommen werden und die daraus resultierenden Ergebnisse können direkt durch zuständige Behörden für die Weiterentwicklung bestehender Managementpläne genutzt werden.

Resultate:

In den jährlichen an den Auftraggeber übergebenen Berichten werden die Daten zur Einsatzanzahl und Art der Einsätze zusammengefasst und interpretiert. Somit lässt sich nicht nur der getätigte Aufwand quantifizieren sondern auch untersuchen in wie weit eine ungewöhnlich hohe Anzahl an Tieren gefunden wurde. Dies lässt Rückschlüsse auf den Zustand der Bestände der drei heimischen marinen Säuger zu und das Hinzuziehen von zusätzlichen Daten ermöglicht eine fundierte Interpretation der Trends in den Mortalitätsraten.