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Forschungsaktivitäten 2001:

I.    Laktationsphysiologie und Milchgewinnung

II.   Reproduktionsbiologie

III.  Lebensmittelqualitätskontrolle, Rückstands- und Umweltanalytik

IV.  Vergleichende Physiologie

V.   Bioanalytik

VI.  Infektionsbiologie, Immunologie und Inflammation

VII. Sonstige Ergebnisse aus Kooperationen

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Im Mittelpunkt unserer Arbeiten stehen grundlegende und problemorientierte Fragestellungen der Regulationsphysiologie bei Mensch und Tier. Neben der traditionellen Endokrinologie kommen parakrine Regulationsmechanismen in den Mittelpunkt unserer Interessen, die mit modernen biochemischen und molekularbiologischen Techniken bearbeitet werden. Die Studien erfolgen vergleichend an Primaten inkl. Mensch, landwirtschaftlichen Nutztieren und Wildtieren. 

Aktuelle Forschungsschwerpunkte:
- Laktationsphysiologie, Immunologie der Milchdrüse und Milchgewinnung: Involution des Gewebes nach Beendigung der Laktation, Reorganisation während Laktogenese und Geburtsphase, Funktionen von Wachstumsfaktoren in der Immunabwehr, Neurophysiologie der Milchabgabe.
- Reproduktionsbiologie: Dynamik und parakrine Regulationsmechanismen bei der Oogenese und Corpus luteum Entwicklung bzw. Degradation, Eizell-Spermien-Ovidukt Interaktionen.
- Lebensmittelqualitätskontrolle, Rückstands- und Umweltanalytik: Degradation und Sicherheit von gentechnisch veränderten Futtermitteln, hormonell wirksame Substanzen in Lebensmitteln und in der Umwelt.
- Vergleichende Tierphysiologie: Pansen-bypass bei selektierenden Wildwiederkäuern (Reh), Endokrinologie und Kontrazeption bei Elefanten, Bären und Füchsen, Miniantikörper bei Cameliden.

Die Lehre und Forschung an unserem Institut ist charakterisiert durch einen hohen Grad an Interdisziplinarität, eine stete Erweiterung des analytischen Repertoires und zahlreiche internationale Kooperationen.

I. Laktationsphysiologie und Milchgewinnung

Gestörte Milchejektion bei Kühen nach der Einlieferung in die Tierklinik: prophylaktischer Einsatz eines Ocytocin-Analogs mit langer Wirkungsdauer
Aetiology of reduced milk ejection in cows after transport and the use of a long-acting analogue of ocytocin for prophylaxis
Riedl, J.; Daffner, B.L.; Kiossis, E.; Bruckmaier, R.M.; Stolla, R.:
Veterinary Record 148 (2001) S. 653-656
Das Milchabgabeverhalten in den ersten drei Tagen nach der Einlieferung in die Grosstierklinik wurde bei 21 Kühen untersucht. Fünf der Versuchstiere wurden eine Stunde vor der ersten Melkung mit einem Ocytocin-Analog mit langer Wirkungsdauer behandelt (0.35 mg Carbetocin). Während des Melkens wurde zur vollständigen Euterentleerung 1 I.E. Ocytocin intravenös injiziert, sobald der spontane Milchfluss beendet war. Bei den Tieren (16), die kein Carbetocin erhalten hatten, wurden am ersten Tag nur 30 % der gespeicherten Milch spontan abgegeben. Die spontan abgegebene Milchfraktion nahm von Tag zu Tag zu, während die zusätzlich durch Ocytocin-Injektion gewonnene Milchmenge abnahm. Im Gegensatz dazu konnte bei den mit Carbetocin behandelten Tieren bereits bei der ersten Melkung 94 % der gespeicherten Milch vor der Injektion von Ocytocin gewonnen werden. Der Anteil spontan abgegebener Milch blieb ohne weitere Verabreichung von Carbetocin bei den weiteren Melkungen erhalten.

Die Milchejektion bei Kühen in Abhängigkeit vom Euterfüllungsgrad
Milk ejection in dairy cows at different degrees of udder filling
Bruckmaier, R.M.; Hilger, M.:
Journal of Dairy Research 68 (2001) S. 369-376
In der Studie wurde die Dauer vom Beginn einer mechanischen Zitzenstimulation bis zum Einsetzen der Milchejektion bei verschiedenen Melkintervallen (4, 8, und 12 Stunden) und in verschiedenen Laktationsstadien (früh, mittel, spät) untersucht. Der Euterfüllungsgrad bei der jeweiligen Versuchsmelkung wurde geschätzt als Prozentsatz der aktuellen Gemelksmenge von der maximal in der laufenden Laktation im Euter gespeicherten Milchmenge. Die Milchejektion nach Beginn der Stimulation setzt umso später ein, je geringer das Euter gefüllt ist. Bei einer Füllung des Euters von mehr als 80 % setzte die Milchejektion durchschnittlich nach 47 Sekunden ein, während der Wert bei weniger als 20 % Füllung mit durchschnittlich 107 Sekunden mehr als doppelt so hoch war. Die Veränderungen der Milchejektion in Abhängigkeit von der Euterfüllung müssen vor allem beachtet werden, wenn die gespeicherte Milchmenge klein ist, d.h. am Ende der Laktation bei gleichzeitig kurzem Melkintervall, was vor allem in automatischen Melksystemen vorkommen kann. In diesem Fall ist auf eine ausreichende Vorstimulation zu achten.

Die mRNA Expression der IGF-Familie und des GH Rezeptors in der Rindermilchdrüse
The expression of the IGF family and GH receptor in the bovine mammary gland 
Plath-Gabler, A.; Gabler, C.; Sinowatz, F.; Berisha, B.; Schams, D.:
Journal of Endocrinology 168 (2001) S. 39-48
Die mRNA Expression von IGF-1, IGF-2, des IGF Rezeptors 1 (IGFR-1), IGF-Bindungsproteine 1-6 (IGFB1-6) sowie des GH Rezeptors wurde in der Rindermilchdrüse während der Mammogenese, Laktogenese, während verschiedener Phasen der Laktation (Galaktopoese) sowie während der Rückbildung (Involution) untersucht. Das Material stammte von 26 Kühen, die zu klar definierten Zeitpunkten geschlachtet wurden. Zusätzlich zur mRNA Expression wurde noch IGF-1 immunhistochemisch lokalisiert. Die höchste Expression für IGF-1 wurde im Gewebe von spätgraviden Kalbinnen (Tag 252-272 der Gravidität) gemessen, gefolgt von einer signifikant niedrigen Expression während der Laktogenese und Galaktopoese. Die Immunhistochemie ergab, dass die Epithelzellen keine Färbung zeigten mit Ausnahme während der Involution. Im Stroma war eine deutliche Färbung des Zytoplasmas der Adipozyten und glatten Muskelzellen der Gefäße nachweisbar. Im Gegensatz zu IGF-1 war der Rezeptor (IGFR-1) während der Galaktopoese und Involution stark exprimiert und während der Mammogenese am schwächsten (Tag 194-213). Die Expression von IGF-2 war relativ konstant und zeigte nur einen Abfall während der Involution. Sämtliche 6 Bindungsproteine konnten nachgewiesen werden, wobei IGFBP-3 und -5 dominierten. IGFBP-3 war am stärksten während der mittleren Gravidität und am schwächsten während der späten Laktation, Involution und bei nichtgraviden Kalbinnen. Die mRNA für IGFBP-5 war am höchsten während der späten Mammogenese (Gravidität) und Laktogenese und fiel danach deutlich ab. IGFBP-2, -4 und -6 waren nur schwach nachweisbar. Die IGFBP-1 mRNA war im Gegensatz aufreguliert bei nichtgraviden Kalbinnen und während der Frühlaktation. Die GH Rezeptor mRNA war stets deutlich nachweisbar ohne regulatorische Veränderungen.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass der lokale IGF-1 und IGF-2 während der Mammogenese im Gegensatz zur Laktation eine Rolle spielen, wobei die hohe IGFR-1 Expression auf eine Bedeutung der peripheren IGFs (Leber produziert) für die Aufrechterhaltung der Laktation hinweist. Die unterschiedliche Expression der IGF-Bindungsproteine und ihre mögliche Bedeutung bedarf weiterer Untersuchungen.

Auswirkungen der Konditionierung auf Saugen, Maschinenmelken oder die Gegenwart des Kalbes auf die Ocytocinfreisetzung bei Milchkühen
The effects of conditioning to suckling, milking and of calf presence on the release of ocytocin in dairy cows
Tancin, V.; Kraetzl, W.-D.; Schams, D.; Bruckmaier, R.M.:
Applied Animal Behaviour Science 72 (2001) S. 235-246
Naloxon kann nicht die gehemmte Ocytocinfreisetzung während ungewöhntem Saugen von Milchkühen aufheben

Naloxone cannot abolish the lack of ocytocin release during unexperienced suckling of dairy cows
Kraetzl, W.-D.; Tancin, V.; Schams, D.; Bruckmaier, R.M.: Applied Animal Behaviour Science 72 (2001) S. 247-253

Die Hemmung der Ocytocinfreisetzung und Milchejektion bei primiparen frisch laktierenden Kühen kann durch Naloxon nicht aufgehoben werden 
Inhibition of ocytocin release and milk let-down in postpartum primiparous cows is not abolished by naloxone 
Kraetzl, W.-D.; Tancin, V.; Schams, D.:
Journal of Dairy Research 68 (2001) S. 559-568
In 3 Experimentalarbeiten wurde der Einfluss unterschiedlicher Konditionierungen sowie des Laktationsbeginns auf die Ocytocinfreisetzung, Milchejektion und die mögliche Aufhebung der Hemmung durch den Opioidantagonisten Naloxon untersucht. Die Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen: Die Gegenwart des Kalbes beim Maschinemelken bzw. plötzliche Entfernung des Kalbes kann die Ocytocinfreisetzung und damit die Milchabgabe negativ beeinflussen. Die Konditionierung der Kuh auf die Melkmaschine und plötzliches, ungewohntes Saugen des Kalbes führt ebenfalls zu einer reduzierten Ocytocinfreisetzung, die sich nach einem Tag normalisiert.
In einer weiteren Versuchsreihe wurde der mögliche Einfluss von Opioiden bei Stresssituation während der Milchabgabe (ungewohntes Saugen eines Kalbes) überprüft. Die Freisetzung von Ocytocin war gehemmt bei gleichzeitigem Anstieg von beta-Endorphin. Naloxonverabreichung konnte die Hemmung nicht aufheben. Opioide scheinen demnach keine entscheidende Rolle auf die Ocytocinfreisetzung unter Stresssituationen zu spielen, obwohl Opioide im Modell (Morphingabe) Ocytocinsekretion hemmen können und Naloxon diese Hemmung verhindern kann. Es werden daher andere Mediatoren für die Hemmung vermutet. Diese Annahme wird durch weitere Untersuchungen an frisch laktierenden primiparen Kühen bestätigt. Die gestörte Ocytocinfreisetzung und Milchabgabe während der ersten Gemelke konnte durch Naloxon nicht aufgehoben werden, obwohl das Opioidsystem in dieser Phase voll funktionsfähig ist (Morphin hemmt Ocytocinfreisetzung und Milchabgabe, und Naloxon kann diese Hemmung aufheben).

Naloxon kann nicht die gehemmte Ocytocinfreisetzung während ungewöhntem Saugen von Milchkühen aufheben 
Naloxone cannot abolish the lack of ocytocin release during unexperienced suckling of dairy cows 
Kraetzl, W.-D.; Tancin, V.; Schams, D.; Bruckmaier, R.M.:
Applied Animal Behaviour Science 72 (2001) S. 247-253

Die Hemmung der Ocytocinfreisetzung und Milchejektion bei primiparen frisch laktierenden Kühen kann durch Naloxon nicht aufgehoben werden 
Inhibition of ocytocin release and milk let-down in postpartum primiparous cows is not abolished by naloxone 
Kraetzl, W.-D.; Tancin, V.; Schams, D.:
Journal of Dairy Research 68 (2001) S. 559-568

Zur Wirkung von Zitzengummi-Einfaltdruckdifferenz und Zitzenlänge auf die a- und c-Phasen im Pulsraum
Effects of liner buckling pressure and teat length on pulsation chamber a- and c-phases
Worstorff, H.; Bilgery, E.:
Proc. Symp. Physiological and Technical Aspects of Machine Milking, Nitra, Slowakia, ICAR Technical Series 2001, S. 55-59

Zur Wirkung der Zitzengummi-Einfaltdruckdifferenz und Zitzenlänge auf berechnete Zitzengummi-offen-Phasen
Effects of buckling pressure and teat length on calculated liner-open-phases

Worstorff, H.; Bilgery, E.:
Milchwissenschaft 57 (2002) S. 243-246
Umfangreiche Labormessungen wurden durchgeführt, um Einflüsse von Zitzengummi und Zitzen-Eintauchtiefe (ZET) auf Volumenveränderungen im Pulsraum und das Einfaltverhalten von Zitzengummis zu quantifizieren. Die Erkenntnisse basieren technisch auf Präzisions-Druckaufnehmern (Abtastfrequenz 1000/s/Kanal; Zeiten besser als 1 ms), 7x4 PVC Zitzen von 50-110 mm Länge und 6x4 Silicon-Zitzengummis mit Einfaltdruck-Differenzen (ED) von 6,5-17,9 kPa in transparenten Hülsen von 147 mm Länge. Messungen ohne bzw. mit Zitze wurden differenziert in nominale und effektive ED sowie nominale und effektive Zitzengummi-offen-Phasen (ZGO), wobei Veränderungen der Länge der a- und c-Pulsator-phasen (ISO 3918) in Abhängigkeit von der ZET gemessen wurden.
Eine ZET über 70 mm steigerte die EDeff  progressiv auf Endwerte von +39-55%. Die heute übliche EDn von ca. 12 kPa kam auf ca. 20 kPa EDeff  bei 110 mm ZET, so dass nominal weiche Zitzengummi in der Praxis ziemlich steif werden können.
Pulsator a- und c-Phasen gingen generell mit zunehmender ZET zurück, weil sich damit die zyklisch zu evakuierenden bzw. zu belüftenden Volumina im Pulsraum verringern. Eine geringe ZET verursacht geringe Unterschiede zur Messung der EDn  (ohne Zitze), so dass die herkömmlich aus EDn und Differenzdruckkurve kalkulierte ZGOn  zutreffende Aussagen ermöglicht. Bei weichen Zitzengummis lagen diese Werte bis 10% unter der Saugphase. Ab 80 mm ZET dagegen blieb die ZGOeff zunehmend hinter der ZGOn zurück. Der Nennwert der Saugphase von 60% =600 ms wurde bei Vakuum auf Nennhöhe und 11,2 kPa mittlerer EDn  nie überschritten.
Kurze Zitzen kommen ggf. kaum in den Schaftbereich, und die ZGO liegt meist deutlich unter der Saugphase. Zunehmende ZET dagegen macht Zitzengummi steifer und verlängert die ZGO. Um zumindest die konventionelle, auf Zitzenspitzen konzentrierte „Massage“ sicherzustellen, ist eine Verkürzung der Hülsen sorgfältig abzuwägen. Überdruckpulsierung in Verbindung mit periodischer Vakuumabsenkung unter der Zitze erscheint angezeigt, um die Pulsierung (Zitzengummibewegung) - von den o.g. Faktoren weitgehend unabhängig - auf gesteuerten Differenzdruck zu bringen und die zirkulatorische Entlastung schonender und effektiver zu gestalten.

II. Reproduktionsbiologie

a) Ovidukt, Uterus und Embryo-maternale Kommunikation

Einfluss verschiedener Hormone auf ausgesuchte Expressionsleistungen von Eileiterzellen unter in vivo und in vitro-Aspekten
Bovine oviduct epithelial cells showed remarkable influences of sexual steroids on the steroid receptor expression in both the in vivo and in vitro system
Ulbrich, S.; Kettler, A.; Einspanier, R.:
Proceedings der “34. Jahrestagung Physiologie und Pathologie der Fortpflanzung” der Deutschen Veterinärmedizinischen Gesellschaft e.V., Justus-Liebig-Universität Gießen, 22./23.02.2001, S. 27

Steroid- and gonadotropin dependant mRNA expression of cyclooxygenase-2 (COX-2) in bovine oviduct epithelial cells in vitro
Ulbrich, S.; Kettler, A.; Einspanier, R.:
Experimental and Clinical Endocrinology & Diabetes 109, Suppl.
1 (2001) No. v065, S. 17
Ziel dieses Projektes war, die Ausstattung des Oviduktepithels mit Steroidhormonrezeptoren zu erforschen. Vergleichend wurden native Eileiterzellen während des Sexualzyklus mit Steroidhormon behandelten (Estradiol-17beta und Progesteron) Eileiterepithelzellen in Kultur untersucht. Mittels Quantifizierung der mRNA (RT-PCR, Light-Cycler) konnte eine Regulierung der Hormonrezeptoren ER-alpha, ER-beta und PR in vitro durch E2 und P4 nachgewiesen werden. Der Progesteronrezeptor wurde während der Follikelphase in vivo sowie nach Stimulierung mit E2 in vitro aufreguliert, ebenso der ER-alpha. Der ER-beta zeigte gesteigerte Transkription während der Lutealphase in vivo und nach P4-Stimulierung in vitro. Die Expressionsdynamik der beiden Subtypen des ER zu verschiedenen Zykluszeiten bzw. unter verschiedenem Hormoneinfluss deutet darauf hin, dass die Ausstattung des Zielorgans mit beiden Rezeptortypen eine selektive und zyklusabhängige Wirkung gewährleisten kann. Das vorgestellte in vitro Modell ist für die Studie von Hormonwirkungen im Eileiter geeignet.
Des weiteren wurde das Enzym Cyclooxygenase-2 (COX-2), welches die Bildung von Prostaglandinen und Tromboxanen aus Arachidonsäure bewirkt, im Eileiterzellkultursystem untersucht. Diese Eicosanoide regulieren vasoaktiv Kontraktionen des Eileiters und sorgen für einen gerichteten und zeitgerechten Zilienschlag der Oviduktepithelzellen. Dies dient dem Transport und der Versorgung der Gameten und des frühen Embryos. Die Expression der COX-2 mRNA (RT-PCR im LightCycler) konnte in bovinen Oviduktepithelzellen nachgewiesen werden. Physiologische Dosen an Steroiden (Estradiol-17beta (E2), Progesteron (P4), E2+P4) und Gonadotropinen (LH, FSH) beeinflussten die Transkription der mRNA in vitro. Insbesondere LH und FSH, aber auch E2 führten schnell zu einem hoch signifikanten Anstieg der COX-2 Expression. In Hinblick auf das Zusammenspiel zwischen Ovidukt und Gameten ist diese Regulierung für das Zustandekommen einer erfolgreichen Fertilisierung von besonderem Interesse.

Einfluss von Mediumzusammensetzung auf Differenzierung und Genexpression von bovinen Oviduktepithelzellen (BOEC)
Influence of medium composition on differentiation and gene expression pattern of bovine oviduct epithelial cell (BOEC) culture
Rief, S.; Prelle, K.; Sinowatz, F.; Einspanier, R.; Wolf, E.:
Abstractband der Vortragstagung "Aus der Arbeit der Forschungsstätten für Tierproduktion" der Deutschen Gesellschaft für Züchtungskunde e.V. und der Gesellschaft für Tierzuchtwissenschaft, Technische Universität München in Weihenstephan, 12.-13.09.2001, No. C14

Etablierung eines Kokultursystems von bovinen Präimplantationsembryonen mit Epithelzellen vom Rind sowie deren Einfluß auf die Entwicklung, Metabolismus und Genexpression der Embryonen
Rief, S.; Stojkovic, M.; Einspanier, R.; Wolf, E.; Prelle, K.:
Abstractsammlung der deutschsprachigen Arbeitsgemeinschaft Embryotransfer AET-d, Dresden, 21.-22.06.2001
Im Rahmen des Projektes sollte der Einfluss der embryo-maternalen Kommunikation auf die Entwicklung von bovinen Präimplantations-Embryonen untersucht werden. In einem Kokultursystem von in vitro produzierten Embryonen und Eileiterepithelzellen (BOEC) wurden die Interaktionen dieser beiden Komponenten näher beleuchtet. Hierfür wurde vorab die Kultur der Eileiterzellen optimiert, indem verschiedene Medien- und Serum-Zusammensetzungen anhand ihres Einflusses auf Morphologie und Genexpression der Eileiterepithelzellen evaluiert wurden. Im Anschluss daran wurde unter diesen optimierten Bedingungen eine Kokultur von IVP-Rinderembryonen durchgeführt. Erste erhobene embryonale Entwicklungsparameter wie Zellzahl und Blastozystenrate zeigten keine Überlegenheit der Kokultur im Vergleich zu herkömmlichen in vitro Systemen. Dagegen konnte durch die Beurteilung des ATP-Gehaltes und der Expressionsmuster entwicklungsrelevanter Gene ein Einfluss der maternalen Konditionierung des in vitro Systems durch die Oviduktepithelzellen nachgewiesen werden. Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass eine Kultur von Embryonen mit BOEC zwar eine gewisse Annäherung an die in vivo Verhältnisse darstellt, die Kulturbedingungen jedoch sehr detailliert auf die Bedürfnisse der somatischen sowie der embryonalen Komponenten zugeschnitten werden muss. So konnte eine experimentelle Basis zur Entwicklung eines Modells für Studien der embryo-maternalen Kommunikation geschaffen werden.

Veränderungen während der finalen Maturierung von bovinen Eizellen in vivo und in vitro
Erste Charakterisierung des Wachstums- und Differenzierungsfaktors GDF-9 und dessen Expressionsänderungen während der IVM von bovinen Cumulus-Oocyte-Complexen (COC)
First characterisation of growth and differentiation factor-9 (GDF-9) transcripts and expression changes during in vitro maturation of bovine cumulus oocyte complexes
Schönfelder, M.; Schams, D.; Einspanier, R.:
Proceedings der “34. Jahrestagung Physiologie und Pathologie der Fortpflanzung” der Deutschen Veterinärmedizinischen Gesellschaft e.V., Justus-Liebig-Universität Gießen, 22./23.02.2001, S. 11

Differenzielle Expression der drei Hyaluronsäure-Synthasen und des Hyaluronsäure-Rezeptors cd44 während der finalen Reifung von bovinen Cumulus-Oocyte-Complexen (COC)
Differential expression of three hyaluronan synthases and the hyaluronan receptor cd44 during final maturation of the bovine cumulus-oocyte-complex

Einspanier, R.; Schönfelder, M.: Biology of Reproduction 64, Suppl. 1 (2001) Abstr. No. 482 S. 295 

Molekularbiologische und immunhistochemische Untersuchungen an in vitro gereiften bovinen Cumulus-Oocyte-Complexen (COC)
Possible role of Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) and Growth and Differentiation Factor 9 (GDF-9) during ovarian follicle development and steroidogenesis in the cow
Schönfelder, M.; Schams, D.; Einspanier, R.:
Abstractband der Vortragstagung "Aus der Arbeit der Forschungsstätten für Tierproduktion" der Deutschen Gesellschaft für Züchtungskunde e.V. und der Gesellschaft für Tierzuchtwissenschaft, Technische Universität München, Weihenstephan, 12.-13.09.2001, No. C07
Seit einigen Jahren hat die Biotechnologie Einzug auch in die Tierzucht gehalten. Zwar ist die in vitro Maturierung von Eizelle mehr oder weniger ausgereift, birgt aber dennoch Probleme. Ganz abgesehen von wirtschaftlichen und ökonomischen Gründen, wird dieser Technik auch ein großes wissenschaftlichen Interesse beigemessen, denn sie dient als Grundlage der in vitro Fertilisierung und des Embryonentransfers, dessen Effektivität fundamental auf der Reifung der Eizelle aufbaut. Neue und sensitivere Arbeitsmethoden eröffnen eine Vielzahl an Möglichkeiten, um detaillierte Einblicke in die einzelnen Vorgänge der IVM zu erhalten, um somit dieses System besser verstehen zu können. Ziel dieser Arbeit ist es, bestimmte molekulare Abläufe während den ersten 24 Stunden näher zu untersuchen. Hierfür gelangen nicht nur die klassischen Methoden, wie die Histologie, zur Anwendung, sondern auch ebenso hochtechnisierte wie z.B. die real-time PCR. Das Hauptaugenmerk bei dieser Studie liegt darauf, den Einfluss der Eizelle auf die Zellfunktionen der angrenzenden Cumuluszellen, welche im Gegenzug eine optimale Reifung und Versorgung der Eizelle erst ermöglichen, zu erfassen. Schwerpunktmäßig wird hier auf das VEGF-System fokussiert, welches schon ausgiebig bei der Steuerung des Blutgefäßsystems bezüglich ihrer Permeabilität und Vasodilatation bzw. Konstriktion charakterisiert wurde. Des weiteren befasst sich diese Arbeit mit Faktoren, die ausschließlich in der Eizelle synthetisiert werden, wie der Wachstumsfaktor GDF-9.

Erfassung der Leistungen des Eileiter- und Uterus-Epithels landwirtschaftlicher Nutztiere
Regulation of the expression and bioactivation of the epidermal growth factor receptor system by estradiol in pig oviduct and endometrium
Wollenhaupt, K.; Kettler, A.; Brüssow, K.-P.; Schneider, F.; Kanitz, W.; Einspanier, R.:
Reproduction, Fertility and Development 13 (2001) S. 167-176

Komponenten der extrazelluläre Matrix sind unterschiedlich exprimiert im bovinen Eileiter während des Brunstzklus
Differential expression of extracellular matrix components are differentially expressed in the bovine oviduct during the estrous cycle

Gabler C.; Killian, G.J.; Einspanier, R.:
Reproduction 122 (2001) S. 121-130
Eileiter und Uterus stellen die wichtigsten Nährstoffe für die ersten Entwicklungsstufen der befruchteten Eizelle zur Verfügung. Syntheseleistungen dieser Reproduktionsorgane sind somit der initiale Schritt zur erfolgreichen Fortpflanzung. Besonders Wachstumsfaktoren sind biologisch hochaktive Proteine, denen hierbei wichtige Funktionen zugeschrieben werden können. Der Vasculäre Endotheliale Wachstumsfaktor VEGF und seine spezifischen Rezeptoren FLT and FLK repräsentieren ein wichtiges Ligand-Rezeptor System, dem vor allem in der Angiogenese eine wichtige Rolle zugeschrieben wird. Sie sollen unter anderem bei wichtigen entwicklungsspezifischen Veränderungen im weiblichen Reproduktionstrakt wie Ovar oder Uterus beteiligt sein. Ziel des DGF-geförderten Projekts waren Studien zur Expression der großen Isoformen von VEGF (188 und 205 AA) und seiner Rezeptoren FLT und FLK im Endometrium trächtiger Schweine. Darüber hinaus sollte der Einfluss von Östradiolbenzoat (EB) und Progesteron auf das VEGF-System untersucht werden. Im porcinen Endometrium konnte mittels RT-PCR die Expression von VEGF sowie seiner Rezeptoren nachgewiesen werden mit VEGF188 als der am stärksten expremierten Isoform. Die signifikante Aufregulierung von VEGF188 AA und seiner Rezeptoren am Tag 12 der Trächtigkeit gegenüber Tag 1 lässt das untersuchte VEGF-System als ein potenter Regulator für microvasculäres Wachstum und Hyperpermeabilität während der Implantation im Schweineuterus vermuten.
Zusätzlich konnte das Wachstumsfaktorsystem EGF beim Schwein als Mediator von Steroidhormonen identifiziert werden. Funktionelle Ligand-Rezeptor-Komplexe wurden im Ovidukt sowie Endometrium des Schweines während des normalen Zyklus und der Trächtigkeit diagnostiziert, die doch jeweils unterschiedlich ausgeprägt waren.
Weiterhin wurden verschiedene extrazelluläre Matrixproteine in Reproduktionsepithelien des Rindes erstmals identifiziert und in Korrelation zum natürlichen Sexualzyklusablauf quantifiziert. Es stellt sich mittlerweile eine sehr komplexe lokale Interaktion im Eileiter und Uterus nicht nur zwischen den Wachstumsfaktoren, sondern auch in Bezug auf Proteine des interzellulären Zwischenraumes dar.

Differential-Display-Techniken zur Identifizierung der Expressions-Leistung von Zellen
First identification of caldesmon transcripts in bovine oviduct epithelial cells in vitro by means of a RNA differential display technique examining culture-induced expression changes
Einspanier, R.; Bieser, B.; Reischl, J.; Prelle, K.:
Reproduction in Domestic Animals 36 (2001) S. 230-235
Zur allgemeinen Spezifizierung von Expressions-Unterschieden eignet sich die Differential-Display-Technik, wie am Beispiel von Eileiter-Zellkulturen gezeigt werden konnte. Mittels unspezifischer RT-PCR wurden neue Transkripte in diesen Zellen erstmalig identifiziert und charakterisiert. Eine Induktion des bislang beim Rind unbekannten Proteins Caldesmon wurde durch Kulturnahme von Eileiter-Epithelzellen beobachtet. Dies deutet auf eine interessante Funktion des aus Zell-Zell-Interaktionen bekannten Faktors auch bei der extra-korporalen Vermehrung von Reproduktions-Epithelien hin. Die Eignung dieser neuen Technik konnte erfolgreich auch für dieses Zellkultursystem gezeigt werden.

b) Ovarphysiologie

Wachstumshormon, aber nicht Luteinisierungshormon, wirkt zusammen mit lutealen Peptiden auf die in vitro Sekretion von PGF2alpha von bovinen corpora lutea 
Growth hormone, but not luteinizing hormone, acts with luteal peptides on prostaglandin F2alpha and progesterone secretion by bovine corpora lutea in vitro 
Kobayashi, S.; Miyamoto, A.; Berisha, B.; Schams, D.:
Prostaglandins & other Lipid Mediators 63 (2001) S. 79-92
Prostaglandin F2alpha ist das Schlüsselluteolysin bei Kühen ab Tag 5 des Sexualzyklus. Vorherige Gabe ist ohne Wirkung. In dieser frühen Periode produziert das Corpus luteum (CL) lokal große Mengen von PGF2alpha. Es wird vermutet, dass die lokale PGF2alpha Produktion während der Hauptangiogeneseperiode eine wichtige Rolle für die Unempfindlichkeit auf exogenes PGF2alpha spielt. Deshalb wurden mögliche Interaktionen zwischen Hypophysen-hormonen (LH und GH) mit lutealen Peptiden auf die Sekretion von PGF2alpha und Progesteron untersucht. Zusätzlich wurde im Lutealgewebe, gewonnen von verschiedenen Zyklusstadien, die mRNA Expression des LH und GH Rezeptors mittels RT-PCR nachgewiesen. Der GHR war bereits in der frühen Lutealphase stark exprimitiert im Gegensatz zum LHR, der erst ab der Mitlutealphase sein hohes Plateau erreicht hat. Die Perfusion des CL-Gewebes unter in vitro Bedingungen wurde mittels Mikrodialyse durchgeführt. GH, IGF-1 und Ocytocin stimulierte die PGF2alpha und Progesteronsekretion signifikant im Gegensatz zu LH. Es konnten keine weiteren Interaktionen zwischen Hypophysenhormonen und Lutealpeptiden (IGF-1, Ocytocin) festgestellt werden.
Es wird geschlossen, dass LH, IGF-1 und Ocytocin die hohe lokale PGF2alpha Produktion stimulieren und aufrecht erhalten, auch für dieses Zellkultursystem gezeigt werden.

Produktion und Lokalisation von Angiotensin II in bovinem Gelbkörper: mögliche Interaktionen mit lutealen angiogenen Faktoren und PGFalpha
Production and localisation of angiotensin II in the bovine early corpus luteum: a possible interaction with luteal angiogenic factors and prostaglandin F2alpha
Kobayashi, S.; Berisha, B.; Amselgruber, W.M.; Schams, D.; Miyamoto, A.:
Journal of Endocrinology 170 (2001) S. 369-380
Nach der Ovulation entwickelt sich das CL sehr schnell. Diese Phase ist charakterisiert durch starke Gefäßneubildung (Angiogenese) sowie Proliferation von Lutealzellen. Kürzlich konnte gezeigt werden, dass das vasoaktive Peptid Angiotensin II die Lutealfunktion regulatorisch beeinflusst. Deshalb wurde die mRNA Expression von ACE (angiotensin-converting enzyme), welches Angiotensin I in das aktive Ang II umwandelt, mittels RT-PCR und die Lokalisation von ACE immunhistochemisch untersucht. Zusätzlich wurden die Effekte der wichtigen Angiogenesefaktoren bFGF (basischer Fibroblastenwachstumsfaktor) und VEGF (Vasoendothelwachstumsfaktor) auf die Sekretion von Ang II, PGF2alpha, Progesteron und Ocytocin sowie die Wirkung von Ang II, ET-1 (Endothelin 1) und Ocytocin auf die Sekretion von PGF2alpha und Progesteron am frühen CL (Tag 3-4) geprüft. ACE wurde in Endothelzellen exprimiert. bFGF und VEGF stimulierte mittels Mikrodialyse Ang II, PGF2alpha und Progesteron, aber nicht Ocytocin im frühen CL. Die Infusion von Ang II nach PGF2alpha stimulierte zusätzlich Progesteron und Ocytocin im Gegensatz zu ET-1, das keinen Effekt zeigte. Ang II und Ocytocin stimuliert PGF2alpha, ET-1 zeigte keine Wirkung. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse, dass ein funktionelles Ang II System existiert im CL. Der bFGF und VEGF stimulieren Ang II und PGF2alpha, die wiederum sehr stark die Progesteronsekretion im frühen CL erhöhen. Es wird geschlossen, dass die Mechanismen für die Angiogenese auch die Aufregulierung der Progesteronproduktion im frühen CL mitsteuern.

Stimulatorische und synergistische Wirkungen des Luteinisierungshormons und IGF-1 auf die Sekretion von VEGF und Progesteron durch kultivierte bovine Granulosazellen
Stimulatory and synergistic effects of luteinising hormone and insulin like growth factor 1 on the secretion of vascular endothelial growth factor and progesterone of cultured bovine granulosa cells
Schams, D.; Kosmann, M.; Berisha, B.; Amselgruber, W.M.; Miyamoto A.:
Experimental and Clinical Endocrinology & Diabetes 109 (2001) S. 155-162
Ziel dieser Studien war, die mRNA Expression der Cytochrom P450 Aromatase, ihre Aktivität sowie Sekretion von Östradiol-17beta im bovinen Gelbkörper während des Zyklus nachzuweisen mittels RT-PCR. Die mRNA der Aromatase konnte während verschiedener Lutealphasen im CL nachgewiesen werden mit signifikant niedrigeren Spiegeln im frühen CL und nach der Regression. Lutealzellen von der Mitlutealphase verwandelten 3H-Androstendion in Östradiol-17beta und ein Aromataseinhibitor hemmte diese Reaktion. Mit Hilfe der Mikrodialyse in vitro von Gelbkörpern konnte gezeigt werden, dass das Östradiol sezerniert wurde. Die Östradiolselektion wurde durch HPLC Aufreinigung mit anschließender Messung im EIA bestätigt. Die basale Sekretion von Östradiol veränderte sich nicht während verschiedener Lutealphasen. Östradiol stimulierte in Lutealzellen die Sekretion von PGF2alpha, aber nicht die von Progesteron und Ocytocin. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass Östradiol-17beta lokal im bovinen Gelbkörper produziert wird, und dass es bei der Regulation von PGF2alpha eine Rolle zu spielen scheint als ein auto/parakriner Faktor.

III. Lebensmittelqualitätskontrolle, Rückstands- und Umweltanalytik

Nachweis von gentechnisch veränderten Futtermitteln und Untersuchungen zum potentiellen Transfer von Futter-DNA in das Nutztier
The fate of forage plant DNA in farm animals: A collaborative case study investigating cattle and chicken fed recombinant plant material
Einspanier, R.; Klotz, A.; Kraft, J.; Aulrich, K.; Poser, R.; Schwaegele, F.; Jahreis, G.; Flachowsky, G.: Europ.
Food Res. Technology 212 (2001) S. 129-134
Quantifizierung genetisch veränderten Materials in Lebensmitteln
Quantifying genetically modified material in food – searching for a reliable certification
Einspanier, R.:
Europ.
Food Res. Technol. 213 (2001) S. 415-416

Nachweis von GVO-Futtermitteln in tierischen Endprodukten – Stand der Technik
Einspanier, R.:
Futtermittel und Gentechnik: Hintergründe – Daten – Fakten (2001) S. 17-19
In den letzten Jahren ist die Menge von gentechnisch veränderten Futterpflanzen stark angestiegen. Obwohl noch keine Zulassung des allgemeinen Anbaus von GVO-Pflanzen (Gentechnisch veränderten Organismen) in der EU erfolgt ist, sind durch Importe (Soja, Mais) schon jetzt gentechnisch veränderte Futtermittel auf dem Markt. In unseren aktuellen Arbeiten haben wir den Abbau, den Transfer und die Ausscheidung von Futterpflanzen-DNA im landwirtschaftlichen Nutztier untersucht. Dabei ließ sich ein deutlicher, spezies-abhängiger Transfer kurzer Stücke von Pflanzen-DNA in verschiedene Organe des Tieres messen. Besonders auffällig waren die Signale beim Huhn. Der substanzielle Nachweis von GVO-Material konnte aber in keinem tierischen Organ geführt werden. Es kann vermutet werden, dass die hier nachgewiesenen Transfer-Vorgänge von kurzen Futterpflanzen-Genstücken ein bislang wenig beachteter natürlicher Austausch ist.
Durch die steigende Menge verschiedener GVO-Pflanzen sind schnelle und sensitive Nachweisverfahren gefordert. Die in Vorbereitung befindliche Novel Food+Feed- Verordnung der EU sieht auch die Schaffung solcher Monitoring-Verfahren vor. Derzeit laufende Ringversuche und Forschungsprojekte in der EU werden diese obligatorischen Nachweisverfahren entwickeln und etablieren helfen.

Charakterisierung von Milchprotein-Genvarianten mittels PCR aus Milch und Käse
Development of a DNA-based screening method to detect cows milk in ewe, goat and buffalo milk and dairy products by PCR-LCR-EIA-technique 
Klotz, A.; Einspanier, R.:
Milk Science International – Milchwissenschaft 56 (2001) S. 67-70

Fast characterisation of selected beta-casein and beta-lactoglobulin variants using specific single nucleotide polymorphisms derived from milk cell DNA: a novel real-time PCR approach
Einspanier, R.; Klotz, A.; Buchberger, J.; Krause, I.:
Eur.
Food Res. Technol. 213 (2001) S. 356-360
Die Erzeugung von Milchprodukten stellt heute ein dominierendes Marktsegment dar. In der EU werden Produkte aus Rinder-, Schaf-, Ziegen- und Büffel-Milch mit z. T. deutlichen Preisspannen gehandelt. Aus diesem Grunde ist die richtige Kennzeichnung für den Verbraucher wichtig. Schon bestehende Protein-basierende Nachweisverfahren zur Identifizierung der Herkunft solcher Milchprodukte sind sehr arbeits- und zeitaufwändig.
In diesem Projekt wird erstmalig eine neue DNA-basierende Technik beschrieben, die aus einer Kombination von spezies-spezifischer ß-Casein-PCR (Polymerase Ketten Reaktion) und LCR (Ligase Ketten Reaktion) besteht. Nach Optimierung aller Einzelreaktionen kann dieses Verfahren nun als Screening-Methode zur Identifizierung der vier Spezies aus Milchprodukten direkt eingesetzt werden. Die Detektionsgrenze liegt bei ca. 5 % Beimischung. Der große Vorteil dieser neuen Technik ist die Unempfindlichkeit gegenüber Denaturierung und eine potentielle Automatisierung mit großem Probendurchsatz.
Ein weiteres wichtiges Forschungsprojekt stellt die Identifizierung der ß-Casein und ß-Lactoglobulin-Varianten beim Rind dar. Diese züchterisch und technologisch wichtigen Milchproteine können mittels der Milchzellen-PCR direkt aus Milch charakterisiert werden. Zu diesem Zweck wurden zwei real-time PCR-Systeme etabliert (LightCycler-Hybridisierungs-Proben), die eindeutig innerhalb einer Stunde aus Milch-DNA die wichtigsten ß-Casein-Varianten A1, A2 und B analysieren können.
Durch diese beiden parallel ablaufenden Detektions-Systeme wird der Genotyp jeder Milchprobe sehr zuverlässig und schnell bestimmbar. Solche neuen und innovativen PCR-Techniken können zur Bestimmung von Genotypen direkt aus Milch ideal eingesetzt werden.

Die Bestimmung von Melengestrol Acetat (MGA) mittels Enzymimmunoassay in Fett- und Muskelgewebe
A sensitive enzyme immunoassay (EIA) for the determination of melengestrol acetate (MGA) in adipose and muscle tissues
Hageleit, M.; Daxenberger, A.; Meyer, H.H.D.:
Food Additives and Contaminants 18 (2001) S. 285-291
Für die Routineüberwachung des potentiellen Missbrauchs von MGA wurde ein kompetitiver Enzymimmunoassay (EIA) entwickelt. Nach Probenvorbereitung lagen die Nachweisgrenzen im Fettgewebe bei 0,4 ng/g und im Muskelgewebe bei 0,05 ng/g. Die mittleren Intra-Assay-Variationen lagen bei 7 % (Inter-Assay-Variation 13%). Der direkte Vergleich mit GC-MS und LC-MS zeigte eine hervorragende Übereinstimmung der Rückstände in gewachsenen Proben sowohl nach einfacher und mehrfacher Überdosierung. Bei einem Mittelwert von ca. 8 µg/g Fettgewebe nach einfacher Dosierung von MGA ermöglicht das Testsystem eine zuverlässige Erfassung des missbräuchlichen Einsatzes auch nach längerer Wartezeit.

Unterdrückung von Androstenon in Ebern mittels anaboler Präparationen
Suppression of androstenone in entire male pigs by anabolic preparations
Daxenberger, A.; Hageleit, M.; Kraetzl, W.-D.; Lange, I.G.; Claus, R.; Le Bizec, B.; Meyer, H.H.D.:
Livestock Production Science 69 (2001) S. 139-144
Bei einem Alter von 19 Wochen (80,5 kg Lebendgewicht) wurden jeweils 4 Eber mit der doppelten Dosierung Synovex-H (Östradiol plus Testosteron) oder Synovex-Plus (Östradiol plus Trenbolon) behandelt. Die Schlachtung erfolgte nach 5 Wochen. Plasmatestosteron und Fettandrostendion wurde mittels des trenbolonhaltigen Präparates vollständig und mit dem testosteronhaltigen Präparat partiell unterdrückt – jeweils im Vergleich zur Kontrollgruppe. Neben der höheren Freisetzungsrate, die beim trenbolonhaltigen Präparat beobachtet wurde, ist davon auszugehen, dass der negative Feedback des Trenbolons in Kombination mit dem Östrogen ausgeprägter war. 

Hormongehalte in peripheren Geweben nach korrekter und missbräuchlicher Anwendung wachstumsfördernder Hormone im Rind: Effekt der Implantate Finaplix-H ®, Ralgro ®, Synovex-H ® und Synovex Plus ®
Hormone contents in peripheral tissues after correct and off-label use of growth promoting hormones in cattle: Effect of the implant preparations Finaplix-H ®, Ralgro ®, Synovex-H ® and Synovex Plus ®
Lange, I.; Daxenberger, A.; Meyer, H.H.D.:
APMIS 109 (2001) S. 53-65
Eine Reihe von Wachstumsförderern sind im Rahmen der Rindfleischproduktion außerhalb der EU zugelassen. Die Anwendung hat unter den Bedingungen der „Good Veterinary Practice“ zu erfolgen. Da ein Risiko der Abschätzung nach missbräuchlichem Einsatz bislang nicht vorliegt, wurde eine Studie mit 2 Schwerpunkten durchgeführt. 1. Mehrfache Dosierung und 2. Anwendung bei Tieren, für die keine Zulassung vorliegt. Die Messungen erfolgten in Muskelgewebe, Leber, Niere und perirenalem Fett mittels HPLC-EIA nach Vorreinigung. Die Hormonrückstände nach Mehrfachdosierung überschritten teilweise vorgegebene Grenzwerte, teils bereits nach dreifacher Dosierung und mehrfach nach zehnfacher Dosierung. Nach Anwendung bei Tieren ohne Präparatzulassung wurden Grenzwerte in peripheren Geweben in der Regel nicht überschritten. 

Herstellung und Zertifizierung eines Clenbuterol Massenstandards in lyophilisierten Rinderaugen (Certified Reference Material): CRM 673 Clenbuterol frei und CRM 674 mit Clenbuterol angereichert
Development of Clenbuterol RMs: lyophilised bovine eye samples free of Clenbuterol (CRM 673) and containing Clenbuterol (CRM 674); Part 1: Preparation, homogeneity and stability 
Pfaffl, M.W.; van Ginkel, L.A.; McEvoy, J.D.; Maghuin-Rogister, G.; Meyer, H.H.D.:
Fresenius J. Anal. Chem. 371 (2001) S. 1086-1091

Development of Clenbuterol RMs: lyophilised bovine eye samples free of Clenbuterol (CRM 673) and containing Clenbuterol (CRM 674); Part 2: Certification
Pfaffl, M.W.; van Ginkel, L.A.; McEvoy, J.D.G.; Maghuin-Rogister, G.; Meyer, H.H.D.:
Fresenius J. Anal. Chem. 371 (2001) S. 1092-1097

Certification of Clenbuterol mass concentration in lyophilised bovine eye (CRM): CRM 673 Clenbuterol free and CRM 674: Clenbuterol enriched
Pfaffl, M.W.; Meyer, H.H.D.:
Commission of the European Communities, Community Bureau of Reference Final report of the EC contract MAT 1 - CT 940011 (2001 in press)
Clenbuterol ist ein illegales Anabolicum und der Missbrauch in der Nutztierhaltung ist in der Europäischen Union (EU) stark verbreitet. Innerhalb der EU ist es wünschenswert, die Genauigkeit der Clenbuterol Bestimmung sowie der Quantifizierung zu verbessern und gleichzeitig die Messergebnisse zwischen den unterschiedlichen Laboratorien in der EU voll vergleichbar und transparent zu machen. Innerhalb des EU Forschungsprojektes MAT 1 - CT 940011 wurden zwei zertifizierte Referenzmaterialen (CRM) hergestellt:
CRM 673 Clenbuterol frei und CRM 674 mit Clenbuterol angereichert. 
Rinderaugen können das verabreichte Clenbuterol stark im pigmentierten Gewebe akkumulieren und zeigen zudem eine sehr langsame Eliminierung. Sie stellen das sensitivste Gewebe für das Erkennen eines Clenbuterol Missbrauchs in der Nutztierhaltung dar. Zu diesen Zweck wurden die Augenpaare von 103 Fleckviehkühen am Schlachthof gesammelt, der innere flüssige Teil des Augapfels entnommen und homogenisiert. Dieses Homogenat wurde zur einen Hälfte mit Clenbuterol, zu einer Endkonzentration von 10 µg/kg Augenhomogenat (berechnet auf Clenbuterol freie Base), angereichert. Von dem angereicherten sowohl als auch von dem Clenbuterol freien Augenmaterial wurden exakt 2,0 plus/minus 0,1 g Portionen in jeweils 760 Glasflaschen abgewogen und in einem Batch lyophilisiert, unter Stickstoff verschlossen und versiegelt. Die Genauigkeit des Abwiegens, die durchgeführten Bestimmungen der Augenmaterial Trockensubstanz und die Bestimmungen der Restfeuchte lagen innerhalb der Toleranzen der vorgegebenen EU Richtlinien. Eine 3-Jahres Stabilität- und Homogenitäts-Studie bei verschiedensten Lagertemperaturen (-60°C, -20°C, +4°C, +20°C und +37°C) wurden durchgeführt. Diese zeigten, dass beide CRMs stabil und homogen sind. 
Nach diesen Untersuchungen wurden je 66 zufällig gewählte Portionen einer Zertifizierungs-Studie unterzogen, die von 11 unabhängigen Laboratorien in der gesamten EU durchgeführt wurde. Die von allen Laboratorien zertifizierte Massenkonzentration wurde für CRM 673 bei <0,50 µg/kg und für CRM 674 bei 9,42 plus/minus 0,88 µg/kg festgelegt. Die zertifizierten Konzentrationen liegen eng bei den gewünschten Zielkonzentrationen von CRM 673 <0,50 µg/kg und CRM ~10 µg/kg und zeigen eine erfolgreiche Herstellung und Zertifizierung der Standardmaterialien.

Potentielle gesundheitliche Bedeutung von Steroid-Östrogenen in Lebensmitteln
Possible health impact of animal oestrogens in food (Review)
Daxenberger, A.; Ibarreta, D.; Meyer, H.H.D.:
Human Reproduction and Embryology 7 (2001) S. 340-355

Potentielle gesundheitliche Bedeutung von Phytoöstrogenen und Xenoöstrogenen in Lebensmitteln
Possible health impact of phytoestrogens and xenoestrogens in food (Review)
Ibarreta. D.; Daxenberger, A.; Meyer, H.H.D.:
APMIS 109 (2001) S. 161-184
Östrogene steuern die Fortpflanzungsfunktionen in Wirbeltieren und Steroidöstrogene sind natürlicherweise präsent in allen Geweben tierischer Herkunft. In Pflanzen werden östrogenähnliche Verbindungen (Phytoöstrogene) synthetisiert und die sogenannten Xenoöstrogene sind weitestgehend auf Umweltchemikalien unterschiedlichster Herkunft zurückzuführen. Während die Bedeutung der Steroidöstrogene in Lebensmitteln und ihre Auswirkungen auf den Menschen – auch bei noch erheblichen Wissenslücken – abschätzbar sind, ergibt sich für Phyto- und Xenoöstrogene die Problematik, dass die Wirkungsmechanismen (agonistisch oder antagonistisch), die Metabolisierung oder Akkumulation sowie potenielle Effekte auf den Steroidstoffwechsel nur wenig untersucht sind. Die theoretische maximale tägliche Aufnahme liegt für Rindfleisch bei 4,3 ng. Durch Anabolikabehandlung wird die Aufnahme um einen Faktor 4,6 erhöht. Ähnliche Größenordnungen wie aus unbehandeltem Rindfleisch werden jeweils zusätzlich aus Milch, Schweine- und Geflügelfleisch aufgenommen. Die Daten für Eier und Fischprodukte ermöglichen keine hinreichende Bewertung. Die Bedeutung der konjugierten Östrogene ist weitestgehend unklar. Der Verzehr von Phytoöstrogenen wurde mit einer Reihe von protektiven Effekten assoziiert, die nicht auf die östrogene Wirkung zurückgehen. Nach dem gegenwärtigen Wissensstand ist es daher nicht möglich „Wirkungsäquivalente“ von Phyto- oder Xenoöstrogenen additiv mit den Steroidöstrogenen zu betrachten.
Im Hinblick auf die unklaren täglichen Produktionsraten von Östrogenen bei Kindern, die in der Literatur um einen Faktor 100 und mehr divergieren, sowie auch die Bedeutung von Östrogenen bei der Kanzerogenese besteht ein erheblicher Bedarf an zusätzlichen Studien zu der Gesamtproblematik. 

Umweltrelevante Studien zum Verbleib von Trenbolonacetat und Melengestrolacetat nach Anwendung als Wachstumsförderer in der Rindermast
The fate of trenbolone acetate and melengestrol acetate after application as growth promoters in cattle: environmental studies
Schiffer, B.; Daxenberger, A.; Meyer, K.; Meyer, H.H.D.:
Environmental Health Perspectives 109 (2001) S. 1145-1151
Die Steroide Trenbolonacetat (TbA) und Melengestrolacetat (MGA) werden in zahlreichen Ländern außerhalb der EU als Wachstumsförderer in der Rindermast eingesetzt. Obwohl bereits viele Studien zur Sicherheit dieser Substanzen für Tier und Konsumenten durchgeführt wurden, ist jedoch wenig bekannt über ihren Verbleib nach der Ausscheidung durch das Tier. Ziel unserer Studien war es, die Rückstände und den Abbau von Trenbolon und MGA in Mist, Gülle und Ackerboden zu ermitteln. Während eines 8 Wochen dauernden Tierversuchs wurden Rinder mit TbA bzw. MGA behandelt und der anfallende Mist sowie im Fall von Trenbolon auch die Gülle gesammelt. Nach 4,5- bzw. 5,5-monatiger Lagerung wurden Maisfelder damit gedüngt.
Die Bestimmung der Hormonrückstände aller Proben umfaßte Extraktion, Aufreinigung (Festphasenextraktion), Auftrennung der Metaboliten bzw. Abtrennung von Störsubstanzen mittels HPLC (RP-18) sowie Quantifizierung mittels Enzymimmunoassay. Die Methodenvalidierung erfolgte mittels GC/MS bzw. LC/MS.
Während der Güllelagerung sank der Trenbolongehalt von 1700 auf 1100 pg/g (17alpha-Isomer), entsprechend einer Halbwertszeit von 267 Tagen. Vor der Lagerung konnten im Mist Trenbolon-Konzentrationen zwischen 5 und 75 ng/g und MGA-Konzentrationen zwischen 0,3 und 8 ng/g nachgewiesen werden. Nach der Lagerung wurden Trenbolongehalte bis 10 ng/g und MGA-Gehalte bis 6 ng/g gemessen.
In den Bodenproben war Trenbolon bis zu 8 Wochen nach der Düngung nachweisbar, MGA sogar bis zum Ende der Anbauperiode. 
Die Ergebnisse zeigen, dass diese Substanzen weiterführend untersucht werden sollten im Hinblick auf ihre mögliche toxikologische Relevanz („endocrine disruptors“) in landwirtschaftlichen Ökosystemen.

IV. Vergleichende Physiologie

Angiogenese-Faktoren im Endometrium des Pferdes
The NOS-, VEGF and FGF-system in the endometrium of cycling and pregnant mares
Welter, H.; Schams, D.; Bollwein, H.; Einspanier, R.:
DGfZ-Tagung, Weihenstephan, 12.09.2001, No. C08
Ziel der Studie ist eine erste Expressions- und immunhistologische Analyse des NOS-, VEGF- und FGF-Systems im equinen Endometrium trächtiger und zyklischer Pferde. Voruntersuchungen lassen vermuten, dass im Endometrium der Stute die NO-Synthasen, endotheliale (eNOS) und induzierbare (iNOS) Stickstoffoxidsynthasen, welche das vasodilatatorisch wirkende NO aus L-Arginin freisetzen, vorkommen. Ferner sollen erste Aussagen über das angiogen wirkende VEGF- und FGF-System gemacht, Konzentrationsänderungen erfasst und überprüft werden, ob diese mit den ovariellen/uterinen Blutflussschwankungen korrelieren, um mögliche Therapiemaßnahmen für eine verbesserte Fertilität zu verstehen oder zu unterstützen. Die Blutflussessungen im Ovar bzw. Uterus lassen auf eine mögliche Korrelation mit eNOS-, VEGF- und FLT- mRNA-Expression schließen. eNOS and iNOS mRNAs konnten während des gesamten Zyklus - aber mit niedrigen Expressionswerten nachgewiesen werden, wobei sich für eNOS eine stärkere Zyklusabhängigkeit zeigte als für iNOS. Während der Trächtigkeit waren beide NO-Synthasen signifikant aufreguliert. Die unterschiedliche jedoch gleichzeitige Expression des VEGF und FGF-System unterstreichen deren gleichwertige aber womöglich auch zugleich differente Bedeutung im equinen Endometrium während des Zyklus und speziell während der Trächtigkeit.

Anwendung des Antigestagens J956 zur Kontrazeption in Braunbären: eine pharmakologische Studie
Administration of antiprogestin J956 for contraception in bears: A pharmacological study
Jewgenow, K.; Quest, M.; Elger, W ; Hildebrandt, T.B.; Meyer, H.H.D.; Strauss, G.; Göritz, F.:
Theriogenology 56 (2001) S. 601-611

Wirksamkeit von Cabergolin zum Abbruch der Trächtigkeit beim Silberfuchs (Vulpes vulpes fulva) 
Effectiveness of Cabergoline for termination of pregnancy in Silver Fox (Vulpes vulpes fulva) 
Lengwinat, T.; Meyer, H.H.D.; Jöchle, W.: Reproduction in Domestic Animals 36 (2001) S. 257-260
Die Verschiebung des Artengleichgewichtes heutzutage beinhaltet nicht nur eine wachsende Bedrohung von Arten, Lebensräumen und Ökosystemen, sondern auch das zahlenmäßige Anwachsen einiger Tierarten, wie Füchse und Wildschweine. Die Selbstregulation dieser Arten ist gestört und eine Populationskontrolle mit herkömmlichen Mitteln (Jagd) ist unzureichend. In Zoos besteht darüber hinaus der Bedarf die Fortpflanzung von Arten mit hoher Reproduktionskapazität zu kontrollieren ohne deren artgemäßes Verhalten zu beeinträchtigen. Anhand von ausgewählten Beispielen (Fuchs, Bär) wird dargestellt, wie artspezifisch und selektiv an die Entwicklung von „Antibabypillen“ für Tiere herangegangen wird.

Nichtinvasives Monitoring der adrenocorticalen Aktivität beim Reh (Capreolus capreolus) durch Erfassung der Cortisolmetaboliten im Kot
Noninvasive monitoring of adrenocortical activity in Roe Deer (Capreolus capreolus) by measurement of fecal cortisol metabolites
Dehnhard, M.; Clauss, M.; Lechner-Doll, M.; Meyer, H.H.D.; Palme, R.:
General and Comparative Endocrinology 123 (2001) 111-120

Entwicklung eines Enzymimmunoassay zum Screening von 5a-Pregnan-3,20-dion (DHP) im Blutplasma des Asiatischen Elefanten (Elephas maximus)

Application of an enzyme-immunoassay (EIA) for rapid screening of 5a-pregnane-3,20-dione (DHP) in blood plasma of the Asian elephant (Elephas maximus)
Dehnhard, M.; Hildebrandt, Th.; Rohleder, M.; Strauss, G.; Meyer, H.H.D.; Göritz, F.:
Berl.
Münchn. Tierärztl. Wschr. 114 (2001) S. 161-165
Aufgrund ihrer geringen Reproduktionsrate haben sich die Elefantenpopulationen in Zoos und Tierparks während der letzten Jahrzehnte stark reduziert. Um die limitierten Kenntnisse der Reproduktionsbiologie zu erweitern, ist die Analytik der Reproduktionshormone Grundvoraussetzung. Für die Messung von 5a-Pregnan-dion, dem bei beiden Spezies dominierenden Ovargestagen, wurde ein Enzymimmunoassay entwickelt. Die Messung erfolgte in 5 µl Blutplasma ohne vorangehende Probenextraktion. Bei Asiatischen Elefanten wurden in den zyklischen Lutealphasen bis zu 15 ng/ml DHP gemessen, die von Konzentrationen bis zu 21 ng bei trächtigen Tieren übertroffen wurden. Anhand der Minima wurden Zykluslängen von 12 – 20 Wochen ermittelt (Mittelwert 15,4 plus/minus 2,3 Wochen). Die Ergebnisse belegen, dass sich die direkte Messung von DHP im Blutplasma als zuverlässiges Verfahren eignet und leicht in anderen Laboratorien etabliert werden kann.
Der Nachweis eines ‘Pansen-bypass’ oder eines ‘Pansen-escape’ von Nährstoffen beim Reh (Capreolus capreolus) mittels Stoffwechselparameter Metabolic evidence of a ‘rumen bypass’ or a ‘ruminal escape’ of nutrients in roe deer (Capreolus capreolus)
Rowell-Schäfer, A.; Lechner-Doll, M.; Hofmann, R.R.; Streich, W.J.; Güven, B.; Meyer, H.H.D.:
Comparative Biochemistry and Physiology Part A 128 (2001) S. 289-298

Ein neues mathematisches Modell für die relative Quantifizierung in der real-time RT-PCR
A new mathematical model for relative quantification in real-time RT-PCR
Pfaffl, M.W.: Nucleic Acids Res. 29 (2001) S. 2002-2007 

Gültigkeit der mRNA Quantifizierung unter Verwendung einer externen rekombinanten RNA sowie einer rekombinanten DNA Kalibrierkurve in der real-time RT-PCR
Validities of mRNA quantification using recombinant RNA and recombinant DNA external calibration curves in real-time RT-PCR
Pfaffl, M.W.; Hageleit, M.:
Biotechnology Letters 23 (2001) S. 275-282

Entwicklung und Validierung einer extern standardisierten quantitativen Insulin-like growth factor-1 RT-PCR im LightCycler mittels der SYBR ® Green I Technologie
Development and validation of an externally standardised quantitative Insulin like growth factor-1 (IGF-1) RT-PCR using LightCycler SYBR ® Green I technology
Pfaffl M.W.: -
In: Rapid Cycle Real-time PCR, Methods and Applications (Editors: S. Meuer; C. Wittwer & K. Nakagawara) Springer Verlag, Heidelberg, ISBN 3-540-66736-9 (2001) S. 281-291

Heute ist die real-time RT-PCR (reverse Transkription mit folgender Polymerase Kettenreaktion mit online Detektion) das Werkzeug der Wahl um sehr niedrige mRNA Expressionen zu quantifizieren. Am Institut für Physiologie wird mit einem LightCycler (Roche Diagnostics) gearbeitet, der schnelles Thermocycling (rapid cycling) mit der Online SYBR Green I Fluoreszenzdetektion der RT-PCR Produkte kombiniert und in schnellster Zeit zuverlässige und exakte Quantifizierungsergebnisse liefert. Innerhalb der real-time RT-PCR gibt es verschiedenste Strategien für die Quantifizierung:
Die absolute Quantifizierung, bei der anhand einer externen Kalibrierkurve die Expression des Zielgens quantifiziert wird;
oder die relative Quantifizierung, bei der die Expression des Zielgens mit der eines Referenzgens (Housekeeping Gen) verglichen wird. 
Es wurde eine neues Rechenmodell für diese relative Quantifizierung entwickelt. Die relative Expressionsratio (R) wird anhand der PCR Effizienzen (E) und der Differenz der „Crossing Points“ (CP) der zu vergleichenden Ansätze berechnet: einerseits eine unbehandelte Kontrolle versus einer behandelten Gesamt RNA bzw. cDNA. Als Referenz bieten sich die „nicht“ regulierten Housekeeping Gene, wie GAPDH, 18S, Ubiquitin oder Cyclophilin an.
Im weiteren ist das Modell mittels der faktor-spezifischen real-time PCR Effizienz  (E) korrigiert, da verschiedene Transkripte in einzelnen Geweben unterschiedliche Amplifikations-Effizienzen aufweisen.
Schlussfolgerung: Die relative Quantifizierung in der real-time PCR ist ein neue Strategie der mRNA und cDNA Quantifizierung, unabhängig von einer Standardkurve. Diese voll quantitative real-time PCR Analyse weist eine hohe Reproduzierbarkeit, hohe Sensitivität und geringe Varianzen der Ergebnisse auf. Sie eignet sich im Besonderen zur Bestätigung von semi-quantitativen Quantifizierungsergebnissen aus DNA Mikroarray, klassischen PCR oder den Northern-Blot Experimenten. 
Mit der real-time RT-PCR als optimale Ergänzung der Mikroarray Technik wurden schnelle als auch hoch quantitative analytische Möglichkeiten geschaffen, um den Funktionszusammen-hang auf mRNA Ebene zu entdecken, was besonders in nächster Zukunft vor dem Hintergrund des komplett publizierten humanen Genoms von besonderen Interesse ist.

V. Bioanalytik

Ein neues mathematisches Modell für die relative Quantifizierung in der real-time RT-PCR
A new mathematical model for relative quantification in real-time RT-PCR
Pfaffl, M.W.: Nucleic Acids Res. 29 (2001) S. 2002-2007 

Gültigkeit der mRNA Quantifizierung unter Verwendung einer externen rekombinanten RNA sowie einer rekombinanten DNA Kalibrierkurve in der real-time RT-PCR
Validities of mRNA quantification using recombinant RNA and recombinant DNA external calibration curves in real-time RT-PCR
Pfaffl, M.W.; Hageleit, M.: Biotechnology Letters 23 (2001) S. 275-282

Entwicklung und Validierung einer extern standardisierten quantitativen Insulin-like growth factor-1 RT-PCR im LightCycler mittels der SYBR ® Green I Technologie
Development and validation of an externally standardised quantitative Insulin like growth factor-1 (IGF-1) RT-PCR using LightCycler SYBR ® Green I technology
Pfaffl M.W.: - In: Rapid Cycle Real-time PCR, Methods and Applications (Editors: S. Meuer; C. Wittwer & K. Nakagawara) Springer Verlag, Heidelberg, ISBN 3-540-66736-9 (2001) S. 281-291

Heute ist die real-time RT-PCR (reverse Transkription mit folgender Polymerase Kettenreaktion mit online Detektion) das Werkzeug der Wahl um sehr niedrige mRNA Expressionen zu quantifizieren. Am Institut für Physiologie wird mit einem LightCycler (Roche Diagnostics) gearbeitet, der schnelles Thermocycling (rapid cycling) mit der Online SYBR Green I Fluoreszenzdetektion der RT-PCR Produkte kombiniert und in schnellster Zeit zuverlässige und exakte Quantifizierungsergebnisse liefert. Innerhalb der real-time RT-PCR gibt es verschiedenste Strategien für die Quantifizierung:
Die absolute Quantifizierung, bei der anhand einer externen Kalibrierkurve die Expression des Zielgens quantifiziert wird;
oder  die relative Quantifizierung, bei der die Expression des Zielgens mit der eines Referenzgens (Housekeeping Gen) verglichen wird. 
Es wurde eine neues Rechenmodell für diese relative Quantifizierung entwickelt. Die relative Expressionsratio (R) wird anhand der PCR Effizienzen (E) und der Differenz der „Crossing Points“ (CP) der zu vergleichenden Ansätze berechnet: einerseits eine unbehandelte Kontrolle versus einer behandelten Gesamt RNA bzw. cDNA. Als Referenz bieten sich die „nicht“ regulierten Housekeeping Gene, wie GAPDH, 18S, Ubiquitin oder Cyclophilin an.
Im weiteren ist das Modell mittels der faktor-spezifischen real-time PCR Effizienz  (E) korrigiert, da verschiedene Transkripte in einzelnen Geweben unterschiedliche Amplifikations-Effizienzen aufweisen.

Schlussfolgerung: Die relative Quantifizierung in der real-time PCR ist ein neue Strategie der mRNA und cDNA Quantifizierung, unabhängig von einer Standardkurve. Diese voll quantitative real-time PCR Analyse weist eine hohe Reproduzierbarkeit, hohe Sensitivität und geringe Varianzen der Ergebnisse auf. Sie eignet sich im Besonderen zur Bestätigung von semi-quantitativen Quantifizierungsergebnissen aus DNA Mikroarray, klassischen PCR oder den Northern-Blot Experimenten. 
Mit der real-time RT-PCR als optimale Ergänzung der Mikroarray Technik wurden schnelle als auch hoch quantitative analytische Möglichkeiten geschaffen, um den Funktionszusammen-hang auf mRNA Ebene zu entdecken, was besonders in nächster Zukunft vor dem Hintergrund des komplett publizierten humanen Genoms von besonderen Interesse ist.

Gewebespezifische Expressionsmuster von Östrogenrezeptor (ER) ERalpha und ERbeta: Quantifizierung mittels real-time RT-PCR
Tissue specific expression pattern of estrogen receptors (ER): Quantification of ERalpha and ERbeta mRNA with real-time RT-PCR
Pfaffl, M.W.; Lange, I.G.; Daxenberger, A.; Meyer, H.H.D.:
APMIS 109 (2001) S. 345-355

Einfluss einer Östrogenbehandlung auf die gewebespezifische Expression von Steroidrezeptoren im Gastrointestinaltrakt von Rindern: Quantifizierung der Androgenrezeptor (AR), Progesteronrezeptor (PR), Östrogenrezeptor ERalpha und ERbeta mRNA mittels real-time RT-PCR
Effects of an estrogen treatment on the tissue specific expression of steroid receptors in the bovine gastrointestinal tract: Quantification of androgen receptor (AR), progesterone receptor (PR), estrogen receptors (ER) alpha and beta mRNA with real-time RT-PCR
Pfaffl, M.W.; Lange, I.; Daxenberger, A.; Meyer, H.H.D.:
Biotechnology, Agronomy, Society and Environment 5 (2001) S. 61
Mittels der extern standardisierten real-time RT-PCR wurden die Expressionen von Androgenrezeptor (AR), Progesteronrezeptor (PR), Östrogenrezeptor (ER)-alpha und –beta quantifiziert und in verschiedenen Rindergeweben kartiert. In der ersten Studie wurde die Expression der beiden Östrogenrezeptor Subtypen ERalpha und ERbeta in 15 Geweben untersucht: Uterus, Leber, Lunge, Herz, Milz, Milchdrüse, Pansen, Labmagen, Jejunum, Nierenmark, Nierenrinde, Rücken-, Hinterhand-, Schulter- und Nackenmuskulatur. In einer zweiten Studie war der Schwerpunkt auf 10 weitere Gewebe des Gastrointestinal Traktes des Rindes gelegt worden; die vier Mägen (Pansen, Netz-, Blätter- und Labmagen) sowie sechs Darmregionen (Duodenum, Jejunum, Ileum, Caecum, Colon, Rectum). Die folgende Graphik zeigt die Expressionsniveaus von ERalpha sowie ERbeta in 25 ng total RNA. AR, PR, ERalpha und ERbeta mRNA Transkripte konnten in allen untersuchten Magen- und Darmabschnitten detektiert und quantifiziert werden. Die AR mRNA war dominierend in den drei Vormägen. Die beiden ER Subtypen waren hauptsächlich im Labmagen als auch in allen Darmabschnitten zu finden. Der PR war sehr gering expremiert und lag nur unwesentlich über der Detektionsgrenze. In allen Mägen sowie im Duodenum war ERalpha mRNA das dominierende Transkript. Nierengewebe, Ileum und Rectum wiesen höhere ERbeta Konzentrationen auf.
Im weiteren wurde der Einfluss einer Östrogen Behandlung auf die Expressionsniveaus der genannten Rezeptoren untersucht. Signifikante Zusammenhänge zwischen Östrogen Behandlung und der Rezeptor mRNA Expression konnte in folgenden Geweben gezeigt werden: im Labmagen (Aufregulation der ERalpha Expression), im Jejunum und in der Nierenrinde (Abregulation der ERalpha Expression). ERbeta mRNA zeigte eine Aufregulation im Rectum sowie eine Abregulation in Jejunum und Netzmagen mit steigenden Östrogenkonzentrationen. Die PR mRNA war im Blättermagen aufreguliert und im Jejunum abreguliert. Für die AR mRNA Expression konnten keine signifikanten Zusammenhänge gefunden werden.
Zusammenfassend ist zu sagen, dass die Expressionsergebnisse die Existenz von AR, PR und der beiden ER Subtypen im Gastrointestinaltrakt von Rindern beweisen. Alle untersuchten Gewebe zeigten eine spezifische Expression und Regulation der Rezeptoren unter Östrogenbehandlung und sind als mögliches Ziel für die Steroidwirkungen zu sehen. Im weiteren zeigten sich deutliche Unterschiede in der ERalpha und ERbeta Expression, was die Hypothese einer unterschiedlichen biologischen Bedeutung der beiden Subtypen im Organismus stützt.

VI. Infektionsbiologie, Immunologie und Inflammation

Pilotstudie zur Quantifikation der Prion Protein mRNA Expression mittels hochempfindlicher real-time RT-PCR
Pilot study on quantification of prion protein mRNA expression using highly sensitive real-time RT-PCR
Tichopad, A.; Pfaffl, M.W.; Didier, A.:
Biochem.
Biophys. Res. Com. (submitted)
Auch fünfzehn Jahre nach dem Auftreten der ersten BSE Fälle in Großbritannien sind viele Fragen bezüglich der Pathogenese dieser Erkrankung unklar. Insbesondere liegen keine quantitativen Daten über die Expression der zellulären Isoform des Prion Proteins (PrPc), welches als Template für die Umformung in die pathogene Form dient, vor. Generell müssen Gewebe mit einer hohen PrPc Beladung als potentiell gefährdet für die Akkumulation von PrPsc angesehen werden. 
Zu diesem Zweck wurde am Institut eine quantitative real-time RT-PCR am LightCycler etabliert, mit deren Hilfe die mRNA Expression von PrPc absolut bestimmt werden kann. Dazu wurde zunächst die Sequenz des bovinen Priongens in ein entsprechendes Plasmid kloniert und eine Standardkurve erstellt. Die mRNA Expression in verschiedenen Geweben neuronaler und nicht-neuronaler Herkunft wurde untersucht.

Studien über die Antikörperbildung von Lama glama – Bestimmung der Bindungskapazität verschiedener IgG-Unterklassen in ELISAs gegen Clenbuterol

Studies on the antibody response of Lama glama – evaluation of the binding capacity of different IgG subtypes in ELISAs for clenbuterol and BSA
Lange, I.; Daxenberger, A.; Meyer, H.H.D.:
Veterinary Immunology and Immunopathology 83 (2001) S. 1–9
Camelidae produzieren drei Unterklassen Immunglobulin G (IgG), von denen zwei keine „leichte Ketten“ besitzen. Ziel der Arbeit war die Untersuchung der Anwendbarkeit dieser kleineren Antikörper in immunologischen Testverfahren. Zwei Lamas (Lama glama) wurden immunisiert gegen Clenbuterol, das mit BSA konjugiert wurde. Um die Entwicklung des Antikörper-Titers im Verlauf der Immunisierung zu verfolgen, wurden Enzyme-linked immunosorbent assays (ELISAs) für Clenbuterol und BSA auf der Grundlage von mit Protein-A beschichteten Mikrotitrationsplatten entwickelt. Drei Unterklassen von IgG (IgG1: 29 + 66 KD, IgG2: 52 KD, IgG3: 56 KD) wurden chromatographisch getrennt mittels ihres verschiedenen Vermögens, an Protein A und Protein G zu binden. Im ELISA war nur die Fraktion der IgG1, die die typische Struktur mit 4 Ketten (2 leichte + 2 schwere) besitzt zur Bestimmung von Clenbuterol verwendbar. Dagegen konnte für die Antikörper, die nur aus 2 schweren Ketten bestehen (IgG2 und IgG3, „heavy-chain-Antikörper“), nur Bindung von BSA, nicht aber von Clenbuterol beobachtet werden. Offensichtlich sind die „heavy-chain“-Antikörper nicht in der Lage, kleine Moleküle zu binden. Die biologische Relevanz der Beobachtung bleibt zu diskutieren. 

Lokale und systemische Effekte von Hormonen bei Verbrennungen der Haut
Low dose Insulin-therapy exerts anti-inflammatory effects through modulation of signal transduction factors. Cytokines in Liver injury and repair
Jeschke, M.; Jauch, K.; Klein, D.; Debelak, M.; Schiebe, S.; Einspanier, R.:
Progress in Gastroenterology, Hannover, Oktober 2001
Bei Verbrennungen der Haut gibt es akute lokale und systemische Effekte, die z.T. lebensbedrohend sind. In einer Zusammenarbeit mit der Uniklinik Regensburg wurden potentielle anti-inflammatorische Effekte von Insulin in einem Ratten-Verbrennungsmodell untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass durch Verabreichung von Insulin eine veränderte Modulation wichtiger Faktoren der zellulären Signal-Transduktions-Kette in der Leber von Ratten mit verbrannter Haut vorliegt. Somit wurde erstmals die Hypothese eines anti-inflammatorisches Effekts durch low-dose Insulin-Behandlung bestätigt. Mögliche medizinische Anwendungen für Verbrennungsopfer sind nach vorliegenden Versuchen anzunehmen.

VII. Sonstige Ergebnisse aus Kooperationen

In weiteren Originalarbeiten (siehe Veröffentlichungen) wurde die erfolgreiche Kooperation mit sonstigen Instituten des In- und Auslandes dokumentiert (z. B. Lehrstuhl für Chirurgie - Universität Regensburg; Dept. of  Herd Health and Reproduction - Utrecht University; Institut für Tierzucht - Universität Bern; Abt. Reproduktionsbiologie - Deutsches Primatenzentrum Göttingen; Institut für Tierzucht und Tierhaltung - Christian-Albrecht-Universität Kiel; Landesanstalt für Tierzucht; Bayer. Landesanstalt ). Der Beitrag unseres Institutes umfasste in der Regel spezielle Bioanalytik wie Genexpression und Hormonmessung.

 

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    Letzte Änderung: 29.10.2015