Versuchsbeschreibung: Die Versuche werden durch die Freie Hansestadt Bremen unter der Nummer 160; 500-427-103-7/2018-1-5 genehmigt. Die Fische werden mit einem Schleppnetz im August 2020 im Kongsfjord (Norwegen) gefangen. Im Alfred-Wegener-Institut werden die Tiere nach Größe sortiert, um Kannibalismus zu vermeiden. Die Versuche finden zwischen November 2021 und Februar 2022 statt. Es werden Fische eingesetzt, die etwa 20 cm lang sind.

Zu Beginn des Experiments werden die Fische in Narkose mit sogenannten „Tags“ markiert, die ihnen unter die Haut implantiert werden, so dass von außen ein Code aus Buchstaben und Zahlen lesbar ist.

Für Untersuchungen mit einem bildgebenden Verfahren (Magnetresonanztomographie (MRT)) werden die Fische in eine enge mit Wasser durchströmte Messkammer gesetzt. Die Kammer ist 24 cm lang, 4 cm breit und 4,5 cm hoch, so dass sich die Fische darin kaum bewegen können. Die Kammer wird in einem Magnetresonanz (MR)-Scanner positioniert. Vor Beginn der Messung wird bis zu 15 Minuten gewartet, damit sich die Fische „beruhigen“ können. Jeder Fisch bleibt für durchschnittlich 3,5 Stunden im MR-Scanner. Währenddessen sind die Fische wach und nicht betäubt. In diesem Zeitraum werden verschiedene MR-Bilder aufgenommen. Dann werden die Fische in ihre Haltungstanks zurückgebracht.

Diese Prozedur wird über einen Zeitraum von 4 Monaten alle 4 Wochen wiederholt. Ein Teil der Weibchen laicht in der Messkammer ab, was möglicherweise auf den Stress durch das „wiederholte Handling“ zurückzuführen ist.

Am Ende des Versuchs werden die Fische getötet. Dazu wird ihrem Wasser eine Chemikalie zugesetzt, die zur Betäubung und Tötung von Fischen verwendet wird. Die Keimdrüsen werden entnommen und untersucht.

Die Arbeiten wurden durch die Helmholtz-Gemeinschaft gefördert.

Bereich: Umweltforschung, Tierschutz, Bildgebende Verfahren

Originaltitel: Tracking gonadal development in fish: An in vivo MRI study on polar cod, Boreogadus saida (Lepechin, 1774)

Autoren: Nicole Vogt (1), Felizitas C. Wermter (2), Jasmine Nahrgang (3), Daniela Storch (1), Christian Bock (1)*

Institute: (1) Sektion Integrative Ökophysiologie, Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, Am Handelshafen 12, 27570 Bremerhaven, (2) Arbeitsgruppe in-vivo-MR, Fachbereich 2 (Chemie/Biologie), Universität Bremen, Bremen, (3) Department of Arctic and Marine Biology, UiT The Arctic University of Norway, Tromsø, Norwegen

Zeitschrift: NMR in Biomedicine 2024; 37(12): e5231

Land: Deutschland

Art der Veröffentlichung: Fachzeitschrift

Dokumenten-ID: 5785

Versuchsbeschreibung: Die Versuche werden von der Freien Hansestadt Bremen unter der Nummer 160; 500-427-103-7/2018-1-5 genehmigt. Die Kurzkopf-Aalmuttern werden mit Reusen auf einer Polarsternexpedition in der Antarktis im März 2018 gefangen. Sie werden an Bord über einen Zeitraum von 2 Monaten zum Alfred-Wegener-Institut transportiert. Während des Transports sowie im Institut werden sie bei 0°C Wassertemperatur gehalten. Die Aalmuttern werden von einem anderen Forschungsschiff (RV Uthörn) des Alfred-Wegener-Instituts im Herbst 2020 vor Helgoland gefangen. Sie werden zunächst drei Monate lang bei 12°C Wassertemperatur gehalten und dann langsam an eine Wassertemperatur von 4°C gewöhnt.

Vor Beginn des eigentlichen Versuchs werden die Fische für 5 bis 7 Tage nicht gefüttert. Anschließend beginnt das Erwärmungsexperiment. Die Temperatur wird schrittweise erhöht – bei den Kurzkopfaalmuttern 5 Tage lang um 2°C pro Tag auf 10°C, bei den Aalmuttern 7 Tage lang um 3°C pro Tag auf 22°C. In ihrem natürlichen Lebensraum leben die Kurzkopf-Aalmuttern bei -1°C bis 1°C, die Aalmuttern bei -1°C bis 18°C.

Zu verschiedenen Zeitpunkten werden jeweils einige Fische entnommen, gewogen und erhalten eine Injektion mit einem radioaktiv markierten Eiweißbaustein. Entweder 1,5 oder 3 Stunden nach der Injektion werden die Fische durch einen Kopfschlag betäubt und anschließend durch das Durchschneiden des Rückenmarks getötet. Dann wird Muskelgewebe entnommen und untersucht.

Die Arbeiten wurden durch die Helmholtz-Gemeinschaft gefördert.

Bereich: Tierphysiologie, Umweltforschung

Originaltitel: Evolutionary adaptation of protein turnover in white muscle of stenothermal antarctic fish: Elevated cold compensation at reduced thermal responsiveness

Autoren: Nina Krebs (1)*, Christian Bock (1), Jan Tebben (2), Felix C. Mark (1), Magnus Lucassen (1), Gisela Lannig (1), Hans-Otto Pörtner (1)*

Institute: (1) Sektion Integrative Ökophysiologie, Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, Am Handelshafen 12, 27570 Bremerhaven, (2) Sektion Ökologische Chemie, Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, Bremerhaven

Zeitschrift: Biomolecules 2023; 13(10): 1507

Land: Deutschland

Art der Veröffentlichung: Fachzeitschrift

Dokumenten-ID: 5784

Versuchsbeschreibung: Die Versuche werden durch eine nicht genannte Behörde genehmigt. Es werden 60 Goldfische verwendet, die mindestens zwei Jahre alt sind. Die Tiere stammen vom Großhändler Aquarium Glaser GmbH (Rodgau). Vor den eigentlichen Versuchen werden die Fische für mindestens 20 Wochen in Gruppen in Glasbehältern gehalten.

Die Fische werden in 5 Gruppen von jeweils 12 Tieren eingeteilt: eine Kontrollgruppe und vier experimentelle Gruppen.

Die experimentellen Gruppen werden über einen Zeitraum von 4 Wochen einer häufig als Weichmacher eingesetzten Chemikalie (Phtalat) oder einer Ersatzsubstanz in einer von zwei Konzentrationen ausgesetzt. Die Chemikalien werden dafür in etwas Flüssigkeit dem Wasser zugefügt, in dem die Fische leben. Bei der Kontrollgruppe wird dem Aquariumswasser eine Flüssigkeit ohne Weichmacher beigemischt. Während der vierwöchigen Exposition sterben 2 Fische, die den Weichmachern ausgesetzt waren.

Im Anschluss werden die Fische für 15 Minuten in Wasser gegeben, dem eine betäubende Chemikalie zugesetzt wurde. Dann werden sie in eine Messkammer gegeben und sie werden künstlich beatmet. Dafür wird ihnen mit einem Schlauch mit Sauerstoff angereichertes Wasser in den Mund und über die Kiemen gepumpt. Das Wasser enthält auch die betäubende Chemikalie. Der Schädel der Fische wird geöffnet. Das Kleinhirn wird angehoben, um an das darunter liegende Markhirn zu gelangen. Zusätzlich wird ein Stück der Wirbelsäule auf Rumpfhöhe freigelegt und mit einer Stimulationselektrode versehen. Damit sich die Fische während der Versuche nicht bewegen, wird ihnen ein die Muskeln lähmender Wirkstoff in die Muskeln des Rumpfes gespritzt.

Es wird eine feine Elektrode in eine besonders große Nervenzelle (das sogenannte Mauthner-Neuron) im Markhirn der Fische gesteckt. Eine weitere Elektrode wird in einen Muskel geschoben. 10 Minuten später wird ein elektrischer Puls an die Wirbelsäule angelegt und die Reaktion des Mauthner-Neurons darauf gemessen. Zusätzlich werden Töne und Lichtblitze als Reize eingesetzt. Jeder Reiz wird mindestens 40-mal angewendet. Dabei wird festgestellt, dass sich die Weiterleitung von Impulsen in den Nervenzellen durch die Weichmacher verändert hat. Am Ende der Messungen werden die Fische auf nicht genannte Art getötet.

Die Arbeiten wurden durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.

Bereich: Umwelttoxikologie

Originaltitel: Exposure to phthalate plasticizer compromises normal brain function in an adult vertebrate

Autoren: Benedikt Maric, Stefan Schuster, Peter Machnik*

Institute: Lehrstuhl für Tierphysiologie, Universität Bayreuth, Universitätsstr. 30, 95440 Bayreuth

Zeitschrift: Ecotoxicology and Environmental Safety 2024; 286: 117187

Land: Deutschland

Art der Veröffentlichung: Fachzeitschrift

Dokumenten-ID: 5783

Versuchsbeschreibung: Die Versuche an Rhesusaffen werden in Göttingen durchgeführt und durch das Niedersächsische Landesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (LAVES) unter den Nummern 33.42502-04-15/1807 und -16/2370 genehmigt. Versuche an Ratten werden in Stanford/USA durchgeführt. Versuche an Menschen werden an der Universitätsmedizin Göttingen durchgeführt und durch das Paul-Ehrlich-Institut genehmigt.

Die Ratten werden narkotisiert und künstlich beatmet. Ihre Brustwand wird aufgeschnitten und eine Arterie, die das Herz versorgt, wird für 60 Minuten abgeklemmt. Dies soll einen Herzinfarkt nachahmen. Vier Tage nach diesem Eingriff werden die Tiere in zwei Gruppen aufgeteilt und ihr Brustkorb wird erneut geöffnet. Den Ratten wird ein aus Herzmuskelgewebe bestehendes Pflaster auf das zuvor geschädigte Herz genäht. Eine Gruppe erhält ein aus Stammzellen von Rhesusaffen gezüchtetes Herzmuskelgewebe. Bei den Ratten der anderen Gruppe wird ein Implantat eingesetzt, das vorher durch Strahlung abgetötet wurde. Unter Narkose werden die Herzen der Ratten mit bildgebenden Verfahren untersucht. Vier Wochen nach dem Einpflanzen des „Herzpflasters“ werden die Ratten auf nicht genannte Art getötet und ihr Herz wird entnommen und untersucht.

In einer weiteren Versuchsreihe werden 14 Rhesusaffen aus einer Zuchtkolonie des Deutschen Primatenzentrums in Göttingen eingesetzt. Die Tiere werden narkotisiert und künstlich beatmet und ihre Herzen werden mit einem bildgebenden Verfahren (Magnetresonanztomographie) untersucht. Ihnen werden Telemetriesensoren unter die Haut des Brustkorbs implantiert, die das Herz überwachen.

Ungefähr 44 Tage später werden die Affen erneut narkotisiert und ihr Herz wird mit dem bildgebenden Verfahren untersucht. Für das Einsetzen des Herzmuskelimplantats wird der Brustkorb im Bereich zwischen der fünften und sechsten Rippe geöffnet. Dann wird der Herzbeutel aufgeschnitten. Die Tiere erhalten entweder einzelne Implantate oder 5 übereinander gelegte Implantate. Zwei Rhesusaffen erhalten Implantate, die aus körpereigenen Zellen bestehen, die anderen Tiere erhalten Implantate, die aus Zellen fremder Affen hergestellt wurden. Die Implantate werden am Herz festgenäht, und anschließend wird der Brustkorb wieder chirurgisch verschlossen. Bei den Tieren wird das Immunsystem unterdrückt, damit es die Implantate, die aus Zellen eines anderen Affen bestehen, nicht abstößt. Dafür erhält ein Teil der Affen ein das Immunsystem unterdrückendes Medikament, andere Affen erhalten eine Kombination aus zwei Medikamenten. Die Gabe dieser Medikamente wird bereits einige Tage vor der Operation begonnen. Die Rhesusaffen, denen körpereigenes Herzgewebe eingepflanzt wurde, erhalten keine Immunsuppression. Bei zwei Tieren wird die Immunsuppression nach drei Monaten gestoppt, um zu untersuchen, was passiert, wenn das Implantat abgestoßen wird.

Während des Versuchs werden die Rhesusaffen zu bestimmten Zeitpunkten erneut mit dem bildgebenden Verfahren untersucht. Zusätzlich wird den Tieren regelmäßig Blut abgenommen und untersucht, dies geschieht bis zu 10-mal innerhalb von 168 Tagen. Für die Blutabnahme, die aus einer Vene des Oberschenkels erfolgt, werden die Tiere narkotisiert.

In einem zweiten Versuch werden weitere 20 Rhesusaffen, die ebenfalls aus der Zuchtkolonie des Deutschen Primatenzentrums in Göttingen stammen, eingesetzt. Einer der Affen hat nur ein geringes Gewicht und nimmt nicht zu. Dieses Tier wird aus dem Versuch genommen. Was mit ihm passiert, wird nicht erwähnt.

Die 19 verbleibenden Tiere werden narkotisiert und es wird ihnen ein gerinnungshemmendes Medikament injiziert. Über ein Blutgefäß des Oberschenkels wird ein Katheter in das linke Herzkranzgefäß geschoben. Dort wird ein in den Katheter eingebauter Ballon aufgeblasen, so dass er das Gefäß drei Stunden lang verschließt. Dadurch kommt es zu Schädigung des Herzens, welches nicht mehr ausreichend mit Sauerstoff versorgt wird. Dies soll einen Herzinfarkt nachahmen. Fünf der 19 Affen sterben in Folge des Eingriffs; 3 davon an Blutungskomplikationen, 2 an plötzlichem Herztod.

Die verbleibenden 14 Affen, bei denen sich aufgrund der Schädigung des Herzens eine Herzinsuffizienz entwickelt, werden ungefähr 6 Monate nach der Schädigung des Herzens narkotisiert. Dann werden ihnen wie im vorherigen Versuchsteil beschrieben entweder 2- oder 5-lagige Gewebeimplantate auf das Herz genäht. Ein Teil der Tiere erhält das Immunsystem unterdrückende Medikamente. Alle Affen werden mehrfach unter Narkose mit einem bildgebenden Verfahren untersucht und es wird Blut abgenommen.

Am Ende der Versuche (3 oder 6 Monate nach dem Einsetzen des Gewebeimplantats) werden die Affen narkotisiert und durch Injektion eines Tötungsmittels getötet. Die Herzen und weitere Organe werden herausgeschnitten und feingeweblich untersucht. Bei einem Teil der Tiere werden knorpelartige Zellen im Bereich des Implantats gefunden Zusätzlich werden Daten eines menschlichen Herzens gezeigt. Das Herz stammt von einer Patientin, der im Rahmen einer klinischen Studie ein ähnliches Gewebeimplantat (mit menschlichen Zellen besiedelt) implantiert wurde. Etwa 3 Monate später erhielt die Patientin ein menschliches Spenderherz, ihr explantiertes eigenes Herz wird in dieser Studie untersucht.

Die Versuche wurden durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und das Deutsche Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK) gefördert. Der korrespondierende Autor ist Gründer der Repairon GmbH, die ihr Geschäft auf Gewebeimplantate für den Einsatz am Menschen aufbauen will.

Bereich: Tissue Engineering, Herz-Kreislauf-Chirurgie, Transplantationsmedizin

Originaltitel: Engineered heart muscle allografts for heart repair in primates and humans

Autoren: Ahmad-Fawad Jebran (1,2), Tim Seidler (2,3,4), Malte Tiburcy (2,5), Maria Daskalaki (2,6), Ingo Kutschka (1,2), Buntaro Fujita (7,8), Stephan Ensminger (7,8), Felix Bremmer (2,9), Amir Moussavi (2,10), Huaxiao Yang (11,12), Xulei Qin (11,12), Sophie Mißbach (2,6,13), Charis Drummer (2,6), Hassina Baraki (1,2), Susann Boretius (2,10), Christopher Hasenauer (14), Tobias Nette(14), Johannes Kowallick (2,14), Christian O. Ritter (2,14), Joachim Lotz (2,14), Michael Didié (2,3), Mathias Mietsch (2,13), Tim Meyer (2,5), George Kensah (1,2), Dennis Krüger (15), Md Sadman Sakib (15), Lalit Kaurani (15), Andre Fischer (2,15,16,17), Ralf Dressel (2,18), Ignacio Rodriguez-Polo (2,6), Michael Stauske (2,6), Sebastian Diecke (19,20), Kerstin Maetz-Rensing (21), Eva Gruber-Dujardin (21), Martina Bleyer (21), Beatrix Petersen (2,22), Christian Roos (22), Liye Zhang (22), Lutz Walter (2,22), Silke Kaulfuß (23), Gökhan Yigit (2,23), Bernd Wollnik (2,17,23), Elif Levent (2,5), Berit Roshani (24), Christiane Stahl-Henning (24), Philipp Ströbel (9), Tobias Legler (2,25), Joachim Riggert (2,25), Kristian Hellenkamp (3), Jens-Uwe Voigt (26), Gerd Hasenfuß (2,3), Rabea Hinkel (2,13), Joseph C. Wu (11,12), Rüdiger Behr (2,6), Wolfram-Hubertus Zimmermann (2,5,17,27,28)*

Institute: (1) Klinik für Herz-, Thorax- und Gefäßchirurgie, Universitätsmedizin Göttingen, Göttingen, (2) Deutsches Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK), Standort Niedersachsen, Göttingen, (3) Klinik für Kardiologie und Pneumologie, Universitätsmedizin Göttingen, Göttingen, (4) Abteilung für Kardiologie, Campus Kerckhoff der Justus-Liebig-Universität Gießen, Kerckhoff-Klinik, Bad Nauheim, (5)* Institut für Pharmakologie und Toxikologie, Universitätsmedizin Göttingen, Robert-Koch-Str. 40, 37075 Göttingen, (6) Forschungsplattform Degenerative Erkrankungen, Deutsches Primatenzentrum - Leibniz-Institut für Primatenforschung (DPZ), Göttingen, (7) Klinik für Herz- und thorakale Gefäßchirurgie, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Lübeck, Lübeck, (8) Deutsches Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK), Standort Hamburg/Kiel/Lübeck, Lübeck, (9) Institut für Pathologie, Universitätsmedizin Göttingen, Göttingen, (10) Abteilung Funktionelle Bildgebung, Deutsches Primatenzentrum (DPZ), Göttingen, (11) Stanford Cardiovascular Institute, Stanford University School of Medicine, Stanford, USA, (12) Department of Medicine, Division of Cardiovascular Medicine, Stanford University School of Medicine, Stanford, USA, (13) Abteilung Versuchstierkunde, Deutsches Primatenzentrum - Leibniz-Institut für Primatenforschung (DPZ), Göttingen, (14) Institut für Klinische und Interventionelle Radiologie, Universitätsmedizin Göttingen, Göttingen, (15) Forschungsgruppe Epigenetik und Systemmedizin bei Neurodegenerativen Erkrankungen, Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE), Göttingen, (16) Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie, Universitätsmedizin Göttingen, Göttingen, (17) Exzellenzcluster Multiscale Bioimaging: von molekularen Maschinen zu Netzwerken erregbarer Zellen (MBExC), Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, (18) Institut für Zelluläre und Molekulare Immunologie, Universitätsmedizin Göttingen, Göttingen, (19) Pluripotent Stem Cells Platform, Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) und Charité—Universitätsmedizin Berlin, Corporate Member of Freie Universität Berlin and Humboldt-Universität zu Berlin, (20) Deutsches Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK), Standort Berlin, Berlin, (21) Pathologie, Deutsches Primatenzentrum, Leibniz-Institut für Primatenforschung, Göttingen, (22) Abteilung Primatengenetik, Deutsches Primatenzentrum, Leibniz-Institut für Primatenforschung, Göttingen, (23) Institut für Humangenetik, Universitätsmedizin Göttingen, Göttingen, (24) Plattform Infektionsmodelle, Deutsches Primatenzentrum, Leibniz-Institut für Primatenforschung, Göttingen, (25) Zentralabteilung Transfusionsmedizin, Universitätsmedizin Göttingen, Göttingen, (26) Department of Cardiovascular Sciences, Catholic University of Leuven and Department of Cardiovascular Diseases, University Hospitals Leuven, Leuven, Belgien, (27) Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE), Göttingen, (28) Fraunhofer-Institut für Translationale Medizin und Pharmakologie (ITMP), Göttingen

Zeitschrift: Nature 2025; 639: 503-511

Land: Deutschland

Art der Veröffentlichung: Fachzeitschrift

Dokumenten-ID: 5782

Versuchsbeschreibung: Die Experimente werden von der Regierung von Oberbayern unter den Nummern ROB-55.2-2532.Vet_02-21-195 und ROB-55.2-2532.Vet_02-23-53 genehmigt. Die Mäuse stammten aus der Versuchstierzucht Charles River in Sulzfeld. Sie sind weiblich und 10 Wochen alt und werden unter sterilen Bedingungen am Klinikum der Technischen Universität München gehalten.

Die Mäuse werden in drei Gruppen aufgeteilt. Tieren der Gruppe 1 wird täglich der aus der Hanf-Pflanze stammende Wirkstoff Cannabidiol in die Bauchhöhle injiziert. Zwei Wochen nach Beginn der Injektionen werden die Mäuse mit einem gasförmigen Narkosemittel narkotisiert. Dann wird mit einem Kleintier-Bestrahlungsgeräts das Herz und ein Teil der Lunge mit 16 Gy bestrahlt, um eine Schädigung des Gewebes an der Innenseite des Herzens hervorzurufen. Im Anschluss an die Bestrahlung wird den Mäusen 2 Wochen lang weiterhin Cannabidiol in die Bauchhöhle injiziert. So erhalten diese Mäuse über einen Zeitraum von 4 Wochen täglich eine Injektion in die Bauchhöhle. Allein dies ist äußerst stressvoll für die Tiere, zudem ist bekannt, dass es zu Komplikationen wie einer Bauchfellentzündung führen kann.

Die Mäuse der Gruppe 2 werden ebenso bestrahlt wie die Mäuse der 1. Gruppe, sie erhalten jedoch kein Cannabidiol.

Die Tiere der dritten Gruppe werden behandelt wie die Tiere der 2. Gruppe, allerdings wird die Bestrahlung nur zum Schein durchgeführt.

Die Mäuse werden 2 oder 10 Wochen nach der Bestrahlung durch Genickbruch getötet. Es werden Proben aus Lunge und anderen Organen entnommen und untersucht. In den Geweben der Mäuse werden akute Entzündungsanzeichen und Hinweise auf Gewebeschädigungen gefunden.

Zusätzlich werden Versuche mit aus den Lungen von Mäusen gewonnenen Zellen durchgeführt. Vermutlich werden dafür weitere Mäuse getötet.

Die Arbeiten wurden durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

Bereich: Pharmakologie, Radiologie, Krebsforschung

Originaltitel: Cannabidiol (CBD) protects lung endothelial cells from irradiation-induced oxidative stress and inflammation in vitro and in vivo

Autoren: Lisa Bauer (1,2), Bayan Alkotub (3,4), Markus Ballmann (5), Morteza Hasanzadeh Kafshgari (2), Gerhard Rammes (5), Gabriele Multhoff (1,2)*

Institute: (1) Klinik und Poliklinik für Radioonkologie und Strahlentherapie, TUM School of Medicine and Health, Klinikum der Technischen Universität München (TUM Klinikum), Ismaninger Straße 22, 81675 München, (2) Forschungsgruppe Experimentelle Radioonkologie und Radiobiologie, Zentralinstitut für translationale Krebsforschung (TranslaTUM), TUM School of Medicine and Health, Klinikum der Technischen Universität München (TUM Klinikum), München, (3) Institute of Biological and Medical Imaging (IBMI), Helmholtz Zentrum München (HMGU) Neuherberg, (4) Lehrstuhl für Biologische Bildgebung, Zentralinstitut für translationale Krebsforschung (TranslaTUM), TUM School of Medicine and Health, Klinikum der Technischen Universität München (TUM Klinikum), München, (5) Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin, TUM School of Medicine and Health, Klinikum der Technischen Universität München (TUM Klinikum), München

Zeitschrift: Cancers 2024; 16(21): 3589

Land: Deutschland

Art der Veröffentlichung: Fachzeitschrift

Dokumenten-ID: 5781

Versuchsbeschreibung: Die Versuche werden durch das Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen unter der Nummer 84–02.04.2017.A142 genehmigt. Die Mäuse stammen aus der Zucht der Uniklinik Bonn oder von der Versuchstierzucht Charles River.

Mindestens einem Teil der Mäuse wird eine Detergens-Lösung in die Bauchhöhle gespritzt. Den Tieren wird 3 Tage später für 6 bis 24 Stunden die Nahrung entzogen. Die Mäuse verlieren dabei zwischen 3,2 % (nach 6-stündigem Hungern) und 14,6 % (nach 24-stündigem Hungern) ihres Körpergewichts. Zusätzlich werden weitere Mäuse eingesetzt, denen Futter zur freien Verfügung steht. Sie dienen als Kontrolle.

Die Mäuse werden durch Genickbruch getötet und es werden Blutproben sowie Proben aus Leber, Gehirn und Muskel entnommen und untersucht.

Tiere, denen das Futter länger entzogen wurde, haben einen niedrigen Blutzucker. Das Hungern verursacht Veränderungen des Stoffwechsels und es werden Hinweise für einen Muskelabbau gefunden.

Die Arbeiten wurden durch die Medizinische Fakultät der Universität Bonn und die Max-Planck-Gesellschaft gefördert.

Bereich: Hormon- und Stoffwechselphysiologie

Originaltitel: Starvation-induced metabolic rewiring affects mTORC1 composition in vivo

Autoren: Kaade Edgar (1), Simone Mausbach (1), Nina Erps (2), Marc Sylvester (1,3), Farhad Shakeri (4,5), Ron D. Jachimowicz (2,6,7), Volkmar Gieselmann (1), Melanie Thelen (1,2,6)*

Institute: (1) Institut für Biochemie und Molekularbiologie, Medizinische Fakultät, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Nussallee 11, 53115 Bonn, (2) Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns, Köln, (3) Core Facility Analytical Proteomics, Medizinische Fakultät, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Bonn, (4) Institut für Medizinische Biometrie, Informatik und Epidemiologie (IMBIE), Medizinische Fakultät, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Bonn, (5) Institute for Genomic Statistics and Bioinformatics, Medizinische Fakultät, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Bonn, (6) Klinik für Innere Medizin I, Centrum für Integrierte Onkologie Aachen Bonn Köln Düsseldorf (CIO ABCD), Uniklinik Köln, Köln, (7) Cologne Excellence Cluster on Cellular Stress Response in Aging-Associated Diseases (CECAD), Universität Köln, Köln

Zeitschrift: Scientific Reports 2024; 14: 28296

Land: Deutschland

Art der Veröffentlichung: Fachzeitschrift

Dokumenten-ID: 5780

Versuchsbeschreibung: Die Versuche werden von einer lokalen Behörde genehmigt. Die Tiere stammen aus der Tierhaltungseinrichtung des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf.

Verschiedene gentechnisch veränderte Mäuse werden miteinander gekreuzt, um Mäuse mit der gewünschten genetischen Ausstattung zu erhalten. Dadurch wird ein bestimmtes Gen in der Bauchspeicheldrüse überaktiv. Zusätzlich werden auch genetisch unveränderte Mäuse eingesetzt. Ein Teil der gentechnisch veränderten Mäuse stirbt aufgrund von Unterernährung infolge der unzureichenden Arbeit der Bauchspeicheldrüse im Alter von 4–6 Wochen. Bei diesen Mäusen fehlt die Bauchspeicheldrüse fast vollständig. Die überlebenden gentechnisch veränderten Tiere nehmen im Vergleich zu genetisch unveränderten Tieren weniger schnell an Gewicht zu.

Im Alter von 12 Wochen wird 8 gentechnisch veränderten und 8 unveränderten Mäusen 12 Stunden lang die Nahrung entzogen. Dann wird ihnen eine Blutprobe entnommen.

Zu verschiedenen Zeitpunkten werden die Mäuse mit Kohlendioxid betäubt. Es ist bekannt, dass die Tiere dabei Erstickungsängste durchleben. Dann werden sie durch Genickbruch getötet. Die Bauchspeicheldrüse wird entnommen und untersucht.

Die Arbeiten wurden von der Landesexzellenzinitiative Hamburg, der Werner-Otto-Stiftung und der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanziert.

Bereich: Endokrinologie, Gastroenterologie

Originaltitel: GalNT2-mediated O-glycosylation affects pancreas development and function in mice

Autoren: Baris Mercanoglu (1), Sissy-Alina Waschkowski (1,2), Elena Neuburg (1), Nina Schraps (1), Anastasios D. Giannou (1,3), Benjamin Dreyer (4), Sönke Harder (4), Markus Heine (5), Christian F. Krebs (6,7), Cenap Güngör (1), Hartmut Schlüter (4), Nathaniel Melling (1), Thilo Hackert (1), Maximilian Bockhorn (8), Christoph Wagener (9), Gerrit Wolters-Eisfeld (1)*

Institute: (1) Klinik für Allgemein-, Viszeral- und Thoraxchirurgie, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE), Neues Klinikum (O10), Martinistraße 52, 20246 Hamburg, (2) Klinik für Dermatologie, Venerologie und Allergologie, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Kiel, (3) Arbeitsgruppe für Molekulare Immunologie, Zentrum für Innere Medizin, I. Medizinische Klinik und Poliklinik, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE), Hamburg, (4) Institut für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE), Hamburg, (5) Institut für Biochemie und Molekulare Zellbiologie, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE), Hamburg, (6) III. Medizinische Klinik und Poliklinik, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE), Hamburg, (7) Hamburg Center for Translational Immunology (HCTI), Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE), Hamburg, (8) Universitätsklinik für Viszeralchirurgie, Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Oldenburg, (9) Medizinischen Fakultät, Universität Hamburg, Hamburg

Zeitschrift: Scientific Reports 2024; 14: 29760

Land: Deutschland

Art der Veröffentlichung: Fachzeitschrift

Dokumenten-ID: 5779

Versuchsbeschreibung: Die Versuche werden von einer nicht genannten Behörde unter der Nummer 55.2–2532.2-852 genehmigt. Die Mäuse sind männlich, 10 -14 Wochen alt und stammen aus der Versuchstierzucht Janvier Labs (Frankreich). Sie werden unter speziellen keimarmen Bedingungen paarweise in Plastikboxen gehalten.

26 Mäusen wird eine Lösung der Chemikalie Dextran-Natrium-Sulfat (DSS) über 5 Tage im Trinkwasser verabreicht. Dadurch entwickelt sich eine Entzündung des Dickdarms, die einer chronischen Darmentzündung beim Menschen ähneln soll. Die Mäuse werden täglich gewogen, um die durch die Darmentzündung verursachte Gewichtsabnahme zu ermitteln. Ein Teil der Tiere verliert in 8 Tagen ca. 15 % ihres Körpergewichts. Der Stuhl der Tiere wird täglich hinsichtlich seiner Konsistenz und der Anwesenheit von Blut untersucht.

Die Mäuse werden in zwei Gruppen von je 13 Tieren eingeteilt. Einer der Gruppen wird an vier aufeinander folgenden Tagen ein Eiweißstoff in Flüssigkeit in die Bauchhöhle injiziert. Die anderen Mäuse erhalten nur Flüssigkeit ohne die Testsubstanz.

Einen Tag später werden die Mäuse auf nicht genannte Art getötet. Der Dickdarm der Tiere wird entnommen und seine Länge wird bestimmt. Dann wird der Darm aufgeschnitten untersucht. Die Schwere der Entzündungen wird mit einem Punkteschema bewertet.

In einem weiteren Versuch werden bei mindestens 4 weiteren Mäusen mechanische Verletzungen der Darmwand erzeugt. Dazu werden die Mäuse mit einem gasförmigen Narkosemittel narkotisiert und ihnen wird ein Endoskop in den Darm geschoben. Mit Hilfe des Endoskops werden an drei bis fünf Stellen des Dickdarms Gewebeproben entnommen, wodurch die Darmschleimhaut verletzt wird. Die Mäuse werden dann in zwei Gruppen eingeteilt. Eine der Gruppen erhält einmal am Tag den Eiweißstoff in Flüssigkeit in die Bauchhöhle injiziert. Die zweite Gruppe erhält Flüssigkeit ohne den Eiweißstoff. Die Mäuse werden 24 Stunden oder 72 Stunden nach der Verletzung der Darmschleimhaut erneut narkotisiert und mit einem Videoendoskop werden die Schäden in der Darmschleimhaut fotografiert und die Größe der Schäden wird ermittelt. 72 Stunden nach der Verletzung der Darmschleimhaut wird der Versuch beendet und es werden Gewebeproben aus dem Darm entnommen. Vermutlich werden die Tiere dazu getötet.

Zusätzlich zu den Versuchen mit Mäusen werden Versuche mit Organoiden durchgeführt, die aus Darmgewebe von Mäusen hergestellt wurden, wozu vermutlich weitere Mäuse getötet werden. Es werden auch Versuche mit aus menschlichem Darmgewebe abgeleiteten Organoiden und menschlichen Darmzellen durchgeführt.

Die Arbeiten wurden durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) und das Interdisziplinäre Zentrum für Klinische Forschung Würzburg gefördert.

Bereich: Gastroenterologie

Originaltitel:

Autoren: Marius Hörner (1), Natalie Burkard (1), Matthias Kelm (1), Antonia Leist (1), Thekla Selig (1), Catherine Kollmann (1), Michael Meir (1), Christoph Otto (1), Christoph-Thomas Germer (1), Kai Kretzschmar (2), Sven Flemming (1), Nicolas Schlegel (1)*

Institute: (1) Klinik und Poliklinik für Allgemein-, Viszeral-, Transplantations-, Gefäß- und Kinderchirurgie, Universitätsklinikum Würzburg, Oberdürrbacher Str. 6, 97080 Würzburg, (2) Mildred-Scheel-Nachwuchszentrum für Krebsforschung, Würzburg

Zeitschrift: Glial cell line derived neurotrophic factor (GDNF) induces mucosal healing via intestinal stem cell niche activation

Land: Deutschland

Art der Veröffentlichung: Fachzeitschrift

Dokumenten-ID: 5778

Versuchsbeschreibung: Die Versuche werden in Deutschland genehmigt und durchgeführt. Die Mäuse stammen aus der Versuchstierzucht Charles River in Sulzfeld. Sie werden in Gruppen von 2-3 Mäusen pro Käfig gehalten. Wenn es bei den Mäusen zu aggressiven Verhalten kommt, werden sie einzeln gehalten. Tiere die krank werden oder sich bei Kämpfen verletzen, werden aus dem Versuch genommen.

Die Mäuse werden entweder einer schwachen oder einer starken Furchtkonditionierung ausgesetzt.

In der schwachen Konditionierung werden die Mäuse in eine Kammer gesetzt, deren Boden aus Metallgitter besteht. 2 Minuten und 28 Sekunden später wird ihnen über das Metallgitter 2 Sekunden lang ein Stromstoß an die Füße verabreicht. Danach bleiben sie für 30 Sekunden in der Kammer, bevor sie in ihre Heimkäfige zurückgebracht werden.

Bei der starken Konditionierung werden die Mäuse ebenso in den Käfig gesetzt. Dann erhalten sie einen oder drei stärkere elektrische Schocks über den Gitterboden. Zwischen den Schocks liegt ein Intervall von 2 Minuten und 28 Sekunden. Die Tiere bleiben nach dem letzten Schock für 60 Sekunden in der Kammer.

Anschließend werden die Mäuse in verschiedenen Tests auf ihr Furchtgedächtnis untersucht. Dabei setzt man sie erneut in die ursprüngliche Kammer, in der sie die Elektroschocks erhalten haben oder in eine deutlich andere Kammer. Die andere Kammer ist dreieckig, hat einen Plastik- statt Metallgitterboden und riecht nach Zitrone. So wollen die Experimentatoren prüfen, ob die Mäuse die Kammer, in der sie die elektrischen Schocks erhalten haben, wiedererkennen und sich fürchten. Während des Tests wird das „Einfrieren“ der Tiere, also das Erstarren vor Furcht, bewertet. Die Tests dauern jeweils 5 Minuten und werden an 7 aufeinander folgenden Tagen durchgeführt. Die Mäuse, die die starken Elektroschocks erhalten haben, erstarren häufiger vor Angst als die Mäuse, die die schwächeren Elektroschocks erhalten haben.

Weitere Mäuse werden narkotisiert und es wird ihnen eine Kanüle in das Gehirn gesteckt, die mit Zement und Schrauben am Schädel fixiert wird. Im Anschluss an die Operation werden die Mäuse einzeln gehalten, damit sie sich die Kanülen nicht gegenseitig ziehen können. Sieben Tage nach der Implantation der Kanülen werden den Mäusen durch die Kanülen Wirkstoffe in das Gehirn injiziert.

Zusätzlich wird ein Teil der Mäuse narkotisiert und ihr Kopf wird in einen stereotaxischen Rahmen eingespannt. Dann werden ihnen gentechnisch veränderte Viren in das Gehirn injiziert.

Drei Wochen später werden die Mäuse wie oben beschrieben mit Elektroschocks behandelt und in den Verhaltenstests zur Furchterinnerung untersucht. Direkt nach Verabreichung der Fußschocks oder 12 Stunden später wird einem Teil der Mäuse ein Wirkstoff in die Bauchhöhle injiziert. Nach Abschluss der Verhaltenstests wird ein Teil der Mäuse narkotisiert und durch Einleiten einer konservierenden Lösung in ihr Herz getötet. Ihre Gehirne werden entnommen und untersucht.

Andere Mäuse werden mit Kohlendioxid betäubt und dann geköpft. Das Gehirn der Mäuse wird entnommen und in Scheiben geschnitten. Die elektrische Aktivität der noch lebenden Gehirnzellen wird untersucht. Zusätzlich werden Versuche an Gehirnzellen neugeborener Mäuse durchgeführt. Zur Gewinnung der Zellen werden die Mäuse getötet.

Die Arbeiten wurden durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), die Chica und Heinz Schaller Stiftung, die Universität Heidelberg und das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

Bereich: Angstverhaltensforschung, Psychiatrie

Originaltitel: Biphasic Npas4 expression promotes inhibitory plasticity and suppression of fear memory consolidation in mice

Autoren: David V. C. Brito (1), Janina Kupke (1), Rostilav Sokolov (2,3,4), Sidney Cambridge (5), Martin Both (6), C. Peter Bengtson (1), Andrei Rozov (3,6,7), Ana M. M. Oliveira (1,8)*

Institute: (1) Institut für Neurobiologie, Interdisziplinäre Zentrum für Neurowissenschaften (IZN), Universität Heidelberg, Im Neuenheimer Feld 366, 69120 Heidelberg, (2) Shemyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences, Moskau, Russland, (3) Federal Center of Brain Research and Neurotechnology, Moskau, Russland, (4) Institute of Neuroscience, Lobachevsky State University of Nizhniy Novgorod, Nizhny, Novgorod, Russland, (5) Anatomie II, Dr. Senckenbergische Anatomie, Goethe-Universität Frankfurt, Frankfurt am Main, (6) Institut für Physiologie und Pathophysiologie, Medizinische Fakultät Heidelberg, Universität Heidelberg, (7) OpenLab of Neurobiology, Kazan Federal University, Kazan, Russland, (8) Abteilung für Molekulare und Zelluläre Kognitionsforschung, Zentralinstitut für Seelische Gesundheit (ZI), Medizinische Fakultät Mannheim, Universität Heidelberg, Mannheim

Zeitschrift: Molecular Psychiatry 2024; 29: 1929–1940

Land: Deutschland

Art der Veröffentlichung: Fachzeitschrift

Dokumenten-ID: 5777

Versuchsbeschreibung: Die Experimente werden durch das Regierungspräsidium Tübingen unter der Nummer HOH 59/19 TE genehmigt. Die Tiere stammen aus kommerziellen Brütereien. Die Versuche finden an der Versuchsstation “Unterer Lindenhof” der Universität Hohenheim statt.

Im Alter von 35 Tagen werden die Tiere gewogen und in Ställe umgesetzt, die für Hühner die Maße 1,15 x 2,3 Meter und für Puten die Maße 3 x 4 Meter haben. In jeden der Ställe werden 10 Tiere gesetzt. Die Vögel erhalten dann eine von vier verschiedenen Versuchsdiäten, die unterschiedliche Phosphor- und Phytasegehalte aufweisen.

Am 42. Tag werden die Tiere mit Kohlendioxid betäubt. Zwei der Tiere werden anschließend durch Enthaupten getötet. Das Blut der Tiere wird aufgefangen und Gewebe aus verschiedenen Abschnitten des Verdauungstraktes entnommen. Die anderen Tiere werden mit Kohlendioxid erstickt und es werden Proben aus dem Verdauungstrakt genommen.

Die Arbeiten wurden durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.

Bereich: Tierernährung, Nutztierwissenschaften

Originaltitel: Mucosal phosphatase activity, phytate degradation, and mineral digestibility in 6-week-old turkeys and broilers at different dietary levels of phosphorus and phytase and comparison with 3-week-old animals

Autoren: Moritz Novotny (1), Vera Sommerfeld (1), Jochen Krieg (1), Imke Kühn (1,2), Korinna Huber (1), Markus Rodehutscord (1)*

Institute: (1) Institut für Nutztierwissenschaften, Universität Hohenheim, Emil-Wolff-Str. 6-10. 70599 Stuttgart, (2) AB Vista, Darmstadt

Zeitschrift: Poultry Science 2023; 102(4): 102476

Land: Deutschland

Art der Veröffentlichung: Fachzeitschrift

Dokumenten-ID: 5776