Versuchsbeschreibung: Die Versuche werden von der zuständigen Behörde, dem Regierungspräsidium Karlsruhe, unter der Nummer G-134/16 genehmigt. Die Herkunft sowie die Anzahl der verwendeten Tiere sind nicht bekannt. Männliche, 10 Wochen alte Mäuse werden in 2 Gruppen eingeteilt. Unter Narkose wird bei allen Tieren der Brustkorb geöffnet, bei einem Teil der Tiere wird bei dieser Operation ein Herzinfarkt ausgelöst, indem ein Herzgefäß abgebunden wird. Am nächsten Tag wird eine Blutprobe aus dem Venengeflecht hinter dem Augapfel genommen, wobei die Tiere mit einem Narkosegas betäubt werden.

Zwei Wochen später wird getestet, ob die Mäuse „depressionsartiges Verhalten“ zeigen. Dafür werden über einen Zeitraum von 2 Wochen verschiedene Untersuchungen durchgeführt. Beim „Offenen Feld-Test“ und „Hell-Dunkel-Box-Test“ wird beobachtet, ob sich eine Maus in eine erleuchtete Fläche wagt oder lieber am geschützten Rand oder im Dunklen aufhält, was als ängstliches Verhalten gilt. Beim Zucker-Präferenz-Test wird einem Tier zwei Flaschen mit Zucker (Saccharose) und Wasser angeboten. Mäuse, die wenig Zucker trinken, gelten als depressiv. Weitere Tests sind der „erzwungene Schwimmtest“, bei dem gemessen wird, wie viel sich die Mäuse bewegen, wenn sie für 6 Minuten in einem wassergefüllten Zylinder ohne Kontakt zum Rand oder zum Boden schwimmen müssen. Beim „Schwanzaufhängungstest“ wird eine Maus 6 Minuten am Schwanz ohne Kontakt zum Boden aufgehängt. Mäuse, die sich dabei wenig bewegen, gelten als depressiv. Ebenfalls angewendet wird der sogenannte „Heizplattentest“, bei dem die Tiere für 45 Sekunden auf eine auf 53°C erhitzte Oberfläche gesetzt werden. Dabei werden Versuche, die Pfoten von der Platte zu entfernen sowie Sprünge beobachtet. Um zu überprüfen, ob Anzeichen für „erlernte Hilflosigkeit“ auftreten, werden die Mäuse Elektroschocks im Fußbereich ausgesetzt. An zwei aufeinanderfolgenden Tagen erhalten die Tiere 240 Schocks von 0,15 Ampere mit einer zufälligen Dauer von 1-3 Sekunden. Der Versuch erfolgt täglich für 52 Minuten. Am dritten Tag wird jeder Elektroschock durch Aufleuchten einer Lampe angekündigt und die Tiere haben die Möglichkeit, in einen anderen Teil des Käfigs ohne Elektroschocks zu flüchten. Mäuse, die nicht fliehen und die Schmerzen ohne Regung über sich ergehen lassen, gelten als „erlernt hilflos“. In Woche 5 werden die Mäuse durch Enthauptung getötet und Gewebeproben aus Herz und Gehirn eingefroren.

Das Projekt wird finanziell unterstützt von der Deutschen Forschungsgemeinschaft, der Europäischen Kommission, vom Deutschen Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK), vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) sowie von der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie (DGK).

Bereich: Herz-Kreislauf-Forschung, Psychiatrie, Innere Medizin

Originaltitel: Learned helplessness reveals a population at risk for depressive-like behaviour after myocardial infarction in mice

Autoren: Bastian Bruns (1, 2, 4)*, Thomas Schmitz (1,2,4), Nathalie Diemert (1,2,3,4), Chrysovalandis Schwale (1,2), Stefanie Maria Werhahn (1,2,3,4), Friederike Weyrauther (1,2,3,4), Peter Gass (5), Miriam Annika Vogt (5), Hugo Katus (2,3), Wolfgang Herzog (1), Johannes Backs (2,4)*, Jobst-Hendrik Schultz (1,2)

Institute: (1) Klinik für Allgemeine Innere Medizin und Psychosomatik, Universität Heidelberg, Im Neuenheimer Feld 410/669, 69120 Heidelberg, (2) DZHK (Deutsches Zentrum für Herz- Kreislauf-Forschung), Mannheim, (3) Klinik für Kardiologie, Angiologie und Pneumologie, Universität Heidelberg, Heidelberg, (4) Institut für Experimentelle Kardiologie, Universität Heidelberg, Im Neuenheimer Feld 669, 69120 Heidelberg, (5) Zentralinstitut für Seelische Gesundheit, Medizinische Fakultät Mannheim, Universität Heidelberg, Mannheim

Zeitschrift: ESC Heart Failure 2019; 6(4): 711-722

Land: Deutschland

Art der Veröffentlichung: Fachzeitschrift

Dokumenten-ID: 5229

Versuchsbeschreibung: Die Versuche werden unter den Nummern G0216/13 und G0017/16 vom Landesamt für Gesundheit und Soziales (Lageso) Berlin genehmigt. Es werden 8 weibliche Merinoschafe (> 2,5 Jahre alt) und 24 weibliche Ratten der Zuchtlinie Sprague-Dawley im Alter von 12 Wochen verwendet. Die Herkunft der Tiere wird nicht genannt.

Die Schafe werden gleichzeitig noch für ein anderes Experiment verwendet. Sie werden in Narkose gelegt und ihnen wird ein Schmerzmittel gespritzt. Bei 3 Schafen wird ein 6 mm großes Loch in ein Schienbein gebohrt. Bei 3 weiteren Schafen wird mit einem Skalpell ein gleich großes Loch in einem Oberschenkelmuskel geschnitten. Bei 2 Schafen werden sowohl im Schienbein als auch im Oberschenkelmuskel jeweils ein Loch gemacht. Ein kleines pH-Messgerät wird in den Knochenmarkkanal oder in das blutende Loch im Muskel eingeführt und die Haut wird darüber zugenäht. Die Schafe bleiben drei Stunden lang in Narkose, währenddessen sich ein Bluterguss im Knochen und/oder Muskelgewebe entwickelt. Dann werden sie noch in Narkose getötet.

Es werden zudem Daten aus einer älteren Studie verwendet, bei der 36 Schafen ein Schienbein durchgesägt wird, um einen Bluterguss zu erzeugen.

Die Ratten werden in Narkose gelegt und bekommen Schmerzmittel, Augensalbe und Antibiotika. Die Haut eines Hinterbeins wird an zwei Stellen aufgeschnitten. Der Oberschenkelknochen wird durchgesägt und ein 5 mm langes Knochenstück wird entfernt. Über das Loch wird eine Metallplatte gelegt und mittels 4 Schrauben am Knochen angeschraubt. Ein Muskel im Unterschenkel wird zweimal 20 Sekunden lang mittels einer Klemme gequetscht, um ein Muskeltrauma zu erzeugen. 6 Ratten werden 4 Stunden lang unter Narkose gehalten. In den letzten 2 Stunden wird ein nadelförmiges pH-Messgerät in die blutenden Wunden der Tiere gestochen und der pH-Wert wird gemessen. Danach werden die Tiere auf nicht genannte Weise getötet. 10, 24 und 48 Stunden nach der OP wird bei je 4 bis 6 Tieren unter Narkose der pH-Wert über 2 Stunden auf gleiche Art gemessen. Die Ratten werden am Ende der Messung getötet. In der Studie wird erwähnt, dass einige Ratten unerwartet vorzeitig unter Narkose sterben. Nach der Tötung der Schafe und der Ratten werden die entsprechenden Knochen- und Muskelgewebe für weiteren Analysen entnommen.

Diese Arbeit wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft, vom EU Forschungfonds Horizon 2020 und der Friede-Springer-Stiftung finanziell unterstützt.

Bereich: Traumatologie, Unfallmedizin

Originaltitel: Early pH changes in musculoskeletal tissues upon injury - aerobic catabolic pathway activity linked to inter-individual differences in local pH

Autoren: Julia C. Berkmann (1,2), Aaron X. Herrera Martin (1,2), Agnes Ellinghaus (3), Claudia Schlundt (1), Hanna Schell (1), Evi Lippens (1), Georg N. Duda (1,3), Serafeim Tsitsilonis (1,4), Katharina Schmidt-Bleek (1,3)*

Institute: (1) Julius Wolff Institut, Charité–Universitätsmedizin Berlin, Augustenburger Platz 1, 13353 Berlin, (2) Berlin-Brandenburger Centrum für Regenerative Therapien, Charité–Universitätsmedizin Berlin, Berlin, (3) BIH Center for Regenerative Therapies, Charité–Universitätsmedizin Berlin, Berlin, (4) Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Charité–Universitätsmedizin Berlin, Berlin

Zeitschrift: International Journal of Molecular Sciences 2020; 21: 2523. doi: 10.1111/tbed.13837

Land: Deutschland

Art der Veröffentlichung: Fachzeitschrift

Dokumenten-ID: 5228

Versuchsbeschreibung: Die Versuche werden unter der Nummer 0086/20 vom Landesamt für Gesundheit und Soziales (Lageso) Berlin genehmigt. Die Versuche finden am Institut für Virologie der Freien Universität Berlin statt. Es werden insgesamt 24 weibliche und männliche Grauhamster (Cricetulus griseus) im Alter von 5 bis 7 Wochen verwendet. Die Tiere stammen aus dem deutschen Zootierhandel.

Unter Narkose wird ein kleiner Transponder unter die Haut von mindestens 6 Hamstern implantiert, der die Körpertemperatur misst. Zwei Tage später werden die Tiere in zwei Gruppen á 12 Hamster eingeteilt und einem Infektionsversuch unterzogen. Den Tieren wird unter Narkose mit einer Pipette eine Flüssigkeit in die Nase gesprüht. Bei der ersten Hamster-Gruppe beinhaltet die Flüssigkeit SARS-CoV-2 Coronaviren, bei der zweiten Gruppe (Kontroll-Gruppe) ist die Flüssigkeit virenfrei. Vor der Infektion sowie täglich danach werden alle Hamster gewogen und die Körpertemperatur von mindestens 6 Hamstern wird erfasst. Zwei, 3, 5 und 14 Tage nach dem Infektionsversuch werden je 3 Tiere pro Gruppe durch Ausbluten unter Narkose getötet. Blut, Rachenabstriche sowie Gewebeproben der Lungen werden für weiteren Analysen entnommen.

Diese Arbeit wurde von Fördergeldern für die COVID-19-Forschung der Freien Universität Berlin, von der Deutschen Forschungsgemeinschaft und vom Project DEAL der Allianz der deutschen Wissenschaftsorganisationen finanziell unterstützt.

Bereich: Infektionsforschung, Virologie, Coronaforschung

Originaltitel: SARS-CoV-2 infection of Chinese hamsters (Cricetulus griseus) reproduces COVID-19 pneumonia in a well-established small animal model

Autoren: Luca D Bertzbach (1), Daria Vladimirova (1), Kristina Dietert (2,3), Azza Abdelgawad (1), Achim D Gruber (2), Nikolaus Osterrieder (1,4), Jakob Trimpert (1)*

Institute: (1) Institut für Virologie, Freie Universität Berlin, Robert von Ostertag-Straße 7-13, 14163 Berlin, (2) Institut für Tierpathologie, Freie Universität Berlin, Berlin, (3) Tiermedizinisches Zentrum für Resistenzforschung, Freie Universität Berlin, Berlin, (4) Jockey Club College of Veterinary Medicine and Life Sciences, City University of Hong Kong, Hong Kong

Zeitschrift: Transboundary and Emerging Diseases 2020; doi: 10.1111/tbed.13837

Land: Deutschland

Art der Veröffentlichung: Fachzeitschrift

Dokumenten-ID: 5227

Versuchsbeschreibung: Die Versuche werden vom Regierungspräsidium Karlsruhe genehmigt. Mäusen wird unter Betäubung ein kleiner Schnitt in die Bauchdecke gemacht. Der Kopf der Bauchspeicheldrüse wird herausgeholt und es werden Krebszellen hinein injiziert. Gruppen von Mäusen erhalten Mäuse-Bauchspeicheldrüsenkrebszellen drei verschiedener Linien. Es werden außerdem unterschiedliche Mengen an Krebszellen injiziert: 10.000, 30.000 oder 75.000 Zellen. "Scheinoperierten" Tieren werden keine Zellen injiziert. Die Tiere erhalten 2 Tage lang Schmerzmittel. Nach 2 Wochen beginnen zahlreiche Tests, mit denen das Schmerzempfinden erfasst werden soll.

Kunststoff-Fasern unterschiedlicher Dicke werden auf den Bauch der Mäuse gedrückt und die Reaktion wird beobachtet. Lecken und Einziehen des Bauches deuten auf Schmerzen hin.

Eine 24 Stunden-Überwachung in einem speziellen Käfig, in dem eine Vibrationssystem die Bewegungen aufzeichnet und in Daten umrechnet, wird mit jedem Tier einzeln durchgeführt. Zeigen sie weniger aktives Verhalten wie Klettern, Umherlaufen oder Körperpflege, wird dies mit Schmerzempfinden gleichgesetzt.

Beim "Offenes-Feld-Test" wird die Intensität der Bewegung der Mäuse begutachtet. Dazu werden die Mäuse einzeln in das Offene Feld gesetzt und für 10 Minuten beobachtet. Da Mäuse Fluchttiere sind und sich in dieser offenen Umgebung ohne Versteckmöglichkeiten nicht wohl fühle, sind sie viel in Bewegung. Sind sie dies weniger, wird das als Unwohlsein und Schmerzleid gedeutet.

Bei einem weiteren Test wird ein Käfig mit 3 Kammern mit unterschiedlichen Fußböden eingesetzt. Eine Maus erhält eine Injektion eines Medikaments (welches wird nicht erwähnt, aber vermutlich ein Schmerzmittel) und in eine Kammer gesetzt. Am nächsten Tag erhält sie eine wirkungslose Substanz und wird in die andere Kammer gesetzt. Am nächsten Tag kann die Maus in dem Käfig umherlaufen und es wird beobachtet, ob sie sich mehr in der Kammer aufhält, die sie an das Schmerzmittel erinnert.

Den Mäusen wird ein Laufrad in ihren Käfig platziert und es wird beobachtet, ob sie es benutzen. Eine geringe Benutzung des Laufrads deutet auf Schmerzen hin.

Die Tests werden wöchentlich über 8 Wochen durchgeführt. Schließlich werden die Mäuse durch Injektion eines Fixierungsmittels ins Herz getötet (vermutlich unter Narkose). Die Bauchspeicheldrüsen werden feingeweblich untersucht.

Bereich: Krebsforschung, Schmerzforschung, Neuropathologie

Originaltitel: A mouse model for pain and neuropalstic changes associated with pancreatic ductal adenocarcinoma

Autoren: Deepitha Selvaraj (1,2,3,4)*, Michael Hirth (1,5), Jagadeesh Gandia (1,2,5), Rohini Kuner (1,2)*

Institute: (1)* Pharmakologisches Institut, Medizinische Fakultät, Universität Heidelberg, Im Neuenheimer Feld 366, 69120 Heidelberg, (2) Exzellenzcluster "Cell Networks", Universität Heidelberg, Heidelberg, (3) Heidelberg Bioscience International Graduate School for Cellular and Molecular Biology (HBIGS), Universität Heidelberg, (4) Biochemisches Zentrum (BZH), Universität Heidelberg, (5) II. Medizinische Klinik, (Gastroenterologie, Hepatologie, Infektiologie), Universitätsklinikum Mannheim, Universität Heidelberg

Zeitschrift: Pain 2017; 158(8): 1609-1621

Land: Deutschland

Art der Veröffentlichung: Fachzeitschrift

Dokumenten-ID: 5226

Versuchsbeschreibung: Die Versuche werden von den lokalen Behörden unter der Nummer 35-9185.81/G233/14 genehmigt.

Mäuse werden getötet, um Nervenzellen für Zellkulturen zu gewinnen. Anderen Mäusen werden Krebszellen gespritzt, so dass sie einen Tumor entwickeln. Dazu wird ihnen ein Schlafmittel gespritzt und die Mäuse in Rückenlage fixiert. Es wird ein Schnitt in die Bachdecke gemacht und die Bauchspeicheldrüse freigelegt. In den Kopf der Bauchspeicheldrüse werden Krebszellen gespritzt und dieser wird wieder in der Bauchhöhle gelegt. Dann wird der Schnitt vernäht. Die Mäuse erhalten für 2 Tage Schmerzmittel. Die Mäuse werden in Gruppen aufgeteilt; diese erhalten 2 Mal wöchentlich bzw. jeden zweiten Tag bestimmte Antikörper in die Bauchhöhle gespritzt. Kontroll-Gruppen wird eine Flüssigkeit ohne Antikörper gespritzt. 2 Wochen nach der Injektion der Krebszellen beginnen die Tests auf Schmerzempfinden.

Beim Schmerzreiz-Experiment wird mit unterschiedlich dicken Plastik-Fasern auf den Bauch der Mäuse gedrückt und so unterschiedlich starke (ansteigende) Schmerzreize auf den Bauchraum erzeugt; jede Schmerzstärke wird 5 Mal mit Pausen zwischen den einzelnen Reizen getestet. Ab der dritten Woche zeigen die Tiere starkes Schmerzempfinden durch den wachsenden Tumor.

Eine 24 Stunden-Überwachung in einem speziellen Käfig, in dem eine Kamera die Bewegungen aufzeichnet und in Daten umrechnet, wird mit jedem Tier einzeln durchgeführt. Zeigen sie weniger aktives Verhalten wie Klettern, Umherlaufen oder Körperpflege, wird dies mit Schmerzempfinden gleichgesetzt.

Beim „Offenes-Feld-Test“ (Open field test) wird die Intensität der Bewegung der Mäuse aufgezeichnet. Dazu werden die Mäuse einzeln in das Offene Feld gesetzt und für 10 Minuten beobachtet. Da Mäuse Fluchttiere sind und sich in dieser offenen Umgebung ohne Versteckmöglichkeiten nicht wohl fühle, sind sie oft in Bewegung. Sind sie dies weniger, wird das als Unwohlsein und Schmerzleid gedeutet. 6 Wochen nach Beginn der Antikörpergabe werden die Mäuse durch Perfusion getötet. Dazu wird eine Nadel ins Herz gestochen und eine Flüssigkeit durch den Körper geleitet, so dass der Tod eintritt. Die Tumore werden herausgeschnitten und für weitere Untersuchungen verwendet.

Zwei Gruppen müssen eine Woche eher getötet werden, da sie so starke Schmerzen haben, dass eine Fortführung der Experimente nicht möglich ist.

Die Arbeit wurde gefördert von der Heidelberger Stiftung Chirurgie, dem Bundesministerium für Bildung und Forschung, dem European Research Council Advanced Investigator grant, dem „Translational Physician-Scientist (TraPS)“ Programm (Universitätsmedizin Mannheim, Universität Heidelberg und dem Land Baden-Württemberg), der Deutschen Forschungsgemeinschaft, der Dr. Hans und Lore Graf Stiftung, dem Olympia Morata Programm der Universität Heidelberg, der Graduate School for Cellular and Molecular Biology der Universität Heidelberg, der Deutschen Krebshilfe und dem Land Baden-Württemberg.

Bereich: Krebsforschung, Schmerzforschung, Neuropathologie

Originaltitel: CXCL10 and CCL21 promote migration of pancreatic cancer cells toward sensory neurons and neural remodeling in tumors in mice, associated with pain in patients

Autoren: Michael Hirth (1,2), Jagadeesh Gandla (1), Christiane Höper (1), Matthias M. Gaida (3,4), Nitin Agarwal (1), Manuela Simonetti (1), Aykut Demir (1), Yong Xie (1), Cleo Weiss (5), Christoph W. Michalski (6,7), Thilo Hackert (6), Matthias P. Ebert (2), Rohini Kuner (1)*

Institute: (1) Pharmakologisches Institut, Universität Heidelberg, Im Neuenheimer Feld 366, 69120 Heidelberg, (2) Medizinische Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg, Universitätsklinikum Mannheim, Mannheim, (3) Pathologisches Institut, Universitätsklinikum Heidelberg, Heidelberg, (4) Institut für Pathologie, Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Mainz, (5) Pathologisches Institut, Universitätsklinikum Mannheim, Universität Heidelberg, Mannheim, (6) Klinik für Allgemein-, Viszeral- und Transplantationschirurgie Universitätsklinikum Heidelberg, Heidelberg, (7) Universitätsklinik für Viszerale, Gefäß- und Endokrine Chirurgie, Universitätsklinikum Halle (Saale), Halle (Saale)

Zeitschrift: Gastroenterology; 2020; 159; 665-694

Land: Deutschland

Art der Veröffentlichung: Fachzeitschrift

Dokumenten-ID: 5225

Versuchsbeschreibung: Die Versuche werden von den Behörden in Hamburg (Nummer 33.2-42502-05-LG-01/2014/04 SA) und Großbritannien genehmigt. Die Versuche werden durch Charles River Laboratories Edinburgh und LPT Hamburg durchgeführt.

Die Beagle bekommen Blut für Analysen abgenommen, dann wird ein Antibiotikum in die Vene gespritzt. Eine Woche lang danach bekommen sie das Antibiotikum oral verabreicht, indem sie entweder eine Lösung oder eine Kapsel mit dem Antibiotikum eingeflößt bekommen. 9 Mal wird Ihnen in den ersten 24 Stunden nach der Antibiotika-Gabe Blut für Analysen abgenommen; in der zweiten Gruppe noch zu 3 weiteren Zeitpunkten.

Ein Hund musste von den Analysen ausgeschlossen werden, da versehentlich eine Injektion nicht korrekt gesetzt wurde.

Was nach dem Experiment mit den Hunden passiert, ist nicht beschrieben. Der Versuch wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.

Bereich: Pharmakologie

Originaltitel: New insights into the pharmacokinetics of Vancomycin after oral and intravenous administration: An investigation in Beagle dogs

Autoren: Max Sauter (1,2), Philipp Uhl (1,2), Andreas D. Meid (1,2), Gerd Mikus (1,2), Jürgen Burhenne (1,2), Walter E. Haefeli (1,2)*

Institute: (1) Abteilung Klinische Pharmakologie und Pharmaepidemiologie, Im Neuenheimer Feld 410, 69120 Heidelberg; (2) Deutsches Zentrum für Infektionsforschung, Standort Heidelberg, Heidelberg

Zeitschrift: Journal of Pharmaceutical Sciences; 2020; 109; 2090-2094

Land: Deutschland

Art der Veröffentlichung: Fachzeitschrift

Dokumenten-ID: 5224

Versuchsbeschreibung: Die Versuche werden unter der Nummer 35–9185.81/G-161/17 vom Regierungspräsidium Karlsruhe genehmigt. 18 weibliche Schweine werden von einem lokalen Züchter erworben und in der biomedizinischen Einrichtung der Universität Heidelberg gehalten. Das Alter der Tiere wird nicht genannt. Da Schweine sehr schnell wachsen und ausgewachsene Tiere zu groß und schwer sind, werden meist wenige Wochen alte Ferkel verwendet. Die Tiere werden in Narkose versetzt. Die Luftröhre der Schweine wird aufgeschnitten und sie werden an ein Beatmungsgerät angeschlossen. Ein Venenkatheter, ein Temperatursensor und ein Katheter zur Speiseröhrendruckmessung werden angebracht. Eine Infusionslösung wird während der Experimente verabreicht. Der Bauch wird längs aufgeschnitten und es wird ein 200 l Wetterballon in die Bauchhöhle platziert. Der Bauchschnitt wird wieder vernäht und ein Blasenkatheter gelegt. Es werden verschiedene Lungenfunktions-Daten gemessen.

Nach einer Stabilisierungsphase von 30 Minuten beginnt der eigentliche Versuch. Der in der Bauchhöhle gelegene Ballon wird mit Wasser gefüllt, so dass sich der Bauchinnendruck und somit der Druck auf die Organe, v.a. die Lunge, erhöht. Die Schweine werden nach dem Zufallsprinzip in 3 Gruppen à 6 Tiere eingeteilt; in jeder Gruppe wird ein anderer Bauchinnendruck hervorgerufen. Nach 6 Stunden mit dem künstlich erhöhten Bauchinnendruck werden die Schweine durch Injektion von Kaliumchlorid getötet und die Lungen für weitere Untersuchungen entnommen.

Bereich: Innere Medizin, Intensivmedizin, Lungenforschung, Atmungsphysiologie

Originaltitel: Effect of moderate elevated intra-abdominal pressure on lung mechanics and histological lung injury at different positive end-expiratory pressures

Autoren: Mascha O. Fiedler (1), B. Luise Deutsch (2), Emilis Simeliunas (1), Dovile Diktanaite (1), Alexander Harms (3), Maik Brune (4), Florian Uhle (1), Markus Weigand (1), Thorsten Brenner (1), Armin Kalenka (5,6)*

Institute: (1) Klinik für Anästhesiologie, Heidelberg Universitätsklinikum, Heidelberg, (2) Justus-Liebig-Universität, Fachbereich Medizin, Gießen, (3) Pathologisches Institut, Universitätsklinikum Heidelberg, Heidelberg, (4) Klinik für Endokrinologie, Stoffwechsel und Klinische Chemie, Universitätsklinikum Heidelberg, Heidelberg, (5) Anästhesie/Intensivmedizin, Kreiskrankenhaus Bergstraße, Heppenheim, (6) Medizinische Fakultät Heidelberg, Im Neuenheimer Feld 672, 69120 Heidelberg

Zeitschrift: PLoS One; 2020; 15(4): e0230830

Land: Deutschland

Art der Veröffentlichung: Fachzeitschrift

Dokumenten-ID: 5223

Versuchsbeschreibung: Die Versuche werden vom Regierungspräsidium Karlsruhe unter der Nummer 35-9185.81/G-5/16 genehmigt. Die Herkunft der der Schweine wird nicht erwähnt. Die Tiere wiegen ca. 33 kg, es handelt sich also um etwa 10 Wochen alte Ferkel. Die Schweine werden narkotisiert und bekommen Infusionen. Katheter in einer Halsvene und –schlagader dienen für verschiedene Untersuchungszwecke wie Blutprobenentnahme und Verabreichung von Medikamenten. Es werden zwei Löcher in den Schädel über bestimmten Hirnregionen gebohrt und ein Ballonkatether wird eingeführt, in den eine Salzlösung gepumpt wird. Der größer werdende Ballon schädigt durch den Druck das Hirngewebe so stark, dass nach 60 Minuten der Hirntod eintritt. Die Lebensfunktionen werden aufrechterhalten. Nach 6 Stunden werden den Schweinen, die in 3 Gruppen aufgeteilt wurden, 3 verschiedene Medikamente über einen Nasenschlauch verabreicht. 2 Stunden danach wird eine erneute Gabe dieser Medikamente verabreicht. Direkt danach wird bei den Schweinen der Bauch längs aufgeschnitten und beide Nieren werden entnommen. Diese werden für 18 Stunden gekühlt aufbewahrt. Es ist anzunehmen, dass diese Schweine anschließend getötet werden.

Empfänger-Schweine werden analog den Spender-Schweinen in Narkose versetzt. Der Bauch wird längs aufgeschnitten und eine Niere entnommen. Diese wird ersetzt durch eine Niere eines der Spender-Schweine. Da jeweils beide Nieren eines Spender-Schweins in 2 Empfänger-Schweine transplantiert werden, ergeben sich doppelt so viele Empfänger-Tiere (52) wie Spender-Tiere (26). Der Bauch wird wieder zugenäht. 4 Stunden nach erfolgter Transplantation verbleiben die Schweine auf dem OP-Tisch und werden überwacht; es werden Blut und eine Gewebeprobe der Nieren entnommen. Nach dem Erwachen aus der Narkose verbleibt der Katheter in der Vene zur Gabe von Schmerzmitteln, Antibiotika und flüssiger Nahrung. Die Schweine, die nicht fressen können, werden über eine Infusionslösung künstlich ernährt. Es werden keine Medikamente zur Unterdrückung der Abstoßungsreaktion gegeben. Am 5. Tag nach der Transplantations-OP werden die Empfänger-Schweine durch Injektion getötet. Die Nieren werden entnommen und untersucht.

Die Arbeit wurde von Novartis Pharma GmbH unterstützt.

Bereich: Transplantationsmedizin, Entzündungsforschung

Originaltitel: Oral preconditioning of donors after brain death with calcineurin inhibitors vs. inhibitors of mammalian target for rapamycin in pig kidney transplantation

Autoren: Sepehr Abbasi Dezfouli (1), Mohammadsadegh Nikdad (1), Omid Ghamarnejad (1), Elias Khajeh (1), Alireza Are?doust (1), Sara Mohammadi (1), Ali Majlesara (1), Mohammadsadegh Sabagh (1), Negin Gharabaghi (1), Modar Kentar (2), Alexander Younsi (2), Christoph Eckert (3), Tanja Poth (3), Mohammad Golriz (1), Arianeb Mehrabi (1), Arash Nickkholgh (1)*

Institute: (1) Klinik für Allgemein-, Viszeral-, und Transplantationschirurgie, Im Neuenheimer Feld 460, 69120 Heidelberg, (2) Neurochirurgische Klinik, Universitätsklinikum Heidelberg, Heidelberg, (3) Pathologisches Institut, Universitätsklinikum Heidelberg, Heidelberg

Zeitschrift: Frontiers in Immunology; 2020; 11(1222)

Land: Deutschland

Art der Veröffentlichung: Fachzeitschrift

Dokumenten-ID: 5222

Versuchsbeschreibung: Die Versuche werden vom Regierungspräsidium Karlsruhe unter der Nummer AZ #359185.81/G-67/11 genehmigt. Die Schweine ungenannter Herkunft wiegen 30-40 kg, sind also etwa 10-12 Wochen alt. Die Schweine werden mittels Einspritzung in einen Muskel betäubt, die Narkose wird durch eine Inhalation eines Betäubungsmittels aufrechterhalten. Der Brustkorb wird eröffnet und der Herzbeutel aufgeschnitten. Mit einer Spritze werden bei 12 Schweinen speziell behandelte menschliche Stammzellen aus Fettgewebe in die Gewebewand der linken Herzkammer gespritzt. Die Einspritzstelle wird mit einer speziellen Naht markiert. 6 Schweine erhalten eine Trägersubstanz ohne Zellen („Kontrolle“) Zusätzlich wird bei allen Tieren ein elektronischer Schrittmacher am Herzen angebracht, indem ein Kabel durch die Halsvene bis zur rechten Herzkammer geschoben wird. Das elektronische Basisgerät des Schrittmachers wird unter der Haut im Nacken der Schweine platziert. Der Brustkorb wird zugenäht und die Tiere erhalten Antibiotika und Schmerzmittel.

Vier Wochen nach dieser Operation werden die Schweine erneut betäubt und ein Katheter wird über die Hinterbein-Vene bis zum Herzen geschoben. Dort wird der AV-Knoten, welcher natürlicherweise den Herzrhythmus mitsteuert, mittels Radiofrequenz zerstört. Direkt danach wird der elektronische Schrittmacher, der bei der ersten OP ins Herz implantiert wurde, aktiviert. Einen Tag nach der zweiten OP wird der Herzschlag von 80 auf 40 Schläge pro Minute erniedrigt (60-80 Schläge/Minute sind normal für Schweine). 15 Tage lang werden die Schweine überwacht, alle 2 Tage wird der körpereigene Herzschlag gemessen. Dafür wird die elektronische Schrittmacherfunktion von 40 auf 30 Schläge pro Minute herabgesetzt und der Herzschlag aufgezeichnet. Es werden darüber hinaus 12 Elektroden auf den Schweinen aufgebracht, um 24 Stunden lang die Schrittmacher-Funktion aufzunehmen. Die Zeit, bis eine spontane Herzkontraktion, die von den Herzzellen selbst ausgeht, erfolgt, wird gemessen, indem der elektronische Schrittmacher für 30 Sekunden den Herzschlag auf 80 Schläge/Minute erhöht, um dann abrupt auf 30 Schläge herabgesetzt zu werden. Es wird also eine Herzrhythmusstörung künstlich bei den Schweinen erzeugt.

Am 14. Tag werden den Schweinen zwei Mittel, die den Herzschlag erhöhen, in die Vene gespritzt, um zu messen, inwiefern sich der Herzschlag verändert. Im dritten Experiment werden die Schweine in Narkose versetzt, das Brustbein wird durchtrennt und so das Herz freigelegt. Die Stelle, wo anfangs die menschlichen Zellen eingespritzt wurden, wird mit einem weiteren, externen Schrittmacher künstlich stimuliert und die entstehenden spontanen Herzschläge und Schrittmacher-Schläge werden aufgezeichnet.

Mittels Einspritzung von Kaliumchlorid in die Vene wird ein Herzstillstand erzeugt. Die Herzen werden herausgeschnitten und für weitere Experimente verwendet.

Die Arbeit wurde von der Max-Planck-Gesellschaft, dem Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg, der Deutschen Herzstiftung, der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie, der Medizinischen Fakultät der Universität Heidelberg, der Deutschen Gesellschaft für Innere Medizin und dem Deutschen Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung unterstützt.

Bereich: Herz-Kreislauf-Forschung, Stammzelltherapie

Originaltitel: In vivo cardiac pacemaker function of differentiated human mesenchymal stem cells from adipose tissue transplanted into porcine hearts

Autoren: Fabrice F. Darche (1,2,3), Rasmus Rivinius (1,2,3), Ann-Kathrin Rahm (1,2,3), Eva Köllensperger (4), Uwe Leimer (4), Günter Germann (4), Miriam Reiss (1,2,3), Michael Koenen (1,5), Hugo A. Katus (1,2,3), Dierk Thomas (1,2,3), Patrick A. Schweizer (1,2,3)*

Institute: (1) Klinik für Kardiologie, Angiologie, Pneumologie, Universitätsklinikum Heidelberg, Im Neuenheimer Feld 410, 69120 Heidelberg, (2) Deutsches Zentrum für Herz-Kreislaufforschung e.V. (DZHK), Standort Heidelberg/Mannheim, Universität Heidelberg, Heidelberg, (3) Heidelberger Zentrum für Herzrhythmusstörungen, Klinik für Kardiologie, Angiologie, Pneumologie, Universitätsklinikum Heidelberg, Heidelberg, (4) Ethianum Heidelberg, Abteilung für Ästhetische Chirurgie, Heidelberg, (5) Department of Molecular Neurobiology, Max-Planck-Institut für Medizinische Forschung, Heidelberg

Zeitschrift: World Journal of Stem Cells; 2020; 12(10): 1133-1151

Land: Deutschland

Art der Veröffentlichung: Fachzeitschrift

Dokumenten-ID: 5221

Versuchsbeschreibung: Genehmigt werden die Versuche von der Regierung von Oberbayern (Referenznummer. VTA 55.2-1-54-2532-46-16). Es werden sogenannte Wildtyp-Mäuse („Kontrollen“) eingesetzt und Mäuse, bei denen ein Gen ausgeschaltet wurde, dessen Funktion hier untersucht werden soll.

Alle Tiere werden mit einem unter der Haut implantierten Transponder ausgestattet, über den ihre Bewegungen im Käfig automatisch verfolgt werden können. Der Käfig ist in 4 Bereiche unterteilt in denen sich jeweils 2 Trinkflaschen befinden. Nur in einem der Bereiche ist eine Trinkflasche für die Tiere zugängig, indem sie sie mit der Nase anstupsen. Es wird zusätzlich gemessen, wieviel die Tiere aus den Flaschen trinken. Die Mäuse durchlaufen verschieden Versuchsaufbauten, wobei sich eine Zuckerlösung (Sukrose) oder Wasser in den Flaschen befinden und die Tiere die Trinkflaschen immer durch Anstupsen mit der Nase öffnen müssen. So soll festgestellt werden, ob die Mäuse lieber die Sukrose-Lösung oder Wasser trinken. Insgesamt erstreckt sich die Versuchsdauer auf 14 Tage. Anschließend werden alle Tiere mittels CO2 getötet und die Gehirne untersucht.

Parallel werden in derselben Studie auch Humanstudien durchgeführt.

Die Arbeit wurde u.a. finanziert von der Helmholtz-Gesellschaft, vom BMBF (Bundesministerium für Bildung und Forschung), vom Deutschen Zentrum für Diabetesforschung (DZD) und von der Alexander von Humboldt-Stiftung.

Bereich: Diabetes-Forschung, Gentechnik

Originaltitel: Diabetes type 2 risk gene Dusp8 is associated with altered sucrose reward behavior in mice and humans

Autoren: Peter Baumann (1,2,3,4), Sonja C. Schriever (1,2,3), Stephanie Kullmann (3,5,6), Annemarie Zimprich (7,8,9), Andreas Peter (3,5,10), Valerie Gailus-Durner (7), Helmut Fuchs (7), Martin Hrabe de Angelis (3,7,11), Wolfgang Wurst (8,9,12,13), Matthias H. Tschöp (2,3,14), Martin Heni (3,5,6,10), Sabine M. Hölter (7,8,9), Paul T. Pfluger (1,2,3,4)*

Institute: (1)* Neurobiology of Diabetes, Helmholtz Zentrum München, Ingolstädter Landstraße 1, 85764 Neuherberg, (2) Institut für Diabetes und Adipositas, Helmholtz Zentrum München, Neuherberg, (3) Deutsches Zentrum für Diabetesforschung, Neuherberg, (4) Neurobiology of Diabetes, TUM Fakultät für Medizin, Technische Universität München, München, (5) Institut für Diabetesforschung und Metabolische Erkrankungen (IDM) des Helmholtz Zentrums München an der Universität Tübingen, Tübingen, (6) Innere Medizin IV, Universitätsklinikum Tübingen, Tübingen, (7) German Mouse Clinic, Institut für Experimentelle Genetik, Helmholtz Zentrum München, Neuherberg, (8) Institut für Entwicklungsgenetik, Helmholtz Zentrum München, Neuherberg, (9) Lehrstuhl für Entwicklungsgenetik am Helmholtz Zentrum München, Technische Universität München-Weihenstephan, Neuherberg, (10) Institut für klinische Chemie und Pathobiochemie, Abteilung für Diagnostische Labormedizin, Universitätsklinikum Tübingen, Tübingen, (11) Lehrstuhl für Experimentelle Genetik, Wissenschaftszentrum Weihenstephan, Technische Universität München, Freising, (12) Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen, Standort München, München, (13) Munich Cluster for Systems Neurology (SyNergy), Ludwig-Maximilians-Universität München, München, (14) Division of Metabolic Diseases, Technische Universität München, München

Zeitschrift: Brain and Behaviour 2020; e01928. doi: 10.1002/brb3.1928

Land: Deutschland

Art der Veröffentlichung: Fachzeitschrift

Dokumenten-ID: 5220