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

Versuchsbeschreibung: Genehmigt werden die Versuche von einer Behörde in Oberbayern und dem Regierungspräsidium Tübingen. Eine Gruppe von Mäusen erhält normales Futter, eine andere Gruppe bekommt ein fettreiches Futter. Es werden gentechnisch veränderte und nicht veränderte Tiere (Kontrolle) eingesetzt. Die genmanipulierten Tiere werden schnell übergewichtig.

Mit den Mäusen werden ein Glukose- und ein Insulintoleranztest durchgeführt. Dafür wird den Tieren 6 Stunden lang das Futter entzogen und anschließend eine Glucose bzw. Insulinlösung per Schlundsonde verabreicht. Über 2 Stunden wird den Tieren dann alle 20 bis 30 min. Blut abgenommen. Wie genau die Blutentnahme erfolgt, ist nicht beschrieben, allerdings wird dies ohne Betäubung erfolgt sein. I.d.R. erfolgen derartige Blutentnahmen entweder durch Anstechen der Augenvene, der Backe oder der Schwanzvene.

Alle 2-4 Wochen werden außerdem diverse Messgrößen bestimmt wie etwa Körpergewicht, Körperlänge, Körperfettanteil, sowie Futteraufnahme und Energieverbrauch.

In einem weiteren Experiment wird ein Kältetest durchgeführt, wobei die Mäuse zunächst 2 Tage bei 30°C gehalten werden. An Tag 3 wird den Tieren Norepinephrin (Hormon der Nebenniere, steigert den Blutdruck) oder eine Kochsalzlösung (Kontrolle) in die Bauchhöhle gespritzt und die Umgebungstemperatur für die nächsten 2 Tage auf 23 °C reduziert, am darauffolgenden Tag auf 10 °C und schließlich am letzten Tag auf 5 °C. Danach werden alle Tiere getötet und die Gewebe untersucht.

In einem weiteren Versuch wird den Tieren eine radioaktive Substanz in die Bauchhöhle gespritzt und sie werden nach 30 min. getötet, um die Verteilung der Substanz im Organismus zu analysieren.

In einem weiteren Versuch wird Mäusen Norepinephrin unter die Haut gespritzt und sie werden nach 20 min. durch Ersticken mit Kohlendioxid getötet, um braunes Fettgewebe zu isolieren und zu untersuchen.

Weitere Mäuse werden getötet, um ihnen bestimmte Arten des Fettgewebes zu entnehmen und zu untersuchen.

Außerdem werden 7 Tage junge Mäuse „gelegentlich“ in eine Plastikschale gesetzt, um ihre Körperoberflächentemperatur zu messen.

Die Arbeit wurde u.a. finanziert von der Europäischen Union, der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), der Alexander von Humboldt-Stiftung, der Helmholtz-Gesellschaft, dem Deutschen Zentrum für Diabetesforschung (DZD), der Alfred Benzon-Stiftung und der Lundbeck-Stiftung.

Bereich: Übergewichtsforschung, Ernährungsforschung

Originaltitel: The scaffold protein p62 regulates adaptive thermogenesis through ATF2 nuclear target activation

Autoren: Katrin Fischer (1), Anna Fenzl (1), Dianxin Liu (2), Kenneth A. Dyar (1), Maximilian Kleinert (1,3,4), Markus Brielmeier (5), Christoffer Clemmensen (1,6,), Anna Fedl (1), Brian Finan (1,7), Andre Gessner (8), Martin Jastroch (1,9), Jianfeng Huang (10), Susanne Keipert (1,9), Martin Klingenspor (11,12), Jens C. Brüning (13,14,15), Manfred Kneilling (16,17), Florian C. Maier (16), Ahmed E. Othman (18), Bernd J. Pichler (16), Ines Pramme-Steinwachs (1), Stephan Sachs (1), Angelika Scheideler (5), Wolfgang M. Thaiss (16,18), Henriette Uhlenhaut (1), Siegfried Ussar (1), Stephen C. Woods (19), Julia Zorn (4), Kerstin Stemmer (1,20), Sheila Collins (2), Maria Diaz-Meco (10), Jorge Moscat (10), Matthias H. Tschöp (1,3), Timo D. Müller (1,21)*

Institute: (1) Institute for Diabetes and Obesity, Helmholtz Diabetes Center (HDC), Helmholtz Zentrum Mu?nchen und Deutsches Zentrum für Diabetesforschung (DZD), 85764 Neuherberg, (2) Division of Cardiovascular Medicine, Vanderbilt University Medical Center, Nashville, USA, (3) Abteilung für Stoffwechselerkrankungen, Medizinische Fakultät, Technische Universität Mu?nchen, (4) Section of Molecular Physiology, Department of Nutrition, Exercise and Sports, Faculty of Science, University of Copenhagen, Copenhagen, Denmark, (5) Comparative Medicine, Helmholtz Zentrum München, German Research Center for Environmental Health GmbH, Neuherberg, (6) Novo Nordisk Foundation Center for Basic Metabolic Research, Faculty of Health and Medical Sciences, University of Copenhagen, Copenhagen, Dänemark, (7) Novo Nordisk Research Center, Indianapolis, USA, (8) Institute für Klinische Mikrobiologie und Hygiene, Universitätsklinikum Regensburg, Neuherberg, (9) Department of Molecular Biosciences, The Wenner-Gren Institute, The Arrhenius Laboratories F3, Stockholm University, Stockholm, Schweden, (10) Cancer Metabolism and Signaling Networks Program, Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute, La Jolla, USA, (11) Lehrstuhl für Ernährungsphysiologie, Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan, Freising, (12) EKFZ - Else-Kröner Fresenius Zentrum für Ernährungsmedizin, Technische Universität München, Freising, (13) Department of Neuronal Control of Metabolism, Max Planck Institute for Metabolism Research, Köln, (14) Poliklinik für Endokrinologie, Diabetes und präventive Medizin (PEDP), Universitätsklinikum Köln, Köln, (15) Excellence Cluster on Cellular Stress Responses in Aging- Associated Diseases (CECAD) und Center for Molecular Medicine Cologne (CMMC), Universität Köln, Köln, (16) Werner Siemens Imaging Center, Abteilung für präklinische Pharmakologie und Radiopharmazie, Eberhard Karls Universität Tübingen, Tübingen, (17) Abteilung für Dermatologie, Eberhard Karls Universität Tübingen, Tübingen, (18) Abteilung für Diagnostische und Interventionelle Radiologie, Eberhard Karls Universitätsklinikum Tübingen, Tübingen, (19) Metabolic Disease Institute, Department of Psychiatry and Behavioral Neuroscience, University of Cincinnati, Cincinnati, USA, (20) Institut für Biologie, Universität Konstanz, Konstanz, (21) Institut für experimentelle und klinische Pharmakologie und Pharmakogenomik, Abteilung Pharmakologie, Experimentelle Therapie und Toxikologie, Eberhard Karls Universitätsklinikum Tübingen, Tübingen

Zeitschrift: Nature Communications 2020; 11(1): 2306

Land: Deutschland

Art der Veröffentlichung: Fachzeitschrift

Dokumenten-ID: 5219

Versuchsbeschreibung: Genehmigt werden die Versuche von der Regierung von Oberbayern. Die Mäuse werden an der TU München gezüchtet und gehalten. Es werden genmanipulierte Knockout-Mäuse und nicht genmanipulierte „Wildtyp“-Mäuse verwendet. Gruppen von Mäusen werden verschiedene Zellen injiziert und sie werden anschließend mit einem Virus infiziert, indem es ihnen in die Vene gespritzt wird. 24 Stunden, 7 Tage oder 3 Wochen später werden die Tiere getötet, Leber und Galle werden untersucht und andere Analysen vorgenommen.

Die Arbeit wurde u.a. finanziert von der Europäischen Union, der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), vom BMBF (Bundesministerium für Bildung und Forschung), vom Bayerischen Staatsministerium für Bildung und Kultur, Wissenschaft und Kunst, vom DKFZ (Deutsches Krebsforschungszentrum) und vom Deutschen Konsortium für Translationale Krebsforschung (DKTK).

Bereich: Immunologie

Originaltitel: PTPN2 deficiency enhances programmed T cell expansion and survival capacity of activated T cells

Autoren: Markus Flosbach (1), Susanne Oberle (2), Stefanie Scherer (1,2), Jana Zecha (3), Madlaina von Hoesslin (1), Florian Wiede (4,5), Vijaykumar Chennupati (2), Jolie Cullen (1), Markus List (6), Josch Pauling (7), Jan Baumbach (8), Bernhard Kuster (3), Tony Tiganis (4,5,9), Dietmar Zehn (1,2)*

Institute: (1)* Lehrstuhl für Tierphysiologie und Immunologie, Wissenschaftszentrum Weihenstephan, Technische Universität München, Weihenstephaner Berg 3, 85354 Freising, (2) Division of Immunology and Allergy, Department of Medicine, Lausanne University Hospital, Lausanne, Schweiz, (3) Lehrstuhl für Proteomik und Bioanalytik, Wissenschaftszentrum Weihenstephan, Technische Universität München, Freising, (4) Department of Biochemistry and Molecular Biology, Monash University, Clayton, Australien, (5) Peter MacCallum Cancer Centre, Melbourne, Australien, (6) Big Data in BioMedicine Group, Chair of Experimental Bioinformatics, Wissenschaftszentrum Weihenstephan, Technische Universität München, Freising, (7) ZD.B Junior Research Group LipiTUM, Chair of Experimental Bioinformatics, Wissenschaftszentrum Weihenstephan, Technische Universität München, Freising, (8) Lehrstuhl für experimentelle Bioinformatik, Wissenschaftszentrum Weihenstephan, Technische Universität München, Freising, (9) Monash Biomedicine Discovery Institute, Monash University, Clayton, Australien

Zeitschrift: Cell Reports 2020; 32(4): 107957

Land: Deutschland

Art der Veröffentlichung: Fachzeitschrift

Dokumenten-ID: 5218

Versuchsbeschreibung: Genehmigt werden die Versuche von der Regierung von Oberbayern. Die Mäuse entstammen der hausinternen Zucht des MPI für Psychiatrie. Es werden gentechnisch veränderte Mäuse generiert, bei denen die Funktion bestimmter Neuronen (Nervenzellen) im Vorderhirn ausgeschaltet werden kann. Die zahlreichen Tiere, die hierfür benutzt und getötet wurden, sind in der angegeben Tierzahl von 80 Mäusen nicht enthalten. Eine Woche vor Beginn der Verhaltenstests werden die Mäuse einzeln in Käfigen gehalten (Mäuse sind hochsoziale Rudeltiere). Die Verhaltenstests werden vormittags durchgeführt, also während der Ruhephase der Mäuse (Mäuse sind nachtaktiv). Morgens und nachmittags wird den Tieren Blut aus der Schwanzvene entnommen, um die Stresshormonspiegel zu bestimmen. Mit einer Gruppe von Mäusen werden folgende Verhaltenstests durchgeführt, die Angst und/oder Stress auslösen sollen:

1. Der Open Field-Test (OF): Hierbei wird eine Maus in eine Ecke einer offenen Fläche gesetzt. Die Bewegung der Maus wird beobachtet, ebenso, wie oft sie sich im inneren und äußeren Bereich der Fläche aufhält. Über diesen Test soll die Reaktion der Tiere auf eine unbekannte Umgebung analysiert werden.

2. Der Dark/Light Box-Test (DaLi): Mit diesem Test soll das Angstverhalten der Tiere untersucht werden. Die Mäuse werden in eine rechteckige Box gesetzt, die einen hellen und einen dunklen Bereich hat. Die Maus kann sich in der Box frei bewegen und es wird gezählt, wie oft sie den hellen Bereich betritt. Mäuse meiden von Natur aus Helligkeit.

3. Elevated Plus Maze-Test (EPM): Das Tier wird auf ein erhöhtes kreuzförmiges Labyrinth gesetzt, in dem sich geschlossene und offene Bereiche befinden. Es wird analysiert, wie oft sich die Maus in den offenen bzw. geschlossenen Bereichen aufhält. Mäuse fürchten sich von Natur aus vor offenen Flächen. Dies ist ein weiterer Test zur Untersuchung des Angstverhaltens der Mäuse.

4. Forced Swim-Test (FST): Über diesen Test sollen depressive Zustände bei den Tieren erfasst werden. Die Maus wird in einen mit Wasser gefüllten 2l-Behälter platziert, so dass sie keinen Kontakt zum Boden hat. 6 min. lang wird beobachtet, wie die Maus versucht, sich über Wasser zu halten und irgendwann aufgibt.

Eine weitere Gruppe an Mäusen durchläuft folgende Tests:

1. Acoustic Startle Response-Test (ASR): Die Maus wird in einen Plastikzylinder gesteckt und 5 min. lang einem Dauer-Geräuschpegel von 50 dB ausgesetzt. Anschließend wird das Tier dann 136-mal einer Reihe von lauteren Tönen in zufälliger Reihenfolge exponiert (75, 90, 105 und 115 dB). Die Bewegungen der Maus als Reaktion auf die Geräusche werden über Sensoren im Boden des Gefäßes gemessen. 2. Fear Conditioning-Test (FC): Hierbei handelt es sich um ein mehrtägiges Experiment. Die Maus wird an Tag 0 in eine Box mit Gitterboden gesteckt, nach 3 min. ertönt 20 s lang ein 80 dB lautes Geräusch, anschließend wird das Tier über die Gitterstäbe im Boden 2 s lang einem elektrischen Schock ausgesetzt. Die Maus verbleibt danach noch weitere 60 s in der Box. Am nächsten Tag (Tag 1) wird das Tier in einen Plastikzylinder gesteckt und die akustische Prozedur widerholt, wobei der Ton für 3 min. abgespielt wird und der elektrische Schock ausbleibt. Am darauffolgenden Tag (Tag 2) wird die Maus wieder in die Box mit dem Gitterboden gesteckt und der ganzen Prozedur inklusive Elektroschock ausgesetzt. Nach 30 Tagen werden die Tests von Tag 1 und 2 wiederholt. Die Stressreaktion der Maus wird erfasst, indem ausgewertet wird, ob und wie lange die Maus in eine Schockstarre verfällt.

Eine dritte Gruppe von Mäusen wird einem Test namens Chronic Social Defeat Stress Paradigm (CSDS) ausgesetzt. Hierüber werden Angstverhalten und depressive Zustände untersucht. Der Test erstreckt sich über 21 Tage. Eine Maus wird für 5 min. in einen fremden Käfig gesteckt, in dem sich bereits eine dominante Maus befindet, die ihr Revier verteidigt, so dass der Eindringling mehrmals von ihr attackiert und bekämpft wird. Nun verbleibt die fremde Maus 24 Stunden in dem Käfig der dominanten Maus, wobei die Tiere durch eine perforierte Metall-Trennwand physisch voneinander getrennt werden, den anderen jedoch noch über Geruch und Gehör wahrnehmen. Die Tiere werden auf dieselbe Weise jeden Tag einer neuen dominanten Maus ausgesetzt, wobei die Begegnungen bzgl. der Tageszeit variiert werden, um die Situation unberechenbarer für die Tiere zu machen. In der letzten Woche des CSDS werden mit den Mäusen zusätzlich 4 der oben aufgeführten Verhaltenstests (OF, FST, EPM, DaLi), sowie der Social Avoidance-Test durchgeführt. Beim letzterem wird die Maus zunächst für 2,5 min. auf einer offenen Fläche platziert, auf der sich ein leerer Käfig befindet. Anschließend wird sie für 2,5 min. dem gleichen Setup ausgesetzt, wobei sich jedoch in dem Käfig eine fremde Maus befindet. Es wird ausgewertet, wie lange sich die Maus jeweils in der Nähe des Käfigs aufhält.

Im Anschluss an die Verhaltenstests werden alle Mäuse durch Überdosis eines Narkosegases getötet und weitere Untersuchungen an Gehirnen und anderen Geweben durchgeführt, sowie Blutproben analysiert.

Die Arbeit wurde u.a. finanziert von der Max-Planck-Gesellschaft und vom BMBF (Bundesministerium für Bildung und Forschung).

Bereich: Angstverhaltensforschung, Stressforschung, Neurobiochemie

Originaltitel: Deletion of CRH from GABAergic forebrain neurons promotes stress resilience and dampens stress-induced changes in neuronal activity

Autoren: Nina Dedic (1,2), Claudia Kühne (1), Karina S. Gomes (1,3), Jakob Hartmann (2,4), Kerry J. Ressler (2), Mathias V. Schmidt (4), Jan M. Deussing (1)*

Institute: (1)* Molekulare Neurogenetik, Max-Planck-Institut für Psychiatrie, Kraepelinstr. 2-10, 80804 München, (2) Department of Psychiatry, Harvard Medical School und McLean Hospital, Belmont, USA, (3) Laboratory of Neuropsychopharmacology, Paulista State University, Araraquara, Brasilien, (4) Neurobiologie der Stressresilienz, Max-Planck-Institut für Psychiatrie, München

Zeitschrift: Frontiers in Neuroscience 2019; 13: 986

Land: Deutschland

Art der Veröffentlichung: Fachzeitschrift

Dokumenten-ID: 5217

Versuchsbeschreibung: Genehmigt werden die Versuche von der Regierung von Oberbayern (Referenznummer 55.2-1-54-2532-133-2014). Die hier verwendeten Mäuse sind frei von jeglichen Keimen und entstammen einer speziellen keimfreien Tierhaltung der TU München.

Es werden sowohl gentechnisch unveränderte (Wildtyp-) Mäuse eingesetzt als auch gentechnisch veränderte Knockout-Mäuse, die als „Modell“ für chronisch-entzündliche Darmerkrankungen dienen. Diese Tiere entwickeln aufgrund der genetischen Mutation chronische Darmentzündungen, die für die Mäuse mit starken Schmerzen verbunden sind. Zuvor aufbereitete Stuhlproben von menschlichen Spendern, die an Morbus Crohn leiden, werden keimfreien Mäusen per Schlundsonde verabreicht, um eine Besiedelung des tierischen Darms mit der menschlichen Darmflora zu erzielen. Dies geschieht einmalig oder dreimal an drei aufeinanderfolgenden Tagen (ohne Betäubung). Nach 4 Wochen werden alle Tiere auf nicht genannte Weise getötet, um diverse Untersuchungen durchzuführen.

Die Arbeit wurde finanziell unterstützt von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Leona and Harry Helmsley Charitable Trust (IBDOT Consortium).

Bereich: Gastroenterologie, Entzündungsforschung, Immunologie

Originaltitel: Integrated microbiota and metabolite profiles link Crohn’s disease to sulfur metabolism

Autoren: Amira Metwaly (1), Andreas Dunkel (2), Nadine Waldschmitt (1), Abilash Chakravarthy Durai Raj (3), Ilias Lagkouvardos (4), Ana Maria Corraliza (5), Aida Mayorgas (5), Margarita Martinez-Medina (6), Sinah Reiter (7), Michael Schloter (3), Thomas Hofmann (7), Matthieu Allez (8), Julian Panes (5), Azucena Salas (5), Dirk Haller (1,4)*

Institute: (1)* Lehrstuhl für Ernährung und Immunologie, TU München, Gregor-Mendel-Str. 2, 85354 Freising, (2) Leibniz-Institut für Lebensmittel-Systembiologie an der Technischen Universität München, Freising, (3) Helmholtz Zentrum München, Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt, München, (4) ZIEL Institute for Food and Health, TU München, Freising, (5) Inflammatory Bowel Disease Unit, Hospital Clinic de Barcelona, IDIBAPS, Barcelona, Spanien, (6) Laboratory of Molecular Microbiology, Department of Biology, Universitat de Girona, Girona, Spanien, (7) Lehrstuhl für Lebensmittelchemie und Molekulare Sensorik, TU München, Freising, (8) APHP, Hopital Saint Louis, Department of Gastroenterology, INSERM UMRS 1160, Paris Diderot, Sorbonne Paris-Cité University, Paris, Frankreich

Zeitschrift: Nature Communications 2020; 11(1): 4322

Land: Deutschland

Art der Veröffentlichung: Fachzeitschrift

Dokumenten-ID: 5216

Versuchsbeschreibung: Für die Genehmigung wird eine Kommission der Universität Freiburg angegeben (Nr.: 35-9185.81/G14-122). Die Ratten (Zuchtlinie Sprague-Dawley) stammen von Charles River in Sulzfeld. Sie werden in drei Gruppen mit jeweils 6 Tieren eingeteilt. Unter Narkose wird allen Tieren über eine Kanüle, die in die vordere Kammer des linken Auges gestochen wird, Kochsalzlösung ins Auge gespritzt. Dadurch kommt es zu einem erhöhten Augeninnendruck, gefolgt von einer Sauerstoffunterversorgung der Netzhaut. Der „Erfolg“ dieser Prozedur wird durch ein Mikroskop kontrolliert. Nach 60 Minuten wird die Kochsalzlösung wieder abgelassen. Die Tiere der 2. und 3. Gruppe werden anschließend für 60 Minuten in eine luftdichte Kammer gebracht, in der die Luft aus einem Argon-Sauerstoff-Nitrogen-Gemisch besteht. Argon ist ein Edelgas, das eine nervenschützende Funktion haben soll. Zusätzlich bekommen die Ratten der 3. Gruppe eine Stunde vor der Spritze ins Auge eine Testsubstanz in die Schwanzvene injiziert. 24 Stunden nach Ende der Versuche werden die Tiere auf nicht genannte Weise getötet und die Augen für weitere Untersuchungen entfernt. Gefördert wurden die Versuche von der Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin der Universität Freiburg.

Bereich: Augenheilkunde, Neurologie

Originaltitel: Argon reduces microglial activation and inflammatory cytokine expression in retinal ischemia/reperfusion injury

Autoren: Ulrich Goebel, Stefanie Scheid, Sashko Spassov, Nils Schallner, Jakob Wollborn, Hartmut Buerkle, Felix Ulbrich*

Institute: Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin, Universitätsklinikum Freiburg, Hugstetter Str. 55, 79106 Freiburg

Zeitschrift: Neural Regeneration Research 2021; 16(1): 192-198

Land: Deutschland

Art der Veröffentlichung: Fachzeitschrift

Dokumenten-ID: 5215

Versuchsbeschreibung: Die Versuche werden von der Behörde für Gesundheit und Verbraucherschutz in Hamburg genehmigt. Es werden Wildtyp-Mäuse, Mäuse mit einem Gendefekt und deren gesunden Geschwister verwendet. Die kranken Mäuse bilden Gelenkveränderungen wie Entzündungen, Steifheit und Knorpelabbau aus, die an Mukolipidose (seltene Erbkrankheit) beim Mensch erinnern. Mehrere Gruppen von Mäusen werden zu verschiedenen Zeitpunkten auf nicht beschriebene Weise getötet und ihre Knochen, Gelenke und Sehnen mit Bildgebung und feingeweblich untersucht.

10 männliche, 5-7 Monate alte Wildtyp-Mäuse und 7 genetisch kranke Mäuse werden Verhaltenstests unterzogen. Beim GripStrengthMeter-System werden die Mäuse am Schwanz hochgehoben und sie „dürfen“ sich mit den Vorderpfoten an einem Metallgriff festhalten, der mit einem Dynamometer zur Kraftmessung verbunden ist. Dabei werden die Tiere so lange am Schwanz hochgezogen, bis sie loslassen. Jede Maus muss diese Prozedur in 3 Sitzungen im Abstand von 45 Minuten über sich ergehen lassen. Dabei wird sie ebenfalls 3 x im Abstand von 10 Sekunden am Schwanz hochgezogen.

Im sogenannten Open Field Test werden 4-6 Monate alte Mäuse in die Ecke einer weißen 50x50 cm großen und 40 cm hohen beleuchteten Box gesetzt. 20 Minuten lang werden das Verhalten und die Bewegungsaktivität der Maus beobachtet.

Zur Testung der Koordination müssen sich Mäuse im Alter von 4, 6 und 8 Monate dem Rotarod-Test unterziehen. Dafür werden sie auf einen sich rotierenden Stab gesetzt und müssen dort balancieren ohne herunterzufallen. Zur Gewöhnung rotiert der Stab „nur“ 2 x pro Minute über 2 Minuten. Die eigentliche Testphase besteht aus 4 Sitzungen mit einem Abstand von 45 Minuten. In jeder Sitzung dreht sich der Stab 4-34 x pro Minute über 4,5 Minuten, d.h., er rotiert immer schneller. Es wird gemessen, wann die Maus herunterfällt.

Neben den Tierversuchen werden auch Mukolipidose-Patienten sowie deren Knochenmaterial, das bei Operationen anfällt, untersucht.

Die Studie wurde finanziell unterstützt von der Deutschen Forschungsgemeinschaft, dem Europäischen Forschungsrat, der Research Animal Facility und der Isotope Lab Facility des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf.

Bereich: Rheumaforschung, Arthroseforschung, Orthopädie

Originaltitel: Imbalanced cellular metabolism compromises cartilage homeostasis and joint function in a mouse model of mucolipidosis type III gamma

Autoren: Lena Marie Westermann (1) , Lutz Fleischhauer (2,3), Jonas Vogel (3) , Zsuzsa Jenei-Lanzl (4) , Nataniel Floriano Ludwig (5) , Lynn Schau (6) , Fabio Morellini (6) , Anke Baranowsky (1), Timur A. Yorgan (1) , Giorgia Di Lorenzo (1)*, Michaela Schweizer (7) , Bruna de Souza Pinheiro (8) , Nicole Ruas Guarany (9) , Fernanda Sperb-Ludwig (8) , Fernanda Visioli (10), Thiago Oliveira Silva (11), Jamie Soul (1)2, Gretl Hendrickx (1) , J. Simon Wiegert (13), Ida V. D. Schwartz (8,11), Hauke Clausen-Schaumann (3) , Frank Zaucke (4) , Thorsten Schinke (1) , Sandra Pohl (1)*, Tatyana Danyukova (1)*

Institute: (1) Institut für Osteologie und Biomechanik, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Lottestr. 59, 22529 Hamburg, (2) Forschungslabor für Experimentelle Unfallchirurgie und Regenerative Medizin, Klinik für Allgemeine, Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Klinikum der Universität München, Ludwig-Maximilians Universität, München, (3) Centrum für Angewandtes Tissue Engineering und Regenerative Medizin (Canter), Hochschule München, München, (4) Dr. Rolf M. Schwiete Forschungsbereich für Arthrose, Orthopädische Universitätsklinik Friedrichsheim, Universitätsklinikum Frankfurt am Main, Frankfurt, (5) Post-Graduate Program in Genetics and Molecular Biology, Federal University of Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brasilien, (6) Forschungsgruppe Verhaltensbiologie, Zentrum für Molekulare Neurobiologie, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Hamburg, (7) Zentrum für Molekulare Neurobiologie, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Hamburg, (8) Department of Genetics, Federal University of Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brasilien, (9) Occupational Therapy Faculty, Federal University of Pelotas, Pelotas, Brasilien, (10) Pathology Department, Federal University of Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brasilien, (11) Post-Graduate Program in Medicine: Medical Sciences, Federal University of Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brasilien, (12) Skeletal Research Group, Biosciences Institute, Newcastle University, Newcastle upon Tyne, England, (13) Forschungsgruppe Synaptische Informationsverarbeitung, Zentrum für Molekulare Neurobiologie, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Hamburg

Zeitschrift: The Company of Biologists 2020; 13: dmm046425

Land: Deutschland

Art der Veröffentlichung: Fachzeitschrift

Dokumenten-ID: 5214