PB2: Tierwohl & Tiergesundheit


Die nachhaltige Sicherung der Gesundheit und des Wohlergehens von Tieren in der Obhut des Menschen ist heute eine von Wissenschaft, Gesellschaft, Politik und Wirtschaft gleichermaßen erkannte und geforderte Aufgabe.

Im Vergleich zu Wildtieren, haben Domestikation und Zucht, limitierte Haltungsumwelten in anthropogenen Ökosystemen, ökonomisierte Leistungsanforderungen sowie veränderte Sozial- und Lebensbedingungen bei vom Menschen bewirtschafteten Tierpopulationen zu großen Veränderungen in Physiologie und Verhalten der Tiere geführt. Wird dabei das evolvierte Anpassungspotential überfordert, kann das mit problematischen Auswirkungen für die Tiere verbunden sein. Unsere Forschung an vom Menschen genutzten Tieren richtet sich deshalb auf die Aufklärung biologischer Systeme und deren Funktionen und Prozesse, die bei der physischen und psychischen Bewältigung von Herausforderungen in Nutzökosystemen im Kontext von Gesundheit und Wohlbefinden eine essentielle Rolle spielen. Dazu zählen Schlüsselelemente des Immun-, Reproduktions- und metabolen Systems sowie des Neuroendokrinums und des Verhaltens, vor allem aber die komplexen Wechselwirkungen zwischen den Systemen. Die interdisziplinär bearbeiteten Untersuchungsansätze reichen dabei von der molekularen Ebene bis zum Verhalten; angefangen von der Zelle und deren Kompartimenten, über den Organismus bis zum Sozialverband. Ziel ist es, innovative Bioindikatoren für Gesundheit und Wohlbefinden zu identifizieren und Strategien zur Prävention von Krankheiten sowie zur Verbesserung der Tiergerechtheit von Haltung, Ernährung und Management zu entwickeln.

Cluster 2.1: Etho-physiologische Adaptation und Wohlbefinden

Im Mittelpunkt des Clusters steht die Biologie des Wohlbefindens von Tieren wie Schweine, Rinder und Zwergziegen sowie seine Beschreibung, quantitative Erfassung und Verbesserung. Die Projekte des Clusters zielen ab auf die Erforschung affektiver Bewertungsmuster, kognitiver Fähigkeiten sowie individueller und sozialer Bewältigungsstrategien, die Beobachtung des Sozialverhaltens in Tiergruppen und soziale Netzwerkanalysen sowie Untersuchungen zu neuroendokrinen, immunologischen und verhaltensbiologischen Interaktionen nach psychosozialem Stress. Es sollen neue Bioindikatoren zum nicht-invasiven Stressmonitoring entwickelt und validiert sowie das Potential physiologischer Indikatoren der somatotropen Achse und ausgewählter Tryptophan-Metaboliten untersucht werden. Weiterhin soll das Cluster die methodische Plattform zur Visualisierung biologischer Netzwerke mit Hilfe von omics-Daten bilden. 

Cluster 2.2: Krankheit und Immunantwort

Hocheffiziente Strategien zur Krankheitsprävention und -kontrolle sind essentiell für die Sicherstellung von Gesundheit und Wohlergehen in Nutztierbeständen sowie von Tieren in Aquakultur. Voraussetzung  für dieses Ziel ist das Verständnis der Reaktionen des Immunsystems auf biotische und abiotische Stressoren und Pathogene sowie von Wirt-Pathogen-Interaktionen. Die Projekte innerhalb des Clusters „Krankheit und Immunantwort“ untersuchen Schlüsselfaktoren der Immunantwort – wie endogene Kompetenz/genetische Prädisposition und exogene Immunmodulatoren, um neue Bioindikatoren/-marker zu identifizieren und innovative immunmodulierende Konzepte (einschließlich bioaktiver Nährstoffe) für eine verbesserte Tiergesundheit zu entwickeln. Umfassende und komparative Untersuchungen von natürlichen Schutzbarrieren, angeborener und adaptiver Immunantwort sowie deren Wechselwirkungen mit Zell- und Organfunktionen und dem Energiemetabolismus sowie nachteilige genetische Varianten stellen weitere spezifische Forschungsthemen innerhalb des Clusters dar.

Cluster 2.3: Metabolische Gesundheit

Dieses Cluster fokussiert auf die Interaktion verschiedener Metaboliten und (patho)physiologischer Komponenten mit dem Gesundheitszustand von landwirtschaftlichen Nutztieren. In einem ersten Projekt wird die Frage adressiert, inwieweit unterschiedliche Fütterungsstrategien den Gesundheitszustand, das Wohlbefinden und die Immunantwort von Kälbern und Kühen beeinflussen können. Im erwachsenen Tier liegt ein Fokus dieses Clusters auf der Reproduktiven Fitness von Milchkühen. In einem Teilprojekt werden die molekularen Mechanismen unter dem Einfluss verschiedener metabolischer Zustände untersucht und in einem zweiten Teilprojekt die Antwort auf oxidativen Stress und oxidativ modifizierten Metaboliten im weiblichen Reproduktionstrakt von Rindern untersucht werden. Mit Hilfe eines 3D-Zellkultur-Modells aus dem Reproduktionstrakt von Sauen und Kühen werden die Morphologie und funktionellen Interaktionen des Epithels mit Hormonen, Metaboliten und Gameten untersucht. In ausgewählten Nutztiermodellen werden außerdem pleiotrope Wirkungen als Grundlage einer Genotyp-Phänotyp Interaktion untersucht. Besonderes Interesse gilt hierbei der Interaktion zwischen Energiestoffwechsel, reproduktiver Entwicklung und Lebensdauer.