International Medical Services
Unsere Forschung
Unser hochmotiviertes Forschungsteam arbeitet an verschiedenen Projektschwerpunkten, welche wir im Folgenden vorstellen. Hierbei ist es uns ein Anliegen high-end Forschung unter dem Aspekt des 3R Prinzieps durchzufürhen. Das Wohlergehen von Mensch und Versuchstier ist hierbei unser höchstes Anliegen.
Klickertraining
Trainingsmethoden wie das Klickertraining haben heutzutage längst Einzug in die Versuchstierkunde gehalten. Vor allem bei Großtieren wird Training bereits häufig eingesetzt. Kleine Labornager können ebenfalls gut trainiert werden. Das Training reduziert den Stress von Mensch und Tier bei der Durchführung von Routineprozeduren wie dem Käfigwechsel aber auch in Versuchssituationen. Somit kann das Training der Versuchstiere effektiv zu qualitativ hochwertiger Forschung beitragen.
Klickertraining in Zucht und Haltung
Unser Versuchsvorhaben dient der Grundforschung und soll zu einer Förderung des Wohlhabens der Tiere beitragen. Unser Ziel ist es, depressionsassoziierte Verhaltensweisen und mögliche Stresslevel bei Mäusen mittels Klickertraining schon im Bereich der Zucht zu verringern.
Das Stress während der Trächtigkeit einen negativen Einfluss auf die Nachkommen hat, ist bereits bekannt. Es soll nun untersucht werden, ob der positive Effekt des Klickertrainings auch auf die Nachkommen übertragen werden kann. Es werden weibliche Mäuse verschiedener Stämme trainiert. Deren Nachkommen durchlaufen verschiedener Verhaltenstest, um eine Aussage über den Einfluss des Trainings auf deren Angstverhalten und Depression zu treffen. Das Stresslevel soll mittels Kortikosteron Bestimmungen untersucht werden. Ziel dieser Untersuchungen ist es, dass es zu einer Übertragung des positiven Effektes auf die Nachkommen kommt, damit diese sich einfacher, schneller und effektiver trainieren lassen. Der Aufwand des Trainings soll reduziert und das Handling für den Wissenschaftler vereinfacht werden. Wohingegen das Wohlbefinden der Tiere verbessert werden soll.
Einfluss des Trainings auf das Immun-System
In der Studie werden Mäuse mittels Klickertraining auf verschiedene Routinen innerhalb des Laboralltags vorbereitet die als Stress-auslösend beschrieben sind. Stress kann unter anserem Immun-Parameter variieren und sich somit negativ auf Forschungsergebnisse auswirken. Inwieweit das Klickertraining hier einen positiven Einfluss haben kann, wurde noch nicht hinreichend erforscht. Generell sind hier positive Effekte bekannt, jedoch können weitere Paramater zur Aufklärung des Nutzens von Klickertraining im Laboralltag und besonders auch im Hinblick auf Studien zum Immunsystem, beitragen. Als Methode wird daher innerhalb der Studie einen FACS-Analayse (engl. Fluorescence Activated Cell Sorting) durchgeführt, um den Immunstatus der Tiere zu erfassen.
Training von mongolischen Rennmäusen
Diese Studie beschädigt sich mit dem Training als Form von Enrichment in versuchstierkundlichen
Haltungen von mongolischen Rennmäusen.
Durch Handling verursachter Stress kann zu einer möglichen Quelle für unerwartete Abweichungen bei Tierexperimenten werden. Andererseits können Tiere von sanftem, kompetentem Handling sowie Training profitieren. Auch Rennmäuse, lassen sich ebensogut wie Maus und Ratte trainieren. Kann man das Wohlbefinden der Tiere steigern, wenn wir ihnen einkognitives Enrichment in Form eines Tiertrainings anbietet? Diese und weitere Fragestellungen untersuchen wir in einem aktuellen Projekt. Aufgrund positiver Erfahrung arbeiten wir auch hier mit positiven Verstärker-Training (Positiv reinforcement training PRT), unter Zuhilfenahme eines „überbrückenden“ Verstärkers, eines Klickers.
Training von Ratten
Auch für Ratten entwickeln und evaluieren wir Trainingsprogramme. Die gelerigen Tiere lassen sich gut und effektiv mittels positiver Verstärkung (positive reinfocement training, PRT) trainieren. Ratten lernen hierbei nicht nur im direkten Training sonder ebenfalls durch die Beobachtung ihrer Artgenossen beim Training.
Für die Mitarbeit im Training lassen sich die Tierer mittels weiße Schokoladencreme oder auch über den Kontakt mit dem Menschen in Form von Tickling (eine Nachahmung des Spielverhaltens der Tiere) belohnen. Ratten werden bei uns in der Haltung sowie auch in Vorbereitung auf unsere versuchstierkundlichen Kurse trainiert.
relevante Publikationen:
Introducing Clicker Training as a Cognitive Enrichment for Laboratory Mice.
Leidinger C, Herrmann F, Thöne-Reineke C, Baumgart N, Baumgart J.
J Vis Exp. 2017 Mar 6;(121). doi: 10.3791/55415.
Using Clicker Training and Social Observation to Teach Rats to Voluntarily Change Cages.
Leidinger CS, Kaiser N, Baumgart N, Baumgart J.
J Vis Exp. 2018 Oct 25;(140). doi: 10.3791/58511.
Dickmann J, Gonzalez-Uarquin F, Reichel S, et al. Clicker Training Mice for Improved Compliance in the Catwalk Test. Animals (Basel). 2022;12(24):3545. Published 2022 Dec 15. doi:10.3390/ani12243545
Einfluss von Enrichment
Enrichment kann einen wesentlichen Einfluss auf das Wohlbefinden der Versuchstiere haben. Daher ist es uns ein Anliegen, verschiedene Enrichments und deren Einfluss auf die Tiere zu untersuchen und so stetig die Lebensbedingungen in Versuchstierhaltungen noch weiter zu verbessern.
Relevante Publikationen:
Environmental enrichment prevents pup mortality in laboratory mice.
Leidinger CS, Thöne-Reineke C, Baumgart N, Baumgart J.
Lab Anim. 2018 Jan 1:23677218777536. doi: 10.1177/0023677218777536
3D Modelle - µCT Aufnahmen und 3D Druck
Zum Zweck der Aus- Fort- und Weiterbildung werden im Feld der biomedizinischen Forschung häufig Tiere genutzt. Um hier die Tierzahlen senken zu können, aber gleichzeitig den Ausbildungsstandard hoch zu halten, kann der Einsatz von 3D-gedruckten Modellen eine praktikable Lösung sein. Solche 3D Übungsmodelle werden bereits in der medizinischen Ausbildung eingesetzt und finden in den letzten Jahren, aufgrund der immer effektiveren Techniken und der breitgefächerten Angebote, immer mehr Anklang in der Versuchstierkunde. Am TARC ermöglichen uns ein modernen µCT sowie ein 3D Drucker die Herstellung verschiedener Modelle.
Ein Fokus unserer Arbeit mit 3D-Druck sind Embryomodelle von Kleinnagern, die beim Erlernen chirurgischer Techniken effektiv Tierzahlen senken können. Darüber hinaus gehend beschäftigen wir uns mit vielfältigen anderen gedruckten Modellsystemen z.B. auch beim Großtier.
Das Projekt wird unterstützt durch die GV-SOLAS Forschungsförderung.
Publikationen:
Nuber M, Gonzalez-Uarquin F, Neufurth M, Brockmann MA, Baumgart J, Baumgart N. Development of a 3D simulator for training the mouse in utero electroporation. PLoS One. 2022 Dec 14;17(12):e0279004. doi: 10.1371/journal.pone.0279004. PMID: 36516187; PMCID: PMC9749995.
3D Dummy zum Training der Phalanx distalis Amputation
Die zuverlässigste Variante Jungtiere von Mäusen, kurz nach der Geburt gleichzeitig zu Markieren und Genotypisieren ist die Amputation der Phalanx distalis. Diese Technik erfordert Erfahrungen im Umgang und dem Handling mit Jungtieren. Sicheres, akkurates und zügiges Durchführen ist die Voraussetzung um die Tiere korrekt und nachhaltig zu markieren und die Probe zu gewinnen. Um diese Technik in Ruhe erlernen und trainieren zu können, haben wir ein 3D Modell eines fünf Tage alte Mausbabys entwickelt. An diesem Modell kann die Amputation der Phalanx distalis in Ruhe und stressfrei erlernt und geübt werden. Neben der Entwicklung des Dummys haben wir einen praktischen Kurs, für in der Wissenschaft tätige Personen, durchgeführt. Im Rahmen dieses Kurses konnten die Teilnehmer*innen die Arbeit am Dummy ausprobieren und überprüfen inwieweit sich das Training an einem Dummy auf die Fehlerquote am echten Tier auswirkt.
Publikation:
A 3D-Printed Dummy for Training Distal Phalanx Amputation in Mice
Miriam Heuser, Fernando Gonzalez-Uarquin, Maximilian Nuber, Marc A. Brockmann, Jan Baumgart, Nadine Baumgart https://www.mdpi.com/2076-2615/14/8/1253
Umfrage unter Tierschutzbeauftragten und Tierschutzbeiräten für die Evaluierung der Richtlinie 2010/63/EU
Durch die Novellierung des Tierschutzgesetzes aufgrund der EU-Richtlinie 2010/63 hat sich der Arbeitsaufwand für Tierschutzbeauftragte verändert. Zudem sind die neu gegründeten Tierschutzbeiräte (resp. Ausschüsse oder Kommissionen) hinzugekommen. Häufig ist der Arbeitsaufwand größer als bereitgestellte Ressourcen.
In Zusammenarbeit mit Carolin Spicher (Fachreferent*in zum Thema Tierversuche, Menschen für Tierrechte e.V.) und Dr. Christiane Baumgartl-Simons (Mitglied der Tierschutzkommission des BMEL und RLP, stellv. Leiter*in Menschen für Tierrechte e.V.) wurde ein Fragebogen, in Anlehnung an die bereits in anderen EU-Ländern durchgeführten Umfragen, erstellt. Die durch die Umfrage gewonnenen Daten sollen in die Evaluierung der Richtlinie 2010/63/EU einfließen.
Erste Daten hierzu wurden von Carolin Spicher bereits auf dem EUSAAT Kongress 2018 präsentiert. Eine entsprechende Publikation und somit Bereitstellung der gewonnenen Daten befindet sich in Vorbereitung.
Etablierung von tierfreundlichen Lehrmethoden
Hierzu zählt sowohl unser Projekt zur Evaluation von trainierten Tieren in unseren versuchstierkundlichen Kursen, als auch die Etablierung von tierverbrauchsfreien Trainingsmethoden unterschiedlicher tierexperimenteller und tierpflegerischer Techniken. Hierbei orientieren wir uns an bereits in der humanen Chirurgie etablierten Systemen. Erste für spezielle Setups zugeschnittene Systeme befinden sich aktuell in der Testung.
Kastration von männlichen Labormäusen
Männliche Mäuse neigen zu aggresivem Verhalten gegenüber anderen männlichen Artgenossen. So müssen hin und wieder Gruppen aufgrund von Aggression getrennt werden und ältere, einzelne männliche Tiere, wie sie beispielsweise nach Trennen von Zuchtkäfigen übrigbleiben sind fast nicht mit anderen männlichen Tieren zu vergesellschaften. Die Einzelhaltung der geselligen Tiere stellt aber ebenfalls ein Tierwohl-Problem dar. Die Kastration von männlichen Mäusen ermöglicht hier auch im versuchstierkundlichen Bereich eine Vergesellschaftung ist allerdings mit den negativen Folgen des Eingriffs (Schmerzen durch die OP, Unfruchtbarkeit) verbunden.
Relevante Publikation:
Castration of adult male C57BL/6JRj mice allows for resocialization and social housing of previously single-housed males: a harm-benefit analysis.
Hohlbaum K, Leidinger C, Palme R, Erickson NA, Kemper N, Baumgart N, Baumgart J, Thöne-Reineke C
BMTW 2020, S.Artikel 19055. doi: 10.2376/0005-9366-19055