Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Methode für Hormonforschung bei Wildtieren

26.01.2015

Zur Erforschung von Wildtieren werden häufig hormonelle Abbauprodukte in Kot und Urin untersucht. Ein Forscherteam vom Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (IZW) in Berlin hat nun eine Methode entwickelt, mit der Messungen dieser Abbauprodukte in Langzeitstudien und zwischen verschiedenen Laboren verglichen werden können. Die Studie wurde jetzt im wissenschaftlichen Fachblatt „Methods in Ecology and Evolution“ veröffentlicht.

Wie lassen sich Erkenntnisse über Lebewesen gewinnen, die extrem scheu, vielleicht auch gefährlich oder nur an schwer zugänglichen Orten anzutreffen sind?


Tüpfelhyänen (Crocuta crocuta) im Ngorongoro-Krater in Tansania.

Foto: Oliver Höner/IZW

Eine bewährte Methode besteht darin, ihre „Hinterlassenschaften“ zu untersuchen. Wissenschaftler können aus Kot, Urin und Speichel heute vieles ablesen. So lassen sich beispielsweise aus Messungen der Abbauprodukte (Metabolite) von Steroidhormonen Rückschlüsse auf das soziale oder sexuelle Verhalten von Tieren ziehen.

Auch darüber, wie gefährdete Arten physiologisch auf Störungen ihres Lebensraums reagieren, das heißt, wieviel Stress sie dabei empfinden, geben Konzentrationen bestimmter Hormonrückstände in tierischen Ausscheidungen Anhaltspunkte.

Um die Konzentration von Hormonmetaboliten in Kot oder Urin zu messen, wird ein Enzymimmuntest durchgeführt. Dabei binden spezifisch entwickelte Antikörper an die gesuchten Metabolite; die Anzahl der gebundenen Antikörper liefert dann ein Maß für die Konzentration der Metabolite in einer Probe. Bestimmte Eigenschaften der Metabolite und Änderungen der Testbedingungen können die Messgenauigkeit des Enzymimmuntests beeinflussen und dazu führen, dass die gemessene Konzentration der Metabolite von der tatsächlichen Konzentration abweicht.

Solche Unterschiede können vernachlässigt werden, wenn sie bei allen Proben gleich groß sind und es auf die relativen Veränderungen der Konzentrationen ankommt, wie beispielsweise beim Einsetzen der Paarungsbereitschaft oder bei drastischen Veränderungen der Lebensumstände.

Wenn die Messgenauigkeit der Enzymimmuntests jedoch deutlich variiert, beispielsweise im Verlauf einer Langzeitstudie, bei der Messungen in verschiedenen Jahren stattfinden, sind die Ergebnisse nicht mehr vergleichbar bzw. es würden falsche Schlüsse gezogen werden. Bislang war der einzige Ausweg, alle Proben gemeinsam in einem Durchgang zu messen, was gerade bei großen Probensätzen sehr zeit- und kostenaufwendig ist. Oftmals sind Proben auch einfach nicht mehr verfügbar.

Die beiden Verhaltensökologinnen Eve Davidian und Dr. Sarah Benhaiem haben nun gemeinsam mit ihren IZW-Kollegen eine mathematische Methode entwickelt, mit der Ergebnisse von Enzymimmuntests auch dann vergleichbar sind, wenn sich die Testbedingungen verändern. Zur Validierung ihrer Methode sammelten die Forscher im Rahmen einer seit 1996 laufenden Langzeitstudie über Tüpfelhyänen knapp 500 Kotproben im Ngorongoro-Krater in Tansania.

Bei den zu mehreren Untersuchungszeitpunkten ermittelten Konzentrationen der Metabolite von Cortisol (dem sogenannten Stresshormon) war die Messgenauigkeit des Enzymimmuntests unterschiedlich. Die neue Methode ermöglichte es jedoch, aus Teilsätzen von nur 27 Proben vergleichbare Messergebnisse zu bestimmen. „Unsere Methode standardisiert die Konzentration von Hormonmetaboliten auf einfache Weise und kann für eine Vielzahl von Tierarten, Probentypen und Hormonen kostengünstig angewendet werden“, berichten die Autoren.

Die neue Methode dürfte neben der Anwendung in Langzeitstudien, die typischerweise mit großen Probenmengen operieren, besonders für internationale Gemeinschaftsprojekte interessant sein, die Laborarbeiten an verschiedenen Orten durchführen, denn in unterschiedlichen Laboren ist die Messgenauigkeit der Enzymimmuntests oft verschieden.

Damit dürfte die neue Analysemethode auch zum besseren Verständnis komplexer Prozesse beitragen, wie der Wechselwirkung zwischen Steroidhormonen, Verhaltensweisen und Krankheiten. „So können künftig noch genauere Erkenntnisse zur Erhaltung und zum Schutz von Wildtieren gewonnen werden“, betont Eve Davidian.

Publikation:
Davidian E, Benhaiem S, Courtiol A, Hofer H, Höner OP, Dehnhard M (2015): Determining hormone metabolite concentrations when enzyme immunoassay accuracy varies over time. METHODS ECOL EVOL; doi:10.1111/2041-210X.12338.
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/2041-210X.12338/abstract

Kontakt:
Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (IZW)
in Forschungsverbund Berlin e.V.
Alfred-Kowalke-Str. 17
10315 Berlin

Wissenschaftliche Fragen:
Dr Sarah Benhaiem
Tel: +49 30 51 68 520
Email: benhaiem@izw-berlin.de

Dr Oliver Höner
Tel: +49 30 51 68 516
Email: hoener@izw-berlin.de

Presseanfragen:
Steven Seet
Tel.: +49 30 5168 125
Email: seet@izw-berlin.de

Das Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (IZW) ist eine national und international renommierte Forschungseinrichtung der Leibniz-Gemeinschaft. Mit den Forschungszielen „Anpassungsfähigkeit verstehen und verbessern“ untersucht es die evolutionären Anpassungen von Wildtierpopulationen und ihre Belastungen durch den globalen Wandel und entwickelt neue Konzepte und Maßnahmen für den Artenschutz. Dafür setzt es seine breite interdisziplinäre Kompetenz in Evolutionsökologie und –genetik, Wildtierkrankheiten, Reproduktionsbiologie und –management im engen Dialog mit Interessensgruppen und der Öffentlichkeit ein. Das IZW gehört zum Forschungsverbund Berlin e.V.

Weitere Informationen:

http://www.izw-berlin.de

Karl-Heinz Karisch | Forschungsverbund Berlin e.V.

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Der erste Blick auf ein einzelnes Protein
18.01.2017 | Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, Stuttgart

nachricht Unterschiedliche Rekombinationsraten halten besonders egoistische Gene im Zaum
18.01.2017 | Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie, Plön

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Im Focus: How gut bacteria can make us ill

HZI researchers decipher infection mechanisms of Yersinia and immune responses of the host

Yersiniae cause severe intestinal infections. Studies using Yersinia pseudotuberculosis as a model organism aim to elucidate the infection mechanisms of these...

Im Focus: Interfacial Superconductivity: Magnetic and superconducting order revealed simultaneously

Researchers from the University of Hamburg in Germany, in collaboration with colleagues from the University of Aarhus in Denmark, have synthesized a new superconducting material by growing a few layers of an antiferromagnetic transition-metal chalcogenide on a bismuth-based topological insulator, both being non-superconducting materials.

While superconductivity and magnetism are generally believed to be mutually exclusive, surprisingly, in this new material, superconducting correlations...

Im Focus: Erforschung von Elementarteilchen in Materialien

Laseranregung von Semimetallen ermöglicht die Erzeugung neuartiger Quasiteilchen in Festkörpersystemen sowie ultraschnelle Schaltung zwischen verschiedenen Zuständen.

Die Untersuchung der Eigenschaften fundamentaler Teilchen in Festkörpersystemen ist ein vielversprechender Ansatz für die Quantenfeldtheorie. Quasiteilchen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

Über intelligente IT-Systeme und große Datenberge

17.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Der erste Blick auf ein einzelnes Protein

18.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Das menschliche Hirn wächst länger und funktionsspezifischer als gedacht

18.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Zur Sicherheit: Rettungsautos unterbrechen Radio

18.01.2017 | Verkehr Logistik