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 Wie Reize auf dem Weg ins Bewusstsein versickern
22.09.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Lebendiges Gewebe aus dem Drucker
22.09.2017 | Universitätsklinikum Freiburg

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: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie