Diurnale und saisonale Effekte auf Anzahl, Verteilung und Funktion von Immunzellen beim Schwein (Sus scrofa domestica) - einer tagaktiven Art

• Antragstellerin: Dr. Sonja Schmucker
• Fachliche Zuordnung: Tiermedizin ; Immunologie ; Tierzucht, Tierernährung, Tierhaltung
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 269213015

In vielen Arten unterliegt das Immunsystem diurnalen und saisonalen Rhythmen, die zu Veränderungen in der Anzahl und Funktionalität von Immunzellen und damit zu Unterschieden in der Immunreaktion bei Infektionen führen können. Eine variierende Immunkompetenz zu bestimmten Tages- und Jahreszeiten kann somit die Anfälligkeit für Krankheiten sowie die Reaktion des Organismus auf Impfungen oder Medikamentengaben beeinflussen. Tages- und jahreszeitliche Anpassungen werden maßgeblich durch die Photoperiode, also Licht/Dunkel-Verhältnisse, gesteuert. Photoperiodische Einflüsse auf Immunfunktionen wurden bisher hauptsächlich an nachtaktiven Nagern untersucht. Diese zeigen jedoch im Unterschied zu tagaktiven Spezies einen kongruenten Verlauf von Melatonin und Glucocorticoiden - zwei der Hauptmediatoren photoperiodischer Effekte auf das Immunsystem. Ergebnisse aus Studien an nachtaktiven Nagern können daher nicht zwangsläufig auf tagaktive Arten übertragen werden. Aus diesem Grund sollen im vorliegenden Forschungsvorhaben photoperiodische Einflüsse auf die Immunfunktion bei tagaktiven Spezies sowie zugrundeliegende endokrine Wirkungsmechanismen unter Verwendung des Schweins (Sus scrofa) als Modellorganismus charakterisiert werden. Fokus soll dabei auf die Analyse von photoperiodischen Effekten auf Anzahl, Verteilung und Funktion peripherer Immunzellen sowie auf die Untersuchung von rhythmischen Veränderungen in der Glucocorticoidsensitivität von Lymphozyten als ein möglicher zugrundeliegender Mechanismus gelegt werden. Um einen Einfluss der Photoperiode auf das Immunsystem tagaktiver Arten zu untersuchen, werden adulte, kastrierte Eber unter unterschiedlichen Lichtregimen gehalten, die sich nur in ihrer Dauer von entweder 12:12 Stunden Licht:Dunkelheit, 16:8 Stunden Licht:Dunkelheit (Langtag) oder 8:16 Stunden Licht:Dunkelheit (Kurztag) unterscheiden. Die Schweine werden mit Dauerkathetern versehen, die eine wiederholte Stress-freie Blutabnahme ermöglichen. Resultierende photoperiodische Effekte auf das Immunsystem werden durch eine Analyse der verschiedenen Hauptkomponenten des Immunsystems, wie angeborene und erworbene, zelluläre und humorale als auch primäre und Gedächtnisreaktionen, charakterisiert. Dafür werden sowohl immunologische in vitro als auch in vivo Verfahren eingesetzt. Die Ergebnisse der angestrebten Studie werden einen Beitrag zum Verständnis von photoperiodischen Einflüssen auf Immunkompetenz und mögliche Konsequenzen für Krankheitsanfälligkeit von tagaktiven Organismen leisten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen