Research

Funding: Ministerium für Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt, Natur und Digitalisierung, Schleswig-Holstein, 121.269 EUR

Project Details:
The grey seal populations in the North Sea and Baltic waters of Schleswig-Holstein continued to increase in recent years. The urgency to investigate the health status of these marine mammals is growing with the populations, due to the assumption that grey seals may play a part in the spread of infectious diseases in consequence of their migratory behaviour. This research project aims to investigate the health status and causes of death of grey seals dying in coastal waters of Schleswig-Holstein. The parasitic, viral and bacterial burden, including zoonotic infectious agents, shall be assessed in terms of potential changes. Grey seals found and transported to the ITAW for examination in the investigation period 2020 to 2023 shall be fully necropsied. Histological, parasitological, virological and microbiological investigations will be conducted. Furthermore, these data will be compared with results from previous years in order to assess the health status development. Additionally, the development of habitat utilisation and genetic composition of the grey seal populations shall be investigated and evaluated. In this process, possible changes of haul-out and pupping site use shall be analysed. The gained data will be exchanged with neighbouring countries. The Common Wadden Sea Secretariat (CWSS), the Trilateral Seal Expert Group (TSEG) as well as the HELCOM Seal Health Group for the Baltic Sea and the OSPAR Marine Mammal Expert Group play an important role here.

Results:

Berichte (PDF) Totfundmonitoring von Kleinwalen und Kegelrobben in Schleswig-Holstein

https://www.schleswig-holstein.de/DE/fachinhalte/A/artenschutz/totfundmonitoring.html

Funding: Landesbetrieb für Küstenschutz, Nationalpark und Meeresschutz Schleswig-Holstein, Tönning, 76.108 EUR

Project Details:
In the Wadden Sea of Schleswig-Holstein, harbour seals will be caught with tube nets as part of the live seal monitoring. This project will be conducted by staff of the University of Veterinary Medicine Hannover, Foundation, with the help of experienced employees of the State Office for Coastal Protection, National Park and Marine Protection Schleswig-Holstein, the seal rangers and further aides. The harbour seals will be measured and weighed. Blood, hair and faecal samples as well as bacteriological and virological swabs will be taken. Haemograms and blood chemistry will be generated. Furthermore, cytological, microbiological, virological and serological investigations will be performed with these samples. In addition, parasitological investigations for detection and species identification of parasites will be conducted as well as a pathological analysis of lesions found on the body of the animals. These investigations will be performed in cooperation with the Institute of Virology and Institute for Pathology of the University of Veterinary Medicine Hannover, Foundation, and the Institute for Hygiene and Infectious Diseases of Animals of the Justus Liebig University Giessen. Pollutants will be analysed by the University of Liège, Belgium. Beyond those investigations, seals will also be equipped with telemetry devices in the context of other research projects and doctoral theses.

Results:

Untersuchungen zum Gesundheitszustand von Seehunden in Schleswig-Holstein im Jahr 2023

Bericht an das Ministerium für Energiewende, Klimaschutz, Umwelt und Natur des Landes Schleswig-Holstein, das Ministerium für Landwirtschaft, ländliche Räume, Europa und Verbraucherschutz des Landes Schleswig-Holstein und den Landesbetrieb für Küstenschutz, Nationalpark und Meeresschutz Schleswig-Holstein

https://www.schleswig-holstein.de/DE/fachinhalte/A/artenschutz/Downloads/seehundbericht2023.pdf?__blob=publicationFile&v=2

Funding: Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie, BSH , 160.000 EUR

Project Details:
The joint research project aims to conduct the scientific accompaniment and support of the further operationalisation of the expert information network for environmental surveys of the Federal Maritime and Hydrographic Agency, MARLIN-Marine Life Investigator, in connection with the legally protected good "harbour porpoise". The focus of three work packages (FP1-3) is on quality assurance of data from environmental impact studies (FP1), evaluations from the expert information network MARLIN (FP2) as well as knowledge generation and transfer as part of the first operational utilisation of MARLIN (FP3).
FP1, scientific development of criteria for the quality assurance of data from environmental impact studies:
The first research package aims to establish a consistent quality level of the different data sources in order to be able to conduct analyses within the scope of case studies. Environmental impact study data entering the expert information network MARLIN shall be verified automatically by developing system check routine surveyed and refined by the ITAW.
FP2, scientific development of criteria for the analysis of data gained by different acquisition methods of the environmental impact studies:
The impact of offshore wind farms on the marine environment is investigated since 2002 in the context of the standard investigation concept of the Federal Maritime and Hydrographic Agency. Different methods were applied during the assessment of the legally protected good "harbour porpoise" in the environmental impact studies: ship-based and airplane-based (observer and digital flight surveys) assessments. In FP2, scientific analysis criteria shall be developed via data from these different methods and subsequently elements for new requirements using research tools.
FP3, evaluation of standard investigation concept and case study about validation of quality controlled data:
In FP3, a scientific validation of the current extent of investigation, methods and the design following StUK4 shall be conducted with regard to the harbour porpoise. Furthermore, the quality controlled data from FP1 and FP2 are supposed to be linked user friendly with further geodata in a case study.

Funding: Ministerium für Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt, Natur und Digitalisierung, 219.068 EUR

Project Details:
The harbour porpoises´ habitat in the North and Baltic Seas of Schleswig-Holstein is exposed to an increasing number of anthropogenic activities. These include offshore construction works, shipping traffic, military activities, detonation of ammunition waste, chemical and pharmaceutical pollution and fisheries as well as micro and macro debris. A strong decrease of the harbour porpoise population has been observed in the German North Sea within the framework of the monitoring program funded by the Federal Agency for Nature Conservation. The systematic population surveys indicate a decrease of harbour porpoises in the Baltic Sea as well. Furthermore, the analysis of age distribution and reproductive capacity of harbour porpoises from waters of Schleswig-Holstein shows that animals die very young and especially females only have a short life time period to reproduce.

The age distribution of the dead animals indicates that a lot of females die before or shortly after sexually maturing. Therefore, it is essential to obtain a detailed overview of biological basic data as well as pathological features. These data are fundamental, because they are passed on to ASCOBANS, ICES, HELCOM, OSPAR and IWC. The health status of recently dead harbour porpoises from the North and Baltic Seas of Schleswig-Holstein shall be investigated extensively in the context of this project. Histological, immunocytochemical, virological and microbiological examinations will be conducted. In the case of a sudden increase of dead harbour porpoises, immediate investigations shall clarify the potential causes and context. Bycaught harbour porpoises are supposed to be provided by the fishermen directly in order to assess the health status as well as age and sex distribution of the bycatch.

Funding: Die Förderung der Modell- und Demonstrationsvorhaben (MuD) Tierschutz erfolgt aus Mitteln des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) aufgrund eines Beschlusses des deutschen Bundestages. Die Projektträgerschaft erfolgt über die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE), 307.156 EUR

Project Details:
Within the framework of the Model and Demonstration Project (MuD) Animal Welfare, scientific findings and procedures for keeping turkey hens with an untrimmed beak are being transferred into practice on 6 farms with turkeys. The aim is to test their suitability for practice and to make the experiences available to a broad specialist audience. The implementation of the planned measures will be demonstrated in advance in the barns of the Research and Training Centre for Agriculture Haus Düsse. On the practical farms, the measures are to be implemented first with beak-trimmed and then, if possible, with beak-untrimmed turkey hens.

Cooperation Partners:

Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen

Johann Heinrich von Thünen-Institut

Geflügelwirtschaftsverband NRW

Funding: Bundesministerium für Bildung und Forschung, Projektträger DLR, 217.069 EUR

Project Details:
In den letzten Jahren wurden neben Arboviren, die eine ernsthafte Bedrohung für die öffentliche Gesundheit darstellen, eng verwandte Viren aus der gleichen Virusfamilie beschrieben, welche durch ihre Insektenspezifität als nicht-humanpathogen oder wirbeltierpathogen angesehen werden. Diese Apathogenität gegenüber Mensch und Wirbeltier macht die insektenspezifischen Viren zu einem interessanten Modell für Arboviren, deren Evolution und Wechselwirkung mit Vektoren. Insektenviren haben weiterhin das Potential Arbovirus-Übertragungen zu hemmen und so direkt zu einer Verbesserung der öffentlichen Gesundheit beizutragen. In dieser Studie soll eine interdisziplinäre Herangehensweise, bestehend aus virologischer, verhaltensbiologischer und ökologischer Sicht, einen Fortschritt in der Vektorkontrolle erzielen. Hierbei soll die Interaktion von Culex pipiens molestus Mücken mit Insektenviren und insektiziden Wirkstoffen näher erforscht und die Anwendbarkeit einer solchen trilateralen Interaktion in der integrierten Stechmückenbekämpfung untersucht werden.

Results:

Heinig-Hartberger, M.; Hellhammer, F.; Zöller, D.D.J.A.; Dornbusch, S.; Bergmann, S.; Vocadlova, K.; Junglen, S.; Stern, M.; Lee, K.-Z.; Becker, S.C. (2023) Culex Y Virus: A Native Virus of Culex Species Characterized In Vivo. Viruses 15: 235. https://doi.org/10.3390/v15010235

https://doi.org/10.3390/v15010235

Cooperation Partners:

Dr. Kwang-Zin Lee, Frauenhofer IME

Funding: MWK, 11.851.000 EUR

Project Details:
Carrying out an animal experiment to test monoclonal antibodies in the established hamster model at the RIZ, including applying for animal experiments, carrying out the animal experiment, virus titration and analyzes to determine the viral load in the organs, PCR analysis, histopathological examination (assay scope of 2 organs per animal).

Funding: MWK, 2.903.582 EUR

Project Details:
Development and testing of preventive and therapeutic measures against SARS-CoV-2 using experimental animal models such as ferrets, rabbits, hamsters and primates.

Funding: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), DLR-Projektträger (BMBF, Zoonosenplattform), 237.000 EUR

Project Details:
Allein in Deutschland erkranken pro Jahr über eine halbe Million Menschen an einer Lungenentzündung.
Auch in der Schweinehaltung führen Atemwegsinfektionen zu einer Krankheitslast und hohen
wirtschaftlichen Verlusten. Dabei stellt die Entstehung von resistenten Erregern neue Herausforderungen
an die Human- und Veterinärmedizin. Zur Entwicklung neuer Behandlungsstrategien ist das Verständnis
der Wirt-Erreger-Interaktionen in komplexen Ko-Infektionsmodellen elementar.
Influenza-A-Virus (IAV) Infektionen und bakterielle Ko-Infektionen sind als eine Kombination für schwere
Krankheitsverläufe bei Mensch und Schwein beschrieben. Die bakteriellen Erreger sind oftmals
Kommensale des oberen Atemtraktes und der Tonsillen. Häufig sind die Auslöser für bakterielle
Lungeninfektionen mit schwerem akutem Verlauf unklar. In unseren Vorarbeiten haben wir
interessanterweise für einige humane und porcine bakterielle Lungenerreger einen unerwarteten Phänotyp
im Zusammenhang mit DNA-Netzen ("neutrophil extracellular traps, NETs") identifiziert. Dieser spezielle
Abwehrmechanismus von Neutrophilen wird aus extrazellulären DNA-Strukturen der Neutrophilen gebildet
und ist ursprünglich als eine antimikrobielle Strategie gegen Infektionserreger beschrieben. Unsere Daten
zeigen, dass NETs einigen bakteriellen Erregern als Lieferant für Wachstumsfaktoren wie z.B. NAD dienen
und somit eine Vermehrung von NAD-abhängigen Bakterien im Wirt verbessern. Damit wird die Aussage
der antimikrobiellen Wirkung von NETs für einige Erreger in Frage gestellt. Dieser Phänotyp wird stärker,
wenn DNasen vorhanden sind, die das Grundgerüst der NETs verdauen und somit den NETs Abbau im
Wirt regulieren. Da IAV NETs induzieren können, soll die Wirt-Erreger Interaktion bei Ko-Infektionen von
IAV und bakteriellen Erregern in Mensch und Schwein mit dem Fokus auf die Rolle der NETs untersucht
werden. Die Kernfrage ist, inwiefern IAV-induzierte NETs-Bildung die Ausbreitung von bakteriellen Ko-
Infektionen triggert.

Cooperation Partners:

Prof. Dr. Barbara Kahl (Universitätsklinikum Münster (UKM), Institut für Medizinische Mikrobiologie)

Prof. Dr. Matthias Mörgelin (Colzyx AB, Lund, Schweden)

Funding: GKF - Gesellschaft für kynologische Forschung e.V., 35.000 EUR

Project Details:
Chronische Darmerkrankungen des Hundes sind häufig1 und auf Grund der multifaktoriellen Auslöser schwer zu behandeln. Die natürliche Darmflora, das intestinale Mikrobiom, trainiert das Immunsystem und scheint eine große Bedeutung in der Gesundheit des Darms sowie der Toleranz des Immunsystems zu haben. Bei chronischen Darmerkrankungen kommt es häufig zu einer Dysbiose, ein Ungleichgewicht der Darmflora.
Die Immunabwehr von Säugetieren ist ein komplexes System. Ein neu entdeckter Abwehrmechanismus der angeborenen Immunantwort sind extrazelluläre DNA-Netze. Sie werden vor allem von neutrophilen Granulozyten nach einer Stimulierung durch Botenstoffe des Körpers oder durch Krankheitserreger gebildet. Nach ihrer Aktivierung stoßen Neutrophile ihre DNA nach außen. Diese ist kombiniert mit antimikrobiellen Substanzen in der Lage Erreger zu binden, zu entschärfen und zu töten. Somit helfen diese DNA-Netze Infektionen im Körper einzugrenzen. Es wurden jedoch auch schädliche Wirkungen von DNA-Netzen bei einer unzureichenden Regulierung gezeigt. Bei ausgewählten Autoimmunerkrankungen (immunvermittelte, hämolytische Anämie), systemischen und lokalen bakteriellen Infektionen konnte beim Hund ein erhöhter Gehalt an DNA-Netzen nachgewiesen werden. Im Zusammenhang mit chronischen Darmerkrankungen ist es von großem Interesse, dass bei Mäusen und Menschen eine vermehrte Bildung von DNA-Netzen bei Kolitis nachgewiesen werden konnte.
Weiterhin kann man bei chronischen Darmerkrankungen einen Zusammenhang mit dem enteralen Mikrobiom ziehen. Inwieweit dieses von DNA-Netzen beeinflusst wird, ist derzeit ungeklärt.
Die Grundidee dieses Forschungsvorhabens ist aufzuklären, welche Rolle DNA-Netze bei chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen und in der Immunabwehr gegen bakterielle Infektionserreger des Hundes spielen oder wie sie das enterale Mikrobiom beeinflussen. Das wiederum ermöglicht Rückschlüsse auf die Entstehung und die Entwicklung neuer Ansätze für gezielte Therapien der chronischen Darmerkrankung.

Cooperation Partners:

Prof. Dr. Marcus Fulde, Freie Universität Berlin, Fachbereich Veterinärmedizin, Institut für Mikrobiologie und Tierseuchen

Prof. Dr. Jan Suchodolski, Department of Small Clinical Sciences, Texas A&M College of Veterinary Medicine & Biomedical Sciences