Research

Funding: Projektträger Jülich (PTJ) für das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), 205.765 EUR

Project Details:
Die Ostsee dient als einzigartiges Modell-Ökosystem, in dem Topprädatoren als Frühwarnsystem für den Gesundheitszustand der Ökosysteme genutzt werden können. Im Laufe des letzten Jahrhunderts wurden die Nahrungsnetze der Ostsee durch diverse Schadstoffe, durch Jagd und Fischerei sowie Eutrophierung stark beeinflusst. Der Fokus des BaltHealth Projekts liegt daher auf der Untersuchung von räumlichen und zeitlichen Trends in Multi-Level-Nahrungsnetzen, die durch chemische Substanzen, Klimawandel und Zoonosen hervorgerufen werden sowie der Analyse deren Wechselwirkungen. Das Projekt-Konsortium, das vier Bonusländer repräsentiert, bietet eine einzigartige Synergie von ökologischer, toxikologischer und veterinärmedizinischer Expertise. Das Konsortium hat Zugriff auf modernste Einrichtungen und Techniken, sowie auf über Jahrzehnte erworbene Proben und Daten, die dafür verwendet werden, neue Indikatoren für die Tiergesundheit und den ökologischen Zustand der Ostsee zu entwickeln. Sobald die Interaktionen zwischen den wichtigsten ökologischen und kommerziellen Arten definiert worden sind, werden in separaten Arbeitspaketen der Transfer von Energie und Schadstoffen in den Nahrungsnetzen untersucht. Dabei sollen insbesondere Verbindungen zu pathologischen, immun-und endokrinen Effektbiomarkern sowie wichtige Infektionskrankheiten und Zoonosen untersucht weren. Alle Daten sollen dann in einem Modell zu den gesundheitlichen Auswirkungen der verschiedenen Stressoren auf die Nahrungsnetze der Ostsee zusammengeführt werden. Die Projektergebnisse sollen darüber hinaus neue Erkenntnisse für die Risikobewertung in den Ostseestaaten liefern und die Ergebnisse den relevanten Interessengruppen, einschließlich HELCOM, ICES, OSPAR und ASCOBANS übermittelt werden.

Results:

https://www.tiho-hannover.de/fileadmin/57_79_terr_aqua_Wildtierforschung/79_Buesum/downloads/Berichte/BALTHEALTH_Final_summary.pdf

Cooperation Partners:

BONUS Länderinstitutionen:

1. Aarhus University, Denmark (AU) - Prof. Dr. Rune Dietz

2. University of Veterinary Medicine Hannover, Germany (TIHO) - Prof. Prof. h. c. Dr. Ursula Siebert

3. Maritimas AB, Sweden (MAB) - Dr. Tero Härkönen.

4. University of Copenhagen, Denmark (UC) - Prof. Dr. Tom Gilbert

5. Stockholm University, Sweden (SU) - Prof. Dr. Cynthia de Wit

6. University of Gothenburg, Sweden (UG) - Prof. Dr. Karin Harding

7. University of Turku, Finland (UTU) - Prof. Dr. Veijo Jormalainen

8. Umeå University, Sweden (UMU) - Prof. Dr. Peter Haglund

9. Swedish museum of Natural History, Sweden (SMNH) - Dr. Anna Roos

10. Natural Resources Institute Finland, Finland (LUKE) - Dr. Kaarina Kauhala

11. Umweltbundesamt, Germany (UBA) - Dr. Jan Koschorreck

Internationale Kooperationspartner ohne Ostseeangrenzung:

12. Norwegian Institute of Nature Research, Norway (NINA) - Dr. Jan Ove Bustnes

13. University of Antwerp, Belgium (UA) - Prof. Dr. Adrian Covaci

14. Environment and Climate Change Canada, Canada (ECCC) - Prof. Dr. Rob Letcher

15. University of Connecticut, USA (UCON) - Prof. Dr. Sylvain Deguise

16. Massachusetts Institute of Technology, USA (MIT) - Prof. Dr. Jonathan Runstadler

Funding: Bundesministerium für Bildung und Forschung, 241.235 EUR

Project Details:
This sub-projekt on Campylobacter reduction along the food production chain within the Pac-Campy-Consortium aims at finding the optimal combination of the presently available measures to effectively reduce Campylobacter in chickens. This approach of a successful synergistic large scale arrangement shall reduce Campylobacter on broiler carcasses in order to improve human health in a sustainable way and according to the idea of a "One- Health" approach.The system will be tested under controlled conditions and in field trials. The effect of the applied measures on Campylobacter colonisation, resistance and pathogenicity will be monitored. This sub-project aims at closing the gap of effective measures against Campylobacter for use in commercial broiler production and livestock farming

Results:

Publikationen:

1. Peh E, Kittler S, Reich F, Kehrenberg C. Antimicrobial activity of organic acids against Campylobacter spp. and development of combinations-A synergistic effect?. PLoS One. 2020;15(9):e0239312. Published 2020 Sep 17. doi:10.1371/journal.pone.0239312

 

2. Mousavi S, Escher U, Thunhorst E, et al. Vitamin C alleviates acute enterocolitis in Campylobacter jejuni infected mice. Sci Rep. 2020;10(1):2921. Published 2020 Feb 19. doi:10.1038/s41598-020-59890-8

 

3. Mousavi S, Schmidt AM, Escher U, et al. Carvacrol ameliorates acute campylobacteriosis in a clinical murine infection model. Gut Pathog. 2020;12:2. Published 2020 Jan 8. doi:10.1186/s13099-019-0343-4

 

4. Peh E, Kittler S, Seinige D, Valero A, Kehrenberg C (2021) Adaptation of Campylobacter field isolates to propionic acid and sorbic acid is associated with fitness costs. J. Appl. Microbiol. doi: 10.1111/jam.15057

 

5. Lobo de Sà FD, Butkevych E, Nattramilarasu PK, Fromm A, Mousavi S, Moos V, Golz JC, Stingl K, Kittler S, Seinige D, Kehrenberg C, Heimesaat MM, Bereswill S, Schulzke JD, Bücker R (2019) Curcumin Mitigates Immune-Induced Epithelial Barrier Dysfunction by Campylobacter jejuni. Int. J. Mol. Sci., doi: 10.3390/ijms20194830

 

6. Heimesaat MM, Mousavi S, Escher U, Lobo de Sá FD, Peh E, Schulzke JD, Kittler S, Bücker R, Bereswill S (2020) Resveratrol alleviates acute Campylobacter jejuni induced enterocolitis in a preclinical murine intervention study. Microorganisms 8(12):1858, doi: 10.3390/microorganisms8121858

 

7. Kittler S, Shakeri G, Peh E, Plötz M (2021) A One Health perspective on a multi-hurdle approach to combat Campylobacter spp. in broiler meat. Curr Clin Micro Rpt (2021). https://doi.org/10.1007/s40588-021-00167-7

 

8. Kittler S, Steffan S, Peh E, Plötz M (2021) Phage biocontrol of Campylobacter: a One Health approach. In: Backert S, editor. Fighting Campylobacter Infections. Springer International Publishing

 

9. Gölz G, Kittler S, Malakauskas M, Alter T (2018) Survival of Campylobacter in the Food Chain and the Environment. Curr. Clin. Micro. Rpt. 5: 126, doi: 10.1007/s40588-018-0092-z

 

10. Severin Michael Steffan, Golshan Shakeri, Corinna Kehrenberg, Elisa Peh, Manfred Rohde, Madeleine Plötz, Sophie Kittler (2022) Campylobacter bacteriophage cocktail design based on an advanced selection scheme Antibiotics 2022, 11, accepted

 

 

Tagungen/Kongresse/Beiträge:

DVG Annual working group meeting on Food Hygiene Garmisch-Patenkirchen 28.9.-30.9.2021, "Campylobacter control along the food chain-quo vadis"

 

BfR-Forum on consumer protection: Bacteriophages Federal Institute for Risk assessment, Berlin, 7th-8th November 2019 "Bacteriophages to combat Campylobacter in broiler meat production"

 

DVG Annual working group meeting on Food Hygiene Garmisch-Patenkirchen 25.9.-28.9.2018, "PAC-CAMPY - Prävention and control of Campylobacter infektions: A One Health-Approach."

 

Campylobacter - enough attention payed? Center for science and information on sustainable poultry farming, Vechta, 5th December 2018 "Mitigation strategies for Campylobacter in broiler meat production"

 

Workshop Campylobacter, Arcobacter & related Organisms (CARO) 5 FU Berlin, 19th -20th October 2017 "Untersuchungen zur Anwendung von Bakteriophagen zur Reduktion von Campylobacter in der Hähnchenmast"

Funding: LVL Lebensmittel und Veterinärlabor GmbH, 115.500 EUR

Project Details:
Campylobacter ist der häufigste Erreger bakterieller Durchfallerkrankungen in Deutschland und der EU. Er ist ein kommensaler Besiedler des Hähnchendarmes und gelangt bei der Schlachtung auf den Schlachtkörper und das Hähnchenfleisch. Der Einsatz von Bakteriophagen wird im Rahmen von Minimierungsstrategien zur Reduktion von Campylobacter in der Primärproduktion von Hähnchenfleisch diskutiert. Für eine Zulassung und für den Einsatz von Bakteriophagen in der Lebensmittelproduktion ist es notwendig, eine Charakterisierung der für die Anwendung geeigneten Stämme vorzunehmen. Für die Beurteilung der Sicherheit für einen Einsatz von Bakteriophagen im Lebensmittelbereich ist es insbesondere wichtig auszuschließen, dass der Bakteriophage sein Genom in das des Wirtsbakteriums integriert. Damit würde er in den lysogenen Lebenszyklus übergehen und könnte eine Verbreitung von bakteriellen Genen begünstigen.
Im Rahmen des Projektes wurden acht neu isolierte Bakteriophagen bezüglich ihrer Stabilität, Effektivität und Genomsequenz näher charakterisiert. Vier der ausgewählten Bakteriophagen gehören dem Genus der Firehammerviren und vier dem Genus der Fletcherviren an. Diese unterscheiden sich in ihrem Wirtsspektrum und in ihrer Genomorganisation.

Results:

Publikationen:

Steffan SM, Shakeri G, Hammerl JA, Kehrenberg C, Peh E, Rohde M, Jäckel C, Plötz M, Kittler S (2021) Isolation and characterization of group III Campylobacter jejuni-specific bacteriophages from Germany and their potential use in food production. Front. Microbiol., 09 December 2021 | https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.761223

 

Severin MS, G Shakeri, C Kehrenberg, E Peh, M Rohde, M Plötz, S Kittler (2022) Campylobacter bacteriophage cocktail design based on an advanced selection scheme. Antibiotics 2022, 11(2), https://doi.org/10.3390/antibiotics11020228

 

 

Tagung/Kongresse/Beiträge:

DVG Annual working group meeting on Food Hygiene Garmisch-Patenkirchen 28.9.-30.9.2021, "Campylobacter control along the food chain-quo vadis"

Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), 113.310 EUR

Project Details:
Mesenchymal stromal cells (MSCs) represent a promising treatment approach for tendon diseases in horses. The aim of the project is to proof the effect of controlled intra-lesional treatment of naturally occuring superficial digital flexor tendon lesions with allogeneic MSCs from adipose tissue on clinical, imaging and prognostic parameters.

Results:

Burk, J., Wittenberg-Voges, L., Schubert, S., Horstmeier, C., Brehm, W., Geburek, F. Treatment of Naturally Occurring Tendon Disease with Allogeneic Multipotent Mesenchymal Stromal Cells: A Randomized, Controlled, Triple-Blinded Pilot Study in Horses. Cells. 2023 Oct 24;12(21):2513

https://www.mdpi.com/2073-4409/12/21/2513

Cooperation Partners:

Prof. Dr. Janina Burk, Justus-Liebig-Universität Gießen, Klinik für Pferde - Chirurgie u. Orthopädie

Prof. Dr. Walter Brehm, Universität Leipzig, Chirurgische Tierklinik

Funding: Ministerium für Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt, Natur und Digitalisierung, 163.677 EUR

Project Details:
The number of dead harbor porpoises in the Schleswig-Holstein waters of the North Sea and Baltic Sea increased sharply in 2016. In contrast, there is no evidence that harbor porpoise populations have also increased. Anthropogenic impacts in harbor porpoise habitat in the North and Baltic Seas continue to increase. In order to get an accurate overview of the number of dead harbor porpoises, all animals will be recorded in this project and the basic biological data (age, sex, weight, place of discovery, date of discovery as well as special features will be registered. These data are important as they will be reported to ASCOBANS, ICES, HELCOM and the IWC. Therefore, uniform and verified data sets should be produced.
Mortality rates on harbor porpoises in the North and Baltic Seas will be developed. For this purpose, a spatial intersection of the dead-found numbers with model results from flight counts 2002-2016 will be carried out.
Furthermore, freshly killed harbor porpoises in the North and Baltic Seas will be examined in detail for their health status. Histological, immunocytochemical, virological and microbiological examinations will be performed. From this, health parameters will be developed for the North Sea, which can be used for the marine protection agreement OSPAR and the Marine Protection Framework Directive.
By-catch harbor porpoises are to be handed in directly by the fishermen in order to determine the health status, age and sex composition. In addition to the stranding net, close cooperation with the fishermen, the OIC and other research institutions such as the Thünen Institute for Baltic Sea Fisheries in Rostock is envisaged for the bycatch.

Results:

Monitoring of small cetaceans and grey seals found dead

in Schleswig-Holstein

Reports to the Ministry for Energy Transition, Agriculture, Environment, Nature and Digitalisation of Schleswig-Holstein

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

Funding: Bundesministerium für Bildung und Forschung - Projektträger Jülich, Forschungszentrum Jülich GmbH, 230.611 EUR

Project Details:
Botulinumtoxin wird zur Behandlung von Krankheiten sowie in der ästhetischen Medizin eingesetzt. Obwohl Alternativen existieren, wird die Aktivität des aus C. Botulinum Kulturen gereinigten Neurotoxins meist über einen Maus-Letalitäts-Test bestimmt. Bei Vorarbeiten an der Universität Potsdam (UP) wurden neuronale Tumorzelllinien entwickelt, in denen die Stimulus-abhängige Freisetzung eines in neurosekretorische Vesikel umgeleiteten Reporterenzyms durch Botulinumtoxin gehemmt wurde. Das System ist grundsätzlichen für die Bestimmung der Botulinumtoxinaktivität geeignet, weist aber noch Nachteile auf. Die empfindlichsten Zielstrukturen des Botulinumtoxins im Menschen sind Motoneurone. Daher soll das in den Vorarbeiten entwickelte Reportersystem in transgene humane Motoneurone (MNs) eingebracht werden, die aus neuronalen (NSCs) oder induzierten pluripotenten humanen Stammzellen (hiPSCs) differenziert werden. Dazu soll an der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (Tiho) ein Differenzierungsprotokoll entwickelt werden, über welches MNs gewonnen werden, die bezüglich der Zielstrukturen für unterschiedliche Serotypen von Botulinumtoxin größtmögliche Ähnlichkeit mit primären humanen Motorneuronen aufweisen. Parallel dazu sollen an der UP transgene NSC- und hiPSC-Klone etabliert werden, in deren Genom an sicherer Stelle die Information für das in Tumorzellen etablierte Reportersystem integriert ist. Die an der Tiho etablierten optimierten Differenzierungsprotokolle sollen auf diese transgenen Linien angewandt werden. Damit könnten die Vorteile beider Systeme, die hohe Empfindlichkeit der aus Stammzellen differenzierten Neurone sowie das universell anwendbare und technisch einfache Nachweissystem in einem Testsystem kombiniert werden. Ziel ist es durch die eng verzahnte Arbeit beider Projektpartner mit ständigem Austausch der neu entwickelten Methoden und Materialien, mit diesen Zellen einen praxistauglichen Test zu entwickeln, der die Bestimmung der Aktivität von Botulinumtoxin in pharmazeutischen Zubereitungen erlaubt und ein Alternativverfahren zum Maus-Letalitäts-Assay darstellt, das am Ende des Projekts von beiden Projektpartnern parallel validiert werden muss.

Cooperation Partners:

Universität Potsdam, Institut für Ernährungswissenschaft, Abtlg. Biochemie der Ernährung

Project Details:
Es sollen epidemiologische Daten zum Atypischen Porzinen Pestivirus (APPV) in Würfen mit Zitterferkeln (Myoclonia congenita) in ferkelerzeugenden Betrieben aus der bestandsbetreuenden, tierärztlichen Praxis erhoben werden. Zudem sollen diese Daten auch in Betrieben mit Spreizferkeln (Splayleg) erfasst werden, um eine mögliche Beteiligung des Virus an dieser Symptomatik nachzuweisen.
Außerdem soll die Beteiligung des APPV an Aborten bei Sauen näher betrachtet werden, wozu Abortmaterial untersucht werden soll.
Des Weiteren soll eruiert werden, ob Ebersperma als Vektor für APPV eine Rolle spielt.

Results:

https://doi.org/10.3390/v11100880

https://doi.org/10.1038/srep27735

Funding: Fritz-Ahrberg-Stiftung, 60.000 EUR

Project Details:
Das Zubereiten von Wildfleisch bei niedrigen Gartemperaturen über vergleichsweise längere Zeiträume, das sogenannte LTLT-Verfahren (low temperature long time), gewinnt immer mehr an Bedeutung. Es wird bisher vorrangig von Köchen in der professionellen Gastronomie verwendet, aber auch der Verbraucher bedient sich zunehmend dieser schonenden Garmethode. Fleisch wird dazu bei Kerntemperaturen unter 60 °C für mehrere Stunden erhitzt. Dabei kommen sowohl die Erhitzung in Kombidämpfern, als auch die Garung im Wasserbad unter Vakuum-Verpackung zum Einsatz. Als Vorteile werden eine gesteigerte Saftigkeit durch geringere Wasserverluste, sowie ein Zartheitsgewinn durch Zerstörung kollagener Strukturen bei entsprechend langer Erhitzungsdauer, genannt. Es gibt allerdings bisher keine einheitlichen Empfehlungen bezüglich optimaler Temperatur-Zeit-Kombinationen für Wildfleisch. Zudem stellt sich die Frage der Unbedenklichkeit der gegarten Erzeugnisse hinsichtlich ihrer mikrobiologischen und parasitären Sicherheit.

Results:

"Inactivation of Listeria monocytogenes in game meat applying sous vide cooking conditions"

https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2020.108164

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0309174019311702

Funding: BMWi-ZIM, 184.000 EUR

Project Details:
Untersuchung von Betulinsäurederivaten zur lokalen Therapie des equinen Melanoms

Results:

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32845519/

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34827981/

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33151949/

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32024502/

Cooperation Partners:

Prof. R. Paschke, Biozentrum Universität Halle

Funding: AGRIA og Svensk Kennel Klub, 29.167 EUR

Project Details:
Dystocia and consequently caesarean section (c-section) is a major issue in many breeds and in brachycephalic breeds in particular. One of the non-brachycephalic breeds that has the highest frequency of c-section deliveries is the Scottish Terrier (Evans, Adams 2010) with 58% (22 of 38) of Scottish Terrier litters registered in Denmark in 2012 and 2013 being born by c-section. Fetopelvic disproportion can be due to either absolute or relative fetal oversize meaning that either the fetus is too large or the pelvis is too small for an uncomplicated birth. In cases where the pelvis is the cause it is not always the area of the pelvic inlet and outlet, which causes problems, it may instead be the proportions of the pelvis (Blood, Studdert et al. 2007, Freak 1948, Jackson 2004). A Swedish study from 1999 concluded that the reason for the high dystocia rate among Scottish Terriers is most likely a dorsoventral flattening of the pelvis causing problems (Eneroth, Linde-Forsberg et al. 1999) and our own data from 2014 (Singers 2014) confirmed this in a small Danish study. In the same project a correlation between height of the bitches at the withers and way of birth of the litters was identified with naturally whelping bitches being higher within the standard than bitches that had given birth solely by caesarean section. Additionally, puppies in c-section bitches were bigger, whereas litter size did not differ. A major limitation is the small number of animals included resulting in the lack of statistical significant differences regarding some of the results.
Consequently, our aim of the current project is to better understand the etiology of dystocia in Scottish Terriers in general and the role of dorsoventral flattening of the pelvis, but also litter and puppy size specifically. Additionally, a possible correlation between external measurements, radiographic pelvimetry and the way of delivery is to be investigated. To be able to identify significant differences between bitches that delivered naturally and those requiring c-section, we aim to include 100 dogs with known reproductive history.

Results:

https://www.researchgate.net/publication/338788675_Comparison_of_radiographic_pelvimetric_dimensions_in_Scottish_Terriers_of_different_countries