Research

Funding: DFG, 226.000 EUR

Project Details:
Viral-bakterielle Co-Infektionen: Auswirkung von Streptococcus suis auf die Influenzavirus-Infektion in differenzierten porzinen Atemwegsepithelzellen

Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 306.000 EUR

Project Details:
Für das Polyphenol Resveratrol (trans-3,5,4?-trihydroxystilben) wurden in den letzten Jahren verschiedene positive Effekte beschrieben. Neben anti-kanzerogenen und anti-inflammatorischen Effekten wurden positive Wirkungen im Zusammenhang mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen sowie Obesitas und assoziierten Erkrankungen, darunter antihyperglykämische Effekte, beobachtet. Die zu Grunde liegenden Mechanismen werden intensiv erforscht, wobei eine Vielzahl von Signalwegen durch Resveratrol beeinflusst wird.
Aufgrund eines möglichen Einsatzes von Resveratrol als Nahrungsergänzungsmittel wurde bislang im Hinblick auf die Bioverfügbarkeit die intestinale Metabolisierung von Resveratrol untersucht, es liegen jedoch wenige Studien zu Einflüssen von Resveratrol auf die intestinale Nährstoff- und Elektrolytaufnahme vor.
Am porcinen Dünndarm konnte eine signifikante Inhibition der Glucoseaufnahme durch Resveratrol in In-vitro-Versuchen nachgewiesen werden, die zumindest zum Teil unabhängig von intrazellulären Signalwegen stattzufinden scheint. Besonders im Hinblick auf eine antihyperglykämische Wirkung von Resveratrol ist dieser Befund von Bedeutung.
In diesem Projekt soll deswegen zum einen durch funktionelle Studien untersucht werden, ob neben dem intestinalen Glucosetransport weitere Elektrolyt- und Nährstofftransportsysteme durch Resveratrol beeinflusst werden.
Zum anderen soll der zu Grunde liegende Mechanismus weiter aufgeklärt werden. Unter anderem wird in der Literatur eine Resveratrol-vermittelte Aktivierung der AMP-aktivierten Proteinkinase (AMPK) als bedeutsam für seine Wirkung beschrieben. Da eine AMPK-Aktivierung laut Stand der Forschung eine Erhöhung der intestinalen Glucoseaufnahme zur Folge haben sollte, was im Gegensatz zu den o.g. Arbeiten steht, ist von Interesse, ob Resveratrol im porcinen Dünndarm überhaupt zu einer Aktivierung von AMPK führt.
Als ein möglicher Mechanismus, der trotz einer AMPK-Aktivierung zu einer Inhibition des Glucosetransportes führen könnte, ist die Beeinflussung des Membranpotentials als Triebkraft für elektrogene Transportprozesse, genauer die Beeinflussung der Leitfähigkeit von Kaliumkanälen, durch AMPK denkbar. Eine solche Beeinflussung des Membranpotentials wäre jedoch auch direkt durch Resveratrol vermittelbar. Diese Zusammenhänge werden durch funktionelle und molekularbiologische Studien untersucht.
Als Mechanismus, durch den Resveratrol unabhängig von intrazellulären Signalwegen einen Einfluss auf den Nährstofftransport ausüben könnte, soll eine Resveratrol-Transporter-Interaktion am Beispiel des Na+-abhängigen Glucosetransporters 1 untersucht werden. Auch ist eine Einlagerung von Resveratrol in die Zellmembran denkbar, die durch eine Veränderung in der Struktur von Membranmikrodomänen zu Veränderungen in den Aktivitäten intestinaler Elektrolyt- und Nährstofftransporter führen könnte, was durch molekularbiologische Methoden untersucht wird.

Results:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30309374

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29510506

Funding: DFG MA 5202/1-1;-2, 199.700 EUR

Project Details:
The project aim was to describe and characterize enteric mechanosensitive neurons and their role for sensory processing in the ENS. This was achieved using voltage sensitive dye imaging in primary cultures of guinea pig and human enteric neurons.
The idea at the basis of this project was to advance the knowledge on sensory processing in the ENS and to find novel models that apply for basic enteric neurobiology as well as for disease associated sensorimotor disorders in the gut.

Funding: Landesjägerschaft Bremen, 8.057 EUR

Project Details:
Die kontinuierliche Erfassung von Wildtierbeständen und deren Lebensraumbedingungen ist notwendige Grundlage für wissenschaftlich fundierte Aussagen zu Wildvorkommen und Bestandsentwicklungen. In Zusammenhang mit bestandsbeeinflussenden Umweltfaktoren sind populationsdynamische Abläufe und ökologische Zusammenhänge für das Ökosystem "Kulturlandschaft" darzustellen. Die langjährigen Arbeiten des IWFo auf diesem Gebiet schaffen eine solide Daten- und Kenntnislage für ein Wildtiermanagement (www.wildtiermanagement.com), in dem u.a. Handlungsempfehlungen für die jagdliche Praxis gegeben werden und eine nachhaltige Nutzung der Wildtierpopulationen überprüft und dokumentiert wird.
Die WTE in Bremen mit Aussagen zu Vorkommen und Populationsgröße mehrerer einheimischer Wildtierarten (Hase, Rebhuhn, Fuchs, Rabenvögel u.a.) wird auf der Grundlage von jährlichen Bestandsschätzungen realisiert. Mittels probater wildbiologischer Zählmethoden werden die Bestandseinschätzungen aus der WTE überprüft. Weiterführende populationsökologische Untersuchungen vertiefen die Kenntnisse über die verschiedenen Wildarten und deren umweltbedingte Einflussfaktoren.

Funding: Bundesministerium für Landwirtschaft und Ernährung, 259.000 EUR

Project Details:
Euterentzündungen (Mastitiden) sind die bedeutsamste Einzelerkrankung in der Milchviehwirtschaft. Infektionen durch Staphylokokkus aureus (S. aureus) beeinträchtigen Tierwohl und Milchgewinnung, weil sie oftmals chronisch verlaufen und die Keime nur schwer medikamentös aus dem Euter zu entfernen sind. Escherichia coli-Infektionen (E. coli) hingegen führen aufgrund des klinischen Verlaufs zu einer erheblichen Beeinträchtigung des Tierwohls, obwohl hierbei die Pathogene durch die Immunantwort der Kuh häufig aus dem Euter entfernt werden. In Voruntersuchungen wurde gezeigt, dass man über indirekte genetische Marker Kühe selektieren kann, deren Euter-Immunschutz besser als der anderer ist (Q- bzw. q-Genotypen). Es ist unklar, auf welcher Ebene der Immunfunktionen dieser Unterschied liegt. In diesem Projekt sollen daher die Ursachen dieser unterschiedlichen Abwehrkapazität im Euter breit gefächert untersucht werden, um durch die Definition von Biomarkern der Züchtung effiziente Werkzeuge an die Hand geben zu können. Holstein Friesian (HF) Färsen mit den divergenten Genotypen werden aus der aktiven HF-Population von Genombiologen des Leibniz Institut für Nutztierbiologie Dummerstorf (FBN) selektiert und in der Tierärztlichen Hochschule Hannover (TiHo) von Veterinärmedizinern der TiHo und der Ludwig-Maximilians Universität München mit E. coli und S. aureus-Modellkeimen infiziert. Die Infektionsverläufe werden klinisch und immunologisch (TiHo) analysiert. Die Abhängigkeit der S. aureus Adaptation, Invasion und Persistenz vom Genotyp des Wirts wird von der Molekularen Mikrobiologie der Universität Braunschweig untersucht, während die molekular-immunologisch ablaufendend Prozesse im FBN analysiert werden. Die Praxistauglichkeit der Ergebnisse wird zusammen mit dem Industriepartner (Förderverein für Biotechnologieforschung; FBF) bewertet und gegebenenfalls nutzbar gemacht.

Cooperation Partners:

Prof. Christa Kühn, Dumemrstorf

Prof. Zerbe, Dr. Wolfram Petzl, München

Prof. Susanne Engelmann, Braunschweig

Funding: EU-Innovative Training Network (ITN) Call: H2020-MSCA-ITN-2014, 221.000 EUR

Project Details:
IMMUNOSHAPE aims at training a new generation of scientists that will be capable of combining state of the art synthesis and screening technology to develop new lead structures for highly selective glycan based multivalent immunotherapeutics for the treatment of cancer, autoimmune diseases and allergy.

Results:

Projektergebnisse wurden u.a. publiziert in:

 

1) Monteiro & Lepenies: Myeloid C-Type Lectin Receptors in Viral Recognition and Antiviral Immunity. Viruses 2017, 9(3), pii: E59.

 

2) Artigas, Monteiro, Hinou, Nishimura, Lepenies, Garcia-Martin: Glycopeptides as Targets for Dendritic Cells: Exploring MUC1 Glycopeptides Binding Profile toward Macrophage Galactose-Type Lectin (MGL) Orthologs. J. Med. Chem. 2017, 60(21), 9012-21.

 

3) Mayer, Moeller, Monteiro, Ellrott, Josenhans, Lepenies: C-Type Lectin Receptor (CLR)-Fc Fusion Proteins As Tools to Screen for Novel CLR/Bacteria Interactions: An Exemplary Study on Preselected Campylobacter jejuni Isolates. Front. Immunol. 2018, 9, 213.

 

4) Geissner et al.: Microbe-focused glycan array screening platform. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2019, 116(6), 1958-67.

 

5) Monteiro, Schön, Ebbecke, Goethe, Ruland, Baumgärtner, Becker, Lepenies: The CARD9-Associated C-Type Lectin, Mincle, Recognizes La Crosse Virus (LACV) but Plays a Limited Role in Early Antiviral Responses against LACV. Viruses 2019, 11(3), pii: E303.

http://immunoshape.eu/

Cooperation Partners:

Consortium members from France, Germany, Italy, Netherlands, Spain, UK

Project Details:
Genetische und immunhistologische Analyse des bovinen Trophoblasten. Systematische Untersuchung der fetomaternalen Kontaktfläche zum Zeitpunkt der Implantation.

Cooperation Partners:

Prof. Kazuhiko Imakawa, Universität Tokyo, Japan

Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 195.000 EUR

Project Details:
In den Industrienationen korreliert der Konsum von rotem Fleisch mit der Inzidenz an kolorektalen Karzinomen. Es wurde gezeigt, dass rotes Fleisch im Gegensatz zu weißem Fleisch die endogene Bildung von Nitrosoverbindungen wie Nitrosylhäm und Nitrosothiolen dosisabhängig im Humandarm induziert. Da rotes Fleisch viel mehr Häm als weißes Fleisch enthält, wurde ein direkter Zusammenhang zwischen der Aufnahme von Häm und der endogenen Bildung von Nitrosoverbindungen suggeriert. In diesem Kontext wurde postuliert, dass die endogen gebildeten Nitrosoverbindungen zur Bildung von Diazoacetat führen. Diazoacetat ist wiederum in der Lage, O6-Carboxymethylguanin-Addukte zu bilden, spezifische Genmutationen hervorzurufen und letztendlich kolorektale Tumore zu induzieren. Im Rahmen dieses Projektes soll festgestellt werden, ob: 1) auf der einen Seite Nitrosoverbindungen, die bei der Inkubation von Humanfäzes mit Nitrat/Nitrit und Häm entstehen, und auf der anderen Seite Nitrosylhäm, welches im Zellkulturmedium durch die Reaktion von NO mit Häm erzeugt wird, in der Lage sind, Humandickdarmepithelzellen maligne zu transformieren; 2) die Inkubation von Humandickdarmepithelzellen mit endogen gebildeten Nitrosoverbindungen und Nitrosylhäm zur Bildung von O6-Carboxymethylguanin-Addukten führt; 3) Ki-ras-, APC- und/oder p53-Genmutationen in den maligne transformierten Humandickdarmepithelzellen auftreten; 4) die gleichzeitige Fütterung von Nitrit und Häm an Ratten zur Bildung von O6-Carboxymethylguanin-Addukten führt, Ki-ras-, APC- und/oder p53-Genmutationen induziert und präneoplastische und neoplastische Läsionen im Dickdarm und/oder Rektum der Versuchstiere hervorruft. Die geplanten Experimente sollen erstmalig zeigen, ob der oben genannte Pfad (Nitrat/Nitrit + Häm → endogen gebildete Nitrosoverbindungen → O6-Carboxymethylguanin-Addukte → Ki-ras-, APC- und/oder p53-Genmutationen) zur malignen Transformation von Humandickdarmepithelzellen führt. Das Tierexperiment soll zeigen, ob die oben genannte Folge von Ereignissen auch in vivo stattfindet.

Project Details:
Bewegungsstörungen und Lahmheiten sind bedeutende Ursachen für das vorzeitige Ausscheiden von Schweinen aus der Zucht oder Mast. Dabei spielen Klauenerkrankungen und Osteochondropathien eine dominierende Rolle. Die Untersuchungen zielen auf eine Klärung resp. besseres Verständnis der Ätiologie und Pathogenese dieser Veränderungen. Darauf basierend werden verschiedene Ansätze zur Behandlung bzw. Verhütung der betreffenden Krankheiten geprüft.

Project Details:
Ziel des Forschungsvorhabens ist die Schaffung eines transplantierbaren Nervenimplantates, welches die Regeneration peripherer Nerven untersützt oder sogar beschleunigt. Mit dem "Tissue engineering", d.h. die Züchtung von Geweben, kann man dem Ziel der Herstellung eines Nervenäquivalentes näher kommen.
In dieser Sudie soll nach verbesserten Trägermaterialien für die herstellung von Nervenimplantaten geforscht werden. In früheren Untersuchungen zeigte sich, dass Spinnfäden der Gattung <em>Nephila clavipe</em> Eigenschaften besitzen, welche die Adhäsion und die Proliferation von Zellen förderten und sich somit hervorragend für das "Tissue engineering" von Nerven eigneten.
Gegenstand dieses Projektes ist nun, ein künstliches Nervenkonstrukt aus Spinnfäden im Großtiermodell Schaf auszutesten. Dazu wird unter Narkose ein ca. 6-8 cm langes Stück des Nervus tibialis durch ein Nervenkonstrukt ersetzt. In der Kontrollgruppe wird das entfernte Stück umgedreht wieder eingesetzt (Autolog). Im weiteren Verlauf werden das Allgemeinbefinden und die Sensibilität der Schafe geprüft. Am Ende des Versuches werden die transplantierten Nerven histologisch, immunhistologisch und fluoreszenzmikroskopisch bearbeitet und ausgewertet. Die Arbeiten erfolgen in Kooperation mit der Klinik für Plastische, Hand- und Wiederherstellungschirurgie der Medizinischen Hochschule Hannover (Direktor: Prof. Dr. Vogt).

Results:

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0016990

Cooperation Partners:

Prof. Dr. P. Vogt (Projektleiter), C. Allmeling, Plastische- Hand- und Wiederherstellunschirurgie, Medizinische Hochschule Hannover