Research

Funding: DFG, 356.350 EUR

Project Details:
Marine Säugetiere sind Indikatorarten für den Gesundheitszustand des marinen Ökosystemes und durch eine Vielzahl von biotischen und abiotischen Faktoren bedroht. An der deutschen Küste zählen respiratorsche Infektionen zu den häufigsten Krankheiten in Seehunden (Phoca vitulina). Streptococcus phocae, ein bakterielles Pathogen, das als Gram-positiv, beta-hämolytisch, fakultativ anaerob, Katalase-negativ und serologisch sehr heterogen charakterisiert ist, wird dabei häufig in diesem Zusammenhang isoliert. Die molekularen Infektionsmechanismen sind allerdings kaum bekannt.
Daher ist es Ziel dieses beantragten Projektes Virulenz-assoziierte Eigenschaften wie Adhärenz, Kolonisierung, Biofilmbildung, Eindringen und cytotoxische Effekte von verschiedenen S. phocae-Stämmen, die aus Seehunden isoliert wurden, zu charakterisieren. Dazu werden Untersuchungen in zwei Modellen durchgeführt, die sich besonders gut zur Untersuchung von respiratorischen Pathogenen eignen: ?Air-Liquid-interface (ALI) Cultures? und ?Precision-Cut Lung Slices? (PCLS)? von Seehunden, die entweder selbst von frischen Kadavern entnommen werden oder von unserer Kooperationspartnerin Frau Prof. Prof. h.c. Dr. Ursula Siebert zur Verfügung gestellt werden. Beide Modelle beinhalten hoch ausdifferenzierte, primäre Lungen-Epithelzellen, die uns erlauben, natürliche Bedingungen nachzuahmen und das Pathogen unter in-vivo-nahen Bedingungen zu untersuchen. Durch den Vergleich von Phänotyp mit dem entsprechenden Genotyp sollen Pathotypen identifiziert werden, die zukünftig eine bessere Einschätzung der Epidemiologie virulenter Stämme ermöglichen. Grundlage der genotypischen Untersuchungen sind Genomsequenzen einer Sammlung verschiedener S. phocae-Stämme, die uns von einem weiteren Kooperationspartner, Herr Prof. Dr. Marcus Fulde aus Berlin zur Verfügung gestellt werden.
Die Ergebnisse aus diesem Projekt werden helfen, die molekularen Mechanismen, die zu einer Infektion von Lungen-Epithelzellen in Seehunden führen, besser zu verstehen. Dies ist besonders wichtig, da es sich bei S. phocae um ein relativ neu aufkommendes Pathogen in der Wildnis handelt, dessen mögliches zoonotisches Potential zudem noch nicht geklärt ist.

Results:

https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0296368

Cooperation Partners:

Prof. Dr. Marcus Fulde, FU Berlin, FB Veterinärmedizin

Funding: DFG, 374.360 EUR

Project Details:
Vor über einem Jahrhundert wurde der peristaltische Reflex das erste Mal beschrieben. Dabei aktivieren biochemische und mechanische Stimuli intrinsische enterische Schaltkreise und bewirken oral des Stimulus? eine exzitatorische, aboral eine inhibitorische Muskelantwort. Dieser Reflex ermöglicht einen aboral gerichteten Transport des Darminhalts und ist funktionell gekoppelt an (für den Darm charakteristische) motorische Muster, die aber nicht für den Magen gelten.
Unsere Hypothese, dass der klassische peristaltische Reflex im Magen nicht stattfindet, basiert auf folgenden Fakten: Klassische sensorische Neurone fehlen fast vollständig in der Corpusregion des Magens, wo die peristaltische Welle ihren Anfang nimmt; außerdem unterscheiden sich elektrische und synaptische Eigenschaften der gastrischen Neurone von denen des Darms. Trotz gerichteter neuronaler Schaltkreise, die aszendierend exzitatorische und deszendierend inhibitorische Reflexe in der Magenwand hervorrufen, gibt es gravierende Unterschiede zu der gerichteten Innervation des Darms: Die aszendierenden Neurone sind den deszendierenden im Magen an der Zahl überlegen und die Longitudinalmuskulatur des Magens wird vorrangig inhibitorisch innerviert. Eine Dehnung der Corpusregion bewirkt eine cholinerg vermittelte exzitatorische Muskelantwort oral des Stimulus?, aboral aber keine Relaxation. An dem Ort des Stimulus? selbst kommt es zu einem Anstieg des Muskeltonus?. Unserer Meinung nach ist dieses Phänomen essentiell für den Magen, da es eine Balance schafft zwischen der aboral gerichteten Propulsion, und somit dem Weitertransport des Inhalts zum Pylorus und der Entleerung des Magens, sowie der oral gerichteten Retropulsion mit durchmischender Funktion. Zusammengefasst kann man sagen, dass die motorischen Muster des Magens und die zu Grunde liegenden sensorisch-motorischen Schaltkreise kaum erforscht sind. Ihre Anatomie muss besser mit der Funktionalität in Verbindung gebracht werden, damit die Kreisläufe der Magenmotilität und ihre Physiologie verstanden werden können. Erst dann kann die Pathophysiologie in Form motorischer Funktionsstörungen (z.B. der funktionellen Dyspepsie) besser eingeordnet werden. Für unser Projekt planen wir die Schaltkreise zu erforschen, die für die Magenmotorik verantwortlich sind. Wir wollen sie funktionell einteilen, um zu verstehen welche enterischen Neuronengruppen beteiligt sind, wie viele Ganglien und Neurone rekrutiert werden und wie alles zeitlich abläuft im Kontext der Muskelaktivität. Als experimentelles Modell nutzen wir den Magen von Meerschweinchen, da er ein geeignetes Modell für den menschlichen Magen darstellt. Unsere Hypothese ist, dass die Magenmotilität durch multifunktionelle mechanosensitive Neuronen reguliert wird, die einen Stimulus wahrnehmen und direkt die Muskulatur aktivieren. Wir vermuten, dass die Einleitung und die Koordination der neuronalen Schaltkreise, die zu Pro- und Retropulsion führen, von dem myogenen/neurogenen Muskeltonus der stimulierten Region abhängt. Daher ist es notwendig, die Aktivitätsmuster von Neuronen und Muskulatur zu erfassen, zu lokalisieren und miteinander in Verbindung zu bringen. Dafür werden wir die Technik des Neuroimaging mit spannungs- und calciumabhängigen Farbstoffen einsetzen. Des Weiteren haben wir eine elektrophysiologische Technik entwickelt, die in der Lage ist, einen vollständigen Reflexbogen in Echtzeit zu erfassen.

Project Details:
The risk assessment tool for African swine fever (ASF traffic light)developed by the Verbund Transformationsforschung agrar Niedersachsen, University of Vechta, which is so far established in Germany and Switzerland, will be translated into Polish and applied on pig farms in Poland. The scores obtained are compared with those of German farms of the same size. Regional differences in biosecurity on pig farms are identified.

Cooperation Partners:

Barbara Grabkowsky, Verbund Transformationsforschung agrar Niedersachsen, Universität Vechta

Funding: Landesjägerschaft Bremen e.V., 10.919 EUR

Project Details:
Die Daten der Wildtiererfassung (WTE) der Hansestadt Bremen werden von der Landesjägerschaft Bremen e.V. (LJB) in Zusammenarbeit mit Landesjägerschaft Niedersachsen e.V. (LJN) erhoben. Mitarbeiter der LJN sowie der TiHo betreuen die Datenbank der WTE Niedersachsen, welche von der LJN auch der LJB für die Daten der WTE-HB zur Verfügung gestellt wird. Die LJB stellt der TiHo die Daten aus der WTE-HB für Analysen und Veröffentlichungen innerhalb dieses Forschungsprojektes zur Verfügung.
Neben deskriptiven Statistiken zur Besatzentwicklung werden mittels multivariater statistischer Analysen die beeinflussenden Faktoren ermittelt. Anhand dieser Faktoren werden Zukunftsprognosen erstellt. Welche statistischen Methoden genau zum Einsatz kommen, kann erst anhand der Datengrundlage entschieden werden.

Funding: Deutscher Jugendverband e.V., 10155 Berlin, 19.720 EUR

Project Details:
Suitability of live traps for the development of intelligent trapping systems.

Funding: Rentenbank, 629.341 EUR

Project Details:
Im Projekt OPTILITT-TRANSFER werden drainierte Bodenbereiche unmittelbar unter den Tränkelinien installiert, wodurch eine direkte Trennung von sehr feuchter Einstreu geschaffen wird. In einem weiteren Schritt werden zusätzliche Ebenen an den Wandseiten im Stall installiert. Nach bisherigen Erkenntnissen nehmen Masthühner erhöhte Flächen gerne an. Die Tiere haben mehr Platz, da sich die Besatzdichte in Relation zur Grundfläche des Stalles nicht ändert. Insbesondere in Bereichen, die für artgemäßes Verhalten (Scharren, Hudern) notwendig sind, ist eine erheblich günstigere Einstreuqualität zu erwarten. Insgesamt können durch den Ansatz substantielle Verbesserungen im Sinne der Tiergesundheit (Fußballen etc.) und des Tierwohles erreicht werden.

Cooperation Partners:

Industriepartner

Funding: Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU), 145.203 EUR

Project Details:
Eine große Herausforderung für die heimische Tierproduktion ist eine immer weitergehende Reduktion der damit einhergehenden unerwünschten Umwelteffekte. Diese gilt insbesondere bezüglich des P-Eintrags durch Düngung / Gülle in die natürliche Umwelt und der daraus resultierenden potenziellen Eutrophierung der Grund- und Oberflächenwässer. Deshalb ist bei der Nutztierfütterung eine gerade noch bedarfsdeckende P-Versorgung anzustreben, da jeder P-Überschuss im Tierfutter über die Gülle in die natürliche Umwelt eingetragen wird. Vor diesem Hintergrund stellt ein bedarfsgerechter P-Gehalt in einem bestimmten Futtermittel ein neues "Qualitätsmerkmal" dar, auf das hin die heute angebotenen Mischfutter optimiert werden.
Für eine entsprechende P-Optimierung im Tierfutter durch eine P-Abtrennung und/oder Umwandlung in tierverfügbare P-Formen wird hier exemplarisch die Kleie als ein "klassisches" Futtermittel (1,5 Mt/a in Deutschland) untersucht. Dazu sollen mithilfe unterschiedlicher biokatalytischer und/oder mechanisch-chemischer Verfahren technisch darstellbare Prozesse für die Futtermittel-Konditionierung entwickelt und diese im Rahmen integrierter Bioraffinerie-Gesamtkonzepte technisch sowie ökonomisch und ökologisch bewertet werden.

Cooperation Partners:

Institut für Technische Biokatalyse der TUHH,

Institut für Biotechnologie der RWTH,

sowie mehrere assoziierte Partner aus der Industrie

Funding: Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur, 367.220 EUR

Project Details:
In Lower Saxony, data on disease outbreaks and pathogens relevant for public health in humans, animals and food are collected and held by the Governmental Institute of Public Health of Lower Saxony (NLGA) and the Lower Saxony State Office for Consumer Protection and Food Safety (LAVES). This includes data from active and passive monitoring and surveillance systems (MOSS), but also unstructured, event-driven information like requests or reports by local authorities, media or the public.
Currently, there is no framework that enables digitally linking such information, leading to potential data misinterpretation and impairing any joint analysis. However, in order to support an overarching One Health management in Lower Saxony, the exchange of all classes of information is vital.
This project therefore aims at developing a conceptual design using underlying meta-data structures to allow targeted integration and analysis of information, and demonstrating its effectiveness. It will lead to new practical concepts which allow to exchange and use One Health data. It will also clarify the legal framework that permits scientific use of data, offering new opportunities for both the scientific community and administrative bodies. These efforts are a prerequisite for generating and establishing models of risk assessment in order to inform policy makers? decisions in risk management.
Therefore, the two key hypotheses of the Connect OHD consortium are that integration of data related to One Health from existing public health data sources
1. will improve the understanding of One Health issues, support identification of risk factors and transmission routes of zoonotic infections, and contribute to early detection of outbreaks
2. will help to develop innovative strategies to manage zoonotic infections.

Results:

Schnepf A, Hille K, van Mark G, Winkelmann T, Remm K, Kunze K, Velleuer R, Kreienbrock L., Basis for a One Health Approach?Inventory of Routine Data Collec-tions on Zoonotic Diseases in Lower Saxony, Germany. Zoonotic Dis 2024;4(1):57-73. doi:10.3390/zoonoticdis4010007

https://www.tiho-hannover.de/ibei/forschung/shiny-apps

Cooperation Partners:

Niedersächsisches Landesgesundheitsamt (NLGA), Hannover

Niedersächsisches Landesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit, Oldenburg

Funding: Else Kröner-Fresenius Stiftung, 50.000 EUR

Project Details:
Chagas Disease (CD) belongs to the Neglected Tropical Diseases and represents here the second highest illness burden. It is the third most common parasitic dis-ease worldwide, after malaria and schistosomiasis. While in the acute phase about 5% die from acute complications like inflammation of the brain or the heart, up to 40% die premature during the chronic phase. Here mainly heart-associated com-plications occur, which lead to a premature death (sudden heart death, rhythm problems, etc.) mainly in young adults of 20-30 years. Alternatively, chronic cardiac symptoms develop, leading to disabled patients, who suffer from severe heart failure problems. In Latin-America, CD is the leading cause for sudden heart death, severe cardiac arrhythmias and intractable heart failure and increases morbidity and mortality rates in 21 endemic countries. Also gastrointestinal complications occur, mainly megacolon or megaoesophagus, both life-threatening complications too.

The aim of the recent project is to improve health, health structures, surveillance and autonomy in the indigenous population of Colombia.

Results:

Kann S, Mendoza GAC, Hartmann M, Frickmann H, Kreienbrock L. Chagas Disease: Medical and ECG Related Findings in an Indigenous Population in Colombia. Trop Med Infect Dis. 2023 May 29;8(6):297 . doi: 10.3390/tropicalmed8060297

 

Bauer H, Concha Mendoza GA, Kreienbrock L, Hartmann M, Frickmann H, Kann S. Prevalence of Common Diseases in Indigenous People in Colombia. Tropical Medi-cine and Infectious Disease. 2022;7:109. doi: 10.3390/tropicalmed7060109.

 

Kann S, Concha G, Hartmann M, Köller T, Alker J, Schotte U, Kreienbrock L, Frick-mann H, Warnke P. Only Low Effects of Water Filters on the Enteric Carriage of Gastrointestinal Pathogen DNA in Colombian Indigenous People. Microorganisms 2022, 10, 658. doi:10.3390/microorganisms10030658.

 

Kann S, Dib JC, Aristizabal A, Concha Mendoza G, Soto Lacouture HD, Hartmann M, Frickmann H, Kreienbrock L. Diagnosis and Prevalence of Chagas Disease in an Indigenous Population of Colombia. Microorganisms 2022, 10, 1427 . doi:10.3390/microorganisms10071427.

 

Kann S, Hartmann M, Alker J, Hansen J, Dib JC, Aristizabal A, Concha, G, Schotte U, Kreienbrock L, Frickmann H. Seasonal Patterns of Enteric Pathogens in Colombian Indigenous People - A More Pronounced Effect on Bacteria Than on Parasites. Pathogens. 2022;11(2):214. doi:10.3390/pathogens11020214.

 

Concha G, Frickmann H, Oey A, Strengert M, Kreienbrock L, Kann S. Direct and Indirect Proof of SARS-CoV-2 Infections in Indigenous Wiwa Communities in North-Eastern Colombia-A Cross-Sectional Assessment Providing Preliminary Surveillance Data. Vaccines (Basel). 2021 Oct 1;9(10):1120. doi: 10.3390/vaccines9101120.

Cooperation Partners:

Verein für ärztlichen Dienst in Übersee - Missionsärztliches Institut Würzburg, Dr. Simone Kann

Funding: Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen des Netzwerks Nationale Universitätsmedizin über die Universität Göttingen, 30.720 EUR

Project Details:
Im Arbeitspaket AP 3 Surveillance Management und Tools soll eine Surveillance-Strategie entwickelt werden. Diese Gesamtstrategie für Surveillance in Deutschland hat early warning und pandemic preparedness zum Ziel. Dazu wird auf der Grund-lage der bestehenden UK Vernetzung und des partizipatorisch angelegten Infekti-onskontrollsystem SmICS (HiGHmed) eine Neuausrichtung für pandemische auch ohne direkten Kontakt übertragbare Infektionserreger am Beispiel SARS-CoV-2 geschaffen. Um effizient Ressourcen zu bündeln und eine einheitliche und abge-stimmte Vorgehensweise zu erzielen, werden bestehende Surveillance-Elemente des RKI/ÖGD eingebunden und weiterentwickelt.
Über die Prüfung der interoperablen Vernetzung mit Connect-One Health Data werden in der Modellregion Niedersachsen die Assoziation mit erweiterten Da-tensätzen aus Veterinärmedizin, Tierhaltung, entlang der Lebensmittelkette (TiHo, LAVES) mit Bevölkerungsdaten (NLGA) eingebracht werden können.

Cooperation Partners:

Niedersächsisches Landesgesundheitsamt (NLGA), Hannover

Niedersächsisches Landesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit, Oldenburg

Krankenhaushygiene und Infektiologie Universitätsmedizin Göttingen, Göttingen

Institut für Medizinische Informatik Universitätsmedizin Göttingen, Göttingen