Research

Funding: QS Fachgesellschaft Geflügel GmbH QS Wissenschaftsfonds, 70.000 EUR

Project Details:
Epidemiological Investigations on outbreaks of Histomonosis in turkey in Germany - these investigattions aim to assess ways of pathogen entrance and conditions fa-vouring disease.

Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 391.868 EUR

Project Details:
Gill diseases seriously affect fish health and have a high negative impact on aquaculture, mainly because of the multifunctional properties of gills in fish physiology. Studies on pathogen related gill diseases are largely hampered by the lack of infection models, which exclusively affect gills. Carp edema virus (CEV), a fish-infecting pox virus, affects predominantly the gills of common carp (Cyprinus carpio). It induces a severe gill disease known as koi sleepy disease (KSD) and is fatal for the majority of infected fish.. Due to its severe effect on gills, the CEV infection causes physiological distress to infected fish and also seems to induce an impairment of the immunity. Interestingly, different strains of common carp show high (Amur carp - AS strain) or low (koi strain) resistance to this virus. Our working hypotheses propose that: (i) differential stress response/stress sensitivity might affect the outcome of KSD in koi and AS strains of carp and (ii) severe impairment of the immune response during KSD may have an impact on the general immunological status of the survivors after CEV infection.
In the present project, we will study the mechanisms underlying the differences in the resistance to CEV between AS and koi carp strains. We will also study how a CEV-induced impairment of immune response influences the susceptibility of carp to other pathogens such as the bacterium Flavobacterium branchiophilum or the viruses cyprinid herpesvirus 3 (CyHV-3) and spring viraemia of carp virus (SVCV). To study the mechanisms of the immunity diminishing we will use a "salt rescue model" which is based on the supplementation of salt (NaCl) into the tank water, which abolishes the impairment of physiology and immune responses in CEV infected fish.
The results of this project will allow us to identify the interplay of stress and immune responses in fish affected by a viral gill disease and its importance for resistance/susceptibility of fish to clinical disease. Finally, the results will allow us to expand our knowledge on important and phylogenetically conserved mechanisms regulating anti-viral immune response. In future, in-depth knowledge of such interactions will help to develop novel strategies for preventing and combating pathogen-induced gill diseases in aquaculture.

Cooperation Partners:

Krakow University, Poland

Funding: AfT e.V. (Akademie für Tiergesundheit), 24.000 EUR

Project Details:
Die Tatsache, einen erfolgreichen Zuchtrüden plötzlich und meist unbemerkt für die Zucht zu verlieren, ist beim Besitzer oftmals mit einer starken emotionalen Belastung, aber auch mit wirtschaftlichen Verlusten verbunden. Zusätzlich dazu stellt es den Tierarzt vor große Probleme: Aufgrund der meist späten Vorstellung des Rüdens ist es äußerst schwierig die auslösende Noxe rückblickend zu identifizieren und eine dementsprechende Behandlung einzuleiten. Azoospermie, das Fehlen von Spermien im Ejakulat, ist mit 34,8% der häufigste Befund bei infertilen, andrologisch geschlechtsgesunden Rüden. Sowohl beim Hund als auch bei anderen Spezies, kommt die testikuläre nicht-obstruktive Form der Azoospermie (NOA) am häufigsten vor. Die Diagnose ist mit hochgradigen histologischen Veränderungen, Infiltration von Immunzellen und dem Arrest der Spermatogenese assoziiert, was auf eine spontane autoimmun-vermittelte Orchitis (AIO) hindeutet. Die Art der beteiligten Immunzellen wurde von der AG identifiziert und die Expression von Entzündungsmarkern näher charakterisiert. Bei bereits eingetretener Infertilität ist von einer schlechten Prognose und irreversiblen Schädigung des Gewebes auszugehen. Eine Möglichkeit der Therapie oder Heilung der Erkrankung besteht bisher nicht. Grundvoraussetzung für die Bildung von gesunden Spermien im Ejakulat ist das Vorhandensein der sogenannten spermatogonial stem cells (SCCs) im Hoden. Diese Stammzellpopulation besitzt einerseits die Fähigkeit zur Selbsterneuerung und produziert andererseits sich differenzierende Tochterzellen. Aktuelle Studien beschäftigen sich mit der Verwendung von SSCs zur Behandlung von Infertilität und Fruchtbarkeitsstörungen in der Humanmedizin. Um diese Erkenntnisse auf der Rüden übertragen zu können, ist ein erster essenzieller Schritt zur Behandlung der AIO die Suche nach SSCs im entzündlich veränderten Hodengewebe.

Results:

https://scholar.google.de/scholar?hl=de&as_sdt=0%2C5&as_vis=1&q=Detection+of+spermatogonial+stem+cells+%28SSC%29+in+testicular+tissue+of+dogs+with+spontaneous+immune+mediated+orchitis&btnG=

Funding: Bundesministerium für Bildung und Forschung, 124.297 EUR

Project Details:
Das Gesamtziel des Vorhabens wird in der ebenfalls vorliegenden Verbundvorhabenbeschreibung von TBENAGER ausführlich dargestellt. In diesem Teilprojekt (TP6) soll das Infektionsmodell mit Zecken aus FSME Naturherden und Kontrollgebieten und verschiedenen FSME Virusisolaten etabliert werden. Das FSME Virus zirkuliert in der Natur in einem enzootische Übertragungszyklus zwischen Ixodes ricinus Zecken und verschiedenen Wirtstieren. Ixodes ricinus Zecken wie auch verschiedenen Wirtstieren sind Zentral-und Mitteleuropa nahezu flächendeckend verbreitet. Im Gegensatz dazu weißt die Verbreitung des FSME Virus gerade in Deutschland eine extrem fokale Herde auf. Zumeist wir das Virus in sehr begrenzenden Gebieten nachgewiesen wohingegen in umliegende Bereiche zwar Zecken jedoch kein FSME Virus gefunden wird. Daher stellt sich die Frage welche Faktoren die Verbreitung des FSME Virus begrenzen. Zur Beantwortung dieser Frage soll diesem Projekt ein Infektionsmodel erstellt werden welches Zecken aus verschiedenen FSME Naturherden und Rötelmäuse nutzt um die Interaktion von FSME Virusstämmen mit den jeweiligen Zeckenpopulationen unter Miteinbeziehung des natürlichen Reservoir Wirtes untersucht

Cooperation Partners:

PD Dr. Gerhard Dobler, Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr, München;Dr. Merle Böhmer, Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit, Oberschleißheim; Dr. Christiane Wagner-Wiening, Landesgesundheitsamt, Stuttgart; Dr. Wiebke Hellenbrand, Robert-Koch-Institut, Berlin; Prof. Ute Mackenstedt, Institut für Zoologie, Universität Hohenheim; Prof. Martin Pfeffer, Institut für Tierhygiene und Öffentliches Veterinärwesen, Leipzig; Prof. Ralph Kühn, Lehrstuhl Zoologie, Technische Universität München, Weihenstephan; Prof. Martin Beer, Institut für Virusdiagnostik, Insel Riems; Prof. Andrea Kröger, Institut für Medizinische Mikrobiologie und Krankenhaushygiene, Magdeburg;

Funding: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL), 669.373 EUR

Project Details:
Ziel des Projektes ist es, bereits vorhandene wissenschaftliche Erkenntnisse und Verfahren zur Verbesserung des Tierschutzes in der Masthühnerhaltung in die Praxis zu übertragen, deren Praxistauglichkeit zu prüfen und die Erfahrungen durch neuartige Formen und Medien für ein breites Fachpublikum aufzuarbeiten und zu demonstrieren.
Im Projekt soll geprüft werden, ob durch ein neuartiges kontinuierlich arbeitendes digitales System die Betreuung der Tierbestände unterstützt und verbessert werden kann. Ungewöhnliches Tierverhalten, Identifikation toter Tiere, feuchter Einstreu, tropfender Tränken und Grenzwertüberschreitungen wichtiger Parameter (Temperatur, Luftfeuchte, CO2, etc.) werden direkt an den Tierbetreuer gemeldet, so dass dieser zeitnahe und zielgerichtete Maßnahmen ergreifen kann. Außerdem sollen durch das System die auszuprobierenden innovativen Stallmodifikationen (Aufbaummöglichkeiten, Sandgabe) zur Verbesserung des Tierschutzes evaluiert werden.

Es ist vorgesehen das Vorhaben auf dem Lehr- und Versuchsgut Ruthe und auf insgesamt fünf bundesweit verteilten Praxisbetrieben durchzuführen.
Regelmäßige Projektreffen und digitale Medien werden zum Informationsaustausch und zur Vernetzung der teilnehmenden Landwirte genutzt. Außerdem sind Vorführungen und Schulungen sowie Veröffentlichungen in Fachzeitschriften, Internetauftritte sowie Teilnahmen an Tagungen zum Wissenstransfer vorgesehen.
Das Vorhaben ist Teil eines Verbundes. Das Verbundprojekt wird in Zusammenarbeit mit masthühnerhaltenden Praxisbetrieben durchgeführt. Für die Koordination ist die Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover federführend verantwortlich (Koordination: Prof. Dr. Distl).
Zum Projektende werden alle Ergebnisse frei zur Verfügung gestellt und auch auf dieser Homepage der MuD Tierschutz veröffentlicht. Zudem wird am Ende der Projektlaufzeit eine Abschlussveranstaltung zur Verbreitung der Ergebnisse stattfinden.

Funding: BMBF-DLR, 368.953 EUR

Project Details:
Humane Q-Fieber Erkrankungen werden durch das Bakterium Coxiella burnetii hervorgerufen. In Deutschland gehen Infektionen beim Menschen meist von infizierten Schafen während der Lammzeit aus. Betroffene Tiere scheiden bei der Geburt große Mengen an Coxiellen mit dem Fruchtwasser und der Nachgeburt aus. Durch das Einatmen erregerhaltiger Tröpfchen oder Stäube können sich auch Menschen infizieren, selbst wenn sie keinen direkten Kontakt mit den Tieren haben. Infizierte Schafe sind häufig symptomlos, bei Rind und Ziege kann die Infektion zu Aborten und Reproduktionsstörungen führen. An Q-Fieber erkrankte Personen leiden unter Fieber, Kopfschmerzen und anderen unspezifischen Symptomen. Im weiteren Verlauf kann es zu einer Lungenentzündung und in seltenen Fällen sogar zu einer Herzmuskelentzündung kommen. Bundesweit treten immer wieder örtlich begrenzte Epidemien auf.
Im Rahmen des Q-GAPS-Zoonoseverbundes werden im Teilprojekt (TP) 1 epidemiologische Studien zur Verbreitung von Coxiella burnetii in Herden kleiner Wiederkäuer durchgeführt. Scheiden- und Vorhauttupfer von Schafen und Ziegen werden mittels PCR auf erregerspezifische Gensequenzen untersucht. Diese molekularbiologische Methode identifiziert das Bakterium, bzw. Teile des Bakteriums und gibt auch Hinweise auf die Intensität der Erregerausscheidung. Parallel dazu werden auch Blutproben dieser Tiere auf Antikörper gegen Coxiella burnetii getestet. Weitere Studien beschäftigen sich mit der Ausscheidung des Erregers in milchproduzierenden Schaf- und Ziegenherden (Longitudinalstudie), den wirtschaftlichen Auswirkungen einer Coxiellen-Infektion speziell in Schafherden (Kohortenstudie) und den Effekten einer Impfung auf die Reproduktionsleistung sowie die Erregerausscheidung (Interventionsstudie) in betroffenen Herden.
Im TP 2 wird ein konzeptionelles Design für ein aktives Monitoring- und Surveillance-System (MOSS) zur Detektion und Charakterisierung von C. burnetii in Herden kleiner Wiederkäuer in Deutschland erstellt und die beste Kombination von Detektionsmethoden und Probenmatrizes für C. burnetii in Herden kleiner Wiederkäuer in Deutschland identifiziert. Außerdem werden die Anwendbarkeit eines angepassten latenten Klasse-Regressionsmodells auf diagnostische Testergebnisse von multiplen Matrizes sowie die Anwendbarkeit eines angepassten latenten Transitionsmodells auf die perpetuierte Ausscheidung von C. burnetii in Herden kleiner Wiederkäuer evaluiert. Des Weiteren wird eine Stakeholderanalyse zu den Bedürfnissen und Erwartungen von Human- und Veterinärmedizinern zu Informationen über C. burnetii durchgeführt. Gemeinsam mit Projektpartnern aus Q-GAPS werden das Risiko für das chronische Müdigkeitssyndrom nach einem Q-Fieberausbruch in der menschlichen Bevölkerung analysiert und eine Blaupause zur übergreifenden sekundären Analyse von Meldedaten von Ausbrüchen in Tierpopulationen und der menschlichen Bevölkerung erstellt.

Results:

https://q-gaps.de

Cooperation Partners:

Prof. Dr. Martin Runge, Lebensmittel- und Veterinärinstiut in Hannover (LAVES) (TP1);

PD Dr. Katja Mertens-Scholz, Friedrich-Loeffler-Institut (FLI), Institut für bakterielle Infektionen und Zoonosen (IBIZ), Nationales Referenzlabor für Q-Fieber (TP3);

Dr. Katharina Sabotta, Universitätsklinikum Jena, Institut für Medizinische Mikrobiologie (TP4);

PD Dr. Dimitrios Frangoulidis, Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr (TP5);

PD Dr. Michael R. Knittler, FLI, Institut für Immunologie (TP6);

Dr. rer. nat. Christian Berens, FLI, Institut für molekulare Pathogenese (TP6);

PD. Dr. rer. nat. Anja Lührmann, Universitätsklinikum Erlangen, Institut für Klinische Mikrobiologie Immunologie und Hygiene (TP7, Verbundkoordination);

Prof. Dr. Silke Fischer, Regierungspräsidium Stuttgart, Abt. 9 Landesgesundheitsamt

Referatsleitung 93, Allgemeine Hygiene und Infektionsschutz und Konsilliarlabor Coxiella burnetii (TP8);

Funding: Gefördert durch die Fritz-Ahrberg-Stiftung., 35.000 EUR

Project Details:
Raw cured products are popular meat products that often get their color from the addition of nitrite during aging. Here, the nitrite reacts with the myoglobin within the muscles to form red nitrosomyoglobin. In addition, the nitrite is also used to suppress the growth of undesirable microorganisms, particularly Clostridium botulinum and Listeria monocytogenes. However, free nitrite may still be present in the meat product, which can react with amines to form nitroso compounds that are harmful to health.
However, Parma ham has been produced for a long time without the addition of nitrite or nitrate, using only salt. The red color of the ham is due to the formation of zinc protoporphyrin (ZnP), which is increasingly formed during the storage of the ham for up to 15 months. In this process, iron is replaced by zinc in myoglobin, regardless of the microbiological contamination of the meat. In the study, raw hams with and without the addition of nitrite are to be produced from turkey breast muscles and pork hams. At various times over a 15-month period, starting from the raw material, meat texture parameters will be examined and microbial status determined at regular intervals throughout the aging period. After maturing, the hams are sliced, subjected to a two-week storage test, analyzed microbiologically and physicochemically and evaluated with regard to its sensory characteristics. The aim of this research project is to verify the feasibility of the production and to determine the quality of an air-dried raw ham made from turkey or pork without nitrite curing salt in comparison to raw hams containing nitrite.

Funding: MWK, 4.000.000 EUR

Project Details:
Das im letzten Jahr neu entdeckte Coronavirus SARS-CoV-2 (Betacoronavirus, Coronavirdae) verursacht
aktuell eine globale Pandemie. Die Todesrate wird aufgrund aktueller Berechnungen zwischen 0,25 %
und 12% geschätzt (Wilson et al. 2020, Mizumoto et al. 2020). Bisher gibt es keine Prophylaxe oder
Therapie gegen die durch SARS-CoV-2 verursachte Erkrankung "COVID-19". Die Herkunft von SARS-CoV2 ist bisher unbekannt, allerdings werden Fledermäuse und Schuppentiere aktuell als Überträger
diskutiert (Tsan-Yuk Lam et al. 2020). Daher sind experimentelle Tiermodelle eine effiziente, sichere,
schnelle und somit unabdingbare Basis für die Entwicklung und Testung von präventiven und
therapeutischen Maßnahmen gegen SARS-CoV-2-Infektionen beim Menschen.
Frettchen gelten als geeignete Testmodelle für die Erforschung der Pathogenese und Entwicklung von
Impfstoffen gegen das 2003 entdeckte SARS-CoV-1. SARS-CoV-1 und -2 nutzen über das virale spike (S)
Protein den Wirtszellrezeptor ACE2 (Hoffmann et al. 2020), um Wirtszellen zu infizieren. Daher werden
Frettchen bereits für die Erforschung von SARS-CoV-2 eingesetzt (Callaway 2020). Phylogenetische
Analysen des ACE2 Rezeptors (Abb. 1, Anhang 1) zeigen, dass eine enge genetische Verwandtschaft
zwischen dem ACE2 Rezeptor von Menschen und Kaninchen vorliegt, und sich somit Frettchen und
insbesondere auch Kaninchen deutlich besser für die Forschung zum SARS-CoV-2 eignen als z.B. das
häufig eingesetzte Mausmodell. Zusätzlich werden Hamster als geeignetes Modell angesehen (Cohen,
2020). Darüber hinaus sind nicht-menschliche Primaten (NHP) für die Testung von Impfstoffen von
zentraler Bedeutung, da sie die Immunantwort des Menschen am besten widerspiegeln. Ausgewählte
Wirkstoffe und Impfstoffe, die sich als geeignet und sicher in den oben genannten Tiermodellen
erwiesen haben, sollen zur abschließenden Bewertung in NHP-Modellen getestet werden.
Beim Testen von Impfstoffkandidaten und Antikörperpräparaten in Humanstudien besteht wie bei
anderen Coronaviren das Risiko einer erhöhten Anfälligkeit für SARS-CoV-2-Infektionen, was bei einer
natürlichen Infektion zu einer schwerwiegenderen Erkrankung führt. Dies kann durch eine
antikörperabhängige Verstärkung, durch verzerrte Immunantworten (z.B. durch T-Zellen) oder durch
eine Kombination solcher Mechanismen verursacht werden. Hinweise für eine solche Verstärkung
wurden bereits für Impfstoffe gegen SARS und MERS erhalten und es muss sichergestellt werden, dass
eine vergleichbare Problematik nicht bei einem Impfstoff auftritt, der zur Bekämpfung der COVID-19-
Pandemie eingesetzt wird. Daher ist es von größter Bedeutung, Tiermodelle zu etablieren, die den normale und den therapeutisch
verbesserten Krankheitsverlauf von COVID-19 für eine optimale Risikominimierung nachbilden. Daher
sollen hier schnellstmöglich ab sofort experimentelle Testmodelle im Frettchen, Kaninchen und Hamster
in den BSL-3-Laboren und auch Tierstallungen am Research Center for Emerging Infections and Zoonoses
(RIZ), sowie mit nicht-menschliche Primaten (NHP) am Primatenzentrum in Göttingen etabliert werden,
um diese Modelle für die unmittelbare Testung von neuen antiviralen Strategien und
Impfstoffentwicklungen einzusetzen. Für die Durchführung dieser Tierversuche ist ein höchstmöglicher
Standard im Sinne des Tierschutzes und der Biosicherheit erforderlich. Die beteiligten Einrichtungen
verfügen über die fachliche Expertise und auch institutionelle Voraussetzung mit modernster
Gebäudetechnologien, um diesen Standards gerecht zu werden. Damit können diese Einrichtungen mit
der Etablierung dieser Tiermodelle eine Plattform für die regionale, aber auch nationale und
internationale Forschung liefern, um schnellstmöglich die Testung von Wirkstoffen und Impfstoffen
umzusetzen.

Funding: Stiftung Naturschutz Schleswig-Holstein (StN); Ministerium für Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt, Natur und Digitalisierung des Landes Schleswig-Holstein (MELUND); Behörde für Umwelt und Energie der Freien und Hansestadt Hamburg (BUE), 109.436 EUR

Project Details:
Das Ziel des Projektes besteht darin, unter artgemäßen Bedingungen auf einer Weide festzustellen, welchen Einfluss die Schafbeweidung einer Dauergrünlandfläche mit einem hohen Anteil an Jakobs-Greiskraut auf die Vegetationszusammensetzung hat, inwieweit Greiskraut von den Schafen aufgenommen wird und inwieweit diese Aufnahme einen Einfluss auf die Tiergesundheit hat.

Project Details:
Vom zentralen Nervensystem absteigende inhibitorische Schmerzbahnen sind ein Teil des körpereigenen Systems zur Schmerzmodulation. Wird dieses System stimuliert, werden nachfolgende, schmerzhafte Reize als weniger schmerzhaft wahrgenommen, im englischen Sprachgebrauch wird das als "Diffuse noxious inhibitory control (DNIC)" bezeichnet. In der humanmedizinischen Forschung wird zur Evaluation der DNIC ein standardisierter, konditionierender Stimulus (CPM= conditioned pain modulation) eingesetzt, bevor der eigentliche Teststimulus erfolgt. Ist die DNIC intakt, wird der Teststimulus nach CPM als weniger schmerzhaft als vor/ ohne CPM wahrgenommen.
Für Labornager und in der Humanmedizin konnte gezeigt werden, dass die DNIC bei Individuen mit chronischen Schmerzen weniger stark ausgeprägt eiterhin ist für die Humanmedizin beschrieben, dass Patienten, die vor einer Operation niedrigere Werte im DNIC-Test aufweisen ein erhöhtes Risiko besitzen postoperativ an chronischen Schmerzen zu leiden
Für den Hund ist eine Technik zur Evaluierung der DNIC beschrieben. Eine systematische Evaluierung dieser Testmethodik, bezüglich Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit beim Hund wurde bisher allerdings nicht durchgeführt.
Die Überprüfung der DNIC kann zu einer besseren Typisierung des vorliegenden Schmerzphenotypes und damit zu einer besseren Anpassung einer effektiven Schmerztherapie beitragen.

Im Rahmen dieses Forschungsprojektes soll eine standardisierte Methode zur Untersuchung der absteigenden inhibitorischen Schmerzbahnen beim Hund erarbeitet und kritisch evaluiert werden.