Research

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

Funding: Förderverein Bioökonomieforschung (FBF e.V.), 42.500 EUR

Project Details:
Der Langzeitkontakt von Spermatozoen mit hohen Konzentrationen an autologem Seminalplasma (SP) kann kritisch für die Qualität von flüssigkonserviertem Ebersperma sein. Dabei besteht eine Interaktion zwischen Spermien- und Seminalplasmakonzentration mit einfluss auf die Spermienmotilität und andere Qualitätsparameter. Das Ziel dieser Studie lag in der Untersuchung, ob eine eberspezifische Toleranz von Spermatozoen für autologes SP in flüssigkonservierten und für 144 h bei 17 °C gelagerten Besamungsportionen besteht. Weitere Ziele lagen in der Identifizierung von potenziellen Biomarkern im SP mittels Proteomics und Lipidomics sowie in der Untersuchung von Kompensationsmöglichkeiten für den schädigenden SP-Effekt auf langzeitkonservierte Spermien.

Results:

Höfner,L et al. (2020):Tolerance of stored boar spermatozoa to autologous seminal plasma: a proteomic and lipidomic approach

International Journal of Molecular Science 2020, 21(18), 6474

https://doi.org/10.3390/ijms21186474

 

Höfner L et al. (2020): The role of seminal plasma in the liquid storage of spermatozoa Animal Reproduction Science 2020 (220) 106290, https://doi.org/10.1016/j.anireprosci.2020.106290

 

Luther,A-M & D. Waberski (2019):In vitro aging of boar spermatozoa: role of sperm proximity and seminal plasma.

Andrology 7, 382-390

https://doi.org/10.3390/ijms21186474; https://doi.org/10.1016/j.anireprosci.2020.106290;

Cooperation Partners:

Labor für funktionelle Genomanalyse (LAFUGA), Gen Center; Ludwig-Maximilians-Universität München;

Paul Langerhans Institut Dresden, Helmholtz Zentrum München, Technische Universität Dresden;

Deutsches Zentrum für Diabetes Forschung (DZD e.V.), Neuherberg

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: QS-Wissenschaftsfonds, 21.000 EUR

Project Details:
Campylobacter ist ein bedeutender Infektionserreger beim Menschen. Mit ca. 70.000 gemeldeten Erkrankungen handelt es sich aktuell um den bedeutendsten bakteriellen Lebensmittelinfektionserreger. Geflügel- und Geflügelfleisch wird als wichtigste Quelle für die Erreger der Campylobacteriose des Menschen angesehen. In dem Projekt werden Kulturen aus Lebensmitteln und Masthühnern auf ihre Hemmwirkung gegenüber Campylobacter untersucht, um so Kandidaten für den Einsatz in Minimierungsstrategien entlang der Lebensmittelkette identifizieren zu können. Es wurden jeweils etwa 50 Isolate aus den Gruppen der sporenbildenden Bakterien, milchsäurebildenden Bakterien und der Spezies E. coli auf ihre Hemmwirkung untersucht. Die bisher bekannten Labormethoden für die Auswahl wurden weiterentwickelt. Um die ausgewählten, wirksamen Kulturen zukünftig in der Lebensmittelkette anwenden zu können, sind weitere Forschungsarbeiten notwendig.

Results:

https://www.q-s.de/services/files/qs-wissenschaftsfonds/Antimikrobielle%20Wirkung%20von%20Lebensmittel-Kulturen%20auf%20Campy.pdf

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: 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

Funding: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung, 158.227 EUR

Project Details:
Im Rahmen des Projektes wird ein neuartiges Haltungskonzeptes für Mastgeflügel entwickelt werden, welches durch eine neue Technologie die direkte Abfuhr des Kotes in Teilbereichen und durch gezielte Verbesserung des Einstreubereichs die Hygiene im Stall erhöhen und das Infektions- und Rekontaminationsrisiko während der Mast senken soll. Im Hinblick auf eine bessere Tiergesundheit wird somit ermöglicht, den Antibiotika-Einsatz während der Mast zu reduzieren. Die verbesserte Hygiene und der verringerte Antibiotikaeinsatz führen zum einen zur Reduzierung der Entstehungswahrscheinlichkeit von Resistenzen zum anderen wird das Kreuzkontaminationsrisiko in die menschliche Nahrungsmittelkette gesenkt. Darüber hinaus sinkt die Konzentration antibiotikaresistenter Keime im Kot und reduziert somit die Ausbreitung dieser Keime bei Ausbringung auf die landwirtschaftlichen Flächen. Die zu erwartenden positiven Effekte auf die Tiergesundheit, das Wohlbefinden, die Hygiene, die Emissionen/Umwelt (Ressourcenschonung), die Kreuzkontamination in die Nahrungsmittelkette sowie die erhöhte Leistung/Ökonomie werden im Vergleich zu einem konventionellen Haltungsverfahren am Beispiel der Broilermast untersucht und bewertet.

Gefördert durch die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages.

Results:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2451943X20300284

Cooperation Partners:

Hölscher + Leuschner GmbH&Co.KG

Universität Bonn, Institut für Landtechnik

Funding: Europäische Innovationspartnerschaft "Produktivität und Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft" (EIP Agri), 329.014 EUR

Project Details:
The aim of this study is to develop an innovative housing system for fattening rabbits according to the new German legal requirements for rabbit housing. The housing system provides also some additional elements and structures that are suitable for enriching the rabbits' environment. The aim is to create a housing system that improves animal welfare in fattening rabbits and reduces environmental pollution (emissions) from rabbit farming.

Results:

https://www.mdpi.com/2076-2615/9/9/650/htm

Cooperation Partners:

Detlef und Marvin Kreye Agrar GbR

Landwirtschaftskammer Niedersachsen

Project Details:
PhD-project of Erika Hilbold: In a previous microarray study from our group (Giese et al. 2012), testes of 8 day old SCCx43KO mice were compared to their wild type (WT) littermates to detect possible signalling pathways and molecular mechanisms leading to the testicular phenotype in adult SCCx43KO mice and to their failure to initiate spermatogenesis. Microarray analysis revealed that about 650 genes were significantly regulated in testes of SCCx43KO mice. The majority of the altered genes were GC-specific and essential for mitotic and meiotic progression of spermatogenesis, including Stra8, Dazl and members of the DM (dsx and map-3) gene family. Other altered genes could be associated with transcription, metabolism, cell migration and cytoskeleton organization. These data show that deletion of Cx43 in SC leads to multiple alterations of gene expression in prepubertal mice and primarily affects GCs. The candidate genes could represent helpful markers for investigators exploring human testicular biopsies from patients showing corresponding spermatogenic deficiencies and for studying the molecular mechanisms of human male sterility.
The aim of the present study is to further analyze the molecular mechanisms and possible signalling pathway(s) by which deletion of cx43 in prepubertal SC prevents germ cell proliferation, initiation and progression of spermatogenesis resulting in the observed phenotype in the adult SCCx43KO-/- mice.
For that purpose, the testicular gene expression profiles of 8, 10 and 12 day old WT and SCCx43KO-/- mice/littermates (n = 3 per age and genotype) will be compared using the TiHo-based NGS technology (in cooperation with Prof. Distl, Prof. Jung, Dr. Metzger) Altered candidate genes from SCCx43KO-/- mice will be investigated in corresponding deficiencies using human testicular biopsies (Cooperation with Prof. Bergmann, JLU Gießen).

Results:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/andr.12617

Cooperation Partners:

Prof. Dr. Martin Bergmann, JLU Giessen