Research

Funding: BMBF- DLR, 777.636 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 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.

Cooperation Partners:

Prof. Dr. Martin Runge, VEterinärinstitut Hannover, LAVES Niedersachsen

Funding: BMBF, 252.832 EUR

Project Details:
Recent studies show that TBE is emerging in Central and Western Europe, but the true medical importance is not known. The causative agent, TBE virus, is thought be cycled between the vector tick and the natural rodent host in foci of very limited size. The ecological basis for this is unknown, but recently described variation of TBEV strains with regard to pathogenicity may influence vector-host-virus interaction as well as disease severity. TBE patients and controls will provide information on disease severity and risk factors to the public health authorities. We will identify natural foci and study ecological characteristics and transmission dynamics. We will analyse virological and ecological data to permit better prediction of future TBE emergence and to identify possibilities for altering ecological foci to decrease human TBE risk. Genetic data from vectors and hosts and experimental studies on transmission as well as the pathogenicity of and the immune response to TBEV will provide virological and immunological data essential for the development of more effective vaccines using T-cell correlates of protection. Results of all projects of the consortium will help PHA to develop and implement more effective intervention strategies to reduce TBE burden.

Cooperation Partners:

Dr. Wiebke Hellenbrand, Robert-Koch-Institut, Berlin, ÖGD; Prof. Ute Mackenstedt, Institut für Zoologie, Universität Hohenheim; PD Dr. Gerhard Dobler, Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr, München; 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: Nds. Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz über Hochschule Osnabrück, 248.000 EUR

Project Details:
Seit August 2016 verzichtet die Geflügelwirtschaft, basierend auf der Vereinbarung mit dem Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft, auf die bisher in der Praxis übliche prophylaktische Behandlung der Schnäbel bei Legehennenküken. Seit Januar 2017 sieht der Erlass in Niedersachsen den finalen Verzicht auf die Schnabelbehandlung vor. Grund dafür ist, dass es sich gemäß Tierschutzgesetz um eine Amputation handelt, die dem Tier Schmerzen und Leiden zufügt, da der Schnabel ein besonders empfindliches Sinnesorgan mit nervalen Einrichtungen bis in seine Spitze ist. Der Verzicht auf die Schnabelkürzung erhöht jedoch generell auf allen Betrieben das Risiko des Auftretens schwerwiegender Folgen von Verhaltensstörungen in Form von Federpicken und Kannibalismus. Zur Erleichterung des Umstiegs auf die Haltung schnabelungekürzter Tiere wurden im Rahmen des Tierschutzplans Niedersachsen "Empfehlungen zur Verhinderung von Federpicken und Kannibalismus bei Jung- und Legehennen" Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz, 2017) erarbeitet und den Betrieben zur Verfügung gestellt. Vor diesem Hintergrund soll von 2017 bis 2019 evaluiert werden, inwieweit die erarbeiteten Empfehlungen erfolgversprechend in der Praxis umgesetzt werden können und welche Anpassungen notwendig sind.

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"

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: 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: 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 - 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: 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