Overview of research projects

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: EU: ERASMUS+ Programm, 47.000 EUR

Project Details:
With the project VetRepos a Veterinary item Repository - an itembank for linear and adaptive progress testing will be developed. The project aims are among others:
1) Creating a test item databank containing psychometrically validated test items covering the veterinary subject areas and aligned with the required EAEVE "Day One Competences"
2) Establishment of a quality assurance system for assessment and approval of test items submitted to the databank
3) Establisment of linear and adaptive online progress test system

Results:

SCHAPER E, VAN HAEFTEN T, WANDALL J, IIVANAINEN A, PENELL J, MCLEAN PRESS C, LEKEUX P, HOLM P (2023): Development of a shared item repository for progress testing in veterinary education. Front. Vet. Sci. 10:1296514. doi: 10.3389/fvets.2023.1296514

https://www.vetrepos.eu/

Cooperation Partners:

University of Copenhagen (UCPH)

Utrecht University (UU)

University of Helsinki (UH)

Norwegian University of Life Sciences (NMBU)

Swedish University of Agricultural Sciences (SLU)

The European Association of Establishments for Veterinary Education (EAEVE)

Funding: Ministerium für Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt, Natur und Digitalisierung, Schleswig-Holstein, 121.269 EUR

Project Details:
The grey seal populations in the North Sea and Baltic waters of Schleswig-Holstein continued to increase in recent years. The urgency to investigate the health status of these marine mammals is growing with the populations, due to the assumption that grey seals may play a part in the spread of infectious diseases in consequence of their migratory behaviour. This research project aims to investigate the health status and causes of death of grey seals dying in coastal waters of Schleswig-Holstein. The parasitic, viral and bacterial burden, including zoonotic infectious agents, shall be assessed in terms of potential changes. Grey seals found and transported to the ITAW for examination in the investigation period 2020 to 2023 shall be fully necropsied. Histological, parasitological, virological and microbiological investigations will be conducted. Furthermore, these data will be compared with results from previous years in order to assess the health status development. Additionally, the development of habitat utilisation and genetic composition of the grey seal populations shall be investigated and evaluated. In this process, possible changes of haul-out and pupping site use shall be analysed. The gained data will be exchanged with neighbouring countries. The Common Wadden Sea Secretariat (CWSS), the Trilateral Seal Expert Group (TSEG) as well as the HELCOM Seal Health Group for the Baltic Sea and the OSPAR Marine Mammal Expert Group play an important role here.

Results:

Berichte (PDF) Totfundmonitoring von Kleinwalen und Kegelrobben in Schleswig-Holstein

https://www.schleswig-holstein.de/DE/fachinhalte/A/artenschutz/totfundmonitoring.html

Funding: Landesbetrieb für Küstenschutz, Nationalpark und Meeresschutz Schleswig-Holstein, Tönning, 76.108 EUR

Project Details:
In the Wadden Sea of Schleswig-Holstein, harbour seals will be caught with tube nets as part of the live seal monitoring. This project will be conducted by staff of the University of Veterinary Medicine Hannover, Foundation, with the help of experienced employees of the State Office for Coastal Protection, National Park and Marine Protection Schleswig-Holstein, the seal rangers and further aides. The harbour seals will be measured and weighed. Blood, hair and faecal samples as well as bacteriological and virological swabs will be taken. Haemograms and blood chemistry will be generated. Furthermore, cytological, microbiological, virological and serological investigations will be performed with these samples. In addition, parasitological investigations for detection and species identification of parasites will be conducted as well as a pathological analysis of lesions found on the body of the animals. These investigations will be performed in cooperation with the Institute of Virology and Institute for Pathology of the University of Veterinary Medicine Hannover, Foundation, and the Institute for Hygiene and Infectious Diseases of Animals of the Justus Liebig University Giessen. Pollutants will be analysed by the University of Liège, Belgium. Beyond those investigations, seals will also be equipped with telemetry devices in the context of other research projects and doctoral theses.

Funding: Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie, BSH , 160.000 EUR

Project Details:
The joint research project aims to conduct the scientific accompaniment and support of the further operationalisation of the expert information network for environmental surveys of the Federal Maritime and Hydrographic Agency, MARLIN-Marine Life Investigator, in connection with the legally protected good "harbour porpoise". The focus of three work packages (FP1-3) is on quality assurance of data from environmental impact studies (FP1), evaluations from the expert information network MARLIN (FP2) as well as knowledge generation and transfer as part of the first operational utilisation of MARLIN (FP3).
FP1, scientific development of criteria for the quality assurance of data from environmental impact studies:
The first research package aims to establish a consistent quality level of the different data sources in order to be able to conduct analyses within the scope of case studies. Environmental impact study data entering the expert information network MARLIN shall be verified automatically by developing system check routine surveyed and refined by the ITAW.
FP2, scientific development of criteria for the analysis of data gained by different acquisition methods of the environmental impact studies:
The impact of offshore wind farms on the marine environment is investigated since 2002 in the context of the standard investigation concept of the Federal Maritime and Hydrographic Agency. Different methods were applied during the assessment of the legally protected good "harbour porpoise" in the environmental impact studies: ship-based and airplane-based (observer and digital flight surveys) assessments. In FP2, scientific analysis criteria shall be developed via data from these different methods and subsequently elements for new requirements using research tools.
FP3, evaluation of standard investigation concept and case study about validation of quality controlled data:
In FP3, a scientific validation of the current extent of investigation, methods and the design following StUK4 shall be conducted with regard to the harbour porpoise. Furthermore, the quality controlled data from FP1 and FP2 are supposed to be linked user friendly with further geodata in a case study.

Funding: Ministerium für Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt, Natur und Digitalisierung, 219.068 EUR

Project Details:
The harbour porpoises´ habitat in the North and Baltic Seas of Schleswig-Holstein is exposed to an increasing number of anthropogenic activities. These include offshore construction works, shipping traffic, military activities, detonation of ammunition waste, chemical and pharmaceutical pollution and fisheries as well as micro and macro debris. A strong decrease of the harbour porpoise population has been observed in the German North Sea within the framework of the monitoring program funded by the Federal Agency for Nature Conservation. The systematic population surveys indicate a decrease of harbour porpoises in the Baltic Sea as well. Furthermore, the analysis of age distribution and reproductive capacity of harbour porpoises from waters of Schleswig-Holstein shows that animals die very young and especially females only have a short life time period to reproduce.

The age distribution of the dead animals indicates that a lot of females die before or shortly after sexually maturing. Therefore, it is essential to obtain a detailed overview of biological basic data as well as pathological features. These data are fundamental, because they are passed on to ASCOBANS, ICES, HELCOM, OSPAR and IWC. The health status of recently dead harbour porpoises from the North and Baltic Seas of Schleswig-Holstein shall be investigated extensively in the context of this project. Histological, immunocytochemical, virological and microbiological examinations will be conducted. In the case of a sudden increase of dead harbour porpoises, immediate investigations shall clarify the potential causes and context. Bycaught harbour porpoises are supposed to be provided by the fishermen directly in order to assess the health status as well as age and sex distribution of the bycatch.

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.

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, 329.905 EUR

Project Details:
The VIPER research and training program will cover the global chain of events involved in virus emergence, all the way from virus discovery, isolation, molecular characterization, surveillance, and pathogenesis, towards animal and public health impact and intervention strategies including new approaches for prevention and control.

The VIPER research projects are subdivided into three pillars:

virus discovery, host range and transmission
virus-host cell interactions and pathogenesis, and
immune interference and intervention strategies.

Funding: DFG, 329.905 EUR

Project Details:
The VIPER research and training program will cover the global chain of events involved in virus emergence, all the way from virus discovery, isolation, molecular characterization, surveillance, and pathogenesis, towards animal and public health impact and intervention strategies including new approaches for prevention and control.

The VIPER research projects are subdivided into three pillars:

virus discovery, host range and transmission
virus-host cell interactions and pathogenesis, and
immune interference and intervention strategies.