Overview of research projects

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.

Project Details:
Several studies, including those of our research groups, have shown that certain inflammatory mediators including neutrophil extracellular traps (NETs) and DNase activity may be of relevance during and after stroke. Therefore, we analyse human cohorts to identify new insights in this research topic.

Results:

Grosse GM, Blume N, Abu-Fares O, Götz F, Ernst J, Leotescu A, Gabriel MM, van Gemmeren T, Worthmann H, Lichtinghagen R, Imker R, Falk CS, Weissenborn K, Schuppner R, de Buhr N. 2022. Endogenous Deoxyribonuclease Activity and Cell-Free Deoxyribonucleic Acid in Acute Ischemic Stroke: A Cohort Study. Stroke 53.

Cooperation Partners:

Cerebrovascular Research Group (Head: Prof. Dr. Karin Weissenborn), Dept. of Neurology, MHH: Dr. Ramona Schuppner & Dr. Gerrit M. Grosse, Dr. Maria Gabriel, PD Dr. Hans Worthmann

Funding: Niedersächsisches Minsiterium für Wissenschaft und Kultur, 201.000 EUR

Project Details:
Das vom Niedersächsischen Minsiterium für Wissenschaft und Kultur geförderte Projekt wird über die integrative Analyse von Transkriptom-Datensätzen zu einem besseren Verständnis der zugrundeliegenden Mechanismen der Lungenfibrose und hieraus ableitbarerer therapeutischer und diagnostischer Strategien führen. Das interdisziplinäre Konsortium mit Partnern der TiHo, der MHH und des Frauenhofer ITEMs verbindet klinische und molekularbiologische Expertise mit bioinformatischen Kompetenzen. Das ermöglicht die Integration von Daten aus der neuartigen Technologie der RNA-Sequenzierung auf Einzelzellebene. Das Projekt verspricht, neue Instrumente zur verbesserten Diagnostik und Therapien der Lungenfibrose zu entwickeln.

Cooperation Partners:

Dr. Davide DeLuca (Medizinische Hochschule Hannover), Prof. Dr. Antje Prasse (Medizinische Hochschule Hannover), Dr. Sylvia Escher (Fraunhofer Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin, Hannover), Dr. Jeanette Koschmann (geneXplain GmbH, Braunschweig)

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.

Project Details:
Gliedmaßenfrakturen stellen einen Großteil der orthopädischen Erkrankungen bei Kaninchen dar. Die Arbeit soll die verschiedenen Frakturtypen- und lokalisationen vergleichend analysieren und die Diagnostikverfahren untersuchen. Weiterhin sollen die Spätfolgen der Frakturpatienten systematisch, sowohl klinisch als auch mit bildgebenden Verfahren, untersucht werden um Rückschlüsse auf gewählte Therapieoptionen ziehen zu können.

Cooperation Partners:

Multicenterstudie, FU Berlin, Vetsuisse Uni Zurich

Funding: DFG STE 1428/5-2, 191.719 EUR

Project Details:
Arboviruses are transmitted between vertebrate host and arthropod vectors. Many of these viruses cause neurological defects or abortions in mammalian hosts. However, infection phenotypes in insects are not well characterized. The insect immune response to these arthropod-borne (arbo) viruses is key to keep infected insects sufficiently healthy to enable host finding and production of offspring, two of the major influencing factors for virus transmission. The insects' immune system relies mainly on antiviral RNA interference to combat a larger variety of different viral pathogens. This RNAi mechanism is initiated by the recognition and cleavage of double-stranded (ds) RNA by the RNAseIII enzyme Dicer-2 (Dcr-2) which then leads to degradation of intruding viral genomes by the RNA-induced silencing complex (RISC) including the Argonaute 2 (Ago2) protein. Furthermore, piRNA pathways are active in the germline cells to protect genomes form massive disruption through movement of transposable elements. In the past years, also piRNAs originating from arbovirus genomes were described raising the question of their role in insect?s immune responses. Pi and siRNA responses in germline tissues are of special interest in arbovirus infection since many of those viruses are transmitted vertically within a mosquito population. Especially viruses of the order Bunyavirales are efficiently transmitted through the germline to mosquito offspring without affecting the health of mosquito offspring. In contrast, the transmission of bunyaviruses to the offspring of mammals leads to severe abnormality in fetus development and often results in abortion. This raises the question how insects keep the delicate balance of allowing viral replication and the protection of offspring health to allow transovarial transmission. Furthermore, pathogen infection in mosquitoes can induce behavioral changes; for example Aedes triseriatus mosquitoes infected with La Crosse virus (Bunyaviridae) show a higher probing frequency than uninfected siblings and Zika virus (Flaviviridae) infection on neuronal cells increases neuronal activity in Aedes aegypti. These observations raise the question: By which mechanisms do arboviruses affect neuron function in insects (direct damage to neurons by infection or indirect damage by immune pathway activation).To tackle both questions, we will use the infection models for Rift valley fever virus (Bunyaviridae, RVFV) in the model insect Drosophila melanogaster and measure virus growth in different tissues, immune reaction in germlines and neuronal tissues and behavior in infected individuals by a different behavioral assays and electroantennograms. The proposed studies will help us to analyze adaptive changes in insects host seeking behavior and the underlying molecular mechanisms as well as the role of antiviral pathways in infection of germline cells.

Results:

Bergmann S, Gerhards JP, Schmitz A, Becker SC, Stern M (2021) NO synthesis in immune-challenged locust hemocytes and potential signaling to the CNS. Insects 12(10) 951. https://doi.org/10.3390/insects12100951

 

Bergmann S, Bohn MC, Dornbusch S, Becker SC, Stern M (2023) Influence of RVFV infection on olfactory perception and behavior in Drosophila melanogaster. Pathogens 12: 558. https://doi.org/10.3390/pathogens12040558

 

Bergmann S, Graf E, Hoffmann P, Becker SC, Stern M (2024) Localization of nitric oxide producing hemocytes in Aedes and Culex mosquitoes infected with bacteria. Cell Tissue Res 395: 313-326. https://doi.org/10.1007/s00441-024-03862-1

 

Dornbusch S, Reuter M, Parry RH, Stern M, Becker SC, Schnettler E (2024) Dicer 2 mutations in Aedes aegypti cells lead to a diminished antiviral function against Rift Valley Fever virus and Bunyamwera virus infection. J Gen Virol 105: 002046. doi.org/10.1099/jgv.0.002046

https://doi.org/10.3390/pathogens12040558

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: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung, 290.391 EUR

Project Details:
Tierwohl in der Nutztierhaltung ist ein kontrovers diskutiertes Thema. Gleichzeitig ist die Informationslage zum Stand des Tierwohls äußerst gering. Daten zu tierbezogenen Indikatoren für alle relevanten Gesundheitsbereiche (z.B. Lahmheiten, Verletzungen), Tierverhalten und Emotionen, zu ressourcenbezogenen Indikatoren (z.B. Platzangebot, Haltungsverfahren) und managementbezogenen Indikatoren (z.B. Eingriffe an den Tieren, Fütterung, Dauer der Säugeperiode) liegen kaum bzw. nur vereinzelt und nicht systematisch erhoben, vor. Zwar werden für die terrestrischen Nutztiere einige Daten, aus denen sich Aussagen zum Gesundheitsstatus der Tier und zu einzelnen Aspekten des Tierwohls ableiten lassen, regelmäßig erhoben (z.B. Schlachtbefunde, Antibiotikaverbrauch, Herkunftssicherungs- und Informationssystem für Tiere, Milchleistungsprüfung), sie können bisher aber nicht systematisch und im Zusammenhang ausgewertet werden. Gründe hierfür sind, dass die Daten nicht standardisiert erhoben werden und dadurch nicht vergleichbar sind, nur bestimmte Produktionsrichtungen und Tierarten erfasst werden oder keine Rechtsgrundlage für eine Tierwohl-bezogene Auswertung vorliegt. Ziel des Projektes ist es, die Grundlagen für ein regelmäßiges, indikatorengestütztes Monitoring und eine Berichterstattung über den Status des Tierwohls in der Nutztierhaltung in Deutschland sowie dessen Veränderung über die Zeit zu erarbeiten. Dieses Tierwohl-Monitoring soll die verschiedenen Dimensionen des Tierwohls in den relevanten Lebensabschnitten der Tiere (Haltung, Transport, Schlachtung) berücksichtigen. Neben den wichtigen terrestrischen Nutztieren (Rinder, Schweine, Geflügel) wird auch die Aquakultur einbezogen.

Cooperation Partners:

Thünen-Institut, 38116 Braunschweig

Friedrich-Loeffler-Institut 17493 Greifswald

Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft 64289 Darmstadt Deutschland

Universität Kiel 24098 Kiel Deutschland

Hochschule Osnabrück 49009 Osnabrück Deutschland

Statistisches Bundesamt 65189 Wiesbaden Deutschland

Funding: Konrad-Adenauer-Stiftung bis 2021 Bayer Stiipendium Freunde und Förderer der TiHo bis 2022, 32.400 EUR

Project Details:
Wehenschwäche ist die häufigste Ursache für Dystokie (Schwergeburt) bei der tragenden Hündin. Die Ätiologie ist bis heute unbekannt, wobei Defekte auf zellulärer Ebene vermutet werden. Ziel des Projektes ist es, verschiedene Aspekte zu untersuchen und dabei Hündinnen mit Wehenschwäche mit solchen zu vergleichen, bei denen keine Wehenschwächte vorliegt.

Results:

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33830296/

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32750597/

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33746146/

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29537114/

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34544012/

Cooperation Partners:

Universität Zürich

Funding: EU, 295.313 EUR

Project Details:
Untersuchung von Mechanismen und Modellen, die die Zugänglichkeit von Therapeutika (IM2PACT) für das Gehirn vorhersagen