Overview of research projects

Funding: Ministerium für Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt, Natur und Digitalisierung, Schleswig-Holstein, 82.356 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 "Totfundmonitoring von Kleinwalen und Kegelrobben in Schleswig-Holstein" von 2017 bis 2020

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

Funding: Umweltbundesamt (UBA) über BiPRO part of Ramboll Environ GmbH, 59.000 EUR

Project Details:
The aim of the project is to develop practicable risk reduction measures and recommendations for a good professional application of biocidal products of the product types PT 03 and PT 18 in animal houses. The long-term goal of these proposed measures is the establishment of a holistic hygiene management in the barn, which includes cleaning, disinfection and disinfestation as preventive measures and at the same time ensures a high level of safety for the environment as well as animal health.

Results:

https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/the-use-of-biocides-in-animal-housings-elaboration

Cooperation Partners:

BiPRO part of Ramboll Environ GmbH

HYDOR Consult GmbH

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: Ministry of Science and Culture of Lower Saxony, 186.057 EUR

Project Details:
The R2Viral project aims at linking state-of-the-art research advances in the study of host-pathogen interactions, with pre-clinical testing of preventive and therapeutic tools to effectively implement alternative methods to animal experimentation. Successful implementation of reduction and replacement principles calls for evidence-based assessment of alternative approaches. To this end, R2Viral will apply and assess the relevance of technologies developed as part of the NLTB central platform (Niedersachsen Live-Tissue and primary cell Bio-Bank) as alternatives to animal experimentation for the characterization of the pathogenesis of respiratory viral infections and of asthma, and for the efficacy and safety testing of therapeutics. Gained knowledge will be collectively disseminated in peer-reviewed publications and presentations to promote and facilitate the use of the proposed alternative approaches to animal experimentation. As such, it will provide a blueprint for establishing a framework linking cutting-edge research to effective R2 implementation that will impact on other infections or disease-targeted organs in the future.

Cooperation Partners:

Prof. A. Bleich, PhD - MHH, Institut für Versuchstierkunde

Prof. Dr. M. Stiesch - MHH, Klinik für Zahnärztliche Prothetik und Biomedizinische Werkstoffkunde

Prof. Dr. Gerhard Breves - TiHo, Physiologisches Institut

Prof. Dr. Pablo Steinberg - TiHo, Institut für Lebensmitteltoxikologie und Chemische Analytik

Prof. Dr. med. Tim Sparwasser - Dr. Luciana Berod

Twincore, Zentrum für Experimentelle und Klinische Infektionsforschung GmbH, Institut für Infektionsimmunologie,

Dr. Jörn Tongers - MHH, Klinik für Kardiologie und Angiologie

Prof. Dr. Jürgen Wienands, Dr. Niklas Engels -

Universitätsmedizin Göttingen, Institut für Zelluläre & Molekulare Immunologie

Prof. A. Bleich, PhD - MHH, Institut für Versuchstierkunde

Prof. Dr. Tobias Cantz - MHH, Exzellenzcluster REBIRTH, Klinik für Gas-troenterologie, Hepatologie und Endokrinologie

Dr. Tanja Hansen- Fraunhofer ITEM, Klinische Chemie und ADME

Dr. Andres Hilfiker - MHH, Klinik für Herz, Thorax-, Transplantations- und Gefäßchirurgie, LEBAO

Prof. Dr. Ulrich Martin, Dr. Ruth Olmer

MHH, Klinik für Herz, Thorax-, Transplantations- und Gefäßchirurgie, LEBAO

Prof. Dr. Axel Schambach, PhD, Dr. Michael Rothe - MHH, Institut für Experimentelle Hämatologie

Prof. Dr. Wolfgang Baumgartner - TiHo, Institut für Pathologie

Prof. Dr. Albert Osterhaus - TiHo, Research Center for Emerging Infections and Zoonoses (RIZ)

Prof. Dr. M. von Köckritz-Blickwede - TiHo, Research Center for Emerging Infections and Zoonoses (RIZ)/Institut für Physiologische Chemie

Prof. Dr. Dr. Daniel Strech - MHH, Institut für Geschichte, Ethik und Philosophie der Medizin

Prof. Dr. Nils Hoppe - Leibniz Universität Hannover, Leibniz Forschungsinitiative CELLS: Centre for Ethics and Law in the Life Sciences (CELLS-LUH)

Prof. A. Bleich, PhD - MHH, Institut für Versuchstierkunde

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: MWK, 305.076 EUR

Project Details:
Es ist das Ziel dieses Projektes Protokolle und Ansätze für den Ersatz und die Reduktion von Tierversuchen, die sich mit Erkrankungen des Respirationstrakts beschäftigen, zu etablieren und zu validieren. Darüber hinaus soll, mittels dieses Ansatzes, die Verfügbarkeit und Diversität von Geweben und Zellen unter vergleichenden Aspekten für die Erforschung von Atemwegsinfektionen und -erkrankungen bei verschiedenen Spezies umgesetzt werden. Im Rahmen des Forschungsvorhabens werden Primärzellen, ex vivo- und in vitro-Systeme des Respirationstrakts aufgrund verfügbarer und veröffentlichter Protokolle von verschiedenen Spezies (Hund, Schwein, Katze, Affe, Frettchen) hinsichtlich ihres Verhaltens modifiziert und vergleichend charakterisiert. Hauptaugenmerk liegt hierbei auf der Etablierung stabiler und reproduzierbarer Air-Liquid Interface (ALI-)- und Precision Cut Lung Slices (PCLS)-Kulturen unter besonderer Berücksichtigung lichtmikroskopischer sowie transmissions- als auch rasterelektronenmikroskopischer Parameter. Hierbei soll auch die Vergleichbarkeit der ex vivo- und in vitro-Systeme mit physiologisch-histologischen Befunden überprüft werden. Darüber hinaus soll der zielführende Einsatz der Systeme bei verschiedenen viralen und bakteriellen Infektionsmodellen in Zusammenarbeit mit anderen R2N-Arbeitsgruppen untersucht werden.

Funding: Tierseuchenkasse Nordrhein-Westfalen, 205.772 EUR

Project Details:
Bei der Paratuberkulose handelt es sich um eine unheilbare, durch Bakterien der Gattung Mycobacterium avium ssp. paratuberculosis (MAP) verursachte Infektionskrankheit bei Rin-dern, Schafen und Ziegen und einigen anderen Tierarten. Sie ist in Deutschland weit verbrei-tet und verursacht erhebliche wirtschaftliche Schäden, weshalb die Paratuberkulose der kleinen Wiederkäuer in Deutschland entsprechend der Paratuberkuloseleitlinien vom 17. Januar 2005 in gleicher Weise über Hygienemaßnahmen und Reagentenmerzung bekämpft werden soll, wie die Paratuberkulose des Rindes. Dem stehen entgegen, dass inzwischen im Sauerland und am Niederrhein eine ganze Reihe von Herden aufgebaut wurden, bezie-hungsweise sich noch im Aufbau befinden, die mehrere hundert Schafe und Ziegen melken und in denen eine Sanierung allein auf der Basis hygienischer Maßnahmen mehrere Dekaden dauern dürfte.
Ziel des Projektes ist die zügige (innerhalb von drei Jahren), mit geringen Tierverlusten ver-bundene und kostengünstige Sanierung von Paratuberkulose-positiven Schaf- und Ziegen-beständen durch eine initiale Reagentenmerzung auf der Basis einer serologischen Untersuchung mittels ELISA, gefolgt von einer strikten mutterlosen Aufzucht und getrennten Haltung für mindestens 1 Jahr aller Zuchtlämmer sowie Impfung der Lämmer und Muttertiere ab einem Alter von 7 Monaten in Betrieben mit hoher Paratuberkulose-Prävalenz. In den Jahren nach der Impfung erfolgt die Untersuchung auf Ausscheider durch jährliche kulturelle Untersuchung von Kotproben. In Betrieben mit niedriger Prävalenz erfolgt die Reagentenmerzung auf der Basis regelmäßiger sero-logischer Untersuchungen.

Cooperation Partners:

Veterinäruntersuchungsamt Krefeld

FLI Institut für molekulare Pathogenese, Jena

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-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 (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.

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: Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen- Tierseuchenkasse, 180.000 EUR

Project Details:
In Paratuberkulose infizierten Milchschaf- und Milchziegenherden sollen durch serologische Untersuchung von Blutproben und kulturelle Untersuchung von Kotproben infizierte Tiere identifiziert und aus dem Betrieb entfernt werden. Bei Prävalenzen über 10% werden die negativen Tiere mit Gudair(R) gegen Paratuberkulose geimpft. Zur Verhinderung einer Übertragung auf die Nachzucht werden die Lämmer strikt mutterlos aufgezogen und mit Rinderbiestmilch aus einem zertifiziert Paratuberkulose freien Rinderbetrieb und anschließend mit Milchaustauscher gefüttert. Die Untersuchungen werden jährlich durchgeführt und die mutterlose Aufzucht tierärztlich begleitet. Nach drei Jahren soll eine weitgehende Eliminierung von Mycobacterium avium subspec. paratuberculosis aus den Betrieben erreicht werden.

Cooperation Partners:

Veterinäruntersuchungsamt Krefelt