Overview of research projects

Funding: CEPI, 821.851 EUR

Project Details:
Rift Valley Fever Impfstoffentwicklung

Funding: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung, 344.512 EUR

Project Details:
The aim of the project is to establish an innovative husbandry concept within the framework of the model and demonstration project (MuD) in selected practical farms with broiler chicken husbandry, which meets the high demands on animal welfare and the environment. The following approaches are being worked on within the framework of the project:
-Structuring of the fattening house by installing an additional level with a manure belt for species-appropriate resting, drying and removal of manure and an animal-friendly removal of slaughter animals.
-Establishment of activity zones in the barn, providing animals with options for pecking and dust bathing.
Separate-sex fattening by dividing the house lengthwise into two areas with a net/grid.
-Adapted feeding by protein reduction with supplementation of some essential and semi-essential amino acids (Dl-methionine, valine, isoleucine, gycin). This should produce less N-volatile substances, improve the pollutant gas concentrations in the barn and reduce the nutrient loads in the manure.

Cooperation Partners:

Landwirtschaftskammer Niedersachsen

Praxisbetriebe

Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), 443.000 EUR

Project Details:
Campylobacter (C.) spp. kolonisieren den Darm verschiedenster Spezies einschließlich des Menschen. Sowohl bei der Pute als auch beim Schwein erfolgt die Besiedlung ohne die Entwicklung klinischer Symptome. Verschiedene Faktoren, wie z.B. spezies- und genotypische Unterschiede der jeweiligen Wirte, die Zusammensetzung des Futters und der Mikrobiota sowie die Ausprägung der Immunantwort können die Besiedlung beeinflussen. Während beim Huhn der Einfluss des Genotyps und der Fütterung bereits genauer untersucht wurde, fehlen Erkenntnisse über den Einfluss der im Darm vorliegenden Bedingungen bei der Kolonisation von Schweinen und Puten, obwohl beide Spezies wichtige Reservoire für Campylobacter spp. darstellen. Untersuchungen zeigten bereits, dass C. coli und C. jejuni in ihrer Wirtsspezifität sowie der Kolonisationslokalisation als auch in ihrer Virulenz variieren. Mit der vorliegenden Studie soll das Kolonisationsmuster von C. coli und C. jejuni bei Pute und Schwein miteinander verglichen werden. Beide Tierarten werden mit jeweils einer Campylobacter spp. sowie mit beiden Spezies gleichzeitig infiziert und neben der Kolonisation die Entwicklung von Läsionen sowie die Darmintegrität und Veränderungen in der Zusammensetzung der Darmflora untersucht. Die Ergebnisse liefern wichtige Informationen für die Entwicklung neuer Interventionsstrategien, um letztendlich das Risiko eine Übertragung von Campylobacter spp. auf den Menschen entlang der Lebensmittelkette zu reduzieren.

Cooperation Partners:

Prof. Dr. rer. nat. Michael Lalk und Dr. Karen Methling, Institut für Biochemie, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät der Universität Greifswald

Dr. Adrian Smith, Department of Zoology, University of Oxford

Funding: QS-Wissenschaftsfonds, vertreten durch die QS Qualität und Sicherheit GmbH, 25.000 EUR

Project Details:
Impfstrategie für Jung- und Stammsauen zur Minimierung der Belastung von Schweinen mit Salmonella Typhimurium im QS-System

Funding: Drittmittelprojekt, gefördert durch gefördert im Rahmen der Europäischen Innovationspartnerschaft "Produktivität und Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft"" (EIP-Agri)", 48.415 EUR

Project Details:
Die Notwendigkeit zur wirtschaftlichen Optimierung der Ferkelproduktion hat in den letzten Jahren zu einer enormen Steigerung der Fruchtbarkeitsleistung in den Sauenbeständen geführt. Exemplarisch hierfür kann die deutliche Zunahme der Anzahl lebend geborener Ferkel pro Sau herangezogen werden, welche aber negativ mit dem Geburtsgewicht der Ferkel korreliert. Bei kritischer Gesamtbetrachtung wird deutlich, dass sich dies zum Nachteil auf die Tiergesundheit sowie des Tierwohls auswirken kann. Aufgrund dieser Aspekte steht im Fokus des Forschungsprojektes Select4Milk die Entwicklung eines Selektionsindexes für die Parameter Milchleistung und Langlebigkeit, der es später jedem Betrieb spezifisch ermöglichen soll, mit einfachsten Mitteln die richtigen Entscheidungen im Hinblick auf den Erhalt und die Optimierung der Leistungsfähigkeit seines Bestandes zu treffen. Am Ende des Projektes soll der Landwirtin/dem Landwirt ein neues und einfach im Stall einzusetzendes Handwerkszeug, wie z. B. der Einsatz von Thermografie und einem neuen Managementtool (Selektionsindex), dabei helfen, die Tiergesundheit und die Aufzuchtleistung durch eine frühzeitige Erkennung von kranken und minderleistenden Tieren sowie eine gezielte Selektion zu fördern. Insgesamt kann durch diese Maßnahmen und der daraus folgenden gezielteren Prozessoptimierung die Bestandsgesundheit und somit auch die Wirtschaftlichkeit des Betriebes verbessert werden.

Results:

Rosengart, S., Chuppava, B., Trost, L.-S., Henne, H., Tetens, J., Traulsen, I., Deermann, A., Wendt, M., & Visscher, C. (2022). Characteristics of thermal images of the mammary gland and of performance in sows differing in health status and parity. Frontiers in veterinary science, 9.

https://doi.org/10.3389/fvets.2022.920302

Rosengart, S., Chuppava, B., Schubert, D. C., Trost, L.-S., Henne, H., Tetens, J., Traulsen, I., Deermann, A., Visscher, C., & Wendt, M. (2021). Infrared thermography of the mammary gland in sows with regard to health and performance. Agriculture, 11(10). https://doi.org/10.3390/agriculture11101013

Trost, L. S., Zeidler, S., Ammer, S., Rosengart, S., Wendt, M., Visscher, C., Tetens, J., & Traulsen, I. (2022). Development of a new grading system to assess the foster performance of lactating sows. Animal: an international journal of animal bioscience, 16(11). https://doi.org/10.1016/j.animal.2022.100655

https://elib.tiho-hannover.de/receive/tiho_mods_00008033?q=rosengart

Cooperation Partners:

Ferkelerzeuger Florian Deters, Handrup, Ferkelerzeuger Boitzer Ferkel GbR, EVH-Select GmbH, BHZP GmbH, SGD LWK Niedersachsen, Uni Göttingen DNTW

Project Details:
Ziel dieser Untersuchugne ist eine nähere Charakterisierung der Lipolyseaktivitäten verschiedener equiner Fettgewebe mittels in vivo und in vitro Untersuchen

Cooperation Partners:

Prof. Dr. Korinna Huber, Institut für Nutztierwissenschaften, Fg. Funktionelle Anatomie der Nutztiere, Universität Hohenheim, Stuttgart

Funding: DFG, 216.332 EUR

Project Details:
Virus detection, pathogenesis and intervention

Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 325.373 EUR

Project Details:
Angesichts der Pharmakoresistenz von häufigen Hirnerkrankungen wie Epilepsie oder Depressionen gegenüber gängigen Therapieverfahren und der potentiellen Bedeutung von Efflux-Transportern wie P-Glykoprotein (Pgp) für Resistenzmechanismen sind die Entschlüsselung der Regulationsmechanismen von Pgp an der Blut-Hirn-Schranke (BHS) sowie die Suche nach innovativen Therapieeinsätzen von grundlegender Bedeutung. Die bisherigen Untersuchungen zur Regulation von Pgp konzentrierten sich hauptsächlich auf transkriptionelle Anpassungen (Veränderungen der Aktivität von Transkriptionsfaktoren und der Pgp-Expression), post-transkriptionelle Modifikationen (Veränderungen des Pgp-Proteins und Regulation der Translation der Pgp-mRNA durch mikroRNAs), Pgp-Trafficking-Mechanismen von bereits exprimiertem Pgp von intrazellulären Kompartimenten zur apikalen Membran, sowie Pgp-modulierende Signaltransduktion. Eine gänzlich neue Betrachtungsweise in der BHS-Forschung wird durch den im Rahmen dieses Projekts neu entdeckten Zell-Zell-Pgp-Transfer von Zellen mit hoher Pgp-Expression zu Zellen mit niedriger Pgp-Expression bedingt, die zu einer Erhöhung der apikalen Pgp-Expression und -Funktionalität führt. Dabei wird der Pgp-Transfer in den Hirnendothelzellen über direkten Zell-Zell-Kontakt und/oder über Exosomen vermittelt, in denen wir Pgp identifiziert haben. Ein weiterer überraschender und originärer Befund des bisherigen Projekts ist, dass neben den bekannten Funktionen des apikal in der Zellmembran lokalierten Pgp dieser Transporter potentiell toxische Xenobiotika intrazellulär in Lysosomen von Endothelzellen sequestrieren kann. Die lysosomalen Vesikel wandern anschließend durch einen noch unbekannten Prozess zur Zellmembran und verlassen die Zelle, um an der apikalen Membran zu extrazellulär anhaftenden traubenförmigen Vesikelkonglomeraten ("Barrier Bodies"") zu werden, die von neutrophilen Granulozyten phagozytiert und damit entsorgt werden. Im Rahmen des Fortsetzungsantrages soll die arzneimittel-induzierte Barrier Body-Bildung in der BHS verschiedener Spezies (Mensch, Schwein, Ratte) sowie die Interaktion zwischen Neutrophilen und Hirnkapillarendothelzellen weiter charakterisiert. Des Weiteren soll die Bedeutung der Barrier Body-Bildung für die Entwicklung von Resistenz gegenüber Neuropharmaka und Chemotherapeutika untersucht werden. Außerdem soll an Labornagern versucht werden, die In-vitro-Befunde zur Barrier Body-Bildung auf die In-vivo-Situation zu übertragen. Wir erwarten, dass die von uns charakterisierten neuen Regulationsmechanismen von Pgp an der BHS neue innovative Strategien des pharmakologischen Eingriffs in Resistenzmechanismen von Hirnerkrankungen ermöglichen werden."

Funding: Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz, 386.653 EUR

Project Details:
Niederwildbesätze, Lebensraum und Biotopverbesserung
Biotopverbesserungsmaßnahmen im Rahmen von Agrarumweltprogrammen oder Greening sowie die Anlage von Blühflächen und anderen Maßnahmen von Jägern und Naturschützern leisten einen wichtigen Beitrag zum Erhalt der Niederwildbesätze und Agrarvögel; es ist jedoch anzunehmen, dass die bislang realisierten Anteile an naturnahen Flächen (Bracheflächen, Blühstreifen, Feld- und Grabenränder, Hecken sowie Gehölze) für eine umfassende Erholung der Niederwildbesätze nicht ausreichen und höhere Flächenanteile zu fordern sind.
In diesem Projekt sind folgende Maßnahmen geplant:

- Erstellung einer zusammenfassenden Übersicht der bisher realisierten verschiedenen Maßnahmenflächen als auch der naturnahen, permanenten Habitatstrukturen auf regionaler und lokaler Ebene im Verhältnis zu den konventionell (und ökologisch) bewirtschaften Agrarflächen
- Modellierung des Zusammenhanges der Populationsentwicklungen der letzten 10 - 20 Jahre und der Populationsdichten von Hase, Fasan und Rebhuhn in Zusammenhang mit den Lebensraumfaktoren (Anbaukulturen etc.), der Habitatstrukturen (Grenzlinien, Habitatstrukturen, Diversität etc.) auf regionaler Ebene in Niedersachsen
- Bewertung der Effektivität von Agrarumweltprogrammen, Greening- und anderen Biotopverbesserungsmaßnahmen auf die Niederwildpopulationen unter Berücksichtigung der Witterung anhand von Wetterdaten (z.B. Temperatur, Niederschlag, Frosttage, Extremwetterlagen etc.) des Deutschen Wetterdienstes
- Habitatstruktur- und Bodennutzungskartierungen sowie die Scheinwerferzählungen erfolgen in ausgewählten und teils seit 1994 beteiligten Referenzreviere verteilt über Niedersachsen,
- in Gebieten mit einem höheren Anteil an Maßnahmenflächen werden neue Referenzreviere akquiriert und kartiert, speziell Pilotprojektgebiete für das Niederwild werden bevorzugt als Referenzgebiete eingerichtet,
- angestrebt wird die Bearbeitung und Einrichtung von 30-50 Referenzreviere, die nach Projektende selbstständig unter Anleitung durch Mitarbeiter der Landesjägerschaft Niedersachsen im Rahmen der Wildtiererfassung und des bundesweiten Wildtier-Informationssystems der Länder Deutschlands weiterhin Scheinwerferzählungen durchführen sollen.

Funding: Akademie für Tiergesundheit, 24.000 EUR

Project Details:
Trotz der intensiven Bemühungen die Tiergesundheit zu verbessern, erkranken Schweine
immer noch häufig an Pneumonien. Diese führen zu großen wirtschaftlichen Verlusten.
Ursachen können sowohl Viren als auch Bakterien sein. In den meisten Fällen handelt es
sich jedoch um komplexe Faktorenkrankheiten, an denen mehr als ein Erreger sowie die
komplexe Stressreaktion des Wirtes bzw. die Wirtsimmunantwort beteiligt sind.
Das Ziel dieser Studie ist es zu erforschen, welche Wirkung bakterielle Co-Infektionen und
Faktoren des Wirtes auf den Verlauf einer Pneumonie beim Schwein haben. Zunächst soll
das bakterielle Wachstumsverhalten in Co-Kulturen von Actinobacillus pleuropneumoniae,
Streptococcus suis und Haemophilus parasuis analysiert werden. Darauf aufbauend soll
dann der Einfluss von Wirtsfaktoren auf die Vermehrung und Virulenz von den Bakterien
untersucht werden. Als Wirtsfaktoren sollen Komponenten des angeborenen Immunsystems
sowie Stresshormone berücksichtigt werden. Als erste Zelle bei Infektionen wandern
neutrophile Granulozyten ein. Dabei stellt die Ausbildung von extrazellulären DNA-Netzen
einen wichtigen Abwehrmechanismus dar. Diese können Pathogene binden und durch die
Einlagerung von Komponenten wie Histonen und antimikrobiellen Peptiden (AMP) abtöten.
AMP spielen sowohl in DNA-Netzen eingelagert als auch durch direkte antimikrobielle
Wirkung eine Rolle. Zu den AMP gehören in der Familie der porcinen Cathelicidine z.B. PR-
39 und PMAP-37. Der Einfluss von AMP und DNA-Netzen auf die drei Pathogene soll in
Einzelkulturen vergleichend zu Ko-Kulturen untersucht werden. Zum anderen soll der
Einfluss von Kurzzeit- und Langzeitstress auf Bakterien, AMP Wirkung und DNA-Netze
durch die Inkubation mit Stresshormonen analysiert werden. Als Kurzzeitstresshormone
sollen Adrenalin und Noradrenalin und als Langzeitstresshormon Kortisol verwendet werden.
Alle Hormone gehören zu den Katecholaminen. Die erhobenen Daten sollen im Anschluss
an das beantragte Projekt für die Testung in einem Zellkultursystem der Lunge verwendet
werden. Dort soll das Zusammenspiel aller Komponenten für umfassende Rückschlüsse auf,
die in vivo Situation erforscht werden.

Results:

Bonilla MC, Fingerhut L, Alfonso-Castro A, Mergani A, Schwennen C, von Köckritz-Blickwede M, de Buhr N. 2020. How Long Does a Neutrophil Live??The Effect of 24 h Whole Blood Storage on Neutrophil Functions in Pigs. Biomedicines 8:278.