Overview of research projects

Funding: BMBF, 212.940 EUR

Project Details:
Advances in veterinary medicine have significantly increased the options for dealing with seriously ill animals. In addition to euthanasia, new intensive medical treatment options and palliative care are also available. The task of the animal ethics project is to analyze the decisions at the end of life of a "companion animal" (i.e. all animals that people keep out of interest in the animal) together with the central players, animal owners, veterinarians and veterinary assistants. Among other things, the respective presuppositions regarding the scope of protection of animal life, the distinction between old age and illness, and the obligation of owners towards their animals are worked out. The differences in the weighting and definition of these aspects can easily lead to disagreement between the parties involved when it comes to deciding whether to treat or euthanize an animal. They can also quickly become relevant to animal welfare if, for example, they lead to an unindicated shortening of life or unnecessary suffering for the animal.

Translated with DeepL.com (free version)

Results:

Through the intensive integration of the experiences of the stakeholders in the form of workshops and experience reports, an analysis of the underlying ethical standards and criteria, their systematization and the formulation of recommendations and decision-making at the end of an animal's life was carried out. The findings of the project also led to further training courses for veterinarians and TFAs. An information brochure was produced for pet owners to help them make ethically responsible decisions when a pet is seriously ill. An art book with literary and artistic approaches to the death of a pet leads through the topic in a different way.

Funding: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung, 207.804 EUR

Project Details:
Das Forschungsvorhaben dient der Entwicklung und Validierung verbesserter und neuer Messsysteme zur automatisierten bildgestützten Erfassung von Tierwohlindikatoren am Schlachthof und im Bestand bei Legehennen, Masthühnern und Puten. Damit soll nicht nur das Potential einer besseren Standardisierung und objektivierten Befunderhebung, sondern auch der Vorteil einer zeiteffizienten Datenerhebung weiter erschlossen werden, um routinemäßige Tierwohlbeurteilungen am Schlachthof und im Geflügelbetrieb verstärkt einsetzen zu können. Weiteres Ziel ist es reliable Bonitursysteme bezüglich der zu erhebenden Tierwohindikatoren zu etablieren und entsprechende Schulungsmaterialien zur Verfügung zu stellen.
Das Projekt wird in Zusammenarbeit mit der Universität Kassel, der LMU München, der Hochschule Osnabrück, der Firma CLK sowie Unternehmen aus dem vor- und nachgelagerten Bereich durchgeführt.

Results:

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fvets.2020.613516/full

Cooperation Partners:

Universität Kassel

Ludwig-Maximilians-Universität München

Hochschule Osnabrück

CLK GmbH, Bildverarbeitung und Robotik

Funding: Industry (Veterinary pharmaceuticals/Vaccines), 35.000 EUR

Project Details:
Kürzlich wurde Ixodes inopinatus als eine neue Zeckenart im süddeutschen Raum beschrieben, die dem gemeinen Holzbock Ixodes ricinus morphologisch sehr ähnlich sieht. Noch ist unbekannt, ob und wenn ja wie häufig diese neue Zeckenart auch in Norddeutschland vorkommt. Diese soll mit diesem Projekt entsprechend geklärt werden.

Project Details:
Anhand dieser Arbeit sollen aussagekräftige Daten bezüglich der Prävalenz von Gebissverletzungen (insgesamt und jeweils in Bezug auf die betroffenen Strukturen) ermittelt werden.
Diese ermöglichen eine Bewertung der gängigen Praxis der Maulkontrollen auf Pferdesportveranstaltungen und die Erarbeitung von Verbesserungsvorschlägen/Orientierungshilfen. Zudem soll ein allumfassender, unmissverständlicher, leicht auszufüllender und eindeutig zu interpretierender Befundbogen entwickelt werden, der grundsätzlich für den Einsatz auf Pferdesportveranstaltungen geeignet ist.

Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 771.150 EUR

Project Details:
Lebensmittelsicherheit ist ein gesellschaftlich erstrangiges Gut, dessen Sicherstellung eine nachhaltige wissenschaftliche Grundlagenanalyse und einen unabhängigen Expertenrat in der Bewertung neuer Erkenntnisse erfordert. Hier sollte auch in Zukunft die DFG als bedeutendste Wissenschaftsorganisation der Bundesrepublik Deutschland gesellschaftliche Verantwortung tragen. Für diesen dauerhaften Bedarf an Politikberatung ist die SKLM das einzige fachlich entsprechend orientierte Gremium der DFG. Sie berät die DFG sowie, im Auftrag der DFG, Regierung, Parlamente und Behörden in Fragen der gesundheitlichen Bewertung von Lebensmitteln. Der Senat hat dem langfristigen Beratungsbedarf mit dem Beschluss zur Einrichtung der SKLM als Ständige Senatskommission ab 2011 Rechnung getragen.
Der thematische Bogen reicht von der Bewertung einzelner Lebensmittelinhalts- und Zusatzstoffe, natürlicher bzw. herstellungsbedingter Kontaminanten, neuartiger Verfahren der Lebensmitteltechnologie und neuartiger Lebensmittel bis hin zu Lebensmitteln, für die ein Zusatznutzen beansprucht wird (sog. "Funktionelle Lebensmittel"), und Nahrungsergänzungsmitteln. Hierbei steht die Risikoanalyse im Vordergrund, jedoch ist bei Lebensmitteln mit Zusatznutzen und Nahrungsergänzungsmitteln vermehrt auch eine kritische Risiko/Nutzen-Abwägung erforderlich. Um dem Beratungsbedarf in der notwendigen fachlichen Breite gerecht zu werden, arbeiten in der SKLM Expertinnen und Experten unterschiedlicher Disziplinen zusammen. Vertreten sind die Fachgebiete Toxikologie und Pharmakologie, Ernährungswissenschaften und Biochemie, Human- und Veterinärmedizin, Chemie und Lebensmittelchemie, Lebensmitteltechnologie und -mikrobiologie sowie Lebensmittelallergologie. Ebenso gehören der Kommission Expertinnen und Experten aus dem Bereich der Analytik und der Lebensmittelüberwachung an. Die Senatskommission identifiziert Wissenslücken und neu aufkommende Probleme, die für die gesundheitliche Bewertung von Lebensmitteln bzw. die
Verbrauchersicherheit von Bedeutung sind, sowie den sich hieraus ergebenden Handlungs- und Forschungsbedarf. Forschungsempfehlungen führen häufig zu entsprechenden Forschungs-initiativen/-aktivitäten.
Die Beratungen der SKLM dienen auch der wissenschaftlichen Unterstützung von Behörden und Institutionen auf Bundes- und Länderebene, deren Aufgaben primär im ad hoc Bereich von Risikobewertung, -management und -kommunikation liegen. Die Bewertungen und Empfehlungen der SKLM sollen die zu beratenden Stellen, wie Ministerien oder Behörden auf Landes-, Bundes- und EU-Ebene, in die Lage versetzen, in eigener Verantwortung sachgerechte Entscheidungen zu treffen. Die Senatskommission arbeitet in Auswahl und Prioritätensetzung in wissenschaftlicher Freiheit und ist im Bereich der Lebensmittelsicherheit die einzige unabhängige wissenschaftsgetriebene Instanz in Deutschland. Die Themen reflektieren das Mandat des Senates. Als Senatskommission der DFG arbeitet die SKLM längerfristig und stärker grundlagenorientiert als andere Institutionen und diskutiert auch proaktiv neu aufkommende Themen.

Results:

http://www.dfg.de/sklm

Project Details:
Die Etablierung einer Trächtigkeit stellt ein komplexes Geschehen dar, welches besonders auch hormonellen Regulationsmechanismen unterliegt und bei dem das Zusammenspiel zwischen den Epithelzellen des Uterus und dem Embryo für die Implantation von besonderer Bedeutung ist. In diesem Projekt soll mit Hilfe von IFN-tau, dem antiluteolytischen Erkennungssignal von Wiederkäuern, welches durch mononukleäre Zellen des embryonalen Throphektoderms gebildet wird, die Frühträchtigkeit und die Phase der frühen embryonalen Mortalität erstmals untersucht werden. Zurzeit ist eine Detektion von früher embryonaler Mortalität aufgrund fehlender Diagnosemöglichkeiten nicht vor Tag 30 möglich. Indirekt können PAGs (pregnancy associated glycoproteins, Trächtigkeitsassozierte Glycoproteine) zur Trächtigkeitsdiagnose im maternalem Blut gemessen werden wobei ein Abfall der PAG-Konzentration im Zusammenhang mit embryonaler/ fetaler Mortalität steht. Dieser ist messbar ab Tag 21, jedoch nehmen die Proteinkonzentration und somit Sensitivität der üblichen Testee im Verlauf der Trächtigkeit zu und sollten daher nicht vor Tag 30 als diagnostisches Mittel eingesetzt werden. Daher soll IFtau bei früh tragenden Tieren gemessen werden und somit Tiere mit früher embyonaler Mortalität unter Feldbedingungen charakterisiert werden.

Cooperation Partners:

Dr. Markus Jung, Dr. Kirsten Mense

IFN Schönow e.V., Bernauer Allee 10, 16321 Bernau bei Berlin

Project Details:
Für die Ausbildung eines funktionellen Euters sind Mammogenese, Laktogenese und Galaktopoese nötig. Alle diese Schritte und vor allem die Produktion von Milch und Stoffwechseladaptation im Rahmen der Laktation werden endokrin gesteuert. Die täglich Tagesmilchmenge kann erheblich variieren und Ziel des Projektes ist es zu untersuchen, welche endokrinen Mechanismen bedeutend die tägliche Milchmenge beeinflussen. Hierbei liegt das Augenmerk nicht nur auf dem bereits gut untersuchten pankreatischen Hormon Insulin sondern auch auf dem weniger gut beschriebenen Gegenspieler Glucagon als auch metabolischen Hormonen der Schilddrüse und der somatotropen Achse.

Funding: DFG, 150.000 EUR

Project Details:
Ziel des Projektes ist die Entwicklung der Komponenten und der Nachweis der Funktionsweise einer Implantat-dirigierten Anlieferung von Wirkstoffen auf der Basis magnetischer Prinzipien. Auf diesem Wege soll eine neuartige Möglichkeit etabliert werden, spezifische Wirkstoffe mittels magnetischer Nanopartikel bedarfsabhängig zu einem frei wählbaren Zeitpunkt an magnetisierbaren Implantaten zu akkumulieren und somit die Wirksamkeit bei reduzierter Patientenbelastung zu erhöhen. Die Vision des Projektes ist der Einsatz dieser Technik für verschiedene Implantattypen, die gezielt magnetisiert werden, um temporär Wirkstoffe an den Zielort zu verbringen. Damit sollen die Wirksamkeit der Substanzen erhöht, systemische Nebenwirkungen verhindert und die Anzahl von Implantatrevisionen minimiert werden.

Results:

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32861030/

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30482189/

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31941495/

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24112871/

Cooperation Partners:

Prof. P. Behrens (Leibniz-Universität Hannover)

Dr. J. Reifenrath (Medizinische Hochschule Hannover)

Funding: Promotionsstipendium der Konrad-Adenauer-Stiftung, 48.600 EUR

Project Details:
Dem Prozess der Epilepsieentstehung geht häufig ein initialer Hirninsult voraus. In der darauffolgenden anfallsfreien Latenzphase können unter anderem inflammatorische Prozesse, eine erhöhte Durchlässigkeit der Blut-Hirn-Schranke, Neurodegeneration, sowie glukometabolische Abweichungen beobachtet werden. Diese Veränderungen könnne mithilfe nicht-invasiver bildgebender Verfahren sichtbar gemacht werden. In diesem Projekt werden sie unter Nutzung eines Rattenmodells, in dem nach einem identischen epileptogenen Hirninsult Ratten mit und ohne Epilepsieentwicklung verglichen werden können, auf ihre Eignung als prädiktive Biomarker für ein erhöhtes Epileptogeneserisiko evaluiert. Zudem wird die Auswirkung einer neuen Kombinationstherapie zur Epilepsieprävention mithilfe der bildgebenden Verfahren im Hinblick auf den Behandlungserfolg evaluiert.

Cooperation Partners:

J. Bankstahl, PhD, Präklinische Molekulare Bildgebung, Klinik für Nuklearmedizin, MHH; Dr. M. Meier, Kleintier-MRT, Zentrales Tierlabor, MHH; Prof. Dr. W. Härtig, Paul-Flechsig-Institut für Hirnforschung, Universität Leipzig

Funding: BMBF (031L0062A), 225.747 EUR

Project Details:
In vivo Tests zur Entwicklungsneurotoxizität (DNT) benötigen eine enorme Zahl an Versuchstieren, während es für Tausende von vermarkteten Chemikalien bis heute keine Information gibt. Bisherige in vitro Methoden erfassen nur einfach messbare toxikologische Endpunkte, wie Zellviabilität, Zellproliferation und neurochemische Zelldifferenzierung.
Das Ziel ist die Entwicklung eines in situ Testsystem auf Basis eines intakten Heuschreckenembryos zur 3D Erfassung der Störung der axonalen Wegfindung von Pionieraxonen in Körperextremitäten nach Chemikalienexposition (Seidel und Bicker, 2000, Development 127:4541-4549; Eickhoff et al., 2012 PLoS One 7 e41236). Da molekulare und zelluläre Mechanismen der Wachstumskegelnavigation zwischen Evertebraten und Vertebraten konserviert sind, erlaubt die Sensitivität des Assays zuverlässige Aussagen über die DNT beim Menschen. Der Assay wird komplementär zu anderen Testverfahren angelegt und soll ein Spektrum von Endpunkten zur positiven Identifikation von DNT verdächtigen Substanzen liefern. Nach Projektende soll das Testsystem für Routineanwendungen in der Grundlagenforschung zur Verfügung stehen.

Results:

Publications:

 

Bicker G (2022) Looking at Developmental Neurotoxicity Testing from the Perspective of an Invertebrate Embryo. Int J Mol Sci 23(3):1871. doi: 10.3390/ijms23031871.

 

 

Bode K, Bohn M, Reitmeier J, Betker P, Stern M, Bicker G (2020) A locust embryo as predictive developmental neurotoxicity testing system for pioneer axon pathway formation. Arch Toxicol. 94:4099-4113. https://doi.org/10.1007/s00204-020-02929-6

 

Bode K, Nolte L, Kamin H, Desens M, Ulmann A, Bergmann GA, Betker P, Reitmeier J, Ripken T, Stern M, Meyer H, Bicker G. (2020) Scanning laser optical tomography resolves developmental neurotoxic effects on pioneer neurons. Sci. Rep. 10:2641. https://doi.org/10.1038/s41598-020-59562-7

 

Bergmann GA, Frömbling S, Joseph N, Bode K, Bicker G, Stern M (2019) An intact insect embryo for developmental neurotoxicity testing of directed axonal elongation. ALTEX 36(4):643-649. https://doi.org/10.14573/altex.1901292

Cooperation Partners:

Dr. ing. Heiko Meyer, LZH Hannover