Forschungsprojektübersicht

Drittmittelprojekt: DBU, CULT-Stiftung, 81.550 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Zoologie
Institut für Terrestrische und Aquatische Wildtierforschung (Hannover)

Projektdetails:
This project serves the long-term purpose of protecting the species of the yellow-bellied toad, Bombina variegata, which is highly endangered in Germany and Central Europe. In many areas, the yellow-bellied toad only occurs in secondary, i.e. anthropogenically modified, habitats such as quarries. The populations are often isolated, too small, and suffer from inbreeding and genetic impoverishment. Previous studies have also shown that yellow-bellied toads use different life cycle strategies in different habitats. These differences suggest that the species has adapted to local ecological conditions, and these adaptations are potentially manifested in the genome. The project aims to improve the genetic and ecological information available about the species in order to make practical conservation more effective. For this purpose, DNA samples from German, French and Swiss yellow-bellied toad populations, which have already been sampled in previous projects, are examined using genomic methods (RADSeq). In addition, toads in Germany will be sampled in the few natural habitats where they still occur. The genomic results are then correlated with ecological data (habitat type, local climate). The results provide evidence as to whether yellow-bellied toads are adapted to their local habitat (anthropogenic vs. natural) or to their local climate at the molecular level. The aim is to identify specific candidate genes that mediate this local adaptation. Furthermore, species distribution models based on climatic data should show where suitable habitats are for the yellow-bellied toad today and in the future - also with a view on climate change. The results obtained will be discussed with scientists and species protection specialists in a workshop. In follow-up projects, so-called genetic rescue will be used for small, isolated occurrences to stabilize them, and larger populations will be genetically upgraded. Genetic rescue projects based on genomic information are innovative since so far they have been successfully implemented in species protection in only a few countries.

Kooperationspartner:

Prof. Jean-Paul Léna, Dr. Hugo Cayuela, Benjamin Monod-Broca, University of Lyon;

Dr. Mirjam Nadjafzadeh, NABU Niedersachsen; Fabian Droppelmann, Chance 7

Kliniken/Institute:
Klinik für Pferde

Projektdetails:
Equine Sehnen- und Bandschäden haben bekanntermaßen ein unbefriedigendes Abheilungspotential, wenn sie in synovialen Einrichtunegn wie Sehnenscheiden und Schleimbeuteln gelegen sind. Potentielle Ursachen dafür wurden bislang nur ansatzweise erkannt. Neben einer chirurgischen Entfernung von verändertem Sehnengewebe im Rahmen einer Tendovaginoskopie oder Bursoskopie kommen begleitende medikamentöse und regenerative Therapieansätze in Betracht. Ziel des Projektes ist es, in einem ersten Schritt den Effekt der genannten Therapiemaßnamen kontrolliert zu untersuchen und Faktoren, die zur verbesserten Abheilung intrasynovialer Sehnenschäden beitragen näher zu identifizieren.

Kooperationspartner:

Andrea Noguera-Cender, PhD, Hanseklinik für Pferde, Sittensen

Drittmittelprojekt: European Climate, Infrastructure and Environment Executive Agency (CINEA) , 275.552 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Terrestrische und Aquatische Wildtierforschung (Büsum)

Projektdetails:
Unbeabsichtigter Beifang in Fischereinetzen stellt weltweit eine erhebliche Bedrohung für Meerestiere dar, insbesondere für gefährdete, bedrohte und geschützte Arten, darunter Meeressäuger, Seevögel, Schildkröten und Hai- oder Rochenartige. Bislang waren die Bemühungen, den Beifang solcher Arten zu minimieren, kaum erfolgreich. LIFE CIBBRiNA ist ein internationales und sektorenübergreifendes Projekt, bei dem Forschungseinrichtungen, Umweltbehörden, die Fischereiwirtschaft und Nichtregierungsorganisationen aus 13 europäischen Ländern zusammenarbeiten, um Strategien zur Verringerung des Beifangs von gefährdeten, bedrohten und geschützten Arten in der Nord- und Ostsee sowie im Mittelmeer zu entwickeln und ihre Umsetzung zu fördern. Im Rahmen von LIFE CIBBRiNA wird das ITAW Methoden für ein Monitoring und die Datensammlung zu Beifang erarbeiten. Dabei wird die Beifanginzidenz durch pathologische Untersuchungen gestrandeter Tiere ermittelt. Mit Hilfe von Driftmodellen für Kadaver können Beifang-Hotspots identifiziert werden, und eine Datenbank wird entwickelt, um Strandungsdaten zu sammeln und eine zeitlich-räumliche Auswertung der Daten zu ermöglichen. Darüber hinaus arbeitet das ITAW an der Vermittlung der Projektergebnisse an Interessengruppen (einschließlich der Entwicklung von Forschungsboxen als Unterrichtsmaterial für Schulen), der Vernetzung mit anderen Projekten und der Veröffentlichung der wissenschaftlichen Ergebnisse von LIFE CIBBRiNA.

Kliniken/Institute:
Institut für Tierökologie

Projektdetails:
Forschung und Zielsetzung

Die deutsche Nordseeküste als Teil des "UNESCO Weltnaturerbe Wattenmeer" ist ein weltweit einmaliger mariner Lebensraum mit einer bisher weitgehend unbekannten Biodiversität. Aufgrund seiner besonderen Eigenschaften (z.B. hinsichtlich Gezeiten und klimatischen Bedingungen) stellt dieser Lebensraum eine besondere Herausforderung für eine Vielzahl von Organismen dar und die besonderen und diversen ökologischen Nischen im Bereich der deutschen Nordseeküste versprechen das Vorkommen von endemischen Arten und vielen bisher noch unbeschriebenen Organismengruppen. Dieser einmalige Lebensraum ist jedoch permanent durch anthropogene Einflüsse bedroht, und speziell die Auswirkungen der globalen Erderwärmung und der zunehmenden Versauerung der Meere stellen eine existenzielle Bedrohung für viele marine Organismen dar.
Dies ist weltweit das erste Mal, dass ein bedeutender Lebensraum über 25 Jahre in Folge kontinuierlich, umfassend und vergleichend quantitativ in seiner Biodiversitätsdynamik beschrieben wird und zwar in Bezug auf ein Vierteljahrhundert globaler Veränderungen.
Wir schaffen Daten statt Spekulationen.

Arbeitsmethoden
Field work, Envrironmental Genomics, Metagenomics, Bioinformatics

Kooperationspartner:

Dr Helen Spence-Jones (she/her)

Postdoctoral Researcher

Coastal Ecology/Ökologie der Küsten

Alfred-Wegener-Institut

Helmholtz Centre for Polar and Marine Research

Wadden Sea Station

25992 List auf Sylt, Deutschland

Dr. Michael Tessler

AMNH New York

Drittmittelprojekt: Nds. Ministerium für Wissenschaft und Kultur über Georg-August-Universität Göttingen, 1.811.726 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tierhygiene Tierschutz und Nutztierethologie
Institut für Tierernährung
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Dieses initiale Projekt innerhalb des Forschungs- und Transferverbundes ZERN befasst sich mit der zukunftsorientierten Haltung und Nutzung von Mastschweinen. In der derzeitigen Mastschweinehaltung sind Defizite vor allem in den Bereichen Tierwohl, Emissionen und Nährstoffeffizienz vorhanden. Daher hat sich dieses Projekt zum Ziel gesetzt, relevante Teilaspekte einer zukunftsfähigen Schweinefleischerzeugung synergistisch wissenschaftlich zu evaluieren und neue, praxisrelevante Erkenntnisse zu gewinnen.

Kooperationspartner:

Georg-August-Universität Göttingen

Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik (DIL)

Drittmittelprojekt: Nds. Ministerium für Wissenschaft und Kultur über Georg-August-Universität Göttingen, 1.496.374 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tierhygiene Tierschutz und Nutztierethologie

Projektdetails:
ZERN ist ein Forschungsverbund der Universität Göttingen, der Tierärztlichen Hochschule Hannover und des Deutschen Instituts für Lebensmitteltechnik in Quakenbrück, mit dem die Transformation des Agrar- und Ernährungssystems in Niedersachsen unterstützt soll, das unter einem zunehmenden Anpassungsdruck steht. Aspekte wie Tierwohl und Nachhaltigkeit gilt es bei der landwirtschaftlichen Produktion künftig stärker zu berücksichtigen. Mit den Erkenntnissen aus dem Forschungsverbund soll die nachhaltige Erzeugung, Verarbeitung und Vermarktung von Lebensmitteln möglich werden.

Kooperationspartner:

Georg-August-Universität Göttingen

Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik (DIL)

Drittmittelprojekt: Volkswagenstiftung, 657.600 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tierernährung
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Eine potentiell flächendeckende Wiedervernässung der Moore zwecks Revitalisierung und CO2-Speicherung führt über die extensive Nutzung zum Anfall ligninreicher Primärbiomasse, die nicht effizient für die klassische Tierhaltung nutzbar ist. Diese Biomasse kann bisher maximal energetischen Zwecken dienen, was aber in Zukunft im Sinne einer ehrgeizigen Energiewende und Kreislaufwirtschaft nicht mehr zielführend ist. Im Rahmen diese Projektes soll die Lignozellulosestruktur der organischen Rohstoffe technisch durch Vorbehandlungen aufgebrochen werden und die dann insgesamt besser verdauliche Biomasse anschließend für eine dezentrale Insektenproduktion genutzt werden. Modellhaft sollen Standard-Insektenlarven (schwarze Soldatenfliege) und Spezialitäten (Mehlwurm, Grillen etc.) aufgezogen werden. So sollen skalierbar hochwertige Rohstoffe für die Heimtierernährung oder perspektivisch neuartige Lebensmittel produziert werden.

Kooperationspartner:

Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik e.V., Quakenbrück

Dr. Kashif ur Rehman

Drittmittelprojekt: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE), 630.245 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tierernährung

Projektdetails:
Das Projekt "FUETURE" zielt darauf ab, regionale Futtermittelressourcen effizienter zu nutzen, um Treibhausgasemissionen zu reduzieren und die Energieeffizienz in der Masthähnchenproduktion zu verbessern. Es soll ein innovativer Ansatz entwickelt werden, der auf der Verwendung anpassungs- und widerstandsfähiger nachhaltig angebauter Futterpflanzen sowie bisher kaum genutzter heimischer Kulturen basiert. Durch die Reduktion des Imports nicht nachhaltig erzeugter Sojaprodukte aus Übersee soll die Nachhaltigkeit gestärkt werden. Das wissenschaftliche Ziel besteht darin, regionale Futterrationen unter Berücksichtigung von Nachhaltigkeitskriterien und Verfügbarkeit von Koprodukten zu entwickeln, um den ökologischen Fußabdruck des Hähnchenfleischs zu verringern. Durch innovative Futtermitteltechnologien und eine präzise Supplementation von Ergänzungsfuttermitteln sollen Umweltwirkungen signifikant reduziert werden. Das Projekt strebt eine Stärkung der nachhaltigeren regionalen Lebensmittelproduktion an und unterstützt die deutsche Nachhaltigkeitsstrategie.

Kooperationspartner:

KWS Lochow GmbH, Technische Hochschule Bingen, IFF Braunschweig

Drittmittelprojekt: DFG, 482.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Mikrobiologie Zentrum für Infektionsmedizin
Institut für Biochemie

Projektdetails:
Streptococcus suis kolonisiert häufig den oberen Respirationstrakt von Schweinen, kann aber auch schwere systemische Erkrankungen, wie Meningitis und Septikämie, verursachen. Die Pathogenese einer S. suis-Infektion sowie die Rolle der Virulenzfaktoren, vor allem des Poren-bildenden Toxins Suilysin (SLY) und der D-Alanin-D-Alanyl-Carrier-Ligase (DltA), sind nach wie vor nicht vollständig geklärt. Bislang weiß man, dass SLY verschiedene Wirtszellen durch Porenbildung schädigt und eine entzündliche Immunantwort auslöst. Die D-Alanylierung von Lipoteichonsäuren in der Zellwand durch DltA macht S. suis widerstandsfähiger gegenüber antimikrobiellen Peptiden (AMPs) und der Phagozytose durch Neutrophile.
Unser Ziel ist es, die Rolle von SLY und DltA während der Kolonisierung des porzinen Atemtraktes durch S. suis, seiner Ausbreitung über den Blutkreislauf und der Invasion des Zentralnervensystems zu klären. Dabei werden wir uns auf ihren Einfluss auf die Interaktion zwischen Monozyten/Makrophagen und Neutrophilen fokussieren. Wir stellen die Hypothese auf, dass die Wirtskompartimente die Expression von sly und dltA unterschiedlich beeinflussen und umgekehrt, dass SLY und DltA die angeborene Immunantwort des Wirtes beeinflussen, indem sie die Interaktion zwischen den Immunzellen modulieren und so zum Schutz von S. suis vor Abwehrmechanismen des Immunsystems beitragen.
Um dies zu untersuchen, werden wir komplexe Zellkultursysteme verwenden, die die drei Hauptkompartimente des Wirtes sehr genau nachbilden: eine Co-Kultur von ausdifferenzierten primären porzinen respiratorischen Epithelzellen und Alveolarmakrophagen, porzine Präzisionslungenschnitte, ein rekonstituiertes Vollblut-System und das Blut-Zerebrospinalflüssigkeit-Barriere-Modell. Diese Modelle werden mit einem S. suis Serotyp 2 Wildtyp-Stamm (wt), den isogenen Deletionsmutanten Δsly, ΔdltA und ΔdltAΔsly, sowie den entsprechenden komplementierten Mutanten infiziert.
Zunächst werden wir die sly- und dltA-Expression in den drei Kompartimenten mittels quantitativer real time-PCR und Western Blotting analysieren. Danach werden wir die Antwort der Monozyten/Makrophagen und Neutrophilen auf eine Infektion mit dem S. suis wt und den jeweiligen Mutanten untersuchen. Dabei werden wir uns auf die Bildung von Neutrophil Extracellular Traps und reaktiven Sauerstoffspezies, die Phagozytoseaktivität und die Freisetzung von bestimmten Zytokinen und AMPs konzentrieren. Zum Schluss werden wir untersuchen, wie infizierte Monozyten/Makrophagen Neutrophile, im Hinblick auf ihr Transmigrationsverhalten, ihre Phagozytoseaktivität und ihre Immunreaktion, beeinflussen und umgekehrt.
Die genauere Untersuchung der angeborenen Immunantwort auf eine Infektion mit S. suis in den drei unterschiedlichen Wirtskompartimenten wird uns ein besseres Verständnis darüber vermitteln, wie sich S. suis von einem harmlosen Kommensalen zu einem invasiven Erreger entwickeln kann und welche Rolle dabei SLY und DltA spielen.

Kooperationspartner:

Dr. Sophie Öhlmann (Institut für Bakteriologie und Mykologie, Veterinärmedizinische Fakultät, Universität Leipzig)

Drittmittelprojekt: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), 155.950 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Pathologie

Projektdetails:
Beschreibung:
Das kanine Staupevirus (CDV) ist ein hochkontagiöses Morbillivirus, welches bei Hunden und Wildkarnivoren schwere systemische und respiratorische Erkrankungen verursacht. Das angeborene Immunsystem spielt eine zentrale Rolle in der Pathogenese verschiedener viraler Atemwegserkrankungen, allerdings ist das Wissen über pulmonale Abwehrmechanismen bei Hundestaupe noch lückenhaft. Das geplante Projekt basiert auf unseren Vorarbeiten, in denen gezeigt werden konnte, dass Zellen des angeborenen Immunsystems CDV transportieren und für die Infektion des respiratorischen Epithels verantwortlich sind. Außerdem führt eine Störung antiviraler Signalwege in Immunzellen zu einer verstärkten Freisetzung des Virus aus der Lunge. Im ersten Teil des Projekts soll der polarisierende Effekt von CDV auf Immunzellen in vitro näher untersucht werden. Hierzu werden phänotypische Veränderungen und immunologische Parameter von infizierten Lungen- und Blutmakrophagen sowie die Reifung von dendritischen Zellen mittels Durchflusszytometrie und globalen Transkriptomanalysen gemessen. Außerdem werden gemischte Leukozytenkulturen sowie Migrations-, Phagozytose- und Stickstoffmonooxid-Assays zur Bestimmung von virusbedingten funktionellen Störungen durchgeführt. Im zweiten Teil wird der Einfluss der Makrophagen-Polarität und der Reifung dendritischer Zellen auf den Viruseintritt in das respiratorische Epithel und die Fähigkeit modulierter Immunzellen das Virus auf Atemwegsepithelien zu übertragen, anhand von Air-Liquid-Interface-Kulturen und Lungengewebs-Präzisionsschnitten untersucht. Darüber hinaus werden zytopathische Effekte und ultrastrukturelle Veränderungen, wie virusinduzierte Zilienpathologien und Apoptosen, sowie die Regenerationsfähigkeit von infizierten Gewebskulturen bestimmt. Die Studien werden mechanistische Einblicke in die Dysfunktion der pulmonalen angeborenen Immunität bei CDV-Infektionen und deren Auswirkungen auf die Pathogenese der Krankheit liefern. Die Ergebnisse sollen damit zur Entdeckung therapeutischer Ansätze bei respiratorischen Infektionen und zur Verhinderung der Virusübertragung auf andere Wirte beitragen.