Forschungsprojektübersicht

Drittmittelprojekt: DFG, 210.330 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Zoologie
Institut für Pathologie

Projektdetails:
Aposematismus ist die Assoziation zwischen einer auffälligen Warnfärbung und einem Abwehrmechanismus (z. B. Gifte) zur Vermeidung von Prädation. Die Genetik der Färbung und der Giftigkeit bei aposematischen Tieren ist noch nicht gut erforscht. In diesem Zusammenhang ist die Vielfalt der Farbmuster und der Alkaloide in der Haut, die mit Strategien zur Vermeidung von Raubtieren bei neotropischen Giftfröschen verbunden sind, eine exzellente Gelegenheit, die Konvergenz der ökologischen Anpassung zu untersuchen. Pfeilgiftfrösche unterscheiden sich in ihren Farbmustern und ihrer Toxizität zwischen den Populationen und es gibt starke Beweise dafür, dass Aposematismus adaptiv ist, wahrscheinlich angetrieben durch die Selektion von Raubtieren. Für den Erdbeerfrosch Oophaga pumilio konnten wir für Gene, die im Zusammenhang mit dem Pigment-Metabolismus stehen (z.B. Pteridingene), zeigen, dass sie zwischen Farbmorphen unterschiedlich stark exprimiert sind. Nächstes Ziel ist es, den Aufbau pigmenthaltiger Zellen (Chromatophoren), die chromatographische Charakterisierung von Farbpigmenten und Alkaloiden, Expressionsmuster von Genen, die an der Färbung und Giftigkeit beteiligt sind, für drei farbpolymorphe, neotropischer Pfeilgiftfrösche der Gattung Oophaga in Verbindung zu setzen.
Für dieses Projekt werden wir Haut- und Leberproben von acht Populationen mit entweder grüner oder roter Färbung in Panama und Costa Rica sammeln. Zusammen mit Mitarbeitern der Universidad de Costa Rica, der TiHo, der University of Cambridge und des STRI in Panama werden wir die Chromatophoren in der Haut elektronenmikroskopisch charakterisieren, die Farbpigmente und Toxine in der Haut gaschromatographisch analysieren und eine RNAseq-Analyse mit dorsaler Haut durchführen. Wir erwarten, dass die Expressionsniveaus von Genen im Pigment- (z.B. Carotinoide) und Alkaloidmetabolismus zwischen verschiedenen Farbmorphen (rot vs. grün) variieren, aber aufgrund der Konvergenz innerhalb der Farbmorphen zwischen den Arten ähnlich sind. Unsere Studie wird zu einem besseren Verständnis des Zusammenhangs zwischen Geno- und Phänotypen adaptiver Anti-Räuber-Strategien führen und die Evolution regulatorischer Mechanismen der Genexpression beleuchten.

Kooperationspartner:

Dr. Giselle Tamayo, UCR, Costa Rica

Dr. Beatriz Willink, UCR, Costa Rica

Dr. Nicolas Mundy, University of Cambridge, UK

Dr. Roberto Ibañéz, STRI, Panama

Drittmittelprojekt: EU Kommission (HORIZON 2020), 405.001 EUR

Kliniken/Institute:
Research Center for Emerging Infections and Zoonoses

Projektdetails:
MERMAID schlägt vor, gewebebasierte In-vitro-Schleimhautmodelle und -assays weiterzuentwickeln, die als In-vitro-Modelle dienen sollen
Infektion zu untersuchen und den Immunschutz mit ausgewählten Immunkomponenten zu untersuchen. Als solche bestehen die Modelle aus einer Pathogen-Schleimhaut-Schnittstelle mit einer hinzugefügten dritten Dimension, d. h. der Interaktion mit ausgewählten Immunmediatoren, die eine relevante nachahmen
(schützende) natürliche Immunantwort, die durch Impfung erreicht werden kann oder sollte. Die zu entwickelnden Modelle werden
auch die in der Bevölkerung vorhandene Heterogenität berücksichtigen. Die resultierenden Schleimhautgewebemodelle der nächsten Generation werden dann
anhand von Proben validiert werden, die aus CHIM-Studien (Controlled Human Infection Model) und natürlichen Infektionen stammen
bestätigen die Relevanz des Modells für die In-vivo-Situation und die ausgewählten Immunmediatoren. Anschließend Proben aus
Impfstoffversuche werden verwendet, um die Induktion dieser Immunantworten in vivo zu bewerten und ihre Wirksamkeit in nächster Zeit ex vivo nachzuweisen
Generation Modelle.

Drittmittelprojekt: Gesellschaft für Kynologische Forschung, Hahn-Stiftung, DFG, DAAD, 30.000 EUR

Kliniken/Institute:
Klinik für Kleintiere

Projektdetails:
Die Untersuchung des Liquor cerebrospinalis ist ein wertvolles Instrument, um in vivo Informationen über den Zustand des zentralen Nervensystems zu erhalten. Die darin enthaltenen Zellen reflektieren zumindest teilweise die perivaskuläre Zellpopulation im ZNS. Es wurde daher eine Methode entwickelt, diese Zellen mit Hilfe der Durchflusszytometrie zu charakterisieren. Derzeit werden die Toll-like Rezeptoren näher bestimmt.
In einer 2. Studie wird untersucht, wie sich die Glukose im Liquor cerebrospinalis des Hundes verhält, und ob die Bestimmung von dieser zur Diagnostik beitragen kann oder sich proportional zur Zellzahl bzw. zur Blutglukose verhält.
In weiteren Studien werden verschiedene Biomarker, wie Tau-Protein, Chemokine, Zytokine und Abbauprodukte von Gliazellen und Nervenzellen untersucht, um einen prognostischen Faktor für Rückenmarkserkrankungen zu erhalten. Neue Methoden zur Haltbarmachung der Zellen werden evaluiert.

Drittmittelprojekt: teilweise BMBF (Lichtenbergstipendium); Gesellschaft für Kynologische Forschung; Irene und Hans-Joachim Hahn-Stiftung, DAAD, 80.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Pathologie
Klinik für Kleintiere

Projektdetails:
Die steril-eitrige Meningitis-Arteriitis des Hundes (SRMA)ist die häufigste entzündliche Erkrankung des zentralen Nervensystems des Hundes im Norddeutschen Raum. Mit Hilfe mehrerer Pathogenesestudien soll versucht werden, die Erkrankung besser zu charakterisieren, um neue Therapiestrategien entwickeln zu können. Die Zellpopulation in Liquor cerebrospinalis und Blut wurde mit Hilfe durchflusszytometrischer Studien charakterisiert. Studien zur Zytokinexpression sollen helfen, das Phänomen der hohen IgA Produktion zu erleuchten. Die Untersuchung von Toll-like Rezeptoren soll einen Hinweis auf die Ätiologie der Erkrankung liefern. Die Th17 Antwort, NETs und das Endocannabinoidsystem werden näher untersucht

Resultate:

Arianna Maiolini, Regina Carlson, M. Schwartz, G. Gandini and Andrea Tipold: "Determination of immunoglobulin A concentrations in the serum and cerebrospinal fluid of dogs: An estimation of its diagnostic value in canine steroid-responsive meningitis-arteritis." The Veterinary Journal, 191, 219-224, 2012

 

S.A. Moore, M.Y. Kim, Arianna Maiolini, Andrea Tipold and M.J. Oglesbee: "Extracellular hsp70 release in Canine Steroid Responsive Menintis-Arteritis." Vet Immunol Immunopathol., 145, 129-133, 2012

 

Arianna Maiolini, Regina Carlson and Andrea Tipold: "Toll-like receptors 4 and 9 are responsible for the maintenance of the inflammatory reaction in canine steroid-responsive meningitis-arteritis, a large animal model for neutrophilic meningitis." J Neuroinflammation 9, 226 (1-12), 2012.

 

Arianna Maiolini, M. Otten, M. Hewicker-Trautwein, R. Carlson and Andrea Tipold: "Interleukin-6, vascular endothelial growth factor and transforming growth fator beta 1 in canine steroid responsive meningitis-arteritis." BMC Veterinary Research, 9:23, 1-10, 2013.

 

J. Freundt-Revilla, A. Maiolini, R. Carlson, M. Beyerbach, K. Rentmeister, T. Flegel, A. Fischer and Andrea Tipold: "Th17 skewed immune response and cluster of differentiation 40 ligand expression in canine steroid-responsive meningitis-arteritis, a large animal model for neutrophilic meningitis." J. Neuroinflammation 14:20, 2017. doi.10.1186/s12974-016-0784-3.

Drittmittelprojekt: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) , 404.650 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Virologie

Projektdetails:
Das Genus Pestivirus gehört zur Virusfamilie Flaviviridae und beinhaltet RNA Viren von herausragender Relevanz, wie zum Beispiel das Virus der Bovinen Virusdiarrhöe (BVDV) und das Virus der Klassischen Schweinepest (KSPV), die Auslöser für anzeigepflichtige Tierseuchen sind. Über viele Jahrzehnte ist man davon ausgegangen, dass Pestiviren ausschließlich Paarhufer (Ungulaten) infizieren können. In den letzten Jahren sind jedoch auch bei Nicht-Ungulaten Wirten neuartige Pestiviren gefunden worden. Diese Viren besitzen den für klassische Pestiviren typischen Genomaufbau, sind jedoch genetisch sehr unterschiedlich. Offenbar handelt es sich hierbei um eine ganze Gruppe neuartiger Pestiviren über deren biologische Eigenschaften bislang keine Erkenntnisse vorliegen. Auch in Schweinen konnte ein solch neuartiger Erreger identifiziert werden und wird als "atypisches porzines Pestivirus" (APPV) bezeichnet. APPV verursacht eine neurologische Erkrankung bei neugeborenen Ferkeln (kongenitaler Tremor) und eine Beteiligung an weiteren Erkrankungen (z.B. Unfruchtbarkeit, Abort, neonatalen Missbildungen) erscheint wahrscheinlich.
Es im Rahmen des Forschungsprojekts gelungen, APPV an Zellkulturbedingungen zu adaptieren und zu vermehren. Die Verfügbarkeit eines Virusisolates lieferte die Voraussetzung für weitere Studien zur Charakterisierung der biologischen Eigenschaften des Pathogens. Unsere Arbeiten konnten zeigen, dass es offenbar maßgebliche Unterschiede im Zelleintritt von APPV und KSPV gibt. Nach dem lange vermutet worden ist, dass das Komplement-regulierende Protein CD46 für Pestiviren der Schlüssel ist um in die Wirtszelle eindringen, konnten unsere Arbeiten zeigen, dass einige Pestiviren - darunter auch KSPV - einen CD46 unabhängigen Mechanismus zum Zelleintritt nutzen. Welche zellulären Oberflächenstrukturen stattdessen für den Zelleintritt gebraucht werden, ist bislang unklar und wird Gegenstand weiterer Forschungsarbeiten sein.
Die Studie soll Einsichten in den komplexen, wahrscheinlich mehrstufigen Prozess des Zelleintritts liefern. Innerhalb dieses Projektes ist es das Ziel, die molekularen Determinanten des Zelleintritts von Pestiviren zu identifizieren und näher zu charakterisieren. Es wurden bereits mehrere Wirtszellfaktoren identifiziert, die wahrscheinlich während früher Phasen der viralen Replikation mit den viralen Hüllproteinen interagieren und die Virusvermehrung beeinflussen können. Es soll zunächst geklärt werden, ob diese Faktoren direkt mit den Viren interagieren oder ob es sich um indirekte Effekte handelt, z.B. durch Bindung an andere zelluläre Proteine oder auch durch einen veränderten Zell-Metabolismus verursacht. Die Kenntnis der Schlüsselfaktoren für den Eintritt von porzinen Pestiviren in die Wirtszelle kann einen wertvollen Beitrag leisten, die Biologie des neuartigen und in der Schweinepopulation weit verbreiteten Pathogens APPV, aber auch die Eigenschaften des lange bekannten Tierseuchenerregers KSPV zu verstehen.

Drittmittelprojekt: BfN, 1.721.249 EUR

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

Projektdetails:
Marine Säugetiere sind als Topprädatoren ein wichtiger Bestandteil mariner Ökosysteme. Durch
anthropogene Aktivitäten wie Fischerei, Offshore-Windenergieausbau, Schiffsverkehr, usw. sind sie zunehmenden Belastungen ausgesetzt. Die Erfassung und Bewertung ihrer Bestände und genaue Kenntnisse über ihre Verteilungsmuster, Habitatansprüche und Bestandsentwicklungen sind die Voraussetzung für ihren effektiven Schutz und ein sinnvolles Schutzgebietsmanagement.
Im Rahmen dieses Vorhabens tragen die Erhebungen neuer Daten sowie die Analyse bereits bestehender Datensätze wesentlich zu den erforderlichen Kenntnissen für die Betrachtung grundlegender ökologischer Zusammenhänge bei und sind von hohem wissenschaftlichem Wert. Über Habitatwahlmodelle wird untersucht, welche abiotischen, biotischen und anthropogenen Faktoren das Vorkommen und die Verteilung von marinen Säugetieren grundlegend beeinflussen. Modelle zur Populationsdynamik werden Aufschluss geben, welchen Einfluss verschiedene Stressoren auf die Entwicklung der Schweinswalbestände haben. Diese Modelle liefern Simulationen über die zukünftige Bestandsentwicklung unter Annahme verschiedener Belastungen durch anthropogene Stressoren und können so die Entwicklung von adäquaten Managementmaßnahmen informieren. In HABITATWal wird auch der deutsche Anteil am internationalen SCANS-IV Survey im Sommer 2022 integriert, bei dem regional koordinierte visuelle Surveys in den Schelf- und Offshore-Gewässern des europäischen Atlantiks durchgeführt werden, um robuste Abundanzschätzungen für regelmäßig vorkommende Walarten zu generieren. Durch einen Schiffssurvey auf der Doggerbank werden detaillierte Informationen zum akustischen sowie visuellen Vorkommen von Zwergwalen und ggf. anderen Walarten erhoben und ein Monitoring entwickelt. Darüber hinaus soll die Erweiterung der Erfassungsmethoden im großflächigen Monitoring wissenschaftlich begleitet werden. Dies umfasst auch eine Machbarkeitsstudie zur möglichen Ergänzung eines passiv-akustischen Monitoring (PAM)-Netzwerks in der deutschen Nordsee.

Drittmittelprojekt: Stipend Thailand Government via Kasetsart University , 143.168 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Physiologie und Zellbiologie
Klinik für Kleintiere

Projektdetails:
Neue Erkenntnisse zeigen, dass die Mikrobiom-Darm-Hirn-Achse einen wichtigen Einfluss auf die Hirngesundheit haben kann. Ein Ungleichgewicht der Darmflora könnte unkontrollierbare Epilepsien begünstigen. In unserer Studie transplantieren wir geeignete Darmflora an Patienten, bei denen Antiepileptika nicht wirken.Während der Studie sammeln wir Kot, Urin und Speichel und testen Anfallsfrequenz und Verhaltensaspekte der Hunde.

Drittmittelprojekt: EU-Interreg, Bavarian Nordic, 270.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Parasitologie Zentrum für Infektionsmedizin

Projektdetails:
Zecken übertragen verschiedene human- und tierpathogene Erreger. Bezüglich pathogener Erreger ist insbesondere die Vektorfunktion von Zecken für das auslösende Agens der Lyme Borreliose (Borrelia burgdorferi sensu lato-Komplex), der humanen und animalen granulozytären Anaplasmose und der Frühsommer-Meningoencephalitis (FSME-Virus) zu nennen. Zur Abschätzung der One Health-Gefährdung sind daher Studien zum Häufigkeit bzw. zur Verbreitung von Zecken und deren Pathogenen essentiell. Für Letztere erfolgt in diesem Projekt die Datenerhebung nicht nur für Deutschland, sondern auch internationaler Ebene.

Resultate:

Bajer, A., Beck, A., Beck, R., Behnke, J.M., Dwużnik-Szarek, D., Eichenberger, R.M., Farkas, R., Fuehrer, H.-P., Heddergott, M., Jokelainen, P., Leschnik, M., Oborina, V., Paulauskas, A., Radzijevskaja, J., Ranka, R., Schnyder, M., Springer, A., Strube, C., Tolkacz, K., Walochnik, J. (2022) Babesiosis in Southeastern, Central and Northeastern Europe: An emerging and re-emerging tick-borne disease of humans and animals. Microorganisms 10, 945

 

Springer, A., Lindau, A., Probst, J., Drehmann, M., Fachet, K., Thoma, D., Vineer, H.R., Noll, M., Dobler, G., Mackenstedt, U., Strube, C. (2022) Update and prognosis of Dermacentor distribution in Germany: Nationwide occurrence of Dermacentor reticulatus. Frontiers in Veterinary Science 9, 1044597

 

Springer, A., Jordan, D., Glass, A., Kahl, O., Fingerle, V., Girl, P., Chitimia-Dobler, L., Strube, C. (2020) Borrelia infections in ageing ticks: Relationship with morphometric age ratio in field-collected Ixodes ricinus. Microorganisms 10, 166

 

Knoll, S., Springer, A., Hauck, D., Schunack, B., Pachnicke, S., Strube, C. (2021) Regional, seasonal, biennial and landscape-associated distribution of Anaplasma phagocytophilum and Rickettsia spp. infections in Ixodes ticks in northern Germany and implications for risk assessment at larger spatial scales Ticks and Tick-Borne Diseases 12, 101657

 

Hauck, D., Jordan, D., Springer, A., Pachnicke, S., Schunack, B., Fingerle, V., Strube, C. (2020) Transovarial transmission of Borrelia spp., Rickettsia spp. and Anaplasma phagocytophilum in Ixodes ricinus under field conditions extrapolated from DNA detection in questing larvae. Parasites & Vectors 13, 176

Kooperationspartner:

Dr. O. Kahl, tick-radar GmbH

Prof. Dr. U. Mackenstedt, Universität Hohenheim

Dr. V. Fingerle, Nationales Referenzzentrum für Borrelien, Oberschleißheim

Prof. Dr. G. Dobler, Nationales Konsiliarlabor für FSME, München

Dr. L. Chitimia Dobler, Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr, München

Kliniken/Institute:
Institut für Parasitologie Zentrum für Infektionsmedizin

Projektdetails:
Zecken der Gattung Ixodes übertragen verschiedene human- und tierpathogene Erreger. Diese sollen in diesem seit dem Jahr 2005 laufenden Langzeitmonitoring im Stadtgebiet Hannovers erfasst werden, um potenzielle Auswirkungen des Klimawandels zu untersuchen. Neben dem Infektionsstatus der Zecken wird auch die Zeckendichte im Stadtgebiet Hannover ermittelt.

Resultate:

Glass, A., Springer, A., Raulf, M.-K., Fingerle, V. Strube, C. (2023) 15-year Borrelia prevalence and species distribution monitoring in Ixodes ricinus/inopinatus populations in the city of Hanover, Germany. Ticks and Tick-Borne Diseases 13, 102074

 

Glass, A., Springer, A., Strube, C. (2022) A 15-year monitoring of Rickettsiales (Anaplasma phagocytophilum and Rickettsia spp.) in questing ticks in the city of Hanover, Germany. Ticks and Tick-Borne Diseases 13, 101975

 

Hauck, D., Springer, A., Chitimia-Dobler, L., Strube, C. (2020) Two-year monitoring of tick abundance and influencing factors in an urban area (city of Hanover, Germany). Ticks and Tick-Borne Diseases 11, 101464

 

Blazejak, K., Raulf, M.-K., Janecek, E., Jordan, D., Fingerle, V., Strube, C. (2018) Shifts in Borrelia burgdorferi (s.l.) geno-species infections in Ixodes ricinus over a 10-year surveillance period in the city of Hanover (Germany) and Borrelia miyamotoi-specific Reverse Line Blot detection. Parasites & Vectors 11, 304

 

Blazejak, K., Janecek, E., Strube, C. (2017) A 10-year surveillance of Rickettsiales (Rickettsia spp. and Anaplasma phagocytophilum) in the city of Hanover, Germany, reveals Rickettsia spp. as emerging pathogens in ticks. Parasites & Vectors 10, 588

Kooperationspartner:

Dr. V. Fingerle, Nationales Referenzzentrum für Borrelien, Oberschleißheim

Drittmittelprojekt: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE), 401.602 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tierhygiene Tierschutz und Nutztierethologie

Projektdetails:
Das übergeordnete Ziel des Vorhabens ist eine Reduzierung des Antibiotika-Einsatzes in der Masthühnerhaltung durch den Schlupf der Tiere im Stall. Durch dieses Haltungsverfahren soll eine
Steigerung der allgemeinen Tiergesundheit erreicht und in der Folge das Auftreten von bakteriellen Bestandserkrankungen gesenkt werden. Verschiedene Parameter, die durch den Schlupf im Stall
beeinflusst werden können, werden berücksichtigt, erhoben, ausgewertet und der Praxis zugänglich gemacht.
Dazu ist das Projekt in zwei Phasen gegliedert. In Phase 1 werden vier Betriebe begleitet, die das Verfahren des Schlupfs im Stall bereits anwenden und somit über Vorerfahrungen verfügen (4 Leuchtturmbetriebe). Diese Erfahrungen sowie die in dieser ersten Phase erhobenen Daten werden in Phase 2 als Wissenstransfer an sechs Betriebe weitergegeben, die das Verfahren neu einsetzen (6 Neueinsteiger, davon je zwei mit schnellwachsender Genetik, zwei mit langsam wachsender Genetik und zwei ökologisch wirtschaftende Betriebe).

Kooperationspartner:

Landwirtschaftskammer Niedersachsen

Ludwig-Maximilians-Universität München

Universität Rostock