Forschungsprojektübersicht

Kliniken/Institute:
Klinik für Pferde
Klinik für Rinder

Projektdetails:
Backenzahnextraktionen sind häufige Eingriffe in der Pferdemedizin, die in der Regel am stehenden, sedierten Pferd durchgeführt werden. Die Sedierung stellt bezüglich ihrer ausreichenden Tiefe bei erhaltener Standfähigkeit des Patienten eine besondere Herausforderung dar. Die Extraktion ist häufig mit einer nicht zu unterschätzenden Manipulation im Maul des Patienten verbunden. Um einen optimalen Ablauf dieses Eingriffes zu ermöglichen und Verletzungen des Patienten, des Tierarztes und seiner Helfer zu verhindern, ist eine zuverlässige Sedierung unabdingbar. Des Weiteren ist bei derartigen Eingriffen darauf zu achten, dass die Patienten postoperativ ein möglichst geringes Maß an Schmerzen empfinden. Besonders Schmerzen im Bereich der Zähne äußern die Pferde zunächst undeutlich, so dass zumeist erst gehandelt wird, wenn das Pferd deutliche Veränderungen im Futteraufnahmeverhalten zeigt. Die Reduktion der unmittelbaren postoperativen Schmerzen wird durch den Einsatz von Morphinderivaten, welche mit dem α2- Agonisten Detomidin kombiniert werden, gewährleistet. Sowohl Butorphanol als auch Buprenorphin gehören zu den Morphinderivaten. Während Butorphanol als vollsynthetisches Opioid kompetitiv agonistisch an κ- und antagonistisch an µ-Rezeptoren bindet und eine Wirkdauer von circa drei Stunden aufweist, gehört Buprenorphin zur Gruppe der halbsynthetischen µ-Rezeptor Agonisten und hat eine dosisabhängige Wirkdauer von bis zu neun Stunden.
In der geplanten Untersuchung soll der Einfluss des für das Pferd in Deutschland neu zugelassenen Opioids Buprenorphin im Vergleich zu Butorphanol auf die Qualität, Dauer und Intensität der Sedierung mit Detomidin während der Backenzahnextraktion beim Pferd untersucht werden. Darüber hinaus soll auch die postoperative Schmerzsymptomatik bei diesen Patienten vergleichend bewertet werden.
Die Untersuchungen erfolgen an 30 Pferden, die zur Zahnextraktion in der Klinik vorstellt und randomisiert in zwei Gruppen eingeteilt werden.
Die Extraktion des betroffenen Backenzahns erfolgt unter den kliniküblichen Standards. Während der Zahnextraktion wird die Qualität der Sedierung mittels klinischer Parameter (Einbringen des Maulgatters, Kopfschlagen, Zungenbewegung) mit einem Punktesystem bewertet. Zur objektiven Graduierung von Stress- und Schmerzlevel wird in regelmäßigen Abständen der Kortisolgehalt im Plasma bestimmt. Zusätzlich erfolgt die Beurteilung der Schmerzhaftigkeit nach der Zahnextraktion anhand von physiologischen und Verhaltensparametern in Form eines "composite pain scale", "horse grimace scale", "EQUUS- COMPASS" und "EQUUS- FAB".

Kliniken/Institute:
Klinik für Pferde
Institut für Mikrobiologie Zentrum für Infektionsmedizin

Projektdetails:
Erkrankungen der Nasennebenhöhlen treten bei Pferden relativ selten auf. Sie können meist erst im subakuten bis chronischen Krankheitsstadium diagnostiziert werden, da das Leitsymptom des einseitigen Nasenausflusses aufgrund der komplexen anatomischen Struktur der equinen Nasennebenhöhlen in der Regel erst bei fortschreitender Erkrankungsdauer auftritt.
Eine gesicherte Diagnose kann meist erst nach umfangreicher bildgebender Diagnostik durch ein Zusammenspiel von Endoskopie, Röntgen und Computertomographie gestellt werden. In einigen Fällen ist zusätzlich eine invasive sinuskopische Untersuchung notwendig, um Proben zu entnehmen.
Bei Krankheiten der tiefen Atemwege liefert neben der endoskopischen Untersuchung vor allem die zytologische Auswertung des Tracheobronchialsekrets wichtige Aussagen über Art und Schwere der Erkrankung und dient darüber hinaus zur prognostischen Einschätzung.
Vor diesem Hintergrund werden im Rahmen der eigenen Untersuchungen transnasal endoskopisch Sekretproben aus dem Drainagewinkel der Apertura nasomaxillaris von gesunden Pferden und Pferden, die Hinweise auf das Vorliegen einer Sinusitis zeigen, entnommen, um diese zytologisch und bakteriologisch zu untersuchen.
Das Ziel dieser Untersuchungen ist es, herauszufinden, ob eine Korrelation zwischen dem zytologischen und mikrobiologischen Befund des Sekretes der Nasennebenhöhlen und der mit Hilfe weiterführender bildgebender Verfahren abschließend gestellten Diagnose besteht. Im Weiteren wird der Frage nachgegangen, ob und welchen diagnostischen und prognostischen Nutzen diese Untersuchungsergebnisse bei der Evaluation von Patienten mit Erkrankungen der Nasennebenhöhlen haben.

Drittmittelprojekt: Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz, 79.700 EUR

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

Projektdetails:
Der Seehund ist die häufigste heimische Robbenart im niedersächsischen Wattenmeer. Die Seehundbestände wurden in den Jahren 1988/89 und 2002 durch eine Epidemie, die durch das Robbenstaupevirus hervorgerufen wurde, stark dezimiert. 1988 starben fast 60 % der Seehunde im gesamten Wattenmeerbereich, 2002 wurde etwa die Hälfte der heimischen Tiere tot aufgefunden. In 2014 wurden die Seehunde im Wattenmeer das erste Mal von einer Influenza-H10N7-Infektion heimgesucht. Nach diesen Einschnitten erholte sich die Population jeweils wieder. Auch außerhalb der Epidemien können Seehunde an Infektionen erkranken und sind Träger von auf den Menschen übertragbarer Erreger.
Das vom Niedersächsischen Ministersium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz aus der Jagdabgabe finanzierte Projekt, wird von der Stiftung Tierärztlichen Hochschule Hannover gemeinsam mit der Seehundstation Nationalparkhaus Norden-Norddeich, dem LAVES IFF Cuxhaven und dem LAVES LVI Hannover und der Nationalparkverwaltung Niedersächsisches Wattenmeer Wilhemshaven durchgeführt. Abgeborgene Seehunde sollen auf ihren Gesundheitszustand hin untersucht werden. Dabei liegt ein besonderer Fokus auf der Erfassung von Zoonose- und Infektionserregern. Ferner sollen Makromüll bei den Tieren registriert und überprüft werden, ob es Hinweise auf Kegelrobbenprädation gibt. Die Ergebnisse sollen in die Entwicklung eines Infektions- und Hygienemanagementplan fließen.

Resultate:

Die Projektergebnisse der Untersuchungen an toten Seehunden in Niedersachsen, die zwischen 2015 und 2017 erfolgten haben gezeigt, dass eine repräsentative Anzahl von Tieren einer Obduktion und weiterführenden Untersuchungen zugeführt werden können. Die Ergebnisse stellen einen wichtigen Beitrag für die Topprädatoren des Wattenmeeres, dem Trilateralen Wattenmeerabkommen, OSPAR und der Meeresschutzrahmenrichtlinie dar. Die Untersuchungen sollten dringend fortgeführt werden und das Strandungstruhennetz ausgebaut werden.

Die Gesundheitsuntersuchungen der Seehunde basierten bei den toten Tieren hauptsächlich auf den Untersuchungen von diesjährigen (70) und vorjährigen (8) Tieren. Dies ist auf die hohe Erkrankungs- und Mortalitätsrate in diesen Altersgruppen zurückzuführen, die in vielen Robbenpopulationen besteht. Allerdings lagen in diesem Zeitraum auch zwei mehrjährige Tiere zur Untersuchung vor, wovon ein Tier einen guten Erhaltungszustand aufwies.

Die Mehrzahl der geschossenen und tot gefundenen Seehunde war in einem schlechten Ernährungszustand, dies kann bei Jungtieren durch Infektionskrankheiten, Lebensschwäche des Tieres oder dem Verlust der Mutter bedingt sein. Die häufigste Todes- beziehungsweise Erkrankungsursache der Tiere des Totfundmonitorings war eine Parasitose des Respirationstraktes, gefolgt von einer Kachexie und Bronchopneumonie.

Insgesamt gibt es bei den bisher untersuchten Seehunden keine Hinweise auf ein erneutes, virusbedingtes Seehundsterben. Bei keinem der untersuchten Tiere konnte Makromüll, z.B. Plastikmüll oder Fischnetze im Magen-Darmtrakt festgestellt werden, Hinweise auf Anzeichen von Verletzungen durch Prädatoren gab es nicht.

Vergleicht man die Untersuchungsergebnisse mit denen von Seehunden aus Schleswig- Holstein, so wird deutlich, dass das Untersuchungsmaterial dort auch von diesjährigen und vorjährigen Tieren dominiert wird. Bei den Tieren, die um den Geburtszeitraum gefunden wurden, waren ebenfalls Lebensschwäche und Kachexie eine Haupterkrankungs- und Todesursache. Bei etwas älteren Tieren kam eine Bronchopneumonie und Septikämie hinzu. Häufig gefundene mikrobielle Erreger waren in Schleswig-Holstein ebenfalls Streptokokken und Escherichia coli/v. haemolytica. Mit Brucellen und Erysipelothrix rhusiopathiae wurden sowohl in Niedersachsen als auch in Schleswig-Holstein potentiell humanpathogene Keime gefunden, die immer wieder an einen sorgsamen Umgang mit toten und lebenden Seehunden ermahnen. Hinweise auf ein seuchenhaftes virologisches Krankheitsgeschehen ergaben sich in den Untersuchungsjahren weder in Niedersachsen noch in Schleswig-Holstein. Die kombinierten Gesundheitsuntersuchungen von toten und lebenden Seehunden in Schleswig- Holstein haben jedoch gezeigt, dass bestimmte Parameter, wie Antikörper und Antigennachweis für Staupe und Influenza auch bei lebenden Tieren angestrebt werden sollte, um auch eine Bewertung älterer Seehunde mit sicherstellen zu können.

Zum Training der Wattenjagdaufseher wurde ein Handout erarbeitet, das im Rahmen der Fortbildungen der Seehundstation Norddeich an sie verteilt werden wird. Die Informationen des Projektes sollen ebenfalls in zukünftige Ausstellungen in der Seehundstation und den Nationalparkhäusern einfließen.

Kooperationspartner:

Seehundstation Nationalparkhaus Norden-Norddeich

LAVES IFF Cuxhaven und LAVES LVI Hannover

Nationalparkamt in Wilhelmshaven

Drittmittelprojekt: DFG, 254.000 EUR

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

Projektdetails:
Co-Infektionen im Atemtrakt spielen in der modernen Nutztierhaltung, vor allem beim Schwein, eine dominierende Rolle. Die Bekämpfung von Co-Infektionen ist schwierig, da die Pathogenese wesentlich komplexer ist als die von Monoinfektionen. Die Problematik ist seit vielen Jahren bekannt, dennoch gibt es bisher nur wenige wissenschaftliche Erkenntnisse zu den grundlegenden molekularen Interaktionen zwischen Erregern und Wirt bei Co-Infektionen. Im Tiermodell ist dies nur sehr schwer zu analysieren. Umso wichtiger sind geeignete in vitro Co-Infektionsmodelle, die möglichst nahe an die in vivo Situation heranreichen. Im beantragten Projekt planen wir die Etablierung und den Einsatz solcher Modelle und nutzen dafür zwei sehr wichtige Erreger im porcinen Atemtrakt, Influenzaviren und Streptococcus suis. Beide Erreger spielen zudem auch als Verursacher von Zoonosen beim Menschen eine Rolle; insofern hat das Projekt auch eine humanmedizinische Komponente und trägt dem "One-Medicine"-Konzept Rechnung.
Ziel des Projekts ist die Aufklärung von Wechselwirkungen zwischen Streptokokken und Influenzaviren bei der Co-Infektion porciner Atemwegsepithelzellen. Es geht uns sowohl darum, wie sich eine primäre Infektion mit Influenzaviren auf die Empfänglichkeit des Epithels gegenüber einer Infektion mit S. suis auswirkt, als auch darum, wie eine primäre Infektion mit S. suis eine folgende Infektion mit Influenzaviren beeinflusst. Eine unserer Arbeitshypothesen dazu ist, dass eine Primärinfektion mit Influenzaviren zur Expression von Hämagglutinin auf der Epithelzelloberfläche führt und damit einen Rezeptor für die Adhärenz von S. suis zur Verfügung stellt. Umgekehrt könnte eine Primärinfektion mit S. suis zur Reduzierung der Cilienaktivität und damit zu einer erhöhten Empfänglichkeit der betreffenden Zellen gegenüber Influenzaviren führen. Für beide Hypothesen haben wir bereits Hinweise aus Vorarbeiten.
Die erwarteten Ergebnisse aus dem Projekt werden grundlegende Erkenntnisse darüber liefern, wie sich beide Erreger bei Co-Infektionen des porcinen Atemtrakts gegenseitig beeinflussen.

Resultate:

Derzeit ist ein Verlängerungsantrag in Begutachtung.

 

Bisherige Ergebnisse finden sich in folgenden Publikationen:

Meng F, Wu N-H, Seitz M, Herrler G, Valentin-Weigand P. Efficient suilysin-mediated invasion and apoptosis in porcine respiratory epithelial cells after streptococcal infection under air-liquid interface conditions. Sci Rep 2016 May 27; 6:26748. doi:10.1038/srep26748.

 

Tong J, Fu Y, Wu N-H, Rohde M, Meng F, Valentin-Weigand P*, Herrler G*. Sialic acid-dependent interaction of group B streptococci with influenza virus-infected cells reveals a novel adherence and invasion mechanism. Cell Microbiol. 2018; 20:e12818. https://doi.org/ 10.1111/cmi.12818.*equal contribution

 

Vötsch D, Willenborg M, Weldearegay YB, Valentin-Weigand P. Streptococcus suis - the "two faces" of a pathobiont in the porcine respiratory tract. Front Microbiol 2018 Mar 15;9:480. doi: 10.3389/fmicb.2018.00480. (review article)

 

Tong J, Fu Y, Meng F, Krüger N, Valentin-Weigand P*, Herrler G*. The sialic acid binding activity of human parainfluenza virus 3 and mumps virus glycoproteins enhances the adherence of group B streptococci to HEp-2 cells. Front Cell Infect Microbiol. 2018 Aug 17; 8:280. doi: 10.3389/fcimb.2018.00280. eCollection 2018.*equal contribution

 

Meng F, Tong J, Vötsch J, Willenborg M, Herrler G, Wu N, Valentin-Weigand P. Viral co-infection replaces effects of suilysin on adherence and invasion of Streptococcus suis into respiratory epithelial cells grown under air-liquid interface conditions Infect Immun. 2019 Jul 23;87(8). pii: e00350-19. doi: 10.1128/IAI.00350-19. Print 2019 Aug.

Drittmittelprojekt: DFG, 226.000 EUR

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

Projektdetails:
Viral-bakterielle Co-Infektionen: Auswirkung von Streptococcus suis auf die Influenzavirus-Infektion in differenzierten porzinen Atemwegsepithelzellen

Drittmittelprojekt: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 306.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Physiologie und Zellbiologie

Projektdetails:
Für das Polyphenol Resveratrol (trans-3,5,4?-trihydroxystilben) wurden in den letzten Jahren verschiedene positive Effekte beschrieben. Neben anti-kanzerogenen und anti-inflammatorischen Effekten wurden positive Wirkungen im Zusammenhang mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen sowie Obesitas und assoziierten Erkrankungen, darunter antihyperglykämische Effekte, beobachtet. Die zu Grunde liegenden Mechanismen werden intensiv erforscht, wobei eine Vielzahl von Signalwegen durch Resveratrol beeinflusst wird.
Aufgrund eines möglichen Einsatzes von Resveratrol als Nahrungsergänzungsmittel wurde bislang im Hinblick auf die Bioverfügbarkeit die intestinale Metabolisierung von Resveratrol untersucht, es liegen jedoch wenige Studien zu Einflüssen von Resveratrol auf die intestinale Nährstoff- und Elektrolytaufnahme vor.
Am porcinen Dünndarm konnte eine signifikante Inhibition der Glucoseaufnahme durch Resveratrol in In-vitro-Versuchen nachgewiesen werden, die zumindest zum Teil unabhängig von intrazellulären Signalwegen stattzufinden scheint. Besonders im Hinblick auf eine antihyperglykämische Wirkung von Resveratrol ist dieser Befund von Bedeutung.
In diesem Projekt soll deswegen zum einen durch funktionelle Studien untersucht werden, ob neben dem intestinalen Glucosetransport weitere Elektrolyt- und Nährstofftransportsysteme durch Resveratrol beeinflusst werden.
Zum anderen soll der zu Grunde liegende Mechanismus weiter aufgeklärt werden. Unter anderem wird in der Literatur eine Resveratrol-vermittelte Aktivierung der AMP-aktivierten Proteinkinase (AMPK) als bedeutsam für seine Wirkung beschrieben. Da eine AMPK-Aktivierung laut Stand der Forschung eine Erhöhung der intestinalen Glucoseaufnahme zur Folge haben sollte, was im Gegensatz zu den o.g. Arbeiten steht, ist von Interesse, ob Resveratrol im porcinen Dünndarm überhaupt zu einer Aktivierung von AMPK führt.
Als ein möglicher Mechanismus, der trotz einer AMPK-Aktivierung zu einer Inhibition des Glucosetransportes führen könnte, ist die Beeinflussung des Membranpotentials als Triebkraft für elektrogene Transportprozesse, genauer die Beeinflussung der Leitfähigkeit von Kaliumkanälen, durch AMPK denkbar. Eine solche Beeinflussung des Membranpotentials wäre jedoch auch direkt durch Resveratrol vermittelbar. Diese Zusammenhänge werden durch funktionelle und molekularbiologische Studien untersucht.
Als Mechanismus, durch den Resveratrol unabhängig von intrazellulären Signalwegen einen Einfluss auf den Nährstofftransport ausüben könnte, soll eine Resveratrol-Transporter-Interaktion am Beispiel des Na+-abhängigen Glucosetransporters 1 untersucht werden. Auch ist eine Einlagerung von Resveratrol in die Zellmembran denkbar, die durch eine Veränderung in der Struktur von Membranmikrodomänen zu Veränderungen in den Aktivitäten intestinaler Elektrolyt- und Nährstofftransporter führen könnte, was durch molekularbiologische Methoden untersucht wird.

Resultate:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30309374

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29510506

Drittmittelprojekt: DFG MA 5202/1-1;-2, 199.700 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Physiologie und Zellbiologie

Projektdetails:
The project aim was to describe and characterize enteric mechanosensitive neurons and their role for sensory processing in the ENS. This was achieved using voltage sensitive dye imaging in primary cultures of guinea pig and human enteric neurons.
The idea at the basis of this project was to advance the knowledge on sensory processing in the ENS and to find novel models that apply for basic enteric neurobiology as well as for disease associated sensorimotor disorders in the gut.

Kliniken/Institute:
Klinik für Rinder

Projektdetails:
Mit der Untersuchung soll folgende Hypothese getestet werden: Die Impfung mit Coxevac® führt in Q-Fieber-positiven Herden zu einem verminderten Antibiotikaverbrauch im Vergleich zu nicht geimpften Q-Fieber-positiven Herden.

Drittmittelprojekt: Niedersächsische Tierseuchenkasse Landesvereinigung der Milchwirtschaft Niedersachsen, 157.000 EUR

Kliniken/Institute:
Klinik für Rinder

Projektdetails:
Ziel des Projekts ist die systematische Erfassung von Aufzuchtbedingungen in niedersächsischen Milchviehbetrieben mit hohen Aufzuchtverlusten und Identifizierung relevanter Risikofaktoren. Weiterhin soll ein Praxis-nahes Score-System erarbeitet werden, mit dem das Aufzuchtmanagement in einem Betrieb bewertet werden kann und welches in der Beratung benutzt werden kann.

Kliniken/Institute:
Institut für Biochemie
Research Center for Emerging Infections and Zoonoses

Projektdetails:
Neonatal sepsis is a major risk factor for childhood mortality. The high susceptibility for septic diseases has been linked to immaturity of neonatal innate immunity. This concept primarily refers to experimental studies that found impaired inflammatory responses of neonatal innate immune cells to microbial challenges. However, one hallmark of sepsis in newborns is an extremely rapid course with a hyperinflammatory immune response. This inconsistency of experimental and clinical findings is currently unsolved indicating that the molecular mechanisms of immaturity and postnatal maturation are still unclear.
In this study we demonstrated that high levels of S100 alarmins at birth transiently induced hyporesponsiveness of phagocytes of healthy neonates compared to adult cells upon microbial challenges. The LPS response of human adult and neonatal Mo was inversely regulated resulting in differential expression of MyD88- and TRIF-dependent gene programs. Basal and LPS-induced transcription patterns in neonatal phagocytes were epigenetically regulated and adapted toward the adult phenotype during the first year of life. S100-induced programming prevented overwhelming inflammation but preserved anti-microbial activities of phagocytes. The biological and clinical relevance of this mechanism was confirmed by significantly higher lethality of S100A9-/- mice in a neonatal sepsis model and the association of lower S100A8/A9-concentrations in human neonates with the risk of septic complications. Our findings indicate that postnatal innate immune reprogramming is a vulnerable phase highly relevant for the resistance or susceptibility of newborns to hyperinflammation and septic diseases.

Resultate:

In neonates S100A8/S100A9 alarmins prevent the expansion of a specific inflammatory monocyte population promoting septic shock.

Heinemann AS, Pirr S, Fehlhaber B, Mellinger L, Burgmann J, Busse M, Ginzel M, Friesenhagen J, von Köckritz-Blickwede M, Ulas T, von Kaisenberg CS, Roth J, Vogl T, Viemann D.

FASEB J. 2017 Mar;31(3):1153-1164. doi: 10.1096/fj.201601083R.

 

S100-alarmin-induced innate immune programming protects newborn infants from sepsis.

Ulas T, Pirr S, Fehlhaber B, Bickes MS, Loof TG, Vogl T, Mellinger L, Heinemann AS, Burgmann J, Schöning J, Schreek S, Pfeifer S, Reuner F, Völlger L, Stanulla M, von Köckritz-Blickwede M, Glander S, Barczyk-Kahlert K, von Kaisenberg CS, Friesenhagen J, Fischer-Riepe L, Zenker S, Schultze JL, Roth J, Viemann D.

Nat Immunol. 2017 Jun;18(6):622-632. doi: 10.1038/ni.3745. Epub 2017 May 1. Erratum in: Nat Immunol. 2017 Sep 19;18(10 ):1173.

Kooperationspartner:

Prof. Dr. Dorothee Viemann, Medizinische Hochschule Hannover