Forschungsprojektübersicht

Drittmittelprojekt: Ministerium für Energiewende, Klimaschutz, Umwelt und Natur des Landes Schleswig-Holstein (MEKUN), 48.739 EUR

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

Projektdetails:
Schweinswale sind in den Gewässern der Nord- und Ostsee von Schleswig-Holstein die einzige heimische Walart. Der Lebensraum der Schweinswale ist zunehmend unter Druck wachsender menschlicher Aktivitäten, zu denen z.B. die Schifffahrt, Offshore-Konstruktionen, militärische und seismische Aktivitäten, die Fischerei, Veränderungen in der Nahrungsverfügbarkeit sowie Belastungen durch Umweltschadstoffe gehören. Neuere Untersuchungen haben nun gezeigt, dass das mittlere Sterbealter von Schweinswalweibchen aus der Ostsee bei 3,67 (+/-0,30) Jahren und aus der Nordsee bei 5,7 (+/-0,27) Jahren liegt und dies, obwohl Schweinswale über 20 Jahre alt werden können und erst mit 3-5 Jahren geschlechtsreif werden. Weiterhin haben die Zählungen der Schweinswale in der deutschen Nordsee gezeigt, dass die Anzahl der Tiere in diesen Gewässen abnimmt, auch in den Reproduktionsgebieten vor Sylt. Untersuchungen, die an 24 Schweinswalen aus der Ostsee nach Sprengungen von britischen Grundminen durchgeführt wurden, zeigten, dass 10 der Tiere charakteristische Explosionstraumata aufwiesen. Das vom Ministerium für Energiewende, Klimaschutz, Umwelt und Natur, S.-H. (MEKUN) finanziert Totfundmonitoring zeigte auch im Jahr 2021 eine sehr hohe Anzahl von toten Schweinswalen in der Ostsee. Die Effekte durch die Belastung von Umweltschadstoffen in Gewässern Schleswig-Holsteins können bislang nicht bewertet werden, da die benötigte Datenlage zu gering ist. Chemische Analysen auf Schadstoffe in den Geweben der Tiere gehören bislang nicht zu den regulären Untersuchungen im Rahmen des Totfundmonitorings, konnten aber im Jahr 2021 im Rahmen einer Pilotstudie im Auftrag des MEKUN untersucht werden.
Um neue Erkenntnisse über die Zusammenhänge zwischen Gehörschäden und erhöhten Schadstoffbelastungen ziehen zu können sollen im Rahmen dieses Projektes Untersuchung auf spezifische Schadstoffe in Geweben von Schweinswalen und Untersuchungen am Gehörapparat tot aufgefundener Schweinswale vorgenommen werden.

Resultate:

Bericht an das Ministerium für Energiewende, Klimaschutz, Umwelt und Natur des Landes Schleswig-Holstein

https://www.schleswig-holstein.de/DE/fachinhalte/A/artenschutz/Downloads/untersuchungSchweinswale2022.pdf?__blob=publicationFile&v=2

Drittmittelprojekt: Janssen Vaccines & Prevention B.V., 289.316 EUR

Kliniken/Institute:
Research Center for Emerging Infections and Zoonoses

Projektdetails:
Alle rekombinanten RSV (rRSV) werden in HEp-2-Zellen, die mit MVA-T7 infiziert sind, durch Transfektion von des entsprechenden BAC-Klons in voller Länge zusammen mit den Helper-Plasmiden RSV-B17-058221 und RS V-B18-002094 Plasmiden. Alle geretteten Viren werden bei Passage 3 mittels NGS analysiert, um festzustellen, ob während der In-vitro-Passage Mutationen aufgetreten sind.
während der In-vitro-Passage aufgetreten sind. Werden Mutationen festgestellt, besprechen FIRMA und INSTITUTION die Erfordernis des Wachstums zusätzlicher unabhängiger geretteter Viren erörtern, wobei die FIRMA für die endgültige Entscheidung.

Drittmittelprojekt: ASCOBANS (Agreement on the Conservation of Small Cetaceans of the Baltic, North East Atlantic, Irish and North Sea), 22.760 EUR

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

Projektdetails:
Die Auswirkungen von Unterwasserlärm auf das Gehör von Walen und Delfinen geben zunehmend Anlass zur Sorge. Allerdings fehlen für Meeressäugerarten noch immer Cochlea-Frequenzkarten (d. h. die Verteilung der Frequenzen entlang der Cochlea-Spirale im Innenohr). Ziel dieser Studie ist die Vorhersage der Cochlea-Frequenzkarte für den Schweinswal (Phocoena phocoena), basierend auf der Morphometrie der Sinneszellen des Corti-Organs (Hörorgan). Sobald die Karte für eine Spezies bekannt ist, wird es möglich sein, die Frequenzen zu identifizieren, die beeinträchtigt werden, wenn Läsionen im Innenohr gefunden werden, und ein besseres Verständnis für die Folgen eines Hörverlusts in einem bestimmten Hörbereich zu entwickeln. Bei lärmbedingtem Hörverlust wird es möglich sein, die Eigenschaften der potenziellen Schallquellen zu extrapolieren, die eine Schädigung ausgelöst haben. Diese Karte wird ein entscheidendes Instrument für das Management der Auswirkungen von Unterwasserlärm auf das Gehör von Schweinswalen sowie für eine bessere Entscheidungsfindung bei Schutzplänen für Schweinswale und andere Meeressäugetiere sein.

Resultate:

Morell, M., Rojas, L., Caplot, A., Siebert, U. 2022. Prediction of the cochlear frequency maps of harbour porpoise (Phocoena phocoena). Report to ASCOBANS (reference SSFA-ASCOBANS-2022-002_TiHo)

https://www.ascobans.org/sites/default/files/document/ascobans_ac28_inf8.6_report-cochlear-frequency-maps-hp_0.pdf

Drittmittelprojekt: Verein der Förderer der Wildtierforschung e.V., 13.000 EUR

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

Projektdetails:
Wildtierverluste stellen ein allgemein bekanntes Problem beim Mähen von Flächen zur Futter- und Silagegewinnung dar. Obwohl die Verlustursachen und -raten bei einzelnen Wildtieren recht gut quantifiziert sind, sind die Auswirkungen der Mahd auf die mittel- oder langfristige Populationsentwicklung bislang wenig untersucht worden. Dieses gilt besonders vordem Hintergrund des in den letzten Jahren zunehmenden Anbaus von Bioenergiepflanzen im Zweikultursystem in den traditionellen Ackerbaugebieten sowie für Gebiete mit intensiver Grünlandbewirtschaftung.
Vor diesem Hintergrund ist es dringend angezeigt nach pragmatischen Möglichkeiten zur Reduzierung von Wildtierverlusten zu suchen, die in die landwirtschaftlichen Arbeitsabläufe mit einfachen Mitteln integriert werden können und die einen hohen Wirkungsgrad versprechen. Das vorliegende Konzept stützt sich dabei auf die Anwendung von akustischen Wildvergrämern oder - Sirenen, die z. B. an ein Mähfahrzeug angebracht zum Aufscheuchen von in der Mähfläche vorhandenen Tiere führen kann. Zur effektiven Ausgestaltung einer solchen Wildvergrämung ist es notwendig zunächst das theoretische Basiswissen zusammenzutragen. In späteren Folgeprojekten können diese Informationen zur Entwicklung einer praxistauglichen Wildsirene genutzt werden. Das Ziel des vorliegenden Untersuchungskonzeptes ist es, die Grundlagen für eine akustische Wildvergrämung in folgenden Arbeitspaketen zu erarbeiten. Die Arbeitspakete a und b werden als Literaturrecherche konzipiert :
a. Literatursuche und Darstellung des Hörbereichs der Zielarten, d.h. welche Frequenzbereiche und Schallintensitäten erscheinen am vielversprechendsten für eine akustische Wildvergrämung
b. Literatursuche zur Schallausbreitung in landwirtschaftlich genutzten Flächen
c. Schallmessungen im Grünland: Hier soll in einem einfachen Versuch der Schalldruck geeignet erscheinender Frequenzen in verschiedenen Höhen und Entfernungen zur Emissionsquelle sowie in verschieden dichten Grasbeständen analysiert werden. Da der Fokus der Untersuchung in Westeuropa liegt, sind folgende Tierarten in der Literaturstudie als Zielarten definiert:
° Rehwild,
° Feldhase,
° Wildkaninchen,
° Fasan, Rebhuhn,
° Stockente
° Wiesenvögel (z.B. Kiebitz, Gr. Brachvogel, Austernfischer)

Drittmittelprojekt: Ministerium für Energiewende, Klimaschutz, Umwelt und Natur des Landes Schleswig-Holstein, 64.600 EUR

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

Projektdetails:
Marderhunde und Waschbären sind Neozoen, invasive Arten die ursprünglich nicht in Deutschland beheimatet sind. Die beiden Spezies gelten als Infektionsreservoir verschiedener Krankheiten einschließlich Zoonosen und können als Prädatoren, aber auch als Nahrungskonkurrenten einen Einfluss auf heimische Tierarten haben.
In dem nun über 2 Jahre gehenden Projekt sollen die Auswirkungen und Gefahrenpotential der beiden Neozoen auf unsere heimischen Tierarten untersucht werden. Hierfür wird ihr Gesundheitsstatus erfasst und ihr Nahrungsspektrum ihr Nahrungsspektrum untersucht.
Insgesamt konnten bisher 140 Tiere untersucht werden, die Analysen sind bisher noch nicht vollständig abgeschlossen und im Anschluss kann dann die Auswertung der Ergebnisse erfolgen. Alle Tiere wurden einer ausführlichen Obduktion unterzogen und es erfolgen weiterführende histopathologische, bakteriologische, virologische, parasitologische und toxikologische Untersuchungen. Zusätzlich wird der Mageninhalt der Tiere untersucht und eine Altersbestimmung durchgeführt.
Die Ergebnisse sollen ermöglichen Aussagen zum Einfluss auf heimische Tierarten zu treffen, um darauf aufbauend Folgestudien zum langfristigen Management zu entwickeln.

Resultate:

Malicious Mites—Sarcoptes scabiei in Raccoon Dogs (Nyctereutes procyonoides) in Schleswig-Holstein, Germany

Drittmittelprojekt: Niedersächsischen Ministeriums für Wissenschaft und Kultur , 3.452 EUR

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

Projektdetails:
Das Ziel war es eine Lehrveranstaltung zu dem Thema "Basistraining zur Anwendung der Fluoreszenzmikroskopie" für Studierende der Biologie und der Veterinärmedizin über das Dokumentationssystem in der TiHo-Moodle-Plattform zu erstellen. Dieses Modul kann für die Studierenden im Selbststudium erarbeitet werden. Es wird unterlegt durch Texte, Videos und fachspezifischen Fragen, die nach Bearbeitung und Sicht der Videos beantwortet werden müssen. Wesentliche Teile der Inhalte werden auch als zusammenfassende Einheiten als OER im Portal Twillo online gestellt und eignen sich insbesondere für Studierende aus naturwissenschaftlichen Studiengängen, Schüler:innen sowie Auszubildende (tier-)medizinischer Berufe.

Drittmittelprojekt: MWK Niedersachsen, 69.925 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Biochemie

Projektdetails:
Seit der Erstbeschreibung von SARS-CoV2 und der damit verbundenen Krankheit COVID-19 im Dezember 2019 wurden verschiedene In-vitro- und In-vivo-Modelle verwendet, um den viralen Lebenszyklus und die Pathophysiologie als Grundlage für wirksame Behandlungsstrategien zu untersuchen. In-vivo-Modelle, die zur Untersuchung von SARS-CoV2 oder von Virusinfektionen der Atemwege im Allgemeinen verwendet werden, reichen von Kleintiermodellen bis hin zu Modellen mit nichtmenschlichen Primaten (Munoz-Fontela et al., 2020). Neben den ethischen Fragen, die mit Tiermodellen in der wissenschaftlichen Forschung einhergehen, können aber auch nicht alle Fragen, die das menschliche Atemwegsepithel betreffen, mit (kleinen) Tiermodellen untersucht werden. Immortalisierte humane Zelllinien wie Caco-2, Calu-3 oder HEK293T, die regelmäßig zur Untersuchung von Atemwegsviren wie Influenza oder dem Humanen Respiratorischen Synzytialvirus (RSV) und auch von Coronavirus-Infektionen (SARS, MERS) verwendet werden, werden häufig zur Untersuchung der Infektion und Replikation von SARS-CoV2 eingesetzt; doch obwohl diese Zelllinien vergleichsweise einfach und kostengünstig zu züchten sind, bilden sie die physiologischen Bedingungen des Atemwegsepithels nur schlecht ab. Selbst Zelllinien wie die A549-Zellen spiegeln den Phänotyp des Lungenepithels kaum wider. Humane primäre bronchiale Epithelzellen (hBECs) stellen ein physiologischeres In-vitro-Modell dar und werden auch in der SARS-CoV2-Forschung verwendet (Hoffmann et al., 2020). Diese Zellen können aus Spenderlungengewebe isoliert, In-vitro expandiert und in Air-Liquid-Interface (ALI)-Kulturen ausgereift werden (Hoffmann et al., 2020). Während der Schwerpunkt unserer Gruppe auf der skalierbaren Generierung und Nutzung von kardiovaskulären und respiratorischen Derivaten aus induzierten pluripotenten Stammzellen für Krankheitsmodellierung, Wirkstoffscreening und zelluläre Therapien liegt (Merkert et al., 2019; Katsirntaki et al., 2015; Kempf et al., 2014; Schmeckebier et al., 2013; Zweigert et al., 2011), haben wir in jüngster Zeit auch die Isolierung primärer humaner Atemwegszellen von gleichbleibend hoher Qualität etabliert: Die Medizinische Hochschule Hannover ist das führende deutsche Lungentransplantationszentrum mit etwa 100 Lungentransplantationen pro Jahr. In enger Zusammenarbeit mit unseren Transplantationschirurgen und der Gruppe von Prof. Danny Jonigk (Pathologie, MHH) präparieren wir routinemäßig hBECs aus Bronchialgewebe, die in Kultur expandiert und für spätere Anwendungen kryokonserviert werden können. Auch die Reifung dieser hBECs ist in unserer Gruppe bereits gut etabliert, und gereifte proximale Epithelzellen werden bereits an Partner für die Untersuchung von SARS-CoV2 und anderen Virusinfektionen der Atemwege (z. B. RSV) geliefert. Diese primären hBECs sind zwar ein hervorragendes In-vitro-Modell für SARS-CoV2-Infektionsstudien und die Modellierung von COVID-Erkrankungen, sie stellen jedoch nur ein Atemwegskompartiment dar. Eine Infektion durch SARS-CoV2 findet nicht nur im oberen Rachen und Nasentrakt, in der Luftröhre und den Bronchien statt, sondern auch im Alveolarepithel. Daher sind auch organotypische in vitro Modelle, die das distale Lungenkompartiment widerspiegeln, dringend erforderlich. Während die Erhaltung und Vermehrung von isolierten Typ-II-Alveolarepithelzellen (AT2-Zellen) bisher nicht möglich war, wurden in jüngster Zeit wesentliche Fortschritte erzielt und Protokolle entwickelt, die die Herstellung solcher Zellen in größerer Zahl ermöglichen. Sogenannte Alveolosphären, Organoide, die aus alveolären Zellen vom Typ 1 und 2 bestehen, ermöglichen die Expansion und Reifung isolierter distaler Epithelzellen In- vitro und wurden kürzlich zur Modellierung einer SARS-CoV2-Infektion verwendet (Karsura et al., 2020; Salahudeen et al., 2020). Obwohl Organoid-Kulturen die In-vitro-Kultur von AT1- und AT2-Zellen ermöglichen, sind wir der Meinung, dass ALI-Kulturen ein physiologischeres System mit Luftexposition der Epithelzellen darstellen und in der Folge Co-Kultursysteme mit Endothelzellen sowie Makrophagen ermöglichen könnten, um komplexere organotypische In-vitro-Modelle des alveolären Lungenkompartiments zu schaffen. Unter Nutzung unserer Erfahrungen mit der Differenzierung induzierter pluripotenter Stammzellen (Katsirntaki et al., 2015; Schmeckebier et al., 2013) wollen wir die Isolierung, 2D-Expansion und Kryokonservierung humaner AT2-Zellen sowie die weitere Reifung und Differenzierung in Typ-I-Alveolarepithelzellen (AT1) in einem ALI-Kultursystem für die In-vitro-Modellierung von SARS-CoV-2-Infektionen etablieren.

Kooperationspartner:

Prof. Dr. Ulrich Martin, Dr. rer. nat. Ruth Olmer

Leibniz-Forschungslaboratorien für Biotechnologie und künstliche Organe, Klinik für Herz-, Thorax-, Transplantations- und Gefäßchirurgie - Medizinische Hochschule Hannover

Drittmittelprojekt: Technische Informationsbibliothek Hannover (TIB); FKZ 56000016-39/TiHo, 3.505 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Das Thema "mobile Schlachtung" rückt aktuell in den Fokus der Fleischbranche, da diese den Aspekten der Regionalität und des Tierschutzes im besonderem Maße gerecht wird. Man kann davon ausgehen, dass die Tiere bei konventioneller Schlachtung, insbesondere durch den Transport zum Schlachtbetrieb, mehr Stress ausgesetzt werden, als wenn sie schonend in der gewohnten Umgebung betäubt und geschlachtet werden. Eine sogenannte "mobile Schlachtung" unterliegt besonderen und zum Teil neuen, rechtlichen Hintergründen mit zugehörigen behördlichen Genehmigungsverfahren. Im Rahmen des Projektes soll eine Lehreinheit für Studierende der Tiermedizin über das Thema "Mobile Schlachtung" als Ergänzung und zum Vergleich zur konventionellen Schlachtung erstellt werden. In der Lehreinheit sollen rechtliche Hintergründe, Tierwohl- und Tierschutzaspekte sowie die Lebensmittelqualität und -sicherheit thematisiert werden. Ergänzend dazu wird weiteres Lehrmaterial (Präsentationen, Gesetzestexte etc.) erstellt, aufbereitet und den Studierenden auf der Lernplattform TiHo-Moodle zusammen mit der Lehreinheit zur Verfügung gestellt. Die lehreinheit kann über das Portal twillo von allen Studierenden der Tiermedizin im deutschsprachigen Raum genutzt werden, zudem tangiert es den Bereich der Landwirtschaft (Agrarbereich), die Metzger- und Fleischerbranche sowie weitere Tierärzt*innen, die bereits im öffentlichen Veterinärwesen tätig sind und mit den zugehörigen Genehmigungsverfahren in Kontakt kommen. Ebenso ermöglicht die Lehreinheit der interessierten Verbraucherschaft einen Einblick in dieses Feld.

Drittmittelprojekt: SprinD, 684.523 EUR

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

Projektdetails:
Derzeitige antivirale Wirkstoffe zielen hauptsächlich auf Stadien des viralen Lebenszyklus ab, wie die Anheftung des Virus an die Wirtszelle oder die Replikation der viralen RNA und DNA. Die meisten der verfügbaren antiviralen Mittel sind nur gegen sich replizierende Viren wirksam, und aufgrund der mangelnden Spezifität haben viele von ihnen unerwünschte Nebenwirkungen. Insbesondere bei endemischen und pandemischen Krankheitsausbrüchen besteht eine zusätzliche Herausforderung in der Virusmutagenese und der Entwicklung von Virusvarianten. Daher sind Ansätze, die auf verschiedene Virusvarianten abzielen, dringend erforderlich. Die derzeitigen Paradigmen in der antiviralen Behandlung beinhalten die Verwendung von kleinen Molekülen und/oder therapeutischen Antikörpern. Kleine Moleküle haben oft sekundäre Ziele und können daher Nebenwirkungen verursachen. Antikörper sind teuer, ihre Verabreichung ist meist auf den klinischen Bereich beschränkt, und auch sie sind von Mutationen betroffen. In einer endemischen oder pandemischen Situation sind Therapien besonders wertvoll, die eine breite Abdeckung innerhalb der Virusfamilien bieten, die Übertragung verhindern und während leichter und mittelschwerer Erkrankungen sicher angewendet werden können.

Unser neuartiger Ansatz zielt darauf ab, diesen Bedarf durch den Einsatz von CRISPR/Cas13 zu decken, einem Enzym aus Bakterien, das RNA, einschließlich des viralen Genoms (von RNA-Viren) und der viralen mRNA, schneidet und dadurch die virale Replikation und die Bildung viraler Proteine blockiert. Unsere therapeutische Strategie hat keine sekundären Ziele und kann kostengünstig auf GMP-Niveau hergestellt werden. Durch eine spezifische Kombination von so genannten crRNAs wird Cas13 auf verschiedene virale mRNAs und auf verschiedene Stellen im viralen Genom gelenkt. Die crRNAs werden so ausgewählt, dass keine menschliche RNA angegriffen wird und daher keine unerwünschten Nebenwirkungen zu erwarten sind. Diese Technologie kann leicht für jedes einzelsträngige RNA-Virus angepasst werden. Durch die Ausrichtung auf unterschiedliche und hochkonservierte Regionen bekämpft dieser Ansatz auch neu entstehende Varianten des ursprünglichen Virus.

Kooperationspartner:

Prof. Dr. Elisabeth Zeisberg, Universitätsmedizin Göttingen

Drittmittelprojekt: EU Commission, Directorate-General for Health and Food Safety, 724.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Virologie

Projektdetails:
Finanzielle Zuwendung für die Arbeiten am EU Referenzlabor für Klassische Schweinepest
(Work program according to Annex IV of the Council Directive 2001/89/EC)

Kooperationspartner:

Dr. Christoph Staubach (FLI Riems)