Forschungsprojektübersicht

Drittmittelprojekt: ZuivelNL, 163.000 EUR

Kliniken/Institute:
Klinik für Rinder

Projektdetails:
Klinische Studie

Kooperationspartner:

Universität Utrecht, Universität Wageningen

Drittmittelprojekt: Schaumann-Stiftung (Stipendium an Melissa Langer), 40.000 EUR

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

Projektdetails:
Durch die Entwicklung der antimikrobiellen Therapie konnte die Morbidität und Mortalität von Infektionskrankheiten erheblich reduziert werden. Allerdings hat die Entstehung von resistenten Mikroorganismen jetzt epidemische Ausmaße erreicht und stellt große Herausforderungen an die Human- und Veterinärmedizin. Für jedes derzeit verfügbare Antibiotikum haben potentielle Pathogene Resistenzen entwickelt. Beunruhigend ist dabei, dass in mehreren wichtigen Gram-positiven Bakterienarten wie Staphylococcus (S.) aureus, die Resistenzen zu einem Therapieversagen bei der Verwendung von Standardantibiotika führt. Neue Stämme des Methicillin-resistenten S. aureus (MRSA) verursachen schwere zoonotische Infektionen und können vom Tier auf den Menschen oder umgekehrt übertragen werden. Weiterhin sind subklinische S. aureus Mastitiden sehr häufig ein Problem in der Praxis. Innovative Ansätze zur Behandlung werden dringend benötigt. Ein alternativer Ansatz für die Behandlung von schweren Infektionen, ist die pharmakologische Verstärkung der antimikrobiellen Fähigkeiten von phagozytischen Immunzellen und eine dadurch resultierende Stärkung des Wirtsimmunsystems. Das Ziel dieser Studie ist es zu erforschen welche Wirkung bovine Cathelicidine gegen bovine bakterielle Mastitiserreger haben. Dabei soll zum einen untersucht werden, über welche antimikrobielle Wirkung bovine Cathelicidine selbst verfügen und inwieweit sie Phagozyten in ihrer Immunabwehr stärken. Letztlich sollen in einem Zellkultursystem der Blut-Euterschranke Wirkungen für spätere Applikationen erforscht werden.

Kooperationspartner:

Prof. Dr. Stefan Schwarz, Institut für Nutztiergenetik, Friedrich-Loeffler-Institut, Höltystr. 10, 31535 Neustadt-Mariensee, Email: stefan.schwarz@fli.bund.de

Kooperationspartner 2

Prof. Dr. Thomas Gutsmann, Forschungszentrum Borstel, Parkallee 1-40, 23845 Borstel, Email: tgutsmann@fz-borstel.de

Kooperationspartner 3

Prof. Dr. Martina Hoedemaker, Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover Klinik für Rinder, Bischofsholer Damm 15, 30173 Hannover, Email: Martina.Hoedemaker@tiho-hannover.de

Kooperationspartner 4

Dr. Amanda Gibson & Prof. Dr. Dirk Werling, Pathology und Pathogen Biologie, Arbeitsgruppe Wirts-Erreger-Interaktion und Vakzinologie, The Royal Veterinary College Hawkshead, University of London, United Kingdom, Email: ajgibson@rvc.ac.uk und dwerling@rvc.ac.uk

Kooperationspartner 5

Matthias Mörgelin, PhD. , Department of Clinical Sciences, Division of Infection Medicine, Biomedical Center (BMC), Lund University, E-mail: matthias.morgelin@med.lu.se

Drittmittelprojekt: Deutsche Bundesstiftung Umwelt, 170.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Spezielle Phagenapplikationen werden entwickelt, um antibiotikaresistente Bakterien in der Geflügelhaltung zu vermindern und dadurch den Einsatz von Antibiotika zu reduzieren.

Resultate:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2352554116300092

Kooperationspartner:

DSMZ, Braunschweig; PTC Phage GmbH

Drittmittelprojekt: Neem Biotech , 20.535 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Physiologie und Zellbiologie

Projektdetails:
The experiment will be carried out by applying the rumen simulation technique (Rusitec) using bovine ruminal contents for measuring the potential effects of substances of plant origin to reduce methan production in the rumen.

Resultate:

https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.02094

Drittmittelprojekt: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung, 236.482 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Physiologie und Zellbiologie

Projektdetails:
Das Ziel des Forschungsvorhabens besteht darin, Hinweise zu erlangen, ob und wenn ja, in welcher Weise der Einsatz von Glyphosat eine Beeinflussung des mikrobiellen Ökosystems in der Nutztierhaltung nach sich zieht. Dabei soll das Hauptaugenmerk neben einer möglichen Resistenzinduktion gegen Glyphosat darauf gerichtet sein, den Einfluss des Herbizids und seiner Begleit- oder Trägerstoffe auf die Anreicherung tier- und humanmedizinisch relevanter Keime, sowie auch auf wichtige antibiotikaresistente Erreger bei Schweinen und Rindern zu untersuchen. Außerdem soll eine mögöiche Chelatbildung durch Glyphosat und die daraus folgende Beeinträchtigung der Resorptionsvorgänge und den Einfluss von Glyphosat auf die bakterielle Proteinsynthese bei Rindern untersucht werden.

Resultate:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31662889

Kooperationspartner:

Prof. Dr. W. Windisch, Lehrstuhl für Tierernährung, Technische Universität München

Pof. Dr. U. Rösler, Institut für Tier- und Umwelthygiene, Freie Universität Berlin

Prof. Dr. Martin von Bergen, Institut für Biochemie, Universität Leipzip

Drittmittelprojekt: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung, 238.300 EUR

Kliniken/Institute:
Fachgebiet Fischkrankheiten Institut für Parasitologie

Projektdetails:
Infektionen mit Ichthyophthirius multifiliis führen insbesondere in Forellenbetrieben teils zu hochgradigen Verlusten. Da derzeit in der EU keine wirksamen Medikamente zur Behandlung dieser Infektion bei Speisefischen zugelassen sind, besteht ein Therapienotstand. In AbiAqua sollen neue Ansätze zur Bekämpfung des Parasiten verfolgt werden. Zum einen soll die Zahl der infektiösen Parasitenstadien im Wasser und deren Verbreitung signifikant reduziert werden. Dies soll durch Nanofiltration und durch Blockierung der Übertragung durch Methoden, welche die Parasitenstadien im Wasser inaktivieren, die Wirtserkennung verhindern oder die Vermehrungsstadien durch geeignete Methoden abfangen, erreicht werden. Ein weiterer Aspekt soll die Entwicklung von neuen Impfstrategien gegen den Parasiten sein. Die verschiedenen Bekämpfungsstrategien sollen im Rahmen dieses Projektes einzeln und in Kombination miteinander getestet werden.

Das geplante Projekt soll in drei Phasen durchgeführt werden. In Phase eins sollen zunächst Methodiken für die drei Bekämpfungsansätze Nanofiltration, Transmissionsunterbrechung und Impfung gegen I. multifiliis unter Laborbedingungen entwickelt und unter praxisnahen Bedingungen getestet werden. Nach Vorliegen konkreter Ergebnisse sollen die vielversprechendsten Einzel-Ansätze bezogen auf die jeweilige Altersklasse der Fische unter praxisnahen Bedingungen auch in Kombination getestet werden. In Phase zwei sollen die gewonnenen Erkenntnisse und Methoden aus den Laborversuchen in die Praxis übertragen und unter Feldbedingungen hinsichtlich ihrer Effektivität in zwei Teichwirtschaften in den als geeignet erkannten Kombination getestet werden. Phase drei dient der Zusammenfassung der praxisrelevanten Ergebnisse mit dem Ziel eines möglichst breit angelegten Wissenstransfers von relevanten Management-Strategien in die Praxis. Die Ergebnisse sollen in ein Merkblatt eingehen und in die Ausbildung von Teichwirten und Tierärzten mit einfließen.

Kooperationspartner:

Kallert & Loy GBR, Adelsdorf

Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft, Institut für Fischerei, Starnberg

Drittmittelprojekt: Drittmittelprojekt, gefördert durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)., 170.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Escherichia (E.) coli ist einer der wichtigsten Krankheitserreger in Wirtschaftsgeflügel und und einige Stämme können bei Masthähnchen das Krankheitsbild der aviären Kolibazillose hervorrufen. Diese häufig auftretende Erkrankung führt zu schweren wirtschaftlichen Einbußen und wird in der Regel mit Antibiotika behandelt, wodurch auch die Selektion unerwünschter multiresistenter Bakterien gefördert wird. Die Entwicklung neuer präventiver Strategien ist daher dringen notwendig, um den Erreger ohne den Einsatz von Antibiotika zu kontrollieren. Das Ziel dieses Projektes ist es, im Sinnes des One-Health Ansatzes neue Phagen zum Einsatz gegen E. coli-Infektionen bei Broilern zu isolieren und zu charakterisieren. Es wurden Broiler mit einem multiresistenten E. coli-Stamm kolonisiert und die Effizienz der Bakterienreduktion von zwei zuvor gewissenhaft charakterisierten Phagencocktails wurde überprüft. Die Ergebnisse lieferten wichtige Erkenntnisse zur gezielten Reduktion von E. coli-Stämmen im Hähnchendarm.

Resultate:

Publikationen:

1. Kittler S, Wittmann J, Mengden R et al. The use of bacteriophages as One-Health approach to reduce multidrug-resistant. Sustainable Chemistry and Pharmacy. Published 2017;5 80-83. doi: 10.1016/j.scp.2016.06.001

 

2. Kittler S, Mengden R, Korf IHE, et al. Impact of Bacteriophage-Supplemented Drinking Water on the E. coli Population in the Chicken Gut. Pathogens. 2020;9(4):293. Published 2020 Apr 16. doi:10.3390/pathogens9040293

 

3. Korf IHE, Kittler S, Bierbrodt A, et al. In Vitro Evaluation of a Phage Cocktail Controlling Infections with Escherichia coli. Viruses. 2020;12(12):1470. Published 2020 Dec 19. doi:10.3390/v12121470

Drittmittelprojekt: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) Förderung im Rahmen des DZIF (Deutsches Zentrum für Infektionsforschung), TTU Emerging Infections , 143.448 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Virologie

Projektdetails:
Viren können ihre Wirtsspezifität und pathogenen Eigenschaften durch verschiedene evolutionäre Mechanismen verändern. Da eine Vielzahl neuer Infektionskrankheiten des Menschen ihren Ursprung in Viren aus dem Tierreich hat, ist ein detailliertes Wissen über das Spektrum der Viren in Haus-, Nutz- und Wildtieren wichtig, um sich auf die Bedrohung durch neue Infektionskrankheiten künftig besser vorbereiten zu können. Das Hauptziel des Projekts ist die Identifizierung und Charakterisierung neuer Viren aus Rind und Schwein. Hierzu sollen Proben aus Kohorten gesunder und kranker Tierbestände systematisch gesammelt und untersucht werden. Neben der genetischen Charakterisierung mittels verschiedener Nukleinsäureamplifikations- und Sequenziertechniken (PCR, RT-PCR, sequenzunabhängige Amplifikation, next generation sequencing) stellen Untersuchungen der biologischen Eigenschaften dieser Viren sowie die Entwicklung entsprechender diagnostischer Tests interessante Perspektiven für weiterführende Arbeiten dar.

Kooperationspartner:

Prof. Dr. Nicole Fischer (UKE Hamburg-Eppendorf)

Prof. Dr. Adam Grundhoff (Heinrich-Pette-Institut, Hamburg)

Prof. Dr. Christian Drosten (Universität Bonn)

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

Projektdetails:
Until now only little is known about the impact of physiological oxygen conditions (physioxia) on the viability, differentiation process, and the antimicrobial activity of immune cells like mast cells (MCs). MCs are important innate immune cells mediating immune cell recruitment and antimicrobial defense. They originate from hematopoietic precursors and specifically differentiate to mature and functional MCs in the destination tissue such as skin, mucosa and intestine. To differentiate MCs and to study their immune cell function, atmospheric oxygen conditions (20-21% O2) are traditionally used in cell culture although the physiological oxygen conditions in vivo in tissues are significant lower. This study aims to characterize the differentiation of immature murine bone marrow-derived MCs under physiological oxygen conditions (7% O2; 53 mmHg). Therefore, bone marrow derived suspension cells were cultured in the presence of IL-3 for 39 days with continuous, non-invasive determination of the oxygen level using a Fibox4-PSt3 measurement system without technique-dependent oxygen consumption. Cellular viability and differentiation status were monitored with cell specific surface marker using flow cytometry. The impact of physioxia on the maturation of MCs was ascertained by investigating histamine level with high performance liquid chromatography and quantifying the expression of the transcription factor hypoxia-inducible factor 1 (hif-1á) and its target genes vegf, il-6, and tnf-á with real time PCR. Using toluidine blue staining we confirmed that the differentiated MCs stay viable under physioxia during the specified period of 39 days. Interestingly, MCs cultivated at 7% O2 (53 mmHg) show a significantly delayed differentiation rate defined by CD117-positive cells compared to MCs cultivated under normoxia (21% O2). Investigating the gene expression of hif-1á and its target genes of differentiated MCs exhibited a significant lower transcript expression under physioxia compared to normoxia. Moreover, the amount of intracellular stored histamine is significantly decreased in MCs differentiated under low oxygen levels.

Kooperationspartner:

oProf. Herbert Fuhrmann, Universität Leipzig, Veterinärmedizinische Fakultät, Veterinär-Physiologisch-Chemisches Institut, Leipzig

Drittmittelprojekt: DFG, 378.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Mikrobiologie Zentrum für Infektionsmedizin

Projektdetails:
Mycobacterium avium ssp. paratuberculosis (MAP) ist der Erreger der Paratuberkulose (John?sche Krankheit, JD), einer chronisch granulomatösen Enteritis bei Wiederkäuern. JD ist eine der am weitesten verbreiteten bakteriellen Krankheiten in der Nutztierhaltung und verursacht enorme wirtschaftliche Kosten. Die Pathomechanismen des Erregers MAP sind jedoch weitgehend unerforscht. Ziel unserer Studien war daher die Erforschung der MAP Pathobiologie unter Einbeziehung verwandter M. avium ssp. Stämme bzw. nicht pathogener Mykobakterien. Ziel dieses Projektes ist daher die Relevanz von Zink und Zink-Transportern in MAP hinsichtlich Metabolismus und Pathobiologie zu klären.

Resultate:

Derzeit ist ein Verlängerungsantrag in Begutachtung.