Forschung

Drittmittelprojekt: Institut für Wildtierforschung, 20.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Verbesserung und Beschleunigung des Tierartennachweises und der Identifizierung von Bakterien bei Wildtierendurch molekularbiologische Methoden (z.B. LAMP).

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.

Kliniken/Institute:
Reproduktionsmedizinische Einheit der Kliniken
Klinik für kleine Klauentiere und forensische Medizin / Ambulatorische Klinik

Projektdetails:
Ziel ist es, ein wissenschaftsbasiertes Konzept zur Qualitätssicherung für die spermatologische Diagnostik in Schweinebesamungsstationen zu etablieren. Dabei sollen sowohl Aspekte der internen als auch der externen Qualitätskontrolle berück-sichtigt werden. Neben der Erstellung von Prüfplänen für Laborgeräte und die verschiedenen Untersuchungsmethoden werden der Umfang und der zeitliche Abstand laborintern stattfindender Ringversuche festgelegt und Zielwerte erarbeitet. Des Weiteren soll ein E-Learning-Modul zur Motilitätsuntersuchung erstellt werden, mit dem Ziel, die Variabilität der Schätzwerte dieses wichtigen funktionellen Parameters zu minimieren.

Drittmittelprojekt: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 195.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmitteltoxikologie

Projektdetails:
In den Industrienationen korreliert der Konsum von rotem Fleisch mit der Inzidenz an kolorektalen Karzinomen. Es wurde gezeigt, dass rotes Fleisch im Gegensatz zu weißem Fleisch die endogene Bildung von Nitrosoverbindungen wie Nitrosylhäm und Nitrosothiolen dosisabhängig im Humandarm induziert. Da rotes Fleisch viel mehr Häm als weißes Fleisch enthält, wurde ein direkter Zusammenhang zwischen der Aufnahme von Häm und der endogenen Bildung von Nitrosoverbindungen suggeriert. In diesem Kontext wurde postuliert, dass die endogen gebildeten Nitrosoverbindungen zur Bildung von Diazoacetat führen. Diazoacetat ist wiederum in der Lage, O6-Carboxymethylguanin-Addukte zu bilden, spezifische Genmutationen hervorzurufen und letztendlich kolorektale Tumore zu induzieren. Im Rahmen dieses Projektes soll festgestellt werden, ob: 1) auf der einen Seite Nitrosoverbindungen, die bei der Inkubation von Humanfäzes mit Nitrat/Nitrit und Häm entstehen, und auf der anderen Seite Nitrosylhäm, welches im Zellkulturmedium durch die Reaktion von NO mit Häm erzeugt wird, in der Lage sind, Humandickdarmepithelzellen maligne zu transformieren; 2) die Inkubation von Humandickdarmepithelzellen mit endogen gebildeten Nitrosoverbindungen und Nitrosylhäm zur Bildung von O6-Carboxymethylguanin-Addukten führt; 3) Ki-ras-, APC- und/oder p53-Genmutationen in den maligne transformierten Humandickdarmepithelzellen auftreten; 4) die gleichzeitige Fütterung von Nitrit und Häm an Ratten zur Bildung von O6-Carboxymethylguanin-Addukten führt, Ki-ras-, APC- und/oder p53-Genmutationen induziert und präneoplastische und neoplastische Läsionen im Dickdarm und/oder Rektum der Versuchstiere hervorruft. Die geplanten Experimente sollen erstmalig zeigen, ob der oben genannte Pfad (Nitrat/Nitrit + Häm → endogen gebildete Nitrosoverbindungen → O6-Carboxymethylguanin-Addukte → Ki-ras-, APC- und/oder p53-Genmutationen) zur malignen Transformation von Humandickdarmepithelzellen führt. Das Tierexperiment soll zeigen, ob die oben genannte Folge von Ereignissen auch in vivo stattfindet.

Drittmittelprojekt: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 405.350 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Pharmakologie Toxikologie und Pharmazie

Projektdetails:
Rund 30% der Epilepsiepatienten sprechen nicht auf die Therapie mit Antiepileptika an, sind also pharmakoresistent. Für einige Formen epileptischer Anfälle, z.B. neonatale Anfälle, ist die Situation noch deutlich schlechter aus. Deshalb sind neue Strategien für die Entwicklung besser wirksamer Antiepileptika von hohem medizinischen Interesse. Darüber hinaus besteht ein dringender Bedarf, Substanzen zu entwickeln, die die Entstehung von Epilepsien nach Hirninsulten verhindern, also Epilepsie-prophylaktisch (antiepileptogen) wirken. Das Diuretikum Bumetanid, ein selektiver Inhibitor von Na-K-Cl-Cotransportern (NKCCs), wird seit mehreren Jahren als hochinteressante antiepileptische und antiepileptogene Substanz diskutiert, da eine erhöhte Expression von neuronalem NKCC1 und die daraus resultierende Veränderung der Funktionalität von GABA sowohl in der Epileptogenese als auch als Mechanismus von Pharmakoresistenz bei neonatalen und adulten Epilepsien eine wichtige Rolle zu spielen scheint. Experimentelle Untersuchungen mit Bumetanid schienen diese Annahme zu bestätigen; erste klinische Untersuchungen bei neonatalen Anfällen verliefen jedoch negativ. Dies ist offensichtlich eine Konsequenz des hohen Ionisationsgrades von Bumetanid im Plasma, der eine Penetration ins Gehirn weitestgehend verhindert, wie von der Arbeitsgruppe Löscher 2010 erstmals berichtet wurde. Die Arbeitsgruppe entwickelte daraufhin lipophile Prodrugs von Bumetanid, die besser ins Gehirn penetrieren und dort Bumetanid freisetzen; mit dieser Strategie konnten jedoch einige wesentliche Nachteile von Bumetanid, z.B. die fehlende Differenzierung zwischen renalem NKCC2 und neuronalem NKCC1, nicht gelöst werden. Ziel der geplanten Untersuchungen im Rahmen dieses Antrages ist die Entwicklung und Charakterisierung neuer hirngängiger Bumetanidderivate mit möglichst selektiver Wirkung auf neuronales NKCC1. Ausgangspunkt für diese Untersuchungen sind Bumetanidderivate, die von unserem Kooperationspartner Peter Feit im Rahmen der Entwicklung von Bumetanid synthetisiert wurden und sich in ihren strukturellen und diuretischen Eigenschaften von Bumetanid möglichst deutlich unterscheiden. Ausgehend von den Ergebnissen mit diesen Derivaten wird unser Kooperationspartner Thomas Erker weitere Substanzen synthetisieren. Die inhibitorische Wirkung dieser Substanzen auf NKCC1 vs. NKCC2 wird zunächst in einem Oozyten-Expressionsassay bestimmt. Dabei wird auch die vor allem im Gehirn exprimierte NKCC1-Splicevariante NKCC1b untersucht. Die interessantesten Substanzen werden in In-vivo-Modellen an Maus und Ratte auf (a) Hirngängigkeit, (b) diuretische Wirkung, und (c) antiepileptische und antiepileptogene Wirkung untersucht. Wir erwarten von diesen umfangreichen Untersuchungen nicht nur die Optimierung der Bumetanidstruktur für die Behandlung von Hirnerkrankungen, sondern auch ein besseres Verständnis der Rolle von NKCC1 in Epileptogenese und Iktogenese.

Kooperationspartner:

Diverse

Drittmittelprojekt: Industrie, 72.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Erhebung von Daten zur Entwicklung von aussagekräftigen mikrobiologischen Kriterien für Campylobacter im Geflügelbestand und im Schlachthof.

Kooperationspartner:

Prof. Dr. L. Ellerbroek, Bundesinstitut für Risikobewertung

Drittmittelprojekt: Bundesminmisterium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über die Landwirtschaftliche Rentenbank Frankfurt/Main, 558.507 EUR

Kliniken/Institute:
Klinik für kleine Klauentiere und forensische Medizin / Ambulatorische Klinik
Institut für Mikrobiologie Zentrum für Infektionsmedizin

Projektdetails:
Die Pleuropneumonie des Schweines, verursacht durch Actinobacillus pleuropneumoniae stellt eine sehr verlustreiche Infektionskrankheit der Schweine dar. Frühere Forschungsvorhaben (FUGATO-IRAS, -RePoRI) habwen gezeigt, dass rassebedingt Unterschiede in der Empfänglichkeit der Schweine für diesen Infektionserreger existieren müssen.
Ziel dieser Studie ist die Identifikation und Etablierung von Genmarkern mit Assoziation zu Merkmalen der Resistenz gegen die Pleuropneumonie des Schweines bedingt durch eine Infektion mit Actinobacillus pleuropneumoniae (App).

Resultate:

https://link.springer.com/epdf/10.1007/s00335-019-09825-0?author_access_token=jWWNlJ1qMzy1exH4Qv-1Rve4RwlQNchNByi7wbcMAY66bbRjRuyKurpmA67hDfRgq2jnL_a-wcccuZZgo0awHlycM91Is7cqjMFEcLztI2nMFMCqtQLwRPGVOD

Kooperationspartner:

Prof. Dr. G. Reiner, JLU Gießen

Prof. Dr. R. Fries, TU München

Förderverien Biotechnologieforschung e.V.

Drittmittelprojekt: Bundesministerium für Landwirtschaft und Ernährung, 259.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Immunologie

Projektdetails:
Euterentzündungen (Mastitiden) sind die bedeutsamste Einzelerkrankung in der Milchviehwirtschaft. Infektionen durch Staphylokokkus aureus (S. aureus) beeinträchtigen Tierwohl und Milchgewinnung, weil sie oftmals chronisch verlaufen und die Keime nur schwer medikamentös aus dem Euter zu entfernen sind. Escherichia coli-Infektionen (E. coli) hingegen führen aufgrund des klinischen Verlaufs zu einer erheblichen Beeinträchtigung des Tierwohls, obwohl hierbei die Pathogene durch die Immunantwort der Kuh häufig aus dem Euter entfernt werden. In Voruntersuchungen wurde gezeigt, dass man über indirekte genetische Marker Kühe selektieren kann, deren Euter-Immunschutz besser als der anderer ist (Q- bzw. q-Genotypen). Es ist unklar, auf welcher Ebene der Immunfunktionen dieser Unterschied liegt. In diesem Projekt sollen daher die Ursachen dieser unterschiedlichen Abwehrkapazität im Euter breit gefächert untersucht werden, um durch die Definition von Biomarkern der Züchtung effiziente Werkzeuge an die Hand geben zu können. Holstein Friesian (HF) Färsen mit den divergenten Genotypen werden aus der aktiven HF-Population von Genombiologen des Leibniz Institut für Nutztierbiologie Dummerstorf (FBN) selektiert und in der Tierärztlichen Hochschule Hannover (TiHo) von Veterinärmedizinern der TiHo und der Ludwig-Maximilians Universität München mit E. coli und S. aureus-Modellkeimen infiziert. Die Infektionsverläufe werden klinisch und immunologisch (TiHo) analysiert. Die Abhängigkeit der S. aureus Adaptation, Invasion und Persistenz vom Genotyp des Wirts wird von der Molekularen Mikrobiologie der Universität Braunschweig untersucht, während die molekular-immunologisch ablaufendend Prozesse im FBN analysiert werden. Die Praxistauglichkeit der Ergebnisse wird zusammen mit dem Industriepartner (Förderverein für Biotechnologieforschung; FBF) bewertet und gegebenenfalls nutzbar gemacht.

Kooperationspartner:

Prof. Christa Kühn, Dumemrstorf

Prof. Zerbe, Dr. Wolfram Petzl, München

Prof. Susanne Engelmann, Braunschweig

Drittmittelprojekt: teilweise zugehörig zum Projekt FERTHIK

Kliniken/Institute:
Zentrum für Lehre - E-Learning-Beratung
Klinik für Kleintiere

Projektdetails:
Ermittlung des Bedarfs sowie der Wünsche und Anforderungen von Studierenden und Lehrenden zu Aufzeichnungen tiermedizinischer Vorlesungen und dem Gebrauch des TiHo-YouTube-Kanals durch die Studierenden an der TiHo im Zusammenhang mit den Lernstationen im Clinical Skills Lab (CSL).
Der Einsatz von Videomaterial in der tiermedizinische Lehre soll mit dieser Untersuchung beforscht werden. Die ermittelten Ergebnisse sollen die Einführung der Vorlesungsaufzeichnung an der TiHo sowie die Produktion von Videos für den YouTube-Kanal optimieren, so dass diese den Ansprüchen und Anforderungen der zukünftigen Benutzer entsprechen.

Resultate:

Müller, Lina Rebecca (2018): Der Einsatz von Videomaterial in der veterinärmedizinischen Lehre. Hannover. Online unter: https://elib.tiho-hannover.de/receive/tiho_mods_00000097

Drittmittelprojekt: Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz NRW, 164.784 EUR

Kliniken/Institute:
Klinik für Geflügel
Institut für Tierernährung

Projektdetails:
Das Versuchsfutter unterscheidet sich in zweierlei Hinsicht deutlich von der bisher üblichen Mischfutterzusammensetzung: Zum einen wird der Rohfasergehalt deutlich angehoben, zum anderen soll auch die Zerkleinerungs-/Vermahlungsintensität zurückgenommen werden und schließlich - entfernt zu diesem Basisfutter - auch täglich eine Aufnahme von ganzen/intakten Getreidekörnern möglich sein.

Resultate:

http://opac.tib.eu/DB=5/SET=9/TTL=5/SHW?FRST=5