Forschung

Drittmittelprojekt: Stiftung zur Förderung der Erforschung von Ersatz- und Ergänzungsmethoden zur Einschränkung von Tierversuchen, 125.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Chronische Schmerzen stellen ein erhebliches Gesundheitsproblem dar, von dem etwa 20 bis 50 % der Weltbevölkerung betroffen ist. Therapiemethoden werden größtenteils in Verhaltenstests mit induzierten Schmerzen an Nagern entwickelt. Dabei ist keine Schmerzbehandlung möglich, was zu einer schweren Belastung der Tiere führt. Dennoch sind im Tier entwickelte Therapeutika nicht immer auch im Menschen wirksam. Daher sollen zwei In vitro-Modelle in humanen Zellen entwickelt werden, um über Neuronen vermittelten chronischen Schmerz mit möglichst hoher Vorhersagekraft zu quantifizieren. Dafür werden Stammzell-abgeleitete sensorische Neuronen (1.) zur Entwicklung eines Luciferase-basierten Exozytose-Assays genutzt, um die vermehrte Ausschüttung der an der chronischen Schmerzreaktion beteiligten Neuropeptide (Substanz P und Calcitonin Gene-Related Peptide) einfach quantifizierbar zu machen. Außerdem soll (2.) ein innerviertes Hautmodell entwickelt werden, um Neuritenauswuchs und die Expression von mit chronischen Schmerzen assoziierten regulierten Genen von Schmerzrezeptoren und an der Reizweiterleitung beteiligte Ionenkanälen in vitro zu quantifizieren. Der Proof-of-concept für die Nutzung der Modelle in Pharmakologie und Toxikologie soll erbracht werden, indem induzierte Neuropeptid-Ausschüttung, induzierter Neuritenauswuchs und induzierte Genexpression, mit therapeutisch wirksamen Substanzen inhibiert oder über die Zugabe exogener Substanzen ausgelöst wird. So können molekulare Signalwege der chronischen Schmerzentstehung in vitro, direkt in humanen Zellen, modelliert werden, um unnötige Tierversuche zu vermeiden und für den Menschen wirksame und sichere Therapeutika zu entwickeln. Im Anschluss an das Projekt soll das Hautmodell über die Nutzung induzierter pluripotenter Stammzellen und primärer Zellen von Patienten auf die Modellierung der atopischen Dermatitis übertragen werden, um spezifische In vitro-Krankheitsmodelle zur Entwicklung neuer Therapien in Kooperation mit Industriepartnern in die Anwendung zu bringen. Weiterhin soll das Projekt als Grundlage für weitere Gebiets-übergreifende In Vitro-Modellierungen dienen, wie z.B. der Simulation von chronischen Gelenksschmerzen.

Kooperationspartner:

Prof. Dr. Annemarie Lang, Ph.D., University of Michigan

Drittmittelprojekt: Interreg VI-B Norseeprogramm EFRE (Mittel aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung - EFRE) Niedersächsisches Ministerium für Bundes- und Europangelegenheiten und Regionale Entwicklung, Hannover Mittel des Bundes, 411.143 EUR

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

Projektdetails:
Die Nordsee ist eines der am stärksten befahrenen Schifffahrtsgebiete. Um die Klimaziele der EU zu erreichen, ist in der Nordsee ein massiver Ausbau von Windparks geplant. Die Nordsee ist auch ein wertvoller Lebensraum für viele Arten, die durch zukünftige maritime Entwicklungen bedroht sind. Dazu gehört auch die Gefahr der Lärmbelästigung. Ziel von DEMASK ist es, Entscheidungsträger im maritimen Bereich, Raumplaner und Interessenvertreter aus der Industrie zu ermutigen, sich mit dem Thema Unterwasserlärm auseinanderzusetzen, indem sie gemeinsam Szenarien für die Zukunft der Nordsee planen, die Werkzeuge und das Wissen zur Bewertung von Lärmminderungsszenarien verbessern und strategische Prioritäten setzen, die zu einer gut verwalteten Lärmlandschaft führen.
DEMASK besteht aus drei Arbeitsgruppen. Das Kernstück (WP1) ist der gemeinsame Szenarienplanungsprozess. WP1 stützt sich auf die Beteiligung von Interessenvertretern und wurde speziell entwickelt, um die Übernahme der strategischen politischen Prioritäten für die Lärmminderung zu maximieren. Es werden die wichtigsten politischen Szenarien zur Lärmminderung definiert und bewertet. WP2 konzentriert sich auf die Vorhersage der zukünftigen Lärmsituation. Schließlich wird WP3 für die Nordsee Risikobewertungen für die Biodiversität für alternative Handlungsszenarien durchführen. Im Rahmen von Pilotprojekten werden die Lärmszenarien für diese alternativen Szenarien im Vergleich zur Ausgangssituation prognostiziert und diese Lärmszenarien verwendet, um die Auswirkungen von Lärm und die damit verbundenen Risiken für Indikatorarten zu bewerten. Die Risiken werden auf der Grundlage der Empfindlichkeit, der Verbreitung, des Lebensraums und der Exposition bewertet, wenn die Schwellenwerte für das Auftreten biologisch signifikanter negativer Auswirkungen (LOBE) auf regionaler Ebene überschritten werden. Dieses Arbeitspaket wird vom ITAW geleitet.

Kooperationspartner:

Projektkoordination, Rijkswaterstaat (RWS), Ministry of Infastructure and Water Management, Utrecht

Federal Maritime and Hydrographic Agency (BSH), Hamburg

TNO research, Den Haag

IVL Swedish Environmental Research Institute, Kristineberg

Royal Belgian Institute of Natural Sciences (RBINS), Brüssel

North Sea Foundation, Utrecht

Flanders Marine Institute (VLIZ), Oostende

JASCO Applied Sciences

Drittmittelprojekt: Europäische Union, 142.547 EUR

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

Projektdetails:
Das European Partnership on Animal Health and Welfare (EUPAHW) ist eine von der Europäischen Kommission finanzierte Forschungs- und Innovationsinitiative zur Bekämpfung von Infektionskrankheiten bei Tieren und zur Förderung des Tierschutzes. Aufgrund der engen Verbindung zwischen Tiergesundheit, Tierschutz und menschlichem Wohlergehen nimmt die One Health-One Welfare-Perspektive im EUPAHW eine herausragende Stellung ein. Innerhalb des EUPAHW wird das Institut für terrestrische und aquatische Wildtierforschung mit anderen Partnern an der Schnittstelle zwischen Wildtieren, Nutztieren und Menschen arbeiten. Das übergeordnete Ziel besteht darin, die Gesundheit wild lebender Säugetiere und Vögel in die allgemeine Gesundheitsüberwachung und das Monitoring von Nutztieren zu integrieren. Die Überwachung der Gesundheit von Wildtieren trägt zur Bewertung der Umweltgesundheit bei, da Wildtiere als Sentinels für terrestrische und aquatische Ökosysteme dienen können. Die Verbesserung des Monitorings von Wildtierpopulationen und der Überwachung von Wildtierpathogenen/-krankheiten zielt darauf ab, das Auftreten von Krankheitserregern zu erkennen und das Risiko der Übertragung von Infektionskrankheiten zwischen Wildtieren, Nutztieren und dem Menschen zu verringern. Die Informationen werden benötigt, um nachhaltige Systeme für Nutztierhaltung und Wildtiermanagement zu entwickeln. In diesem Zusammenhang wird das EUPAHW die Auswirkungen des Klimawandels und menschlicher Aktivitäten wie Jagd, Handel, Fütterung, Auswilderung und Umsiedlung von Wildtieren auf die Verbreitung von Krankheiten und die Ansiedlung invasiver Arten bewerten.

Kooperationspartner:

56 Forschungsinstitutionen aus Europa (https://www.eupahw.eu)

Drittmittelprojekt: DFG, 122.183 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Mikrobiologie Zentrum für Infektionsmedizin

Projektdetails:
Dieses Projekt ist eine Forschungskooperation mit dem Institut für Medizinische Mikrobiologie und Krankenhaushygiene der Medizinische Hochschule Hannover zur Klärung der Transzytose der enteroinvasiven, intrazellulären bakteriellen Die Salmonella Serovare als auch M. avium Subspezies nutzen verschiedene Darmzellentypen für den Eintritt in den Wirt. Die Translokation durch die Zellen ist allerdings weitgehend unbekannt. Das Ziel dieses Projektes ist, die Mechanismen der Translokation und die dafür nötigen Faktoren durch die Infektion von Darmorganoiden zu definieren.

Kooperationspartner:

Prof.Dr. Guntram Graßl

Institut für Medizinische Mikrobiologie und Krankenhaushygiene

Medizinische Hochschule Hannover

Drittmittelprojekt: Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz, 255.930 EUR

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

Projektdetails:
Das Mufflon oder Muffelwild Ovis gmelini musimon kommt in Niedersachsen nur in wenigen verbliebenen Populationen vor. Das Mufflon sollte aufgrund seiner Feindvermeidungsstrategie mit kurzen steilen Fluchten in felsigen Hängen nach oben zumindest in einigen Mittelgebirgsregionen eine gute Überlebenschance haben, ist in den Flachlandregionen aufgrund der Anwesenheit des Wolfes jedoch erloschen.
Um die wenigen Tiere in Niedersachsen und generell in Deutschland wird viel diskutiert: Das Mufflon ist hier nicht ursprünglich heimisch (nicht autochthon) und verursacht lokal hohe Schäden in der Forstwirtschaft. Andererseits ist es in seiner Heimat Korsika und Sardinien von der IUCN als gefährdet eingestuft und eine Symbolart für die Jäger. Daher wollen wir in dieser Studie eine neutrale Betrachtung betreiben und mittels Fotofallen und Direktbeobachtungen Fakten zu Abundanzen, Verhalten und Feindvermeidungsstrategien sowie zu Schadenswirkung eruieren. Des Weiteren soll mittels Umfragen und Interviews ein Meinungsbild der verschiedenen Stakeholder (Jäger, Förster, Landwirte, sonstige Naturinteressierte etc.).
All diese Daten sollen dazu dienen, die Diskussion um Muffelwild, Großprädatoren und menschlichen Interessen zu versachlichen sowie die Überlebenswahrscheinlichkeiten der niedersächsischen Muffelwildpopulationen bei Anwesenheit von Wolf und Luchs zu modellieren.

Kliniken/Institute:
Reproduktionsmedizinische Einheit der Kliniken
Klinik für Pferde

Projektdetails:
Gesamtstatistik über die letzten 20 Zuchtjahre um Einflüsse und Korrelationen zwischen maternalen, paternalen, geschlechtsgesundheitlichen, genetischen und umweltbezogenen Einflussfaktoren und deren Auswirkung auf die Reproduktionsleistung zu untersuchen.

Kooperationspartner:

Deutscher Galopp e.V., Köln

Kliniken/Institute:
Klinik für Heimtiere Reptilien und Vögel
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit
Institut für Mikrobiologie Zentrum für Infektionsmedizin

Projektdetails:
Im Rahmen des Projekts werden bei Kaninchen und bei Meerschweinchen Phagen isoliert und charakterisiert. Ziel ist die in vitro und in vivo-Effektivitätstestung.

Kliniken/Institute:
Klinik für Heimtiere Reptilien und Vögel
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Es werden salmonellenspezifische Phagen von Bartagamen isoliert und charakterisiert. Das Wirkspektrum wird bestimmt und die in vitro sowie in vivo Effektivität werden untersucht.

Kooperationspartner:

Robert-Koch-Institut RKI Wernigerode

Drittmittelprojekt: Deutsche Bundesstiftung Umwelt, 233.000 EUR

Kliniken/Institute:
Klinik für Heimtiere Reptilien und Vögel
Institut für Terrestrische und Aquatische Wildtierforschung (Büsum)

Projektdetails:
Das Projekt dient der Entwicklung einer zeit- und ortsgebundenen, digitalen und mobilen Entscheidungshilfe für Bürger, die ein Wildtier in der Natur gefunden haben. Dabei wird die Identifikation der Art ermöglicht und anhand der Symptomatik wird durch einen Entscheidungsbaum eine Hilfeempfehlung gegeben. Gezielte Ansprechpartner für weitere Informationen werden vermittelt.

Drittmittelprojekt: MEKUN, 133.105 EUR

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

Projektdetails:
Die hier beantragte Studie hat zum Ziel, die Habitatnutzung von Schweinswalen im westlichen Teil der Ostsee in einem Folgeprojekt mittels "passiv-akustischem Monitoring" fortführend zu untersuchen. Hierfür wurden im März 2021 insgesamt an vier Positionen Schweinswal-Klickdetektoren (C-PODs, Ceatacean_Porpoise_Detectors) ausgebracht, um die Anwesenheit von Schweinswalen zu erfassen. Im August 2023 wurde eine weitere, durch die Deutsche Wildtierstiftung geförderte Station, in der Ostsee ausgebracht. Die betriebenen Messstationen (Holnis, Bredgrund, Schleisand, Damp und Waabs) sollen die bisherige Lücke im Monitoring-Netz zwischen Fehmarn und Dänemark schließen. Der Lebensraum der Schweinswale in der Ostsee ist intensiv von menschlichen Aktivitäten und Faktoren geprägt, die einen negativen Einfluss auf Schweinswalpopulationen haben können. Hierzu gehören die kommerzielle Schifffahrt, touristische Freizeitaktivitäten, seismische Untersuchungen, militärische Aktivitäten, Fischerei, Offshore-Konstruktionen, Sprengungen von Munitionsaltlasten, chemische und pharmazeutische Belastungen und Meeresmüll.
Speziell in der Ostsee ist der Schweinswal weiterhin durch die Fischerei mit Stellnetzen bedroht, in denen Schweinswale als unbeabsichtigter Beifang enden können. Um Schweinswale vor Stellnetzen zu warnen werden in der Deutschen Ostsee vermehrt akustische Warngeräte eingesetzt, die den Schweinswal vor Netzen warnen sollen. Diese Warngeräte (Porpoise Alert = PAL) simulieren dabei einen Kommunikationslaut von Schweinswalen. Ob diese Geräte zu einer Verringerung der Beifänge führen wurde noch nicht abschließend untersucht. Ebenfalls gibt es derzeit keine Begleitforschung um zu untersuchen, ob diese Geräte zu einer Vertreibung von Schweinswalen führen.
Die beschriebenen anthropogenen Eingriffe stellen nur die schwerwiegendsten für den Schweinswal dar. Alle diese Aktivitäten wirken zeitgleich auf die Population der Schweinswale und können nicht getrennt voneinander betrachtet werden. Das Fehlen von älteren Tieren unter den beigefangenen und gestrandeten Schweinswalen aus allen Untersuchungsgebieten könnte ein Indiz dafür sein, dass Schweinswale in der Ostsee von kumulativen anthropogenen Aktivitäten betroffen sind.

Die hier angestrebte Studie behandelt folgende Fragestellungen:

1.Wo kommen Schweinswale im Gebiet der westlichenn Ostsee vor?
2.Gibt es jahreszeitliche Trands im Vorkommen von Schweinswalen?
3.Welche Gebiete sind von hoher ökologischer Bedeutung für den Schweinswal (z.B. Hotspots zur Nahrungssuche)?
4.Können die im Rahmen dieses Monitorings erhobenen C-POD Daten zur Untersuchung der Auswirkungen von Sprengungen auf Schweinswale verwendet werden?
5.Lassen sich aus den Ergebnissen Empfehlungen für bestimmte Zeiträume ableiten, zu denen Sprengungen kritischer zu betrachten sind als in anderen?
6.Hat die Präsenz von PAL-Signalen einen Einfluss auf die Datektion von Schweinswalen?

Resultate:

Seit 2021 wurde zum ersten Mal ein kontinuierliches akustisches Monitoring von Schweinswalen in der schleswig-holsteinischen Ostsee zwischen der Flensburger Förde und der Eckernförder Bucht initiiert. Im Jahr 2023 kam eine weitere Messstation hinzu, die das Monitoringnetz nach Süden hin erweitert. Insgesamt werden fünf Messstationen (Holnis, Bredgrund, Schleisand, Damp und Waabs) betrieben, welche mit Klickdetektoren (C-PODs) ausgestattet sind, um die Echoortungslaute (Klicks) von Schweinswalen aufzuzeichnen. Durch das Monitoring konnten akustische Daten über das Vorkommen und die jahreszeitliche Präsenz von Schweinswalen gewonnen werden.

Neben echten Schweinswalklicks wurden vermehrt künstliche Schweinswalklicks von akustischen Warngeräten aufgezeichnet. Die Warngeräte werden als Porpoise Alerting Devices (PALs) bezeichnet und in der Stellnetzfischerei eingesetzt, um Schweinswale durch die Aussendung künstlicher, schweinswalähnlicher Klicksignale vor Netzen zu warnen und Beifang zu reduzieren. Die Geräte senden hochfrequente Klicksequenzen mit einer Mittenfrequenz von etwa 130 kHz aus, die von natürlichen Schweinswalklicks akustisch kaum zu unterscheiden sind.

Da PALs künstliche Klicksignale aussenden, die von C-PODs als echte Schweinswalklicks fehlklassifiziert werden können, bestand die Notwendigkeit, einen speziellen PAL-Detektor zu entwickeln. Grundlage hierfür war ein eigenständiges C-POD-PAL-Array-Experiment, das als ergänzendes Forschungsprojekt durchgeführt wurde. Das Experiment wurde von Juli bis Oktober 2023 über einen Zeitraum von 93 Tagen an der Station Bredgrund durchgeführt. Insgesamt wurden elf C-PODs sternförmig in unterschiedlichen Entfernungen um einen zentralen PAL ausgebracht. Der PAL arbeitete zyklisch (24 Stunden an, 26 Stunden aus), sodass direkte Vergleiche zwischen PAL-aktiven und PAL-inaktiven Phasen möglich waren. Mit Hilfe von maschinellem Lernen und einer Kombination aus verschiedenen-Klassifizierungsalgorithmen konnten die künstlichen Schweinswalklicks automatisch identifiziert werden.

Nach der Filterung der PAL-Signale zeigten die Daten, dass Schweinswale im Jahr 2024 an allen Messstationen ganzjährig akustisch nachgewiesen wurden (Waabs 36,8%, Bredgrund 25,7%, Schleisand 13,9%, Holnis 11,1% und Damp 4,9% detektionspositive 10 Minuten (DP10M) im Median über den Tag). Der Vergleich zwischen den Stationen zeigt, dass sowie Waabs in der Eckernförder Bucht, als auch Bredgrund im Bereich der Geltinger Birk die höchsten Detektionen aufwiesen. Zur Analyse der jahres- und tageszeitlichen Muster der Schweinswaldetektionen wurden generalisierte additive Modelle (GAMs) eingesetzt. Dabei wurden der Tag im Jahr, die Stunde des Tages sowie das Untersuchungsjahr als erklärende Variablen berücksichtigt. Die Schweinswaldetektionen wiesen Maxima im Frühjahr und Herbst auf (bimodale Verteilung), wobei bei den südlichen Messstationen Damp und Waabs erhöhte Detektionen während der Reproduktionsphase (August-September) festgestellt wurden. In den Sommermonaten gingen die Detektionen zurück, was vermutlich auf die geringe Sauerstoffsättigung des Flachwassers oder die stärkere Tourismusnutzung hervorgerufen wurde. Tageszeitliche Effekte waren insgesamt schwach ausgeprägt, traten jedoch an den Stationen Bredgrund und Waabs häufiger nachts auf.

Die Ergebnisse des Schweinswal-Monitorings in der westlichen Ostsee zeigen, dass PALs nicht nur das akustische Monitoring technisch beeinflussen, sondern auch messbare Verhaltensänderungen bei Schweinswalen hervorrufen. Gebiete mit langanhaltender PAL-Präsenz müssen daher als stark anthropogen beeinflusste Habitate bewertet werden.

Die Kombination aus kontinuierlichem Monitoring, PAL-Filterung, modellbasierter Analyse und der Betrachtung akuter Störereignisse wie Sprengungen liefert eine wichtige Grundlage für Management- und Schutzmaßnahmen im Rahmen der Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (MSRL). Eine Fortführung und Weiterentwicklung des Monitorings sind notwendig, um langfristige Trends und kumulative Effekte besser bewerten zu können.