Forschung

Drittmittelprojekt: cofinanziert durch die Europäische Kommission, 107.187 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Dieses Projekt zielt darauf ab, eine entscheidende Lücke in der Bewertung von Neurotoxizität zu schließen, indem es eine neuartige in vitro Methodik entwickelt, die gezielt auf die Myelintoxizität abzielt - einen entscheidenden Faktor, der periphere sensorische und motorische Funktionen beeinflusst. Aufbauend auf etablierten Wirkmechanismen (MoA) in der Neurotoxizität werden humane induzierte pluripotente Stammzellen zur Differenzierung in reife Motor- und sensorische Neuronen sowie Schwann-Zellen verwendet. Die neu zu entwickelnde Methode hebt sich von bestehenden In vitro-Methoden ab, indem sie sich auf die Myelintoxizität konzentriert, die bisher nicht in bestehenden In vitro-Ansätze integriert ist und somit zur Bewertung der Neurotoxizität herangezogen werden kann.
Im Bewusstsein der regulatorischen Notwendigkeit für schnellere und praxisrelevantere Bewertungen der Neurotoxizität strebt das Projekt an, eine effektive Methode zur Beurteilung der Myelintoxizität bereitzustellen. Die Methodik umfasst die Ko-Kultivierung von sensorischen oder motorischen Neuronen mit Schwann-Zellen in sowohl 3D-Sphären als auch 2D-Konfigurationen. Der Plan beinhaltet die Charakterisierung von Zelltypen und die Untersuchung der Myelinbildung mittels immunzytochemischer Färbungen und RT-qPCR nach 4-8 Wochen in der Kultur. Ein entscheidender Aspekt der Studie ist die Erkundung optimaler Bedingungen für Hochdurchsatztests.
Meilensteine umfassen die Expression von Neuronen- und Schwann-Zellmarkern, die Bestimmung der optimalen 2D- oder 3D-Konfiguration für automatisierte Hochdurchsatz-Myelinquantifizierung und die wissenschaftliche Validierung der Testmethode. Das ultimative Ziel besteht darin, ein robustes Instrument zur Beurteilung der Myelintoxizität bereitzustellen, unter Verwendung eines Trainingssatzes von Testsubstanzen.
Abschließend führt dieses Projekt einen innovativen Ansatz ein, um die Lücke in der Myelintoxizitätstestung innerhalb der In vitro-Bewertung der Neurotoxizität zu schließen. Durch die Nutzung von humanen induzierten pluripotenten Stammzellen und fortgeschrittenen Ko-Kultivierungstechniken strebt die Studie an, einen bedeutenden Beitrag zur Entwicklung einer umfassenderen und effektiveren Bewertung der Neurotoxizität für regulatorische Zwecke zu leisten.

Resultate:

https://www.eu-parc.eu/

Drittmittelprojekt: Drittmittelprojekt, gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)., 269.600 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Bacillus cereus ist ein häufig vorkommendes Bodenbakterium und verantwortlich für zwei Arten von gastrointestinalen Erkrankungen, die durch Lebensmittel übertragen werden. Die emetische Variante führt zu Lebensmittelvergiftungen und äußert sich in Übelkeit und Erbrechen, während Infektionen mit enteropathogenen Stämmen Durchfall und Bauchschmerzen verursachen. Diese Krankheitsbilder werden durch verschiedene Toxine hervorgerufen, darunter das zyklische Dodecadepsipeptid Cereulid sowie die proteinbasierten Enterotoxine Hämolysin BL (Hbl), nicht-hämolytisches Enterotoxin (Nhe) und Zytotoxin K (CytK).
In einem Vorläuferprojekt wurde das Wirkungsprinzip des porenbildenden Dreikomponenten-Toxins Hbl im Detail untersucht. Komplexbildung der drei Protein-Komponenten in Lösung, die Bindungsreihenfolge an die Zielzellen, das optimale Konzentrationsverhältnis für schnellstmögliche Porenbildung und maximale Zytotoxizität, sowie die Wirkung einer vierten Protein-Komponente wurden ermittelt. Während der Fokus der Vorarbeiten auf dem Toxin selbst lag, werden in diesem Projekt die Auswirkungen der Porenbildung auf den Wirt untersucht.
Dieses Vorhaben liefert Antworten auf die zelluläre Reaktion des primären Ziels der B. cereus Enterotoxine, nämlich humane Zellen des Magen-Darm-Trakts. Es werden zunächst relevante Toxinkonzentrationen und Expositionszeiten für das Überleben der Darmzellen oder das Einsetzen von Apoptose ermittelt. Außerdem wird das Einsetzen möglicher Reparaturmechanismen innerhalb der Zielzellen untersucht. Diese ersten Daten liefern bereits in ein Modell für den Beginn der durch enteropathogene B. cereus hervorgerufenen Durchfallerkrankung. Im Anschluss an diese Untersuchungen wird die Interaktion von B. cereus und seinen Enterotoxinen mit komplexeren Strukturen, nämlich humanen intestinalen Organoiden, erforscht. Der Einsatz von Organoid-Kultursystemen ermöglicht elaboriertere Studien zu Wechselwirkungen zwischen Wirt und Mikroorganismus. Es werden verschiedene Aspekte untersucht, darunter Genexpression, Ionen-Transport und die Aktivierung von Signalwegen innerhalb der Zielzellen und -strukturen.
Erwartet werden wichtige neue Erkenntnisse über die physiologischen Prozesse, die zu Enterotoxin-induzierten Durchfallerkrankungen führen.

Drittmittelprojekt: MWK, 540.878 EUR

Kliniken/Institute:
Research Center for Emerging Infections and Zoonoses
Institut für Pharmakologie Toxikologie und Pharmazie
Institut für Biometrie Epidemiologie und Informationsverarbeitung

Projektdetails:
Umfassende Charakterisierung der Hormonprofile der HPG-Achse bei männlichen und weiblichen Long COVID Patienten, Hormon-Panels, Hormonmessungen und statistische Auswertungen.
Erstellung von Expressionsprofilen von Sexualhormonen und
Sexualhormonrezeptoren im Plasma, Lunge, Geschlechtsorganen und Gehirnen von männlichen
und weiblichen Hamstern.

Resultate:

https://www.umg.eu/forschung/corona/cofoni/

Drittmittelprojekt: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL), 164.593 EUR

Kliniken/Institute:
Zentrum für Lehre - Clinical Skills Lab
Klinik für kleine Klauentiere und forensische Medizin / Ambulatorische Klinik

Projektdetails:
Ziel des Projektes "InUtero" ist es, einen lebensechten Simulator für die Geburtshilfe beim kleinen Wiederkäuer zu entwickeln und diesen in der Lehre von Studierenden und der Ausbildung von Landwirten und Landwirtinnen zu implementieren. Hierbei übernimmt das Clinical Skills Lab zusammen mit der Klinik für kleine Klauentiere die Entwicklung und Validierung des Simulators sowie die Ausarbeitung der begleitenden Lehrunterlagen inkl. Lehrvideo. Die Tierhaltungsschule der Landwirtschaftlichen Lehranstalt Triesdorf und des Landwirtschaftliches Bildungszentrum Echem werden diesen Simulator im Rahmen des geburtshilflichen Unterrichtes ihrer Auszubildenden sowie im Rahmen von Seminaren und Workshops in der Erwachsenenbildung einsetzen und evaluieren. Die enge Zusammenarbeit der Projektpartner ermöglicht eine stetige Anpassung und Modifizierung des Simulators, sodass am Ende der Projektphase ein an die Ansprüche und Bedürfnisse sowohl der Lehrenden als auch der Lernenden optimierter, lebensechter Simulator für die Geburtshilfe bei kleinen Wiederkäuer zur Verfügung steht.

Kooperationspartner:

Landwirtschaftliches Bildungszentrum Echem

Landwirtschaftliche Lehranstalt Triesdorf

Drittmittelprojekt: MWK Niedersachsen, 184.200 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Pathologie

Projektdetails:
Die Kryokonservierung von ex vivo und in vitro Kultursystemen des Respirationstraktes verschiedener Spezies ist eine bislang wenig erforschte Methode, welche den Nutzen dieser Modelle als Ersatz und Ergänzung von Tierversuchen aber deutlich steigern könnte. Daher sollen im vorliegenden Teilprojekt primäre Zell- und Gewebekulturen wie Nasenschleimhaut-Explantate, Air-Liquid Interface Kulturen aus trachealen Epithelzellen und Lungenpräzisionsschnitte von ausgewählten Spezies wie Frettchen, Hund, Maus und Schwein mittels verschiedener Gefriermedien kryokonserviert und nach dem Auftauen morphologisch, funktionell sowie anhand einer Transkriptomanalyse untersucht und mit nicht kryokonservierten Kulturen verglichen werden. Insbesondere die Zilienmorphologie und funktionalität der Kultursysteme soll dabei im Mittelpunkt stehen und durch softwaregestützte Videoanalysen näher charakterisiert werden. Die gewonnenen Erkenntnisse sowie die generierten Kulturen sollen Projektpartnern des Verbundes und darüber hinaus anderen Arbeitsgruppen über die gesamte Förderperiode zur Verfügung stehen.

Kooperationspartner:

Forschungskooperation mit der Medizinischen Hochschule Hannover: "Mikro-Replace-Systeme"

Drittmittelprojekt: VolkswagenStiftung, 700.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Pharmakologie Toxikologie und Pharmazie
Institut für Virologie

Projektdetails:
Aviäre Influenza beim Menschen ist gekennzeichnet durch eine schwere Pneumonie mit massiver Inflammation und hoher Sterblichkeit. Wir konnten kürzlich das CYP19A1 Gen als einen wichtigen Faktor bei der geschlechtsspezifischen Lungeninflammation bei SARS-CoV-2 infizierten Hamstern sowie in einer humanen COVID-19 Kohorte zeigen. CYP19A1 kodiert für das Enzym Aromatase, welches Testosteron-zu-Estradiol umwandelt und somit zur Aktivierung von zahlreichen Östrogen-abhängigen inflammatorischen Signalkaskaden in der Lunge führt. Im Hamstermodell konnten wir zeigen, dass die Behandlung mit Letrozole, einem klinisch zugelassenen CYP19A1 Inhibitor, die eingeschränkte Lungenfunktion bei männlichen Tieren wiederherstellen kann. In Vorversuchen konnten wir zudem zeigen, dass eine aviäre H7N9 Infektion ebenfalls zu einer massiven Hochregulierung der CYP19A1 Expression in der Lunge infizierter Tiere führt. Deshalb stellen wir die Hypothese auf, dass eine Östrogen-vermittelte Aktivierung von inflammatorischen Signalkaskaden in der Lunge eine wichtige Rolle bei der Erkrankungsschwere einnimmt. In diesem Versuchsvorhaben werden wir im Hamstermodell den therapeutischen Einsatz von klinisch zugelassenen Medikamenten, welche die Östrogensynthese (Aromatase-Inhibitoren) oder die Östrogen-vermittelte Genaktivierung (Östrogen-Antagonisten, SERMS und SERDs) inhibieren, gegen aviäre Influenza evaluieren. Diese Daten werden neue Einblicke in Östrogen-vermittelte Entzündungsprozesse in der Lunge nach einer respiratorischen Virusinfektion geben. Zudem können die erhobenen Befunde wertvolle Hinweise zu neuen Behandlungsstrategien gegen andere entzündliche Lungenerkrankungen liefern.

Kooperationspartner:

Evotec

Kliniken/Institute:
Klinik für Kleintiere
Institut für Biometrie Epidemiologie und Informationsverarbeitung
Klinik für Pferde

Projektdetails:
Erfassung und Identifizierung von Komplikationen und Risikofaktoren in der Pferdeanästhesie seit 2013.

Drittmittelprojekt: MEKUN, 132.092 EUR

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

Projektdetails:
Kegelrobben sind sowohl an der Nord- wie auch der Ostseeküste Schleswig-Holstein wieder vermehrt anzutreffen.
Mit den zunehmenden Beständen steigt auch die Dringlichkeit, diese Meeressäuger auf ihren Gesundheitszustand hin zu untersuchen, denn es wird vermutet, dass sie insbesondere aufgrund ihres ausgedehnten Wanderverhaltens eine Rolle bei der Ausbreitung von Infektionskrankheiten des Seehundes wie z.B. Staupe spielen können. Zudem sind auch gerade an der Ostsee immer wieder individuelle Tiere mit schweren Krankheitsverläufen zu registrieren. In beiden Gewässern ist es besonders wichtig, die Tiere als Überträger von zoonotischen Infektionskrankheiten auf ihren Gesundheitszustand zu untersuchen, insbesondere da sich in der Vergangenheit Personen mit Kontakt zu Kadavern mit Erregern angesteckt haben. Des Weiteren gilt es zum Schutz der Tierbestände potenzielle anthropogene Einflüsse auf Krankheitsgeschehen zu untersuchen.
Mit steigenden Beständen nehmen auch die Übergriffe der Kegelrobben auf Artgenossen, aber auch Seehunde und Schweinswale zu. Dies kann einerseits durch Prädation, aber auch durch Paarungsverhalten mit Seehunden und jungen Kegelrobben beiden Geschlechts passieren. Dabei sind sowohl negative Bestandseffekte möglich als auch Auswirkungen auf die Gesundheit der Meeressäuger fressenden Kegelrobben, da sie nämlich auf einem höheren trophischen Level als ihre Artgenossen, vergleichbar mit Eisbären oder Orcas, jagen. Erste Fälle von Influenza sowohl bei Seehunden, aber auch bei den Kegelrobben haben gezeigt, dass Robben für dieses Virus empfänglich sind und hier sowohl als Reservoir als auch als "Spillover" dieser potentiellen Zoonose genau untersucht werden müssen. Zudem nehmen weiterhin anthropogene Aktivitäten im Lebensraum der Kegelrobben zu, was nicht nur verschiedene Einflüsse auf den Gesundheitszustand, sondern auch auf die Habitatnutzung der Tiere haben kann.

In dem hier beantragten Forschungsprojekt sollen der Gesundheitszustand und die Todesursachen der Kegelrobben, die in den schleswig-holsteinischen Gewässern versterben, untersucht werden. Es soll überprüft werden, ob sich die parasitäre, virale und mikrobielle Belastung bei den Kegelrobben, insbesondere auch die von zoonotischen Erregern, verändert. Hierzu sollen die Kegelrobben, die in den Jahren 2023 bis 2026 geborgen und zur Untersuchung an das ITAW gebracht werden, vollständig seziert werden. Es werden histologische, parasitologische, virologische und mikrobiologische Untersuchungen durchgeführt. Zudem wird ein Vergleich mit den Ergebnissen der letzten Jahre durchgeführt, um die Entwicklung des Gesundheitszustandes zu bewerten.
Ferner soll die Entwicklung der Kegelrobbenpopulationen in der Nord- und Ostsee erforscht und bewertet werden. Da Kegelrobben äußerst mobile marine Säuger sind, sollen die Daten mit den Nachbarländern ausgetauscht werden. Eine besondere Rolle spielt hierbei das Trilaterale Wattenmeersekretariat (CWSS) und die Trilaterale Meeressäugerexpertengruppe (EGMama), sowie die Marine Mammal Health Group der HELCOM für den Ostseeraum und die Marine Säuger Arbeitsgruppe von OSPAR in der Nordsee. Die Ergebnisse der Untersuchungen werden dringend für die Arbeiten zur Meeresschutzrahmenrichtlinie und den vorhergenannten Abkommen benötigt.

Kliniken/Institute:
Klinik für Pferde
Institut für Pharmakologie Toxikologie und Pharmazie
Institut für Pathologie

Projektdetails:
Beugefehlstellungen wie der Bockhuf und Sehnenstelzfuß kommen bei Fohlen häufig vor. Eine konservative Therapie durch systemische Verabreichung von Oxytetrazyklin (OTC) ist vielfach effektiv, birgt jedoch Risiken und bringt Nachteile mit sich. Ziel des Projektes ist die Überprüfung des potentiellen Effektes von pharmakologischen Alternativen auf Sehnengewebe ex vivo.

Resultate:

Cardinaux, E.M., Oltmanns, H., Beineke, A., Meißner, J., Geburek, F.

Pharmacological alternatives to oxytetracycline as potential treatment of flexural limb deformities in foals: a preliminary in vitro cell viability and proliferation study. In: Proceedings of the 33rd Annual Scientific Meeting of the European College of Veterinary Surgeons, ECVS; Valencia, Spain, July 4-6, 2024, Vet. Surg. 2024, 53, O3.

DOI: 10.1111/vsu.14127

 

Cardinaux, E. M., Oltmanns, H., Beineke, A., Meißner, J., Geburek, F. Pharmacological alternatives to oxytetracycline as potential treatment of flexural limb deformities in foals: a preliminary in vitro cell viability and proliferation study. Scientific Reports 2025, 15:15762. DOI: 10.1038/s41598-025-00311-z

 

Cardinaux E.M., Oltmanns H., Rohn, K., Meißner J., Geburek, F. An in vitro collagen gel contraction assay to assess the relaxing effect of potential pharmacological alternatives to oxytetracycline on the muscle-tendon unit of foals. In: Proceedings of the 6th Scientific Meeting of the European College of Veterinary Sports Medicine and Rehabilitation (ECVSMR); Turin, Italy, October 23-25, 2025.

https://doi.org/10.1038/s41598-025-00311-z

Drittmittelprojekt: Industrie (Stalleinrichtung/Tierhaltungsbedarf), 196.665 EUR

Kliniken/Institute:
Klinik für Pferde
Institut für Tiergenomik

Projektdetails:
Die Objektivierung von Lahmheiten und anderen Gangstörungen erfolgt bei Pferden zunehmend sensorgestützt. Die Erfassung der Bodenreaktionskräfte, die der Huf auf den Untergrund ausübt, bildet dabei den Goldstandard und ist bislang nur aufwendig erfassbar. Mit Hilfe eines Druckmessschuhs, der an den Hufen des Pferdes angebracht wird, sollen der Druck der Hufe auf den Untergrund und ihre Position im Raum in der Bewegung ermittelt werden. Es erfolgt dabei ein Vergleich mit etablierten kinetischen (Druckmessplatte) und kinematischen Verfahren (Equinosis Lameness LocatorTM).

Resultate:

Keller, J., Jung, K., Geburek, F. Equine Lameness Detection and Monitoring with an Instrumented Hoof Boot.

In: Proceedings of the 5th Scientific Meeting of the European College of Veterinary Sports Medicine and Rehabilitation, ECVSMR; Cordoba, Spain, October 16-18, 2024; in print

 

Geburek, F., Jung, K., Keller, J. Bewegungsanalyse mit instrumentierten Hufschuhen - was ist möglich?

In: Tagungsband des DVG-Vet-Congress 2024 - 7. Internationaler Kongress zur Pferdemedizin / Tagung der DVG-Fachgruppe Pferdekrankheiten, 1.- 2. November 2024, Berlin, Verlag der DVG Service GmbH, Gießen, ISBN 978-3-86345-736-5, S. 44-46

 

Geburek, F. Objective gait analysis with instrumented hoof boots: What is possible?

In: British Equine Veterinary Association (BEVA) Congress 2025, September 10- 13, 2025, Birmingham, United Kingdom, p. 161

 

Keller, J. Validierung und klinische Anwendung eines mit Druck- und Lagesensoren ausgestatteten Hufschuhs bei Pferden. Dissertation, Tierärztl. Hochsch. Hannover, 2025; Cuvillier Verlag, Göttingen.

 

Geburek, F., Kopf, A.-K., Jung, K., Hassenstein, M., Keller, J. In-vivo validation of an instrumented hoof boot for gait analysis equipped with pressure sensors and an inertial measurement unit.

In: Proceedings of the 71st AAEP Annual Convention, December 6-10, 2025; American Association of Equine Practitioners, Denver, CO, USA, p. 90-91