Forschung

Drittmittelprojekt: Landwirtschaftskammer Niedersachen , 227.674 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tierhygiene Tierschutz und Nutztierethologie

Projektdetails:
Seit der Abschaffung der Käfighaltung in Deutschland 2010 werden viele Legehennen in alternativen Haltungsformen mit Freilandzugang gehalten. In Niedersachsen leben ca. 23 % der Legehennen in konventioneller Freilandhaltung und ca. 16 % in ökologischer Haltung. Besonders dort steigt der Druck durch Darmparasiten, da sich Wurmeier im Auslauf anreichern und nur begrenzte Biosicherheitsmaßnahmen zur Verfügung stehen.
Ein Wurmbefall kann zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen, zu Leistungseinbußen, Magen-Darm-Schäden und im schlimmsten Fall zum Tod der Tiere führen. Die effiziente Wurmbekämpfung bei Legehennen stellt vor allem Freiland- und Ökobetriebe vor eine große Herausforderung, der es mit einer strategischen Planung, gezielten Maßnahmen und anschließender Erfolgskontrolle zu begegnen gilt.
Das Projekt "WURM-Frei" beschäftigt sich mit alternativen Maßnahmen zur Reduzierung des Wurmbefalls in Legehennenbeständen mit Freilandzugang. Über die Projektlaufzeit von 3 Jahren werden 50 Herden für je einen Produktionsdurchgang begleitet. Durch die kontinuierliche Erfassung von Managementmaßnahmen und der regelmäßigen Kontrolle der Parasitenbelastung, sollen Rückschlüsse auf die Effektivität verschiedener betriebsindividueller Maßnahmen getroffen werden.
Im Zuge des Projektes wird zudem eine Web-Anwendung entwickelt, die es Legehennenhaltern und - halterinnen zukünftig erleichtert, das Risiko für eine erhöhte Wurmbelastung in ihren Herden zu identifizieren und effektiv Gegenmaßnahmen einzuleiten.

Drittmittelprojekt: Else Kröner-Fresenius-Stiftung, 170.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Pharmakologie Toxikologie und Pharmazie

Projektdetails:
In diesem Projekt wird ein Wirkstoffkandidat getestet, welcher die alpha-synuclein Pathologie in einem Tiermodell für die Parkinson Krankheit reduzieren soll.

Kooperationspartner:

Prof. Rossner, Paul Flechsig Institut für Hirnforschung, Universität Leipzig

Drittmittelprojekt: DFG, 482.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Mikrobiologie Zentrum für Infektionsmedizin
Institut für Biochemie

Projektdetails:
Streptococcus suis kolonisiert häufig den oberen Respirationstrakt von Schweinen, kann aber auch schwere systemische Erkrankungen, wie Meningitis und Septikämie, verursachen. Die Pathogenese einer S. suis-Infektion sowie die Rolle der Virulenzfaktoren, vor allem des Poren-bildenden Toxins Suilysin (SLY) und der D-Alanin-D-Alanyl-Carrier-Ligase (DltA), sind nach wie vor nicht vollständig geklärt. Bislang weiß man, dass SLY verschiedene Wirtszellen durch Porenbildung schädigt und eine entzündliche Immunantwort auslöst. Die D-Alanylierung von Lipoteichonsäuren in der Zellwand durch DltA macht S. suis widerstandsfähiger gegenüber antimikrobiellen Peptiden (AMPs) und der Phagozytose durch Neutrophile.
Unser Ziel ist es, die Rolle von SLY und DltA während der Kolonisierung des porzinen Atemtraktes durch S. suis, seiner Ausbreitung über den Blutkreislauf und der Invasion des Zentralnervensystems zu klären. Dabei werden wir uns auf ihren Einfluss auf die Interaktion zwischen Monozyten/Makrophagen und Neutrophilen fokussieren. Wir stellen die Hypothese auf, dass die Wirtskompartimente die Expression von sly und dltA unterschiedlich beeinflussen und umgekehrt, dass SLY und DltA die angeborene Immunantwort des Wirtes beeinflussen, indem sie die Interaktion zwischen den Immunzellen modulieren und so zum Schutz von S. suis vor Abwehrmechanismen des Immunsystems beitragen.
Um dies zu untersuchen, werden wir komplexe Zellkultursysteme verwenden, die die drei Hauptkompartimente des Wirtes sehr genau nachbilden: eine Co-Kultur von ausdifferenzierten primären porzinen respiratorischen Epithelzellen und Alveolarmakrophagen, porzine Präzisionslungenschnitte, ein rekonstituiertes Vollblut-System und das Blut-Zerebrospinalflüssigkeit-Barriere-Modell. Diese Modelle werden mit einem S. suis Serotyp 2 Wildtyp-Stamm (wt), den isogenen Deletionsmutanten Δsly, ΔdltA und ΔdltAΔsly, sowie den entsprechenden komplementierten Mutanten infiziert.
Zunächst werden wir die sly- und dltA-Expression in den drei Kompartimenten mittels quantitativer real time-PCR und Western Blotting analysieren. Danach werden wir die Antwort der Monozyten/Makrophagen und Neutrophilen auf eine Infektion mit dem S. suis wt und den jeweiligen Mutanten untersuchen. Dabei werden wir uns auf die Bildung von Neutrophil Extracellular Traps und reaktiven Sauerstoffspezies, die Phagozytoseaktivität und die Freisetzung von bestimmten Zytokinen und AMPs konzentrieren. Zum Schluss werden wir untersuchen, wie infizierte Monozyten/Makrophagen Neutrophile, im Hinblick auf ihr Transmigrationsverhalten, ihre Phagozytoseaktivität und ihre Immunreaktion, beeinflussen und umgekehrt.
Die genauere Untersuchung der angeborenen Immunantwort auf eine Infektion mit S. suis in den drei unterschiedlichen Wirtskompartimenten wird uns ein besseres Verständnis darüber vermitteln, wie sich S. suis von einem harmlosen Kommensalen zu einem invasiven Erreger entwickeln kann und welche Rolle dabei SLY und DltA spielen.

Kooperationspartner:

Dr. Sophie Öhlmann (Institut für Bakteriologie und Mykologie, Veterinärmedizinische Fakultät, Universität Leipzig)

Drittmittelprojekt: DFG- Deutsche Forschungsgemeinschaft, 456.829 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tiergenomik

Projektdetails:
Das Ziel des Projektes PREGROW ist die Erstellung eines Einzelzellprofils auf der Basis der Genexpression einzelner Nuklei der Hypophyse und ihrer nachgeschalteten Gewebe vergleichend in Miniaturschweinen und größeren Schweinen. Dieser Studienansatz soll bei der Suche nach entscheidenden genetische Faktoren helfen, die das Wachstum eines Körpers steuern. Hierbei stehen wir vor einer großen Herausforderung: Die Körpergröße ist ein Phänotyp, der den gesamten Organismus betrifft, und an dessen Entstehung viele verschiedene Organe beteiligt sind. Aus diesem Grund ist zu erwarten, dass sich auch die zugrundeliegenden entscheidenden regulativen Mutations-Effekte komplex darstellen. Aus diesem Grund zielt das Projekt PREGROW darauf ab, die genetische Landschaft der Wachstumsachse und deren involvierter Gewebe im Schwein zu studieren, um die Interpretation von Mechanismen der Geninteraktion und zugrundeliegender Mutationseffekte zu erleichtern. Dazu wird mit aus vorangehenden Wachstums- und Größenstudien gewonnenen genomweit assoziierten Loki ein funktionelles Enrichment durchgeführt, um jene einem bestimmten Zelltypen zuzuordnen. Damit sollen solche Gene identifiziert werden, die sich in großen Schweinen im Vergleich zu Miniaturschweinen differentiell darstellen und damit sehr wahrscheinlich, zusätzlich zu der hormonell gesteuerten GH/IGF-Achse, wichtige Regulatoren für das präpubertäre Wachstum des Schweines darstellen.

Kooperationspartner:

Prof. Malte Spielmann, Universität zu Lübeck

Drittmittelprojekt: Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz, 699.195 EUR

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

Projektdetails:
Das Rebhuhn (Perdix perdix L.) war einst in Deutschland ein häufiges, allgegenwärtiges Flugwild der Agrarlandschaften und von großer jagdlicher Bedeutung in den Niederwildrevieren. Mit der Modernisierung und Intensivierung der Landwirtschaft in Deutschland und einhergehend mit den landschaftsstrukturellen Veränderungen sind die Populationsdichten des Rebhuhns bundesweit stark gesunken, um oft mehr als 90 % in weiten Bereichen seines Verbreitungsgebietes. Die Dramatik des Rückgangs hat insbesondere in den letzten Jahrzehnten dazu geführt, dass schwerpunktmäßig Untersuchungen zur Aufklärung der Rückgangsursachen durchgeführt wurden und resultierende Erkenntnisse in entsprechende natur- und artenschutzfachliche Konzepte zum Erhalt bestehender Population, insbesondere zur Lebensraumaufwertung, und zur Wiederansiedlung eingeflossen sind.

Das Untersuchungskonzept des Projektes knüpft an das im Frühjahr 2019 von der Landesjägerschaft Niedersachsen e.V. (LJN) initiierte Projekt "Lebensraum Feldflur Niedersachsen (LVFN)" an, das u.a. auch die Wiederansiedlung von Rebhühnern unterstützt. Das Ziel des Projektes ist es, die Auswilderungen von Rebhühnern wissenschaftlich und in einem ganzheitlichen Ansatz zu evaluieren. Die Ganzheitlichkeit soll durch die Bearbeitung verschiedener Arbeitsmodule erreicht werden, wie z.B. der Etablierung eines Monitorings mit standardisierten Erfassungsmethoden in den Auswilderungsgebieten, der Bewertung des Prädationseinflusses, den genetischen und hygienischen Aspekten bei auszuwildernden Tieren, sowie der Erfassung von Überlebens- und Reproduktionserfolgen. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse können zu einer Verbesserung der Auswilderungsmaßnahmen beitragen.

Kliniken/Institute:
Institut für Zoologie
Institut für Tierhygiene Tierschutz und Nutztierethologie

Projektdetails:
Mit Sprachassistenten wie Alexa, Siri und Cortana hat die Spracherkennungs- und Steuerungssoftware einen festen Platz in unserem Alltag gefunden. Auch Tierstimmen enthalten eine Fülle an Informationen über das Sendertier, wie beispielsweise Art, Identität, Geschlecht, Alter, Körpergröße, emotionalen Zustand, Krankheiten und Hormonstatus. Die Bioakustik ermöglicht somit die Entwicklung von non-invasiven, zeit- und kosteneffizienten, automatischen bioakustischen Überwachungssystemen von Tieren. Hierfür werden Mikrofone installiert, die die Lautäußerungen der Tiere rund um die Uhr aufzeichnen, ohne sie zu stören oder zu beeinflussen. Die Aufnahmen können mithilfe mathematischer Algorithmen automatisch analysiert werden, um spezifische Informationen zu extrahieren. Darüber hinaus können psychoakustische Werkzeuge eingesetzt werden, um gezielte positive Verhaltensweisen hervorzurufen. Solche bioakustischen Werkzeuge können sowohl zur Klarifizierung taxonomischer Fragen, Überwachung von Wildtieren als auch zur Verbesserung von Tierhaltungen eingesetzt werden und spielen somit zunehmend eine wichtige Rolle im Artenschutz und im Tiermanagement. Das Ziel dieses Projekts ist es, die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten zu erkunden und bioakustische Monitoring Systeme für Artenschutz und Tiermanagement zu entwickeln.

Resultate:

van Elst T, Sgarlata GM, Schüßler D, Tiley GP, Poelstra JW, Scheumann M, Blanco MB, Aleixo-Pais IG, Rina Evasoa M, Ganzhorn JU, Goodman SM, Hasiniaina AF, Hending D, Hohenlohe PA, Ibouroi MT, Iribar A, Jan F, Kappeler PM, Le Pors B, Manzi S, Olivieri G, Rakotonanahary AN, Rakotondranary SJ, Rakotondravony R, Ralison JM, Ranaivoarisoa JF, Randrianambinina B, Rasoloarison RM, Rasoloharijaona S, Rasolondraibe E, Teixeira H, Zaonarivelo JR, Louis EE, Yoder AD, Chikhi L, Radespiel U, Salmona J (2025). Integrative taxonomy clarifies the evolution of a cryptic primate clade. Nature Ecology & Evolution, 9(1), 57-72. DOI:10.1038/s41559-024-02547-w.

 

Heseker P, Bergmann T, Liebolt M-A, Traulsen I, Kemper N, Probst J, Scheumann M (2024a). Exposing tail biters by automatic scream detection. Smart Agricultural Technology, 9. DOI:10.1016/j.atech.2024.100582.

 

Heseker P, Bergmann T, Scheumann M, Traulsen I, Kemper N, Probst J (2024b). Detecting tail biters by monitoring pig screams in weaning pigs. Scientific Report, 14(1), 4523. DOI:10.1038/s41598-024-55336-7.

 

Pfannerstill V, Balkenhol N, Bennitt E, Maboga O, Scheumann M (2023a). Assessing the potential of conspecific playbacks as a post-translocation management tool for white rhinoceros. Conservation Science and Practice, 5(9), e12996. DOI:10.1111/csp2.12996.

 

Hasiniaina AF, Radespiel U, Kessler SE, Evasoa MR, Rasoloharijaona S, Randrianambinina B, Zimmermann E+, Schmidt S, Scheumann M+ (2020). Evolutionary significance of the variation in acoustic communication of a cryptic nocturnal primate radiation (Microcebus spp.). Ecology and Evolution, 10(8), 3784-3797. DOI:10.1002/ece3.6177; + shared senior authorship

Drittmittelprojekt: DAAD, Gesellschaft der Freunde der TiHo, 65.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Pharmakologie Toxikologie und Pharmazie

Projektdetails:
Die Parkinson-Krankheit (PD) ist die zweithäufigste fortschreitende neurodegenerative Erkrankung, die durch den Verlust nigrostriataler dopaminerger Neuronen und sowohl motorischer als auch nicht-motorischer klinischer Merkmale gekennzeichnet ist. Es gibt keine krankheitsmodifizierende Therapie, und die Ursache der Krankheit ist nach wie vor unbekannt. Das Vorhandensein von Alpha-Synuclein (αSyn)-positiven neuronalen Einschlüssen, den so genannten Lewy-Körpern, in der Substantia nigra ist das pathologische Markenzeichen von Morbus Parkinson. αSyn ist ein kleines Protein, das vorwiegend in Neuronen vorkommt. Ein nicht näher spezifizierter Pathomechanismus führt zu einer Fehlfaltung von löslichem monomerem aSyn zu Fibrillen, die sich "prionenartig" im Gehirn ausbreiten.
Wir stellen die Hypothese auf, dass die Ausbreitung dieser Pathologie in einer bestimmten Hirnregion ausreicht, um die bei Parkinson-Patienten beobachteten motorischen und nicht-motorischen Symptome hervorzurufen. Insbesondere konzentrieren wir uns auf die unterbehandelten psychiatrischen Symptome Furcht und Angst, die ihren Ursprung in einer Pathologie in der basolateralen Amygdala haben könnten. Um unsere Hypothese zu testen, werden wir in einem Mausmodell mit Alpha-Synuclein-Überexpression (Thy1-αSyn) stereotaktisch αSyn-vorgefertigte Amyloidfibrillen (PFF) in verschiedene Gehirnregionen injizieren. Die Ergebnisse sind (i) die Ausbreitung der Pathologie im gesamten Hirngewebe und (ii) die gleichzeitige Entwicklung progressiver Verhaltensphänotypen.

Kooperationspartner:

Wei Xiang, Friederike Zunke, Department of Molecular Neurology, University Hospital Erlangen, Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg; Moriel Zelikowsky, University of Utah Neuroscience

Kliniken/Institute:
Klinik für Heimtiere Reptilien und Vögel

Projektdetails:
Blutchemische SDMA-Bestimmungen

Kooperationspartner:

LABOKLIN - Fachlabor für veterinärmedizinische Diagnostik

Kliniken/Institute:
Klinik für Heimtiere Reptilien und Vögel
Klinik für Rinder

Projektdetails:
Wenig standardisierte Untersuchungen liegen zur Wirkung von slow release GnRH-Agonisten bei Vogelpatienten vor. Mit diesem Hintergrund soll in dieser Studie der Einfluss von Deslorelin einem slow release GnRH-Agonisten auf die Gonadenaktivität von weiblichen und männlichen Wellensittichen überprüft werden, um den klinischen Einsatz dieses Medikamentes optimieren zu können. Die Aktivität der Gonaden wird hierbei unter anderem mit Hilfe der Bestimmung der Geschlechtshormone sowie der röntgenologischen Beurteilung der Geschlechtsorgane überprüft.

Drittmittelprojekt: Australian Nuclear Science and Technology Organisation (ANSTO), 60.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tierökologie

Projektdetails:
Die hochenergetische kosmische Strahlung hat entscheidenden Einfluss auf alle bemannten Weltraummissionen. Die Wirkung dieser Strahlung auf den Modellorganismus Trichoplax adhaerens (Placozoa) soll in diesem Projekt untersucht werden. Placozoen sind die am einfachsten organisierten vielzelligen Tiere und können uns entscheidende Hinweise auf die Auswirkung komischer Strahlung beim Menschen geben.

Kooperationspartner:

Patrick Humbert, La Trobe University, Australia

Jens Hauslage, DLR, Köln