Forschung

Drittmittelprojekt: BMBF- DLR, 777.636 EUR

Kliniken/Institute:
Klinik für kleine Klauentiere und forensische Medizin / Ambulatorische Klinik
Institut für Biometrie Epidemiologie und Informationsverarbeitung

Projektdetails:
Humane Q-Fieber Erkrankungen werden durch das Bakterium Coxiella burnetii hervorgerufen. In Deutschland gehen Infektionen beim Menschen meist von infizierten Schafen während der Lammzeit aus. Betroffene Tiere scheiden bei der Geburt große Mengen an Coxiellen mit dem Fruchtwasser und der Nachgeburt aus. Durch das Einatmen erregerhaltiger Tröpfchen oder Stäube können sich auch Menschen infizieren, selbst wenn sie keinen direkten Kontakt mit den Tieren haben. Infizierte Schafe sind häufig symptomlos, bei Rind und Ziege kann die Infektion zu Aborten und Reproduktionsstörungen führen. An Q-Fieber erkrankte Personen leiden unter Fieber, Kopfschmerzen und anderen unspezifischen Symptomen. Im weiteren Verlauf kann es zu einer Lungenentzündung und in seltenen Fällen sogar zu einer Herzmuskelentzündung kommen. Bundesweit treten immer wieder örtlich begrenzte Epidemien auf.
Im Rahmen des Q-GAPS-Zoonoseverbundes werden im Teilprojekt 1 epidemiologische Studien zur Verbreitung von Coxiella burnetii in Herden kleiner Wiederkäuer durchgeführt. Scheiden- und Vorhauttupfer von Schafen und Ziegen werden mittels PCR auf erregerspezifische Gensequenzen untersucht. Diese molekularbiologische Methode identifiziert das Bakterium, bzw. Teile des Bakteriums und gibt auch Hinweise auf die Intensität der Erregerausscheidung. Parallel dazu werden auch Blutproben dieser Tiere auf Antikörper gegen Coxiella burnetii getestet. Weitere Studien beschäftigen sich mit der Ausscheidung des Erregers in milchproduzierenden Schaf- und Ziegenherden (Longitudinalstudie), den wirtschaftlichen Auswirkungen einer Coxiellen-Infektion speziell in Schafherden (Kohortenstudie) und den Effekten einer Impfung auf die Reproduktionsleistung sowie die Erregerausscheidung (Interventionsstudie) in betroffenen Herden.

Kooperationspartner:

Prof. Dr. Martin Runge, VEterinärinstitut Hannover, LAVES Niedersachsen

Drittmittelprojekt: BMBF-DLR, 777.636 EUR

Kliniken/Institute:
Klinik für kleine Klauentiere und forensische Medizin / Ambulatorische Klinik
Institut für Biometrie Epidemiologie und Informationsverarbeitung

Projektdetails:
Humane Q-Fieber Erkrankungen werden durch das Bakterium Coxiella burnetii hervorgerufen. In Deutschland gehen Infektionen beim Menschen meist von infizierten Schafen während der Lammzeit aus. Betroffene Tiere scheiden bei der Geburt große Mengen an Coxiellen mit dem Fruchtwasser und der Nachgeburt aus. Durch das Einatmen erregerhaltiger Tröpfchen oder Stäube können sich auch Menschen infizieren, selbst wenn sie keinen direkten Kontakt mit den Tieren haben. Infizierte Schafe sind häufig symptomlos, bei Rind und Ziege kann die Infektion zu Aborten und Reproduktionsstörungen führen. An Q-Fieber erkrankte Personen leiden unter Fieber, Kopfschmerzen und anderen unspezifischen Symptomen. Im weiteren Verlauf kann es zu einer Lungenentzündung und in seltenen Fällen sogar zu einer Herzmuskelentzündung kommen. Bundesweit treten immer wieder örtlich begrenzte Epidemien auf.
Im Rahmen des Q-GAPS-Zoonoseverbundes werden im Teilprojekt (TP) 1 epidemiologische Studien zur Verbreitung von Coxiella burnetii in Herden kleiner Wiederkäuer durchgeführt. Scheiden- und Vorhauttupfer von Schafen und Ziegen werden mittels PCR auf erregerspezifische Gensequenzen untersucht. Diese molekularbiologische Methode identifiziert das Bakterium, bzw. Teile des Bakteriums und gibt auch Hinweise auf die Intensität der Erregerausscheidung. Parallel dazu werden auch Blutproben dieser Tiere auf Antikörper gegen Coxiella burnetii getestet. Weitere Studien beschäftigen sich mit der Ausscheidung des Erregers in milchproduzierenden Schaf- und Ziegenherden (Longitudinalstudie), den wirtschaftlichen Auswirkungen einer Coxiellen-Infektion speziell in Schafherden (Kohortenstudie) und den Effekten einer Impfung auf die Reproduktionsleistung sowie die Erregerausscheidung (Interventionsstudie) in betroffenen Herden.
Im TP 2 wird ein konzeptionelles Design für ein aktives Monitoring- und Surveillance-System (MOSS) zur Detektion und Charakterisierung von C. burnetii in Herden kleiner Wiederkäuer in Deutschland erstellt und die beste Kombination von Detektionsmethoden und Probenmatrizes für C. burnetii in Herden kleiner Wiederkäuer in Deutschland identifiziert. Außerdem werden die Anwendbarkeit eines angepassten latenten Klasse-Regressionsmodells auf diagnostische Testergebnisse von multiplen Matrizes sowie die Anwendbarkeit eines angepassten latenten Transitionsmodells auf die perpetuierte Ausscheidung von C. burnetii in Herden kleiner Wiederkäuer evaluiert. Des Weiteren wird eine Stakeholderanalyse zu den Bedürfnissen und Erwartungen von Human- und Veterinärmedizinern zu Informationen über C. burnetii durchgeführt. Gemeinsam mit Projektpartnern aus Q-GAPS werden das Risiko für das chronische Müdigkeitssyndrom nach einem Q-Fieberausbruch in der menschlichen Bevölkerung analysiert und eine Blaupause zur übergreifenden sekundären Analyse von Meldedaten von Ausbrüchen in Tierpopulationen und der menschlichen Bevölkerung erstellt.

Kooperationspartner:

Prof. Dr. Martin Runge, Lebensmittel- und Veterinärinstiut in Hannover (LAVES) (TP1);

PD Dr. Katja Mertens-Scholz, Friedrich-Loeffler-Institut (FLI), Institut für bakterielle Infektionen und Zoonosen (IBIZ), Nationales Referenzlabor für Q-Fieber (TP3);

Dr. Katharina Sabotta, Universitätsklinikum Jena, Institut für Medizinische Mikrobiologie (TP4);

PD Dr. Dimitrios Frangoulidis, Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr (TP5);

PD Dr. Michael R. Knittler, FLI, Institut für Immunologie (TP6);

Dr. rer. nat. Christian Berens, FLI, Institut für molekulare Pathogenese (TP6);

PD. Dr. rer. nat. Anja Lührmann, Universitätsklinikum Erlangen, Institut für Klinische Mikrobiologie Immunologie und Hygiene (TP7, Verbundkoordination);

Prof. Dr. Silke Fischer, Regierungspräsidium Stuttgart, Abt. 9 Landesgesundheitsamt

Referatsleitung 93, Allgemeine Hygiene und Infektionsschutz und Konsilliarlabor Coxiella burnetii (TP8);

Drittmittelprojekt: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung , 235.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Biometrie Epidemiologie und Informationsverarbeitung
Außenstelle für Epidemiologie (Bakum)
Institut für Tierhygiene Tierschutz und Nutztierethologie

Projektdetails:
(1) Tierwohl und Tiergesundheit werden mit Hilfe von routinemäßig erfassten und für das Projekt aufgearbeiteten Produktionsdaten in einem hinreichend großen und repräsentativen Kollektiv von Schweinemastbeständen beschrieben.

(2) Tierwohlindikatoren werden auf landwirtschaftlichen Betrieben und Schlachthöfen erfasst.

(3) Tierwohlindikatoren gehen in eine Gesamtbewertung ein, bei der Redundanzen in den Indikatoren vermieden werden (Verbesserung der Praxistauglichkeit), Abhängigkeiten zwischen den Indikatoren berücksichtigt werden (Verbesserung der Präzision), eine bewertende Gewichtung der Indikatoren vorgenommen wird, die der Praxissituation entspricht (Vermeidung von Verzerrungen).

Mit der Erfüllung dieser Ziele können zudem die Grundlagen für ein nationales Monitoring gelegt werden.

https://ibei.tiho-hannover.de/multivis/pages

Resultate:

https://ibei.tiho-hannover.de/multivis/pages/1

Kooperationspartner:

- Marketing Service Gerhardy, Garbsen (MSG)

- Landwirtschaftskammer Niedersachsen, Schweinegesundheitsdienst (SGD)

- Verein zur Förderung der bäuerlichen Veredelungswirtschaft e.V. (VzF)

Drittmittelprojekt: Thüringer Tierseuchenkasse, Tierseuchenkasse Brandenburg, Niedersächsische Tierseuchenkasse, Ministerium für Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt, Natur und Digitalisierung (MELUND) des Landes Schleswig-Holstein, Tierseuchenkasse Mecklenburg-Vorpommern, Tiergesundheitsdienst Bayern

Kliniken/Institute:
Institut für Biometrie Epidemiologie und Informationsverarbeitung
Klinik für Rinder

Projektdetails:
In verschiedenen Bundesländern der Bundesrepublik Deutschland bestehen freiwillige Programme zur Bekämpfung der Paratuberkulose, in anderen wird gegenwärtig an Konzeptionen dafür gearbeitet. Es besteht daher die Notwendigkeit, eine repräsentative Stichprobe von Rinderhaltungen aus strukturell unterschiedlichen Regionen Deutschlands auf den Erreger der Paratuberkulose, Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) zu untersuchen und damit belastbare Daten zur Verbreitung der Paratuberkulose in Deutschland zu generieren. Studien zur Prävalenzschätzung der Paratuberkulose auf Herdenebene auf einheitlicher methodischer Grundlage liegen bisher für Deutschland nicht vor (Köhler und Möbius, 2012). Daher ist es das Ziel der geplanten Studie, einen Überblick über die Verbreitung der Infektion mit MAP in verschiedenen Regionen Deutschlands zu gewinnen und jeweils für die Region die Prävalenz der MAP-Infektion auf Herdenebene zu schätzen.
Eine zweite Zielstellung besteht darin, das Risiko einer MAP-Übertragung durch Silage zu bewerten. Bisher ist nur unzureichend untersucht, ob das Ausfahren von MAP-positiver Gülle auf Grünflächen zur Futtergewinnung ein großes Risiko für die MAP Übertragung darstellt und inwieweit MAP den Silierprozess überlebt. In der geplanten Studie sollen daher in einem Teil der Betriebe neben den Gülleproben auch Silageproben auf MAP untersucht werden.

Kooperationspartner:

Thüringer Tierseuchenkasse, Tierseuchenkasse Brandenburg, Niedersächsische Tierseuchenkasse, Ministerium für Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt, Natur und Digitalisierung (MELUND) des Landes Schleswig-Holstein, Tierseuchenkasse Mecklenburg-Vorpommern, Tiergesundheitsdienst Bayern, Klinik für Klauentiere der Freien Universität Berlin, Klinik für Wiederkäuer mit Ambulanz und Bestands-betreuung der Ludwig-Maximilians-Universität München

Drittmittelprojekt: Nieders. Ministerium für Wissenschaft und Kultur, 215.800 EUR

Kliniken/Institute:
Fachgebiet Fischkrankheiten Institut für Parasitologie

Projektdetails:
Genetische Anpassungen an neue Umweltbedingungen z.B. in Form einer sich wandeln-den Ernährungsweise sind ein Schlüssel in der Evolution von Fischpopulationen und von großem Interesse in der Aquakultur. Denn große Teile der weltweiten Fischbestände werden nicht nachhaltig bewirtschaftet oder sind bereits jetzt überfischt. Dies führte in der jungen Vergangenheit zu plötzlichen und drastischen Änderungen in der Rationsgestaltung von Aquafeeds. Besonders Aquafeeds mit hohen Substitut-anteilen auf Pflanzen-Basis in der Fütterung karnivorer Fische können zu schlechterem Wachstum, Auswirkungen auf die Fischgesundheit und Tierwohl, als auch zu einer schlechteren Umwelteffizienz führen.
SusTAIn will daher die individuelle Variabilität in der Adaptationsfähigkeit für innovative Rohstoffe nutzen um neue Erkenntnisse auf dem Weg zu einer nachhaltig intensivierten so-wie tier- und umweltgerechte Aquakultur zu erlangen.

Kooperationspartner:

Universität Göttingen,Department für Agrarökonomie, Department für Nutztierwissenschaften, Abteilung für Aquakultur und Gewässerökologie sowie Abteilung Tierernährungsphysiologie

BIOCARE Gesellschaft für biologische Schutzmittel, Dassel

Pronusent AG, Luzern, Schweiz

Drittmittelprojekt: LVL Lebensmittel und Veterinärlabor GmbH, 115.500 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Campylobacter ist der häufigste Erreger bakterieller Durchfallerkrankungen in Deutschland und der EU. Er ist ein kommensaler Besiedler des Hähnchendarmes und gelangt bei der Schlachtung auf den Schlachtkörper und das Hähnchenfleisch. Der Einsatz von Bakteriophagen wird im Rahmen von Minimierungsstrategien zur Reduktion von Campylobacter in der Primärproduktion von Hähnchenfleisch diskutiert. Für eine Zulassung und für den Einsatz von Bakteriophagen in der Lebensmittelproduktion ist es notwendig, eine Charakterisierung der für die Anwendung geeigneten Stämme vorzunehmen. Für die Beurteilung der Sicherheit für einen Einsatz von Bakteriophagen im Lebensmittelbereich ist es insbesondere wichtig auszuschließen, dass der Bakteriophage sein Genom in das des Wirtsbakteriums integriert. Damit würde er in den lysogenen Lebenszyklus übergehen und könnte eine Verbreitung von bakteriellen Genen begünstigen.
Im Rahmen des Projektes wurden acht neu isolierte Bakteriophagen bezüglich ihrer Stabilität, Effektivität und Genomsequenz näher charakterisiert. Vier der ausgewählten Bakteriophagen gehören dem Genus der Firehammerviren und vier dem Genus der Fletcherviren an. Diese unterscheiden sich in ihrem Wirtsspektrum und in ihrer Genomorganisation.

Resultate:

Publikationen:

Steffan SM, Shakeri G, Hammerl JA, Kehrenberg C, Peh E, Rohde M, Jäckel C, Plötz M, Kittler S (2021) Isolation and characterization of group III Campylobacter jejuni-specific bacteriophages from Germany and their potential use in food production. Front. Microbiol., 09 December 2021 | https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.761223

 

Severin MS, G Shakeri, C Kehrenberg, E Peh, M Rohde, M Plötz, S Kittler (2022) Campylobacter bacteriophage cocktail design based on an advanced selection scheme. Antibiotics 2022, 11(2), https://doi.org/10.3390/antibiotics11020228

 

 

Tagung/Kongresse/Beiträge:

DVG Annual working group meeting on Food Hygiene Garmisch-Patenkirchen 28.9.-30.9.2021, "Campylobacter control along the food chain-quo vadis"

Drittmittelprojekt: Bundesministerium für Bildung und Forschung - Projektträger Jülich, Forschungszentrum Jülich GmbH, 230.611 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Botulinumtoxin wird zur Behandlung von Krankheiten sowie in der ästhetischen Medizin eingesetzt. Obwohl Alternativen existieren, wird die Aktivität des aus C. Botulinum Kulturen gereinigten Neurotoxins meist über einen Maus-Letalitäts-Test bestimmt. Bei Vorarbeiten an der Universität Potsdam (UP) wurden neuronale Tumorzelllinien entwickelt, in denen die Stimulus-abhängige Freisetzung eines in neurosekretorische Vesikel umgeleiteten Reporterenzyms durch Botulinumtoxin gehemmt wurde. Das System ist grundsätzlichen für die Bestimmung der Botulinumtoxinaktivität geeignet, weist aber noch Nachteile auf. Die empfindlichsten Zielstrukturen des Botulinumtoxins im Menschen sind Motoneurone. Daher soll das in den Vorarbeiten entwickelte Reportersystem in transgene humane Motoneurone (MNs) eingebracht werden, die aus neuronalen (NSCs) oder induzierten pluripotenten humanen Stammzellen (hiPSCs) differenziert werden. Dazu soll an der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (Tiho) ein Differenzierungsprotokoll entwickelt werden, über welches MNs gewonnen werden, die bezüglich der Zielstrukturen für unterschiedliche Serotypen von Botulinumtoxin größtmögliche Ähnlichkeit mit primären humanen Motorneuronen aufweisen. Parallel dazu sollen an der UP transgene NSC- und hiPSC-Klone etabliert werden, in deren Genom an sicherer Stelle die Information für das in Tumorzellen etablierte Reportersystem integriert ist. Die an der Tiho etablierten optimierten Differenzierungsprotokolle sollen auf diese transgenen Linien angewandt werden. Damit könnten die Vorteile beider Systeme, die hohe Empfindlichkeit der aus Stammzellen differenzierten Neurone sowie das universell anwendbare und technisch einfache Nachweissystem in einem Testsystem kombiniert werden. Ziel ist es durch die eng verzahnte Arbeit beider Projektpartner mit ständigem Austausch der neu entwickelten Methoden und Materialien, mit diesen Zellen einen praxistauglichen Test zu entwickeln, der die Bestimmung der Aktivität von Botulinumtoxin in pharmazeutischen Zubereitungen erlaubt und ein Alternativverfahren zum Maus-Letalitäts-Assay darstellt, das am Ende des Projekts von beiden Projektpartnern parallel validiert werden muss.

Kooperationspartner:

Universität Potsdam, Institut für Ernährungswissenschaft, Abtlg. Biochemie der Ernährung

Drittmittelprojekt: Förderverein Bioökonomieforschung (FBF e.V.), 42.500 EUR

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

Projektdetails:
Der Langzeitkontakt von Spermatozoen mit hohen Konzentrationen an autologem Seminalplasma (SP) kann kritisch für die Qualität von flüssigkonserviertem Ebersperma sein. Dabei besteht eine Interaktion zwischen Spermien- und Seminalplasmakonzentration mit einfluss auf die Spermienmotilität und andere Qualitätsparameter. Das Ziel dieser Studie lag in der Untersuchung, ob eine eberspezifische Toleranz von Spermatozoen für autologes SP in flüssigkonservierten und für 144 h bei 17 °C gelagerten Besamungsportionen besteht. Weitere Ziele lagen in der Identifizierung von potenziellen Biomarkern im SP mittels Proteomics und Lipidomics sowie in der Untersuchung von Kompensationsmöglichkeiten für den schädigenden SP-Effekt auf langzeitkonservierte Spermien.

Resultate:

Höfner,L et al. (2020):Tolerance of stored boar spermatozoa to autologous seminal plasma: a proteomic and lipidomic approach

International Journal of Molecular Science 2020, 21(18), 6474

https://doi.org/10.3390/ijms21186474

 

Höfner L et al. (2020): The role of seminal plasma in the liquid storage of spermatozoa Animal Reproduction Science 2020 (220) 106290, https://doi.org/10.1016/j.anireprosci.2020.106290

 

Luther,A-M & D. Waberski (2019):In vitro aging of boar spermatozoa: role of sperm proximity and seminal plasma.

Andrology 7, 382-390

https://doi.org/10.3390/ijms21186474; https://doi.org/10.1016/j.anireprosci.2020.106290;

Kooperationspartner:

Labor für funktionelle Genomanalyse (LAFUGA), Gen Center; Ludwig-Maximilians-Universität München;

Paul Langerhans Institut Dresden, Helmholtz Zentrum München, Technische Universität Dresden;

Deutsches Zentrum für Diabetes Forschung (DZD e.V.), Neuherberg

Drittmittelprojekt: Fritz-Ahrberg-Stiftung, 60.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Das Zubereiten von Wildfleisch bei niedrigen Gartemperaturen über vergleichsweise längere Zeiträume, das sogenannte LTLT-Verfahren (low temperature long time), gewinnt immer mehr an Bedeutung. Es wird bisher vorrangig von Köchen in der professionellen Gastronomie verwendet, aber auch der Verbraucher bedient sich zunehmend dieser schonenden Garmethode. Fleisch wird dazu bei Kerntemperaturen unter 60 °C für mehrere Stunden erhitzt. Dabei kommen sowohl die Erhitzung in Kombidämpfern, als auch die Garung im Wasserbad unter Vakuum-Verpackung zum Einsatz. Als Vorteile werden eine gesteigerte Saftigkeit durch geringere Wasserverluste, sowie ein Zartheitsgewinn durch Zerstörung kollagener Strukturen bei entsprechend langer Erhitzungsdauer, genannt. Es gibt allerdings bisher keine einheitlichen Empfehlungen bezüglich optimaler Temperatur-Zeit-Kombinationen für Wildfleisch. Zudem stellt sich die Frage der Unbedenklichkeit der gegarten Erzeugnisse hinsichtlich ihrer mikrobiologischen und parasitären Sicherheit.

Resultate:

"Inactivation of Listeria monocytogenes in game meat applying sous vide cooking conditions"

https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2020.108164

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0309174019311702

Drittmittelprojekt: QS-Wissenschaftsfonds, 21.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Campylobacter ist ein bedeutender Infektionserreger beim Menschen. Mit ca. 70.000 gemeldeten Erkrankungen handelt es sich aktuell um den bedeutendsten bakteriellen Lebensmittelinfektionserreger. Geflügel- und Geflügelfleisch wird als wichtigste Quelle für die Erreger der Campylobacteriose des Menschen angesehen. In dem Projekt werden Kulturen aus Lebensmitteln und Masthühnern auf ihre Hemmwirkung gegenüber Campylobacter untersucht, um so Kandidaten für den Einsatz in Minimierungsstrategien entlang der Lebensmittelkette identifizieren zu können. Es wurden jeweils etwa 50 Isolate aus den Gruppen der sporenbildenden Bakterien, milchsäurebildenden Bakterien und der Spezies E. coli auf ihre Hemmwirkung untersucht. Die bisher bekannten Labormethoden für die Auswahl wurden weiterentwickelt. Um die ausgewählten, wirksamen Kulturen zukünftig in der Lebensmittelkette anwenden zu können, sind weitere Forschungsarbeiten notwendig.

Resultate:

https://www.q-s.de/services/files/qs-wissenschaftsfonds/Antimikrobielle%20Wirkung%20von%20Lebensmittel-Kulturen%20auf%20Campy.pdf