Forschung

Drittmittelprojekt: VW Stiftung, 533.900 EUR

Kliniken/Institute:
Research Center for Emerging Infections and Zoonoses

Projektdetails:
The ?FLAP-chips? project aims at resolving the molecular basis of influenza virus-host binding interactions for the development of novel predictive and intervention strategies and to reduce seasonal, zoonotic and pandemic influenza burdens in humans. To this end the ?FLAP-chips? project has the following concrete objectives, completing the step from the knowledge of molecular virus-cell interactions towards complex systemic functionality:
1. Combine state-of-the-art printboard nanotechnology with influenza virus expertise to establish the FLAP-chip platform for the quantitative affinity measurement of influenza virus receptor membrane landscape binding profiles.
2. Identify the general rules of multivalent binding and super-selectivity at the virus-host cell membrane interface
3. Utilize the FLAP-chip platform to study quantitative affinity profiles of influenza viruses in order to evaluate: a. Inter- and subsequent intra-species transmission of zoonotic influenza viruses: identification of pandemic threat
b. The emergence of influenza viruses with resistance to antiviral drugs: identification of anti-influenza virus resistance development
c. Influenza virus evolution and escape from pre-existing immunity (herd immunity): antigenic drift cartography

Influenza viruses bear high morbidity and mortality burdens in humans as a result of an occasional zoonosis from animals, influenza pandemics and seasonal epidemics. While zoonotic influenza viruses typically do not spread among humans, some may evolve efficient transmissibility causing a pandemic. By the subsequent spread and mounting of herd immunity these viruses eventually evolve into seasonal epidemic viruses. Herd immunity pressure results in the evolution of escape mutants and so-called antigenic drift. Likewise, antiviral pressure can lead to the evolution of antiviral-resistant mutants in treated individuals. The receptor binding domain (RBD) of the hemagglutinin protein (HA) governs the initiation of infection, attachment of the virus to host cells and subsequent host-cell interactions. Importantly, the RBD appear involved in most if not all of the above epidemiological and evolutionary signatures, which characterize influenza viruses. However, the links between these signatures, visible at macroscopic level, and RBD molecular host-cell interactions at molecular level, remain little understood.

Kooperationspartner:

TU Twente Netherlands

Drittmittelprojekt: Verein der Förderer der Wildtierforschung, 5.850 EUR

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

Projektdetails:
Durch das beantragte Projekt sollen Erhebungen finanziert werden, die für das Anschlussprojekt notwendige Voruntersuchungen und Test zu leistungsphysiologische Parameter bei Rot- und Rehwild in Niedersachsen darstellen. Eine Übertragung der Methoden auf weitere Regionen ist möglich. Kenntnis zur Fitness der heimischen Schalenwildpopulation soll durch die Erhebung von physiologischen Parametern wie z.B. Knochenmarkfettanteil, Body-Mass-Index, Reproduktionsleistung etc. an erlegten Tieren verbessert werden (Probennahme bei Gesellschaftsjagden durch Hilfskräfte.Durch die so erhobenen Grundlagendaten werden Möglichkeiten geschaffen, Einflüsse auf die Schalenwildarten Rotwild und Rehwild abzuschätzen.

Resultate:

Schalenwildarten reichern eine große Menge an Reservefett während der Vegetationsperiode an. In der Winterzeit werden die Reserven des subkutanen Fettes zuerst verbraucht anschließend das Fettdepot der Bauchhöhle und zuletzt werden die Fettreserven im Knochenmark der Gliedmaßen mobilisiert. Dabei wird das Knochenmarkfett der Gliedmaßen stufenweise aus dem Femur, Humerus, der Tibia und dem Radius der Metatarsal- und Metacarpalknochen verwendet, um eine Sicherstellung der Energiezufuhr des Tieres zu gewährleisten.

Messungen der Fettkonzentration im Metacarpusmark einer Schalenwildart geben den Zustand der Energiereserven des Tieres wieder. Neiland (1970) zeigte, dass das Gewicht des getrockneten Femurmarks in Karibu fast gleich dem Gewicht des Fettes im Mark war. Er postulierte, dass das Mark in Hirschen und Karibus im Wesentlichen aus einem dreikomponentigen System bestand, das hauptsächlich aus Wasser und Fett aufgebaut ist. Somit wird bei einer Fettablagerung im Mark das Wasser verdrängt. Daraus resultierend wird bei einem Ernährungsmangel des Tieres wiederum der Markraum des Knochens mit Wasser ausgeglichen, da dieses den geringsten metabolischen Aufwand für das Tier bedeutet.

In verschiedenen Studien wurde das Mark der Beinröhrenknochen von Schalentierarten als Indikator für den Ernährungsstatus des Tieres herangezogen. Dabei fanden zahlreiche Forscher heraus, dass das Knochenmarkfett ein direkter Indikator für den Gesamtkörperfettanteil bei Schalenwildarten ist. Del Giudice et al. (1990) bestätigten, dass der Verlust von Fettreserven auch einen Verlust von Protein und Muskelmasse bei Schalenwildarten mit sich brachte. Folgernd wurde der Markfettanteil als ein Indikator für die Fett-, Muskel- und Energieverarmung angesehen. Daher zeigen Werte des Markfettanteils von unter 70-85% einen allgemein schlechten Zustand des Tieres dar.

Mit dem R-Paket nlme (69) wurden allgemeine lineare Mischmodelle durchgeführt (GLMM), um Unterschiede im Knochenmarkfettgehalt pro Altersklasse für beide Hirscharten zu untersuchen. Da der Körperzustand von Hirschen innerhalb desselben Puffers / Lebensraums voneinander abhängen kann, wurde ein Puffer als Zufallsfaktor einbezogen.

Verallgemeinerte additive Modelle (GAM) wurden im R-Paket mgcv durchgeführt. Die Gesamtstichprobengröße führte aufgrund fehlender Werte zu 269 bzw. 102 Beobachtungen im Reh- bzw. Rotwildmodell.

Erklärende Variablen wurden auf Korrelationen untereinander überprüft. Bei einer Korrelation> | 0,7 | wurde eine der beiden Variablen von der Analyse ausgeschlossen. Kälber und Kitze zeigten im Vergleich zu Jährlingen und adulten Tieren einen signifikant niedrigeren Knochenmarkfettgehalt. Um diese Effekte zu reduzieren, wurden nur Jährlinge und adulte Tiere in die Analysen einbezogen. Da in explorativen Datenanalysen nichtlineare Muster festgestellt wurden, wurden GAMs durchgeführt. Der variable Monat (der Datenerfassung) wurde als zyklischer kubischer Regressions-Spline ("cc") integriert, und das Geschlecht sowie deren Interaktion wurden einbezogen, um unterschiedliche saisonale Muster innerhalb des Geschlechts zu berücksichtigen. Eine ausreichende Replikation pro Monat und Geschlecht war nur für 5 Monate verfügbar (Rotwild: August-Dezember, Reh: September-Januar). Für die verbleibenden erklärenden Variablen wurden kubische Regressionssplines unter Verwendung der Kreuzvalidierung ("cr") verwendet.

Das Akaike Information Criterion (AIC) mit Maximum-Likelihood-Schätzungen wurde für die Modellauswahl verwendet. Das Modell mit dem niedrigsten AIC wurde als das beste ausgewählt.

Die Knochenmarkfettkonzentration lag bei Rehen zwischen 0,091 und 0,997 und bei Rotwild zwischen 0,104 und 0,996 mit einem Median von 0,87 bzw. 0,88. Das Modell zeigt einen signifikant niedrigeren Knochenmarkfettgehalt bei männlichen im Vergleich zu weiblichen Tieren (GAMM: t = -3,75, n = 81, p <0,001). Darüber hinaus zeigt der Monat der Datenerfassung einen signifikanten Einfluss auf den Knochenmarkfettgehalt sowohl bei weiblichen (GAMM: weiblich: F = 5,21, n = 188, p <0,001) als auch bei männlichen Tieren (GAMM: F = 15,06, n) = 81, p <0,001). Von April bis September ist der Knochenmarkfettgehalt bei weiblichen Tieren signifikant niedriger als von Oktober bis Februar. Bei männlichen Tieren ist der Fettgehalt von August bis Oktober niedriger und von November bis Mai signifikant höher.

Die Ergebnisse zeigen, dass der Knochenmarkfettgehalt von Rotwild in der Naturregion "Börde & Aller Flachland" im Vergleich zum Fettgehalt von Tieren in der "Stader & Lüneburger Heide" signifikant höher ist (GAMM, t = 2,26) n = 10, p 0,05). Der Knochenmarkfettgehalt von Rotwild aus dem Harz unterschied sich nicht von der Heide (GAMM: t = -1,38, n = 46, p> 0,05).

Zusätzlich zeigen Rotwild bei einer Straßendichte> 0,7 einen signifikant niedrigeren Knochenmarkfettgehalt (GAMM: F = 2,84, n = 102, p <0,05). Eine Straßendichte <0,7 zeigt eine positive Reaktion, der Standardfehler ist jedoch hoch.

Kliniken/Institute:
Institut für Tierschutz und Verhalten

Projektdetails:
Es ist zu prüfen, welche Vorfälle, aus rechtlicher Sicht zur Gefährlichkeitsfeststellung führen und ob diese mit dem Bestehen bzw. Nichtbestehen des Niedersächsischen Wesenstests korrelieren

Kliniken/Institute:
Klinik für Rinder
Institut für Tierhygiene Tierschutz und Nutztierethologie

Projektdetails:
Die Förderung des Tierwohls ist ein aktuelles Thema und gesellschaftliches Ziel. In diesem Zusammenhang werden objektive Parameter gesucht, die in der Lage sind Tierwohl bzw. Stress landwirtschaftlicher Nutztiere belastbar abzubilden.Will man die chronische Stressbelastung in einem Betrieb untersuchen, so eignet sich die Analyse von sowohl Glucocorticoiden wie Cortisol nur sehr eingeschränkt, da es auch bei Handling der Tiere akut ausgeschüttet wird. Auch Adrenalin und Noradrenalin haben kurze Halbwertzeiten und werden bei einer akuten Stresssituation ausgeschüttet. Interessant ist ein Parameter, der bereits in verschiedenen humanmedizinischen Studien untersucht wurde. Bei einer länger anhaltenden Stresssystemaktivierung konnte ein Abfall der DHEA-Konzentrationen nachgewiesen werden. Hierbei führe die gesteigerte Ausschüttung von ACTH aus dem Hypothalamus zu einer Zunahme der Cortisolbildung aus dem Vorläufer Pregnenolon, wodurch eine Reduktion der DHEA-Produktion zu beobachten sein. Ziel des Projektes ist es grundlegende Daten zur DHEA Konzentration beim Schwein als Vorarbeit für weitere Projekte zu generieren.

Resultate:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1871141318302476

Drittmittelprojekt: Förderverein Bioökonomieforschung e.V. (FBF), 10.000 EUR

Kliniken/Institute:
Klinik für Rinder

Projektdetails:
Fertilitätsprobleme stellen in vielen hochleistenden Milchviehbetrieben in Deutschland eine häufige Abgangsursache dar. Dies geht mit erheblichen finanziellen Verlusten einher und ist unter tierzüchterischen und -schützerischen Gesichtspunkten von Nachteil. Als eine der Hauptursachen für schlechte Herdenfertilität wird die embryonale/fetale Mortalität (EM/FM) beschrieben. Die Ursachen für EM/FM können vielfältig sein, sind meist multifaktoriell und bis jetzt nicht vollständig aufgeklärt. Ziel des Projektes ist es Komponenten des IGF-Systems in diesem Zusammenhang zu untersuchen.

Kooperationspartner:

Institut für Fortpflanzung landwirtschaftlicher Nutztiere Schönow e.V.

Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie

Drittmittelprojekt: Boehringer-Ingelheim, 13.144 EUR

Kliniken/Institute:
Klinik für Rinder

Projektdetails:
in-vitro Studie

Drittmittelprojekt: Gesellschaft der Freunde der TiHo, 12.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Biochemie
Research Center for Emerging Infections and Zoonoses

Projektdetails:
Zellen der angeborenen Immunabwehr wie die Neutrophilen oder Mastzellen stellen eine unverzichtbare Barriere gegen Infektionskrankheiten dar und bieten zahlreiche Ansätze für therapeutische oder prophylaktische Maßnahmen, welche zum Ziel haben, das Immunsystem beispielsweise gegen antibiotikaresistente Bakterien pharmakologisch zu stimulieren. Um die spezifische Wirkweise von ausgewählten Zellen zu untersuchen, werden diese normalerweise unter atmosphärischen (normoxischen) Sauerstoffkonzentrationen (20-21%) kultiviert, obwohl die physiologischen Sauerstoffbedingungen in den meisten Geweben in vivo deutlich niedriger (hypoxisch) sind. Zahlreiche Beispiele, inklusive eigener vorläufiger Daten, deuten darauf hin, dass sich die antimikrobiellen Mechanismen von Zellen der Wirts- Immunabwehr unter normoxischen im Vergleich zu hypoxischen Sauerstoffbedingungen erheblich voneinander unterscheiden. Im Rahmen der vorliegenden Studie soll die antimikrobielle Aktivität von porcinen Neutrophilen und Mastzellen gegen den zoonotischen bakteriellen Infektionserreger Yersinia (Y.) entercocolitica unter hypoxischen Bedingungen genauer charakterisiert werden.

Resultate:

Hypoxia Modulates the Response of Mast Cells to Staphylococcus aureus Infection.

Möllerherm H, Branitzki-Heinemann K, Brogden G, Elamin AA, Oehlmann W, Fuhrmann H, Singh M, Naim HY, von Köckritz-Blickwede M.

Front Immunol. 2017 May 11;8:541. doi: 10.3389/fimmu.2017.00541. eCollection 2017.

 

Differentiation and Functionality of Bone Marrow-Derived Mast Cells Depend on Varying Physiologic Oxygen Conditions.

Möllerherm H, Meier K, Schmies K, Fuhrmann H, Naim HY, von Köckritz-Blickwede M, Branitzki-Heinemann K.

Front Immunol. 2017 Nov 30;8:1665. doi: 10.3389/fimmu.2017.01665. eCollection 2017.

Kooperationspartner:

Prof. Dr. Petra Dersch, Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung, Braunschweig

Prof. Herbert Fuhrmann, Universität Leipzig, Veterinärmedizinische Fakultät, Veterinär-Physiologisch-Chemisches Institut, Leipzig

Drittmittelprojekt: Gesellschaft der Freunde der TiHo, 5.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Biochemie
Research Center for Emerging Infections and Zoonoses

Projektdetails:
Das Ziel dieses Projektes ist es zwei fächerübergreifende CASUS Fallbeispiele sowie einen Key Feature Fall für die Lehre sowie Fort- und Weiterbildung im Fach Tiermedizin zu dem Thema Zoonosen zu erstellen sowie einen Key Feature Fall. Damit soll für den Studierenden die Problematik der Infektionskrankheiten unter Berücksichtigung der ablaufenden biochemischen Prozesse in einer spannenden Art und Weise und mit einem lebenslangen Lerneffekt vermittelt werden.

Drittmittelprojekt: Industrie (Veterinärpharmazeutika und Impfstoffe), 46.327 EUR

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

Drittmittelprojekt: Industrie (Veterinärpharmazeutika und Impfstoffe), 20.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Biochemie
Research Center for Emerging Infections and Zoonoses