Forschung

Drittmittelprojekt: EU-Innovative Training Network (ITN) Call: H2020-MSCA-ITN-2014, 221.000 EUR

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

Projektdetails:
IMMUNOSHAPE aims at training a new generation of scientists that will be capable of combining state of the art synthesis and screening technology to develop new lead structures for highly selective glycan based multivalent immunotherapeutics for the treatment of cancer, autoimmune diseases and allergy.

Resultate:

Projektergebnisse wurden u.a. publiziert in:

 

1) Monteiro & Lepenies: Myeloid C-Type Lectin Receptors in Viral Recognition and Antiviral Immunity. Viruses 2017, 9(3), pii: E59.

 

2) Artigas, Monteiro, Hinou, Nishimura, Lepenies, Garcia-Martin: Glycopeptides as Targets for Dendritic Cells: Exploring MUC1 Glycopeptides Binding Profile toward Macrophage Galactose-Type Lectin (MGL) Orthologs. J. Med. Chem. 2017, 60(21), 9012-21.

 

3) Mayer, Moeller, Monteiro, Ellrott, Josenhans, Lepenies: C-Type Lectin Receptor (CLR)-Fc Fusion Proteins As Tools to Screen for Novel CLR/Bacteria Interactions: An Exemplary Study on Preselected Campylobacter jejuni Isolates. Front. Immunol. 2018, 9, 213.

 

4) Geissner et al.: Microbe-focused glycan array screening platform. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2019, 116(6), 1958-67.

 

5) Monteiro, Schön, Ebbecke, Goethe, Ruland, Baumgärtner, Becker, Lepenies: The CARD9-Associated C-Type Lectin, Mincle, Recognizes La Crosse Virus (LACV) but Plays a Limited Role in Early Antiviral Responses against LACV. Viruses 2019, 11(3), pii: E303.

http://immunoshape.eu/

Kooperationspartner:

Consortium members from France, Germany, Italy, Netherlands, Spain, UK

Drittmittelprojekt: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 306.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Physiologie und Zellbiologie

Projektdetails:
Für das Polyphenol Resveratrol (trans-3,5,4’-trihydroxystilben) wurden in den letzten Jahren verschiedene positive Effekte beschrieben. Neben anti-kanzerogenen und anti-inflammatorischen Effekten wurden positive Wirkungen im Zusammenhang mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen sowie Obesitas und assoziierten Erkrankungen, darunter antihyperglykämische Effekte, beobachtet. Die zu Grunde liegenden Mechanismen werden intensiv erforscht, wobei eine Vielzahl von Signalwegen durch Resveratrol beeinflusst wird.
Aufgrund eines möglichen Einsatzes von Resveratrol als Nahrungsergänzungsmittel wurde bislang im Hinblick auf die Bioverfügbarkeit die intestinale Metabolisierung von Resveratrol untersucht, es liegen jedoch wenige Studien zu Einflüssen von Resveratrol auf die intestinale Nährstoff- und Elektrolytaufnahme vor.
Am porcinen Dünndarm konnte eine signifikante Inhibition der Glucoseaufnahme durch Resveratrol in In-vitro-Versuchen nachgewiesen werden, die zumindest zum Teil unabhängig von intrazellulären Signalwegen stattzufinden scheint. Besonders im Hinblick auf eine antihyperglykämische Wirkung von Resveratrol ist dieser Befund von Bedeutung.
In diesem Projekt soll deswegen zum einen durch funktionelle Studien untersucht werden, ob neben dem intestinalen Glucosetransport weitere Elektrolyt- und Nährstofftransportsysteme durch Resveratrol beeinflusst werden.
Zum anderen soll der zu Grunde liegende Mechanismus weiter aufgeklärt werden. Unter anderem wird in der Literatur eine Resveratrol-vermittelte Aktivierung der AMP-aktivierten Proteinkinase (AMPK) als bedeutsam für seine Wirkung beschrieben. Da eine AMPK-Aktivierung laut Stand der Forschung eine Erhöhung der intestinalen Glucoseaufnahme zur Folge haben sollte, was im Gegensatz zu den o.g. Arbeiten steht, ist von Interesse, ob Resveratrol im porcinen Dünndarm überhaupt zu einer Aktivierung von AMPK führt.
Als ein möglicher Mechanismus, der trotz einer AMPK-Aktivierung zu einer Inhibition des Glucosetransportes führen könnte, ist die Beeinflussung des Membranpotentials als Triebkraft für elektrogene Transportprozesse, genauer die Beeinflussung der Leitfähigkeit von Kaliumkanälen, durch AMPK denkbar. Eine solche Beeinflussung des Membranpotentials wäre jedoch auch direkt durch Resveratrol vermittelbar. Diese Zusammenhänge werden durch funktionelle und molekularbiologische Studien untersucht.
Als Mechanismus, durch den Resveratrol unabhängig von intrazellulären Signalwegen einen Einfluss auf den Nährstofftransport ausüben könnte, soll eine Resveratrol-Transporter-Interaktion am Beispiel des Na+-abhängigen Glucosetransporters 1 untersucht werden. Auch ist eine Einlagerung von Resveratrol in die Zellmembran denkbar, die durch eine Veränderung in der Struktur von Membranmikrodomänen zu Veränderungen in den Aktivitäten intestinaler Elektrolyt- und Nährstofftransporter führen könnte, was durch molekularbiologische Methoden untersucht wird.

Resultate:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30309374

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29510506

Drittmittelprojekt: DFG, 254.000 EUR

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

Projektdetails:
Co-Infektionen im Atemtrakt spielen in der modernen Nutztierhaltung, vor allem beim Schwein, eine dominierende Rolle. Die Bekämpfung von Co-Infektionen ist schwierig, da die Pathogenese wesentlich komplexer ist als die von Monoinfektionen. Die Problematik ist seit vielen Jahren bekannt, dennoch gibt es bisher nur wenige wissenschaftliche Erkenntnisse zu den grundlegenden molekularen Interaktionen zwischen Erregern und Wirt bei Co-Infektionen. Im Tiermodell ist dies nur sehr schwer zu analysieren. Umso wichtiger sind geeignete in vitro Co-Infektionsmodelle, die möglichst nahe an die in vivo Situation heranreichen. Im beantragten Projekt planen wir die Etablierung und den Einsatz solcher Modelle und nutzen dafür zwei sehr wichtige Erreger im porcinen Atemtrakt, Influenzaviren und Streptococcus suis. Beide Erreger spielen zudem auch als Verursacher von Zoonosen beim Menschen eine Rolle; insofern hat das Projekt auch eine humanmedizinische Komponente und trägt dem "One-Medicine"-Konzept Rechnung.
Ziel des Projekts ist die Aufklärung von Wechselwirkungen zwischen Streptokokken und Influenzaviren bei der Co-Infektion porciner Atemwegsepithelzellen. Es geht uns sowohl darum, wie sich eine primäre Infektion mit Influenzaviren auf die Empfänglichkeit des Epithels gegenüber einer Infektion mit S. suis auswirkt, als auch darum, wie eine primäre Infektion mit S. suis eine folgende Infektion mit Influenzaviren beeinflusst. Eine unserer Arbeitshypothesen dazu ist, dass eine Primärinfektion mit Influenzaviren zur Expression von Hämagglutinin auf der Epithelzelloberfläche führt und damit einen Rezeptor für die Adhärenz von S. suis zur Verfügung stellt. Umgekehrt könnte eine Primärinfektion mit S. suis zur Reduzierung der Cilienaktivität und damit zu einer erhöhten Empfänglichkeit der betreffenden Zellen gegenüber Influenzaviren führen. Für beide Hypothesen haben wir bereits Hinweise aus Vorarbeiten.
Die erwarteten Ergebnisse aus dem Projekt werden grundlegende Erkenntnisse darüber liefern, wie sich beide Erreger bei Co-Infektionen des porcinen Atemtrakts gegenseitig beeinflussen.

Resultate:

Derzeit ist ein Verlängerungsantrag in Begutachtung.

 

Bisherige Ergebnisse finden sich in folgenden Publikationen:

Meng F, Wu N-H, Seitz M, Herrler G, Valentin-Weigand P. Efficient suilysin-mediated invasion and apoptosis in porcine respiratory epithelial cells after streptococcal infection under air-liquid interface conditions. Sci Rep 2016 May 27; 6:26748. doi:10.1038/srep26748.

 

Tong J, Fu Y, Wu N-H, Rohde M, Meng F, Valentin-Weigand P*, Herrler G*. Sialic acid-dependent interaction of group B streptococci with influenza virus-infected cells reveals a novel adherence and invasion mechanism. Cell Microbiol. 2018; 20:e12818. https://doi.org/ 10.1111/cmi.12818.*equal contribution

 

Vötsch D, Willenborg M, Weldearegay YB, Valentin-Weigand P. Streptococcus suis - the "two faces" of a pathobiont in the porcine respiratory tract. Front Microbiol 2018 Mar 15;9:480. doi: 10.3389/fmicb.2018.00480. (review article)

 

Tong J, Fu Y, Meng F, Krüger N, Valentin-Weigand P*, Herrler G*. The sialic acid binding activity of human parainfluenza virus 3 and mumps virus glycoproteins enhances the adherence of group B streptococci to HEp-2 cells. Front Cell Infect Microbiol. 2018 Aug 17; 8:280. doi: 10.3389/fcimb.2018.00280. eCollection 2018.*equal contribution

 

Meng F, Tong J, Vötsch J, Willenborg M, Herrler G, Wu N, Valentin-Weigand P. Viral co-infection replaces effects of suilysin on adherence and invasion of Streptococcus suis into respiratory epithelial cells grown under air-liquid interface conditions Infect Immun. 2019 Jul 23;87(8). pii: e00350-19. doi: 10.1128/IAI.00350-19. Print 2019 Aug.

Drittmittelprojekt: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 349.232 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Pharmakologie Toxikologie und Pharmazie

Projektdetails:
Angesichts der Pharmakoresistenz von häufigen Hirnerkrankungen wie Epilepsie oder Depressionen gegenüber gängigen Therapieverfahren und der potentiellen Bedeutung von Efflux-Transportern wie P-Glycoprotein (Pgp) für Resistenzmechanismen sind die Entschlüsselung der Regulationsmechanismen von Pgp an der Blut-Hirn-Schranke (BHS) sowie die Suche nach innovativen Therapieeinsätzen, von grundlegender Bedeutung. Die bisherigen Untersuchungen zur Regulation von Pgp konzentrierten sich hauptsächlich auf transkriptionelle Anpassungen (Veränderungen der Aktivität der Transkriptionsfaktoren und der Pgp-Expression), post-transkriptionelle Modifikationen (Veränderungen des Pgp-Proteins und Regulation der Translation der Pgp-mRNA durch mikroRNAs), Pgp-Trafficking-Mechanismen von bereits exprimierten Pgp von intrazellulären Kompartimenten zur apikalen Membran, sowie Pgp-modulierende Signaltransduktion. Eine gänzlich neue Betrachtungsweise in der BHS-Forschung wird durch den im Rahmen von Voruntersuchungen neu entdeckten Zell-Zell-Pgp-Transfer bedingt. Vermutlich wird der Pgp-Transfer in den Hirnendothelzellen über direkten Zell-Zell-Kontakt und/oder über Exosomen vermittelt, in denen wir Pgp identifiziert haben. Dieser neue Prozess soll im beantragten Projekt vergleichend mit anderen Pgp-Regulationsmechanismen an der menschlichen BHS untersucht werden. In einem anschließenden Schritt sollen die wichtigsten pharmakologischen Befunde der In-vitro-Untersuchungen an einer neuen humanisierten Mauslinie mittels In-vivo-Imaging auf ihre Bedeutung für die In-vivo-Regulation der BHS untersucht werden. Wir erwarten von unseren Untersuchungen die Charaktersierung eines neuen Regulationsmechanismus von Pgp an der BHS und damit die Möglichkeit des pharmakologischen Eingriffs in Resistenzmechanismen von Hirnerkrankungen.

Kooperationspartner:

Diverse

Drittmittelprojekt: Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz, 79.700 EUR

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

Projektdetails:
Der Seehund ist die häufigste heimische Robbenart im niedersächsischen Wattenmeer. Die Seehundbestände wurden in den Jahren 1988/89 und 2002 durch eine Epidemie, die durch das Robbenstaupevirus hervorgerufen wurde, stark dezimiert. 1988 starben fast 60 % der Seehunde im gesamten Wattenmeerbereich, 2002 wurde etwa die Hälfte der heimischen Tiere tot aufgefunden. In 2014 wurden die Seehunde im Wattenmeer das erste Mal von einer Influenza-H10N7-Infektion heimgesucht. Nach diesen Einschnitten erholte sich die Population jeweils wieder. Auch außerhalb der Epidemien können Seehunde an Infektionen erkranken und sind Träger von auf den Menschen übertragbarer Erreger.
Das vom Niedersächsischen Ministersium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz aus der Jagdabgabe finanzierte Projekt, wird von der Stiftung Tierärztlichen Hochschule Hannover gemeinsam mit der Seehundstation Nationalparkhaus Norden-Norddeich, dem LAVES IFF Cuxhaven und dem LAVES LVI Hannover und der Nationalparkverwaltung Niedersächsisches Wattenmeer Wilhemshaven durchgeführt. Abgeborgene Seehunde sollen auf ihren Gesundheitszustand hin untersucht werden. Dabei liegt ein besonderer Fokus auf der Erfassung von Zoonose- und Infektionserregern. Ferner sollen Makromüll bei den Tieren registriert und überprüft werden, ob es Hinweise auf Kegelrobbenprädation gibt. Die Ergebnisse sollen in die Entwicklung eines Infektions- und Hygienemanagementplan fließen.

Resultate:

Die Projektergebnisse der Untersuchungen an toten Seehunden in Niedersachsen, die zwischen 2015 und 2017 erfolgten haben gezeigt, dass eine repräsentative Anzahl von Tieren einer Obduktion und weiterführenden Untersuchungen zugeführt werden können. Die Ergebnisse stellen einen wichtigen Beitrag für die Topprädatoren des Wattenmeeres, dem Trilateralen Wattenmeerabkommen, OSPAR und der Meeresschutzrahmenrichtlinie dar. Die Untersuchungen sollten dringend fortgeführt werden und das Strandungstruhennetz ausgebaut werden.

Die Gesundheitsuntersuchungen der Seehunde basierten bei den toten Tieren hauptsächlich auf den Untersuchungen von diesjährigen (70) und vorjährigen (8) Tieren. Dies ist auf die hohe Erkrankungs- und Mortalitätsrate in diesen Altersgruppen zurückzuführen, die in vielen Robbenpopulationen besteht. Allerdings lagen in diesem Zeitraum auch zwei mehrjährige Tiere zur Untersuchung vor, wovon ein Tier einen guten Erhaltungszustand aufwies.

Die Mehrzahl der geschossenen und tot gefundenen Seehunde war in einem schlechten Ernährungszustand, dies kann bei Jungtieren durch Infektionskrankheiten, Lebensschwäche des Tieres oder dem Verlust der Mutter bedingt sein. Die häufigste Todes- beziehungsweise Erkrankungsursache der Tiere des Totfundmonitorings war eine Parasitose des Respirationstraktes, gefolgt von einer Kachexie und Bronchopneumonie.

Insgesamt gibt es bei den bisher untersuchten Seehunden keine Hinweise auf ein erneutes, virusbedingtes Seehundsterben. Bei keinem der untersuchten Tiere konnte Makromüll, z.B. Plastikmüll oder Fischnetze im Magen-Darmtrakt festgestellt werden, Hinweise auf Anzeichen von Verletzungen durch Prädatoren gab es nicht.

Vergleicht man die Untersuchungsergebnisse mit denen von Seehunden aus Schleswig- Holstein, so wird deutlich, dass das Untersuchungsmaterial dort auch von diesjährigen und vorjährigen Tieren dominiert wird. Bei den Tieren, die um den Geburtszeitraum gefunden wurden, waren ebenfalls Lebensschwäche und Kachexie eine Haupterkrankungs- und Todesursache. Bei etwas älteren Tieren kam eine Bronchopneumonie und Septikämie hinzu. Häufig gefundene mikrobielle Erreger waren in Schleswig-Holstein ebenfalls Streptokokken und Escherichia coli/v. haemolytica. Mit Brucellen und Erysipelothrix rhusiopathiae wurden sowohl in Niedersachsen als auch in Schleswig-Holstein potentiell humanpathogene Keime gefunden, die immer wieder an einen sorgsamen Umgang mit toten und lebenden Seehunden ermahnen. Hinweise auf ein seuchenhaftes virologisches Krankheitsgeschehen ergaben sich in den Untersuchungsjahren weder in Niedersachsen noch in Schleswig-Holstein. Die kombinierten Gesundheitsuntersuchungen von toten und lebenden Seehunden in Schleswig- Holstein haben jedoch gezeigt, dass bestimmte Parameter, wie Antikörper und Antigennachweis für Staupe und Influenza auch bei lebenden Tieren angestrebt werden sollte, um auch eine Bewertung älterer Seehunde mit sicherstellen zu können.

Zum Training der Wattenjagdaufseher wurde ein Handout erarbeitet, das im Rahmen der Fortbildungen der Seehundstation Norddeich an sie verteilt werden wird. Die Informationen des Projektes sollen ebenfalls in zukünftige Ausstellungen in der Seehundstation und den Nationalparkhäusern einfließen.

Kooperationspartner:

Seehundstation Nationalparkhaus Norden-Norddeich

LAVES IFF Cuxhaven und LAVES LVI Hannover

Nationalparkamt in Wilhelmshaven

Drittmittelprojekt: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 195.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmitteltoxikologie

Projektdetails:
In den Industrienationen korreliert der Konsum von rotem Fleisch mit der Inzidenz an kolorektalen Karzinomen. Es wurde gezeigt, dass rotes Fleisch im Gegensatz zu weißem Fleisch die endogene Bildung von Nitrosoverbindungen wie Nitrosylhäm und Nitrosothiolen dosisabhängig im Humandarm induziert. Da rotes Fleisch viel mehr Häm als weißes Fleisch enthält, wurde ein direkter Zusammenhang zwischen der Aufnahme von Häm und der endogenen Bildung von Nitrosoverbindungen suggeriert. In diesem Kontext wurde postuliert, dass die endogen gebildeten Nitrosoverbindungen zur Bildung von Diazoacetat führen. Diazoacetat ist wiederum in der Lage, O6-Carboxymethylguanin-Addukte zu bilden, spezifische Genmutationen hervorzurufen und letztendlich kolorektale Tumore zu induzieren. Im Rahmen dieses Projektes soll festgestellt werden, ob: 1) auf der einen Seite Nitrosoverbindungen, die bei der Inkubation von Humanfäzes mit Nitrat/Nitrit und Häm entstehen, und auf der anderen Seite Nitrosylhäm, welches im Zellkulturmedium durch die Reaktion von NO mit Häm erzeugt wird, in der Lage sind, Humandickdarmepithelzellen maligne zu transformieren; 2) die Inkubation von Humandickdarmepithelzellen mit endogen gebildeten Nitrosoverbindungen und Nitrosylhäm zur Bildung von O6-Carboxymethylguanin-Addukten führt; 3) Ki-ras-, APC- und/oder p53-Genmutationen in den maligne transformierten Humandickdarmepithelzellen auftreten; 4) die gleichzeitige Fütterung von Nitrit und Häm an Ratten zur Bildung von O6-Carboxymethylguanin-Addukten führt, Ki-ras-, APC- und/oder p53-Genmutationen induziert und präneoplastische und neoplastische Läsionen im Dickdarm und/oder Rektum der Versuchstiere hervorruft. Die geplanten Experimente sollen erstmalig zeigen, ob der oben genannte Pfad (Nitrat/Nitrit + Häm → endogen gebildete Nitrosoverbindungen → O6-Carboxymethylguanin-Addukte → Ki-ras-, APC- und/oder p53-Genmutationen) zur malignen Transformation von Humandickdarmepithelzellen führt. Das Tierexperiment soll zeigen, ob die oben genannte Folge von Ereignissen auch in vivo stattfindet.

Drittmittelprojekt: Institut für Wildtierforschung, 20.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Verbesserung und Beschleunigung des Tierartennachweises und der Identifizierung von Bakterien bei Wildtierendurch molekularbiologische Methoden (z.B. LAMP).

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

Projektdetails:
Ziel ist es, ein wissenschaftsbasiertes Konzept zur Qualitätssicherung für die spermatologische Diagnostik in Schweinebesamungsstationen zu etablieren. Dabei sollen sowohl Aspekte der internen als auch der externen Qualitätskontrolle berück-sichtigt werden. Neben der Erstellung von Prüfplänen für Laborgeräte und die verschiedenen Untersuchungsmethoden werden der Umfang und der zeitliche Abstand laborintern stattfindender Ringversuche festgelegt und Zielwerte erarbeitet. Des Weiteren soll ein E-Learning-Modul zur Motilitätsuntersuchung erstellt werden, mit dem Ziel, die Variabilität der Schätzwerte dieses wichtigen funktionellen Parameters zu minimieren.

Drittmittelprojekt: Landesjägerschaft Bremen, 8.057 EUR

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

Projektdetails:
Die kontinuierliche Erfassung von Wildtierbeständen und deren Lebensraumbedingungen ist notwendige Grundlage für wissenschaftlich fundierte Aussagen zu Wildvorkommen und Bestandsentwicklungen. In Zusammenhang mit bestandsbeeinflussenden Umweltfaktoren sind populationsdynamische Abläufe und ökologische Zusammenhänge für das Ökosystem "Kulturlandschaft" darzustellen. Die langjährigen Arbeiten des IWFo auf diesem Gebiet schaffen eine solide Daten- und Kenntnislage für ein Wildtiermanagement (www.wildtiermanagement.com), in dem u.a. Handlungsempfehlungen für die jagdliche Praxis gegeben werden und eine nachhaltige Nutzung der Wildtierpopulationen überprüft und dokumentiert wird.
Die WTE in Bremen mit Aussagen zu Vorkommen und Populationsgröße mehrerer einheimischer Wildtierarten (Hase, Rebhuhn, Fuchs, Rabenvögel u.a.) wird auf der Grundlage von jährlichen Bestandsschätzungen realisiert. Mittels probater wildbiologischer Zählmethoden werden die Bestandseinschätzungen aus der WTE überprüft. Weiterführende populationsökologische Untersuchungen vertiefen die Kenntnisse über die verschiedenen Wildarten und deren umweltbedingte Einflussfaktoren.

Drittmittelprojekt: Niedersächsische Tierseuchenkasse Landesvereinigung der Milchwirtschaft Niedersachsen, 157.000 EUR

Kliniken/Institute:
Klinik für Rinder

Projektdetails:
Ziel des Projekts ist die systematische Erfassung von Aufzuchtbedingungen in niedersächsischen Milchviehbetrieben mit hohen Aufzuchtverlusten und Identifizierung relevanter Risikofaktoren. Weiterhin soll ein Praxis-nahes Score-System erarbeitet werden, mit dem das Aufzuchtmanagement in einem Betrieb bewertet werden kann und welches in der Beratung benutzt werden kann.