Forschung

Drittmittelprojekt: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 106.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Virologie

Projektdetails:
Fledermäuse sind in den letzten Jahren zunehmend als Reservoir für Viren erkannt worden. Ausgehend von diesem Wirt ist es einer Vielzahl von Viren gelungen, die Speziesbarriere zu überwinden und Tiere oder den Menschen zu infizieren. Das führte zum Teil zu gravierenden Ausbrüchen mit tödlichem Ausgang. Beispiele dafür sind die Coronaviren, die für das schwere akute respiratorische Syndrom (SARS) und für das Middle East respiratory syndrome (MERS) verantwortlich sind, oder das Nipah-Virus aus der Familie der Paramyxoviren, Genus Henipavirus. Während der Nachweis von genomischem Material in Fledermäusen sehr erfolgreich war, ist es sehr schwierig, infektöse Viren aus Fledermäusen zu isolieren. So ist bislang noch keine einzige erfolgreiche Isolierung eines infektiösen Coronavirus aus Fledermäusen berichtet worden. Hier scheint der limitierende Faktor bei der Interaktion der Viren mit den Rezeptoren auf der Zelloberfläche zu liegen. Bei den Paramyxoviren gibt es einige erfolgreiche Virusisolierungen, wenngleich auch hier die Gesamtzahl eher gering ist. Dadurch ist es schwierig, das zoonotische Potential und die damit verbundenen Gefahren für Mensch und Tier abzuschätzen. Gerade bei den Paramyxoviren gibt es zwei interessante Befunde, die es uns ermöglichen, den Tropismus von Fledermausviren näher zu analysieren und damit zu einem besseren Verständnis dieser Infektionserreger zu kommen.
Mit dem Nipah-Virus verwandte Vertreter der Gattung Henipavirus wurden bislang nur in Südostasien aus Fledermäusen isoliert. Genomisches Material von Henipaviren wurde aber auch in Afrika nachgewiesen. Uns ist es erstmals gelungen, bei den Oberflächen-Glykoproteinen (G und F) eines afrikanischen Henipavirus eine biologische Aktivität, nämlich die Synzytienbildung, d.h. die Bildung von Riesenzellen, nachzuweisen. Diese Glykoproteine sind also hinsichtlich Rezeptorbindung und Fusionsaktivität funktionell. In dem beantragten Projekt werden diese beiden Aktivitäten sowie die Fähigkeit, eine Infektion einzuleiten, näher untersucht. Damit sollen die Grundlagen gelegt werden für die erfolgreiche Isolierung eines afrikanischen Henipavirus.
Der genomische Nachweis von Paramyxoviren in Fledermäusen führte auch zur Entdeckung eines Virus, das eine hohe Verwandtschaft mit dem Mumpsvirus aufweist. Auch bei diesem mumps-ähnlichen Virus ist es uns gelungen, mit den Oberflächenproteinen (HN und F) Synzytienbildung zu induzieren. Analog zu dem oben erwähnten afrikanischen Henipavirus werden auch bei dem mumps-ähnlichen Virus die biologischen Aktivitäten der beiden Glykoproteine eingehend untersucht. In diesem Fall wird dadurch die Grundlage gelegt, um ausgehend vom Mumps-Virus durch Mutationsanalyse zu untersuchen, welche Aminosäure-Austausche mit dem Verlust der Humanpathogenität und dem Erwerb der Eigenschaften des Fledermaus-Mumpsvirus verbunden sind.

Kooperationspartner:

Jan felix Drexler

Christian Drosten

Marcel Müller

Andrea Maisner

Drittmittelprojekt: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)/DLR, 11.862 EUR

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

Projektdetails:
Im Rahmen dieses Projekts werden Daten und Ergebnisse deutscher und australischer Flugerfassungen von Walen im Antarktischen Packeis gemeinsam ausgewertet. Australien (CSIRO und AMMC/ADD) und Deutschland (ITAW) sind derzeit die einzigen Nationen die Flugerfassungen von Walen in der Antarktis durchführen. Flugerfassungen gelten als favorisierte Methode zur Erfassung von Walen in Meereisregionen.
Das Hauptziel des Projektes ist die Erforschung der Beziehung zwischen Walen und Meereis im Antarktischen Ökosystem. Es soll grundlegende Kenntnisse schaffen, die für die Beurteilung des Einflusses von Klimawandel und der Auswirkungen zunehmender menschlicher Aktivitäten im Südlichen Ozean benötigt werden. Die Ergebnisse sollen die Schutz- und Managementbestrebungen internationaler Organisationen wie der IWC, CCAMLR und dem Antarctic Treaty System unterstützen.

Resultate:

Hardly any knowledge exists on the details of the relationship of Antarctic minke whales and sea ice, despite the fact that they are well known to inhabit the ice. Ship-based helicopter surveys conducted by Germany provide valuable data on minke whale occurrences along gradients of sea ice. In Australia, namely at CSIRO, considerable experience exists with regard to model-based evaluation of aerial survey data from Antarctic waters. Therefore, this project aimed to bring together researchers from Australia and Germany to work on the data from antarctica together and to analyze relationships of minke whales and sea ice. The results demonstrate a high correlation of minke whale densities and the position of the edge of the marginal sea ice zone (MIZ), as well as ice density and distance to the shelf edge. The model developed in this study allowed for patio-temporal predictions of minke whale distribution for specific ice-situations.

The results are the first to provide densities of minke whales in sea ice and are thus of value to management organisations such as the IWC.

Drittmittelprojekt: Navalis Nutraceuticals GmbH,Filderstadt, 16.000 EUR

Kliniken/Institute:
Reproduktionsmedizinische Einheit der Kliniken
Klinik für Pferde

Projektdetails:
Das Ziel der Untersuchung ist es, den Einfluss eines diätetischen Ergänzungsfuttermittels auf das Zyklusgeschehen, die Gebärmuttergesundheit und das Fertilitätsergebnis von subfertilen Stuten zu ermitteln. Im Rahmen der Untersuchung wird die Beeinflussung des Einsetzens der ersten Rosse nach dem Winteranöstrus, der uterinen Clearance, der uterinen Durchblutung und der Trächtigkeitsrate durch das Phyto- und Nährstoffpräparat im Vergleich zu einer verblindeten Kontrollgruppe ermittelt.

Drittmittelprojekt: H. Wilhelm Schaumann Stiftung, 36.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Physiologie und Zellbiologie
Institut für Immunologie

Projektdetails:
In der Peripartalperiode erhöht sich bei Milchkühen nicht nur die Inzidenz von Stoffwechselerkrankung, sondern auch das Auftreten von infektiösen Erkrankungen, insbesondere Mastitiden und Metritiden. Das Einsetzen der Laktation führt zu einer starken Erhöhung des Energiebedarfs bei der Milchkuh, der nicht über das Futter gedeckt werden kann. Dies resultiert in einer negativen Energiebilanz, vermehrter Lipolyse und verstärkter Glukoneogenese. Glucose wird zur Milchsynthese umverteilt. Die negative Energiebilanz wird oft mit peripartalen Veränderungen im Immunsystem und einer erhöhten Anfälligkeit für infektiöse Erkrankungen in Verbindung gebracht. Ein Mangel an Glucose könnte die Energieversorgung von Monozyten beeinträchtigen, die als Schlüsselzellen der angeborenen Immunität die Immunantwort steuern und nach ihrer Differenzierung zu Makrophagen zwischen angeborener und adaptiver Immunität vermitteln. Da beim Rind bisher keine Daten zu Glucoseaufnahme und Glucosetransporterexpression verschiedener Monozyten- und Makrophagensubpopulationen vorliegen werden diese zunächst untersucht. Im Weiteren soll untersucht werden inwiefern sich die negative Energiebilanz und die verminderte Glucoseverfügbarkeit in der Peripartalperiode auf die Zahl und Glucoseaufnahmefähigkeit der Monozytenpopulationen beim Rind auswirken kann.

Kooperationspartner:

Institut für Tierernährung, FLI Braunschweig

Drittmittelprojekt: Fritz-Ahrberg-Stiftung,Industrie, 136.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
In den letzten Jahren ist es zu einem Anstieg der Abgabe von Fleisch in Fertigpackungen gekommen. Wird das Fleisch dabei unter Schutzgasatmosphäre verpackt, so wird eine Verlängerung der Haltbarkeit erzielt. In jüngster Zeit wurden Folien als Bedarfsgegenstände zur Verpackung entwickelt, die mit Silber in nanoskaliger Form (Nanosilber) versetzt sind. Durch diese Silberverbindungen soll eine Verbesserung der Hygiene und somit eine weitere Verlängerung der Haltbarkeit von Lebensmitteln erzielt werden. Erste Untersuchungen verschiedener Autoren bestätigten dabei den keimreduzierenden Effekt der Silberfolien. Weitere Untersuchungen zum Nutzen dieser Folien müssen aber noch durchgeführt werden. Daher soll im Rahmen des Projektes Fleisch der Tierarten Schwein, Rind, Huhn und Pute sowie Käse unter Schutzgas verpackt und während der Lagerzeit untersucht werden. In Ergänzung zu handelsüblichen Folien werden dabei silberbeschichtete Folien vergleichend eingesetzt. Neben der Beeinflussung der Fleischfarbe werden biochemisch-oxidative- sowie Fleischbeschaffenheitsparameter (z.B. Kochverlust, pH, Leitfähigkeit) in festgelegten Abständen analysiert und die mikrobiologisch-hygienische Beschaffenheit des Fleisches untersucht. Auch der Einfluss dieser Folien auf pathogene Keime wird erfasst, um die Möglichkeit einer Keimreduktion zu ermitteln.

Resultate:

Deus D., C. Kehrenberg, D. Schaudien, G. Klein, C. Krischek* (2017):

Effect of a nano-silver coating on the quality of fresh turkey meat during storage after modified atmosphere or vacuum packaging.

Poultry Science, 96, 449-457, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032579119311265?via%3Dihub

 

Deus D., C. Krischek, Y. Pfeifer, A.R. Sharifi, U. Fiegen, G. Klein, C. Kehrenberg* (2017)

Comparative analysis of the susceptibility to siocides and heavy metals of extended-spectrum β-lactamase-producing Escherichia coli isolates of human and avian origin, Germany.

Diagnostic Microbiology and Infectious Disease, 88, 88-92, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0732889317300421?via%3Dihub

 

Kernberger-Fischer I., C. Kehrenberg, G. Klein, D. Schaudien, C. Krischek* (2017):

Influence of modified atmosphere and vacuum packaging with and without nanosilver-coated layers on different quality parameters of pork.

Journal of Food Science and Technology, 54 (10), 3251-3259, https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs13197-017-2768-4

 

Kernberger-Fischer I., C. Krischek, B. Strommenger, U. Fiegen, M. Beyerbach, L. Kreienbrock, G. Klein, C. Kehrenberg* (2018):

Susceptibility of Methicillin-Resistant and -Susceptible Staphylococcus aureus-Isolates of Various Clonal Lineages from Germany to Eight Biocides.

Applied and Environmental Microbiology, 84, 799-818, https://journals.asm.org/doi/10.1128/AEM.00799-18

Drittmittelprojekt: Konrad-Adenauer-Stiftung (Promotionsstipendium), 37.500 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Pharmakologie Toxikologie und Pharmazie

Projektdetails:
Hirninsult-induzierte Entzündungsreaktionen werden als ein wesentlicher Mechanismus der Epilepsieentstehung (Epileptogenese) betrachtet. Bisher sind weder prädiktive Biomarker vorhanden, um Individuen mit einem erhöhten Risiko der Epilepsieentstehung nach einem Hirninsult zu identifizieren, noch stehen wirksame Epilepsie-präventive Therapien zur Verfügung. In diesem Projekt werden mittels eines modernen, translationalen bildgebenden Verfahrens (Positronen-Emissions-Tomographie, PET) Bildgebungsprotokolle entwickelt, um die zerebrale Inflammation in vivo in Nagermodellen für Epileptogenese in ihrem zeitlichen Verlauf und ihrer räumlichen Ausprägung zu charakterisieren. Die in-vivo-Bildgebungsmarker werden im nächsten Schritt zum Monitoring der Respons auf zeitlich abgestimmte, anti-inflammatorische, potentiell anti-epileptogene Behandlungsansätze eingesetzt.

Resultate:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/epi.14009/abstract;jsessionid=2EC9908C773DFCE9C0CA9E2577D38197.f02t02; http://jnm.snmjournals.org/content/57/8/1302.long

Kooperationspartner:

J. Bankstahl, PhD, Präklinische Molekulare Bildgebung, Klinik für Nuklearmedizin, MHH; Prof. Dr. T. Ross, Radiochemie, Klinik für Nuklearmedizin, MHH

Drittmittelprojekt: Landesbetrieb f. Küstenschutz, Nationalpark u. Meeresschutz Schleswig-Holstein, Tönning, 193.209 EUR

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

Projektdetails:
Schweinswale sind Repräsentanten der Top-Prädatoren aus der Gruppe der Säugetiere in Nordsee und Wattenmeer. Mit der Novellierung des Nationalparkgesetztes in 1999 wurde ein Teil des Nationalparks explizit dem Schweinswalschutz gewidmet, da dort eine hohe Dichte von Mutter-Kalb-Gruppen festgestellt wurde.
Im Rahmen der Neuordnung des Bund-Länder-Meeresprogramms (BLMP) wurde im Januar 2011 ein Programm zum gemeinsamen Monitoring von Meeressäugern verabredet, das die Anforderungen eines Monitorings nach den einschlägigen europäischen Richtlinien und internationalen Konventionen erfüllt. Der schleswig-holsteinischen Nationalparkverwaltung (NPV) im Landesbetrieb für Küstenschutz, Nationalpark und Meeresschutz Schleswig-Holstein (LKN) fällt in diesem Programm dabei die Aufgabe zu, das akustische Monitoring von Schweinswalen zu organisieren, umzusetzen und zu finanzieren.
Hierbei übernimmt das ITAW die akustischen Untersuchungen für die NPV als Bestandteil des gemeinsamen Meeressäugermonitorings im Rahmen des BLMP. Im ersten Untersuchungsjahr sollen Klickdetektoren (C-POD) an sechs festgelegten Standorten im schleswig-holsteinischen und im niedersächsischem Wattenmeer ausgebracht und turnusmäßig gewartet und ausgelesen werden. Die so gewonnenen Daten werden vor dem Hintergrund der Optimierung des akustischen Monitorings sowie erforderlichen Erweiterungen bei einem dauerhaften Betrieb der Messstationen ausgewertet. Die Daten dieser Langzeitstudie sollen Informationen zu einer möglichen Rhythmik sowie Tidenabhängigkeit in den Schweinswaldetektion über den Tag und im Jahresverlauf liefern.

Resultate:

Im Schleswig-Holsteinischen und Niedersächsischen Wattenmeer wurden 6 Messstationen für das akustische Monitoring von Schweinswalen errichtet. Mit Hilfe von Schweinswalklickdetektoren (C-PODs) an den Stationen konnten im Zeitraum von Oktober 2011 bis Dezember 2015 Daten erfasst werden. Die Auswertung der Daten zeigte, dass Schweinswale über den bisherigen Untersuchungszeitraum an allen 6 Messpositionen registriert wurden. Es sind jedoch räumliche (zwischen den Stationen) und zeitliche Unterschiede (einzelne Jahre, im Jahresverlauf, im Verlaufe eines Tages) in den Detektionsraten zu verzeichnen.

An der Station Lister Tief (LT), östlich vor Sylt, wurden die geringsten Detektionsraten festgestellt. Messstelle 1 (M1), am Eingang des Jadebusens, wies ebenfalls relativ geringe Detektionsraten auf. Die Station Westerland (WL), westlich vor Sylt im Walschutzgebiet, war über den bisherigen Untersuchungszeitraum die Station mit den höchsten Detektionsraten (Maximum pro Tag) und im Median über das gesamte Jahr. Die Station Meldorfer Bucht (MB), die in unmittelbarer Nähe des Büsumer Hafens liegt, zeigte ebenfalls sehr hohe Detektionsraten, mit steigender Tendenz in den Sommermonaten.

Die Modellierung der einzelnen Stationen wies eine deutliche Saisonalität in den Schweinswaldetektionen auf. Alle Stationen zeigten im Frühjahr ein Maximum in den Detektionen, im Zeitraum von Mitte März bis Mitte April. An 2 Stationen konnten sogar Muster in der Tagesrhythmik verzeichnet werden. Die Station Minsener Oog (MO) im Niedersächsischen Wattenmeer wies mehr Detektionen am Tag auf, während an der Station M1 mehr Schweinswalklicks in der Nacht auftraten.

Der Einfluss der Tide war an der Station M1 am größten. Maxima in den Detektionen wurden an dieser Station zur Phase des Hochwassers und Niedrigwassers erreicht und Minima entsprechend in den Phasen dazwischen. Der gegenteilige Effekt zeigte sich bei der Station MO. Die Station LT wies erhöhte Detektionsraten zum Zeitpunkt des Niedrigwassers und ein Minimum während der Hochwasserphase auf.

Diese Ergebnisse belegen, dass Schweinswale regelmäßig im Bereich des Wattenmeeres vorkommen und bestätigen die Relevanz des Wattenmeeres als Habitat für den Schweinswal Es gibt jedoch eine hohe Variabilität zwischen den Stationen, was von verschiedenen Umweltfaktoren abhängig sein kann. Die aktuelle Datenerhebung im Untersuchungsgebiet verspricht weitere interessante Ergebnisse und Erkenntnisse über die Verteilung von Schweinswalen im Wattenmeer.

Drittmittelprojekt: Jutta und Georg Bruns Stiftung, 12.000 EUR

Kliniken/Institute:
Klinik für Kleintiere
Klinik für Rinder

Projektdetails:
Das Projekt setzt sich aus verschiedenen Teilprojekten zusammen und verfolgt folgende Zielsetzungen:
1.Definition des Einflusses verschiedener Grunderkrankungen - in Abhängigkeit von dem klinischen Schweregrad - auf die Cushing-Diagnostik mit dem LDDST beim Hund.
2.Bestimmung der Art und Dauer des Einflusses einer Narkose und/oder Operation auf den LDDST beim Hund, um den frühestmöglichen Zeitpunkt der unverfälschten Testdurchführung zu ermitteln.
3.Untersuchung der Aussagekraft des Cortisol-/DHEA-Verhältnisses im Rahmen der Cushing-Diagnostik beim Hund.
Insgesamt soll die Diagnose der Cushing-Erkrankung beim Hund verbessert werden, durch Schaffen einer verlässlicheren Basis für die Durchführung und -interpretation des LDDST und Evaluierung und ggf. Etablierung der vielversprechenden neuen Messgröße "Cortisol/DHEA-Verhältnis"". "

Drittmittelprojekt: DFG

Kliniken/Institute:
Anatomisches Institut

Projektdetails:
Bei der experimentellen Lungentransplantation werden die Lungen herztoter Spenderschweine mit mesenchymalen Stammzellen behandelt. Anschließend erfolgt eine licht- und elektronenmikroskopische, stereologische Untersuchung der Lungenproben zur Quantifizierung eines etwaigen Ischämie-/Reperfusionsschadens.

Kooperationspartner:

Prof. M. Ochs und Prof. C. Mühlfeld, Institut für Funktionelle und Angewandte Anatomie, Medizinische Hochschule Hannover; Prof. T. Wittwer und Prof. T. Wahlers, Klinik für Herz- und Thorxchirurgie, Herzzentrum des Klinikums der Universität zu Köln

Drittmittelprojekt: Projektträger Jülich für das BMBF, 91.970 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmitteltoxikologie

Projektdetails:
Derzeit erfolgt die toxikologische Prüfung im Rahmen regulatorischer Verfahren für die Wirkstoffgenehmigung von Pestiziden für jede Einzelsubstanz für verschiedene Endpunkte standardisiert mittels in vivo- Untersuchungen. Verbraucher sind jedoch über die Nahrung gegenüber Mischungen verschiedener Pflanzenschutzmittel bzw. deren Rückstände exponiert. Bei mehr als 400 in der EU zugelassenen Biozid- und Pflanzenschutzmittelwirkstoffen würde die Testung aller möglichen Kombinationen eine nicht vertretbar hohe Zahl an Tierversuchen erfordern, so dass die Entwicklung geeigneter in vitro- Systeme dringend erforderlich ist. Ziel des Projektes war daher die Etablierung eines Prädiktionsmodells für mögliche Kombinationswirkungen von Mehrfachrückständen von Pflanzenschutzmitteln in vitro mittels eines systembiologischen Ansatzes. Dazu wurden verschiedene Zellkulturlinien der Leber und Nebenniere humanen und tierischen (Ratte) Ursprungs mit ausgewählten Azol-Fungiziden als Einzelsubstanzen und in Kombination in drei iterativen Zyklen behandelt und das Transkriptom und Metabolom der Zellen analysiert. Die Identifizierung von Zellkultursystemen, die eine Prädiktion von Kombinationswirkungen ermöglichen, kann einen großen Beitrag zur Vermeidung von Tierversuchen leisten.

Resultate:

Es konnte gezeigt werden, dass sowohl die Analyse des Transkriptoms als auch des Metaboloms geeignet ist, um substanzspezifische Effekte in den verwendeten Zelllinien zu detektieren und mittels Hauptkomponentenanalyse klar voneinander zu trennen. Auch die Effekte der Substanzkombinationen konnten sowohl auf Metabolom- als auch auf Transkriptomebene klar von denen der Einzelsubstanzen unterschieden werden. Beide Methoden können zudem Hinweise darauf geben, welche der in den Substanzkombinationen enthaltenen Einzelsubstanzen die Kombinationswirkung prägt. Es wurde deutlich, dass es nicht möglich ist, eine einzelne Zelllinie zur Detektion und Vorhersage von substanzinduzierten Veränderungen von Substanzmischungen einzusetzen, sondern eine Prüfbatterie von Zelllinien notwendig ist, um robuste Daten generieren zu können. Wir schlagen daher ein zweistufiges Verfahren vor, bei dem zunächst ein Set von Zelllinien verwendet wird, um mittels omics-Methoden qualitative Aussagen zur Substanzwirkung machen zu können. Dass dies mit den gewählten Methoden möglich ist, konnte im Rahmen der Pilotphase von Combiomics gezeigt werden. Im zweiten Schritt sollte dann die Zelllinie bzw. Zelllinien der Wahl identifiziert und für quantitative Analysen genutzt werden, die für die Vorhersage von Kombinationswirkungen erforderlich sind. Diese kann nur basierend auf einem Set an Genen, Metaboliten oder Proteinen erfolgen, einzelne Biomarker konnten nicht identifiziert werden. Eine Ausdehnung der Analysen auf weitere Substanzen, wie es für die Translationsphase geplant ist, ist notwendig, um die Eignung der Zelllinien abschließend beurteilen zu können und so einen Beitrag für die Entwicklung von in vitro- Methoden zur Abschätzung der Mischungstoxizität von Substanzen zu leisten.

https://link.springer.com/article/10.1007/s00204-019-02502-w

Kooperationspartner:

BfR

Universität Bielefeld, CeBiTec