Forschung

Kliniken/Institute:
Klinik für Heimtiere Reptilien und Vögel
Research Center for Emerging Infections and Zoonoses
Institut für Pathologie

Projektdetails:
In der Handaufzucht von Mauerseglern wurden in Zusammenhang mit Stomatitiden Infektionen mit Adenoviren festgellt. Im Rahmen dieses Projektes soll das Virus genauer untersucht und die Verbreitung in der Wildpopulation von Mauerseglern und Schwalben, als mögliche Überträger, im Raum Hannover festgestellt werden.

Drittmittelprojekt: Bezirksamt Hamburg-Nord, 48.000 EUR

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

Projektdetails:
Das Errichten von Taubenschlägen für Stadttauben ist für viele Gemeinden ein wichtiger Bestandteil im Management der Stadtaubenpopulation. Mit diesem Hintergrund soll der Einfluss eines neu installierten Taubenschlags für Stadttauben im Stadtgebiet von Hamburg auf die Entwicklung und den Gesundheitszustand der angrenzenden Stadttaubenpopulation, das Vorkommen von taubenspezifischen Krankheitserregern und der Einfluss des Schlages auf die Verunreinigung durch Tauben über einen Zeitraum von zwei Jahren untersucht werden.

Kooperationspartner:

Frau Dr. Anke Höfer

Fachamt Verbraucherschutz, Gewerbe und Umwelt:

Veterinärwesen und Lebensmittelüberwachung, Hamburg

Kliniken/Institute:
Klinik für Heimtiere Reptilien und Vögel
Institut für Terrestrische und Aquatische Wildtierforschung (Büsum)

Projektdetails:
Das Verhalten von Braunbrustigeln nach einer Hintergliedmaßen-Amputation ist unzureichend erforscht. Das Projekt zielt darauf ab, das Gangbild von Igeln nach einer Hinterbeinamputation während des Rehabilitationsprozesses zu bewerten. Gesunde vierbeinige und dreibeinige Igel werden mit einem Beschleunigungsmesser analysiert, um die Auswirkungen auf ihre Bewegungsmuster zu verstehen. Die Ergebnisse sollen zu besseren Behandlungsmethoden und erfolgreicheren Auswilderungsprogrammen für diese gefährdete Art beitragen.

Kliniken/Institute:
Klinik für Heimtiere Reptilien und Vögel
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit
Institut für Mikrobiologie Zentrum für Infektionsmedizin

Projektdetails:
Im Rahmen des Projekts werden bei Kaninchen und bei Meerschweinchen Phagen isoliert und charakterisiert. Ziel ist die in vitro und in vivo-Effektivitätstestung.

Kliniken/Institute:
Klinik für Heimtiere Reptilien und Vögel
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Es werden salmonellenspezifische Phagen von Bartagamen isoliert und charakterisiert. Das Wirkspektrum wird bestimmt und die in vitro sowie in vivo Effektivität werden untersucht.

Kooperationspartner:

Robert-Koch-Institut RKI Wernigerode

Drittmittelprojekt: Deutsche Bundesstiftung Umwelt, 233.000 EUR

Kliniken/Institute:
Klinik für Heimtiere Reptilien und Vögel
Institut für Terrestrische und Aquatische Wildtierforschung (Büsum)

Projektdetails:
Das Projekt dient der Entwicklung einer zeit- und ortsgebundenen, digitalen und mobilen Entscheidungshilfe für Bürger, die ein Wildtier in der Natur gefunden haben. Dabei wird die Identifikation der Art ermöglicht und anhand der Symptomatik wird durch einen Entscheidungsbaum eine Hilfeempfehlung gegeben. Gezielte Ansprechpartner für weitere Informationen werden vermittelt.

Drittmittelprojekt: MEKUN, 133.105 EUR

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

Projektdetails:
Die hier beantragte Studie hat zum Ziel, die Habitatnutzung von Schweinswalen im westlichen Teil der Ostsee in einem Folgeprojekt mittels "passiv-akustischem Monitoring" fortführend zu untersuchen. Hierfür wurden im März 2021 insgesamt an vier Positionen Schweinswal-Klickdetektoren (C-PODs, Ceatacean_Porpoise_Detectors) ausgebracht, um die Anwesenheit von Schweinswalen zu erfassen. Im August 2023 wurde eine weitere, durch die Deutsche Wildtierstiftung geförderte Station, in der Ostsee ausgebracht. Die betriebenen Messstationen (Holnis, Bredgrund, Schleisand, Damp und Waabs) sollen die bisherige Lücke im Monitoring-Netz zwischen Fehmarn und Dänemark schließen. Der Lebensraum der Schweinswale in der Ostsee ist intensiv von menschlichen Aktivitäten und Faktoren geprägt, die einen negativen Einfluss auf Schweinswalpopulationen haben können. Hierzu gehören die kommerzielle Schifffahrt, touristische Freizeitaktivitäten, seismische Untersuchungen, militärische Aktivitäten, Fischerei, Offshore-Konstruktionen, Sprengungen von Munitionsaltlasten, chemische und pharmazeutische Belastungen und Meeresmüll.
Speziell in der Ostsee ist der Schweinswal weiterhin durch die Fischerei mit Stellnetzen bedroht, in denen Schweinswale als unbeabsichtigter Beifang enden können. Um Schweinswale vor Stellnetzen zu warnen werden in der Deutschen Ostsee vermehrt akustische Warngeräte eingesetzt, die den Schweinswal vor Netzen warnen sollen. Diese Warngeräte (Porpoise Alert = PAL) simulieren dabei einen Kommunikationslaut von Schweinswalen. Ob diese Geräte zu einer Verringerung der Beifänge führen wurde noch nicht abschließend untersucht. Ebenfalls gibt es derzeit keine Begleitforschung um zu untersuchen, ob diese Geräte zu einer Vertreibung von Schweinswalen führen.
Die beschriebenen anthropogenen Eingriffe stellen nur die schwerwiegendsten für den Schweinswal dar. Alle diese Aktivitäten wirken zeitgleich auf die Population der Schweinswale und können nicht getrennt voneinander betrachtet werden. Das Fehlen von älteren Tieren unter den beigefangenen und gestrandeten Schweinswalen aus allen Untersuchungsgebieten könnte ein Indiz dafür sein, dass Schweinswale in der Ostsee von kumulativen anthropogenen Aktivitäten betroffen sind.

Die hier angestrebte Studie behandelt folgende Fragestellungen:

1.Wo kommen Schweinswale im Gebiet der westlichenn Ostsee vor?
2.Gibt es jahreszeitliche Trands im Vorkommen von Schweinswalen?
3.Welche Gebiete sind von hoher ökologischer Bedeutung für den Schweinswal (z.B. Hotspots zur Nahrungssuche)?
4.Können die im Rahmen dieses Monitorings erhobenen C-POD Daten zur Untersuchung der Auswirkungen von Sprengungen auf Schweinswale verwendet werden?
5.Lassen sich aus den Ergebnissen Empfehlungen für bestimmte Zeiträume ableiten, zu denen Sprengungen kritischer zu betrachten sind als in anderen?
6.Hat die Präsenz von PAL-Signalen einen Einfluss auf die Datektion von Schweinswalen?

Resultate:

Seit 2021 wurde zum ersten Mal ein kontinuierliches akustisches Monitoring von Schweinswalen in der schleswig-holsteinischen Ostsee zwischen der Flensburger Förde und der Eckernförder Bucht initiiert. Im Jahr 2023 kam eine weitere Messstation hinzu, die das Monitoringnetz nach Süden hin erweitert. Insgesamt werden fünf Messstationen (Holnis, Bredgrund, Schleisand, Damp und Waabs) betrieben, welche mit Klickdetektoren (C-PODs) ausgestattet sind, um die Echoortungslaute (Klicks) von Schweinswalen aufzuzeichnen. Durch das Monitoring konnten akustische Daten über das Vorkommen und die jahreszeitliche Präsenz von Schweinswalen gewonnen werden.

Neben echten Schweinswalklicks wurden vermehrt künstliche Schweinswalklicks von akustischen Warngeräten aufgezeichnet. Die Warngeräte werden als Porpoise Alerting Devices (PALs) bezeichnet und in der Stellnetzfischerei eingesetzt, um Schweinswale durch die Aussendung künstlicher, schweinswalähnlicher Klicksignale vor Netzen zu warnen und Beifang zu reduzieren. Die Geräte senden hochfrequente Klicksequenzen mit einer Mittenfrequenz von etwa 130 kHz aus, die von natürlichen Schweinswalklicks akustisch kaum zu unterscheiden sind.

Da PALs künstliche Klicksignale aussenden, die von C-PODs als echte Schweinswalklicks fehlklassifiziert werden können, bestand die Notwendigkeit, einen speziellen PAL-Detektor zu entwickeln. Grundlage hierfür war ein eigenständiges C-POD-PAL-Array-Experiment, das als ergänzendes Forschungsprojekt durchgeführt wurde. Das Experiment wurde von Juli bis Oktober 2023 über einen Zeitraum von 93 Tagen an der Station Bredgrund durchgeführt. Insgesamt wurden elf C-PODs sternförmig in unterschiedlichen Entfernungen um einen zentralen PAL ausgebracht. Der PAL arbeitete zyklisch (24 Stunden an, 26 Stunden aus), sodass direkte Vergleiche zwischen PAL-aktiven und PAL-inaktiven Phasen möglich waren. Mit Hilfe von maschinellem Lernen und einer Kombination aus verschiedenen-Klassifizierungsalgorithmen konnten die künstlichen Schweinswalklicks automatisch identifiziert werden.

Nach der Filterung der PAL-Signale zeigten die Daten, dass Schweinswale im Jahr 2024 an allen Messstationen ganzjährig akustisch nachgewiesen wurden (Waabs 36,8%, Bredgrund 25,7%, Schleisand 13,9%, Holnis 11,1% und Damp 4,9% detektionspositive 10 Minuten (DP10M) im Median über den Tag). Der Vergleich zwischen den Stationen zeigt, dass sowie Waabs in der Eckernförder Bucht, als auch Bredgrund im Bereich der Geltinger Birk die höchsten Detektionen aufwiesen. Zur Analyse der jahres- und tageszeitlichen Muster der Schweinswaldetektionen wurden generalisierte additive Modelle (GAMs) eingesetzt. Dabei wurden der Tag im Jahr, die Stunde des Tages sowie das Untersuchungsjahr als erklärende Variablen berücksichtigt. Die Schweinswaldetektionen wiesen Maxima im Frühjahr und Herbst auf (bimodale Verteilung), wobei bei den südlichen Messstationen Damp und Waabs erhöhte Detektionen während der Reproduktionsphase (August-September) festgestellt wurden. In den Sommermonaten gingen die Detektionen zurück, was vermutlich auf die geringe Sauerstoffsättigung des Flachwassers oder die stärkere Tourismusnutzung hervorgerufen wurde. Tageszeitliche Effekte waren insgesamt schwach ausgeprägt, traten jedoch an den Stationen Bredgrund und Waabs häufiger nachts auf.

Die Ergebnisse des Schweinswal-Monitorings in der westlichen Ostsee zeigen, dass PALs nicht nur das akustische Monitoring technisch beeinflussen, sondern auch messbare Verhaltensänderungen bei Schweinswalen hervorrufen. Gebiete mit langanhaltender PAL-Präsenz müssen daher als stark anthropogen beeinflusste Habitate bewertet werden.

Die Kombination aus kontinuierlichem Monitoring, PAL-Filterung, modellbasierter Analyse und der Betrachtung akuter Störereignisse wie Sprengungen liefert eine wichtige Grundlage für Management- und Schutzmaßnahmen im Rahmen der Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (MSRL). Eine Fortführung und Weiterentwicklung des Monitorings sind notwendig, um langfristige Trends und kumulative Effekte besser bewerten zu können.

Drittmittelprojekt: Bundesministerium für Bildung und Forschung, 625.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Biochemie
Institut für Tierhygiene Tierschutz und Nutztierethologie
Research Center for Emerging Infections and Zoonoses

Projektdetails:
Solange Tierversuche nicht vollständig ersetzt werden können, wird sich die Frage stellen, an welchen Tieren geforscht werden soll. In diesem Projekt will eine interdisziplinäre Arbeitsgruppe der ELSA-relevanten Frage nachgehen, nach welchen Kriterien die Auswahl von Versuchstiermodellen erfolgt oder erfolgen sollte. Ziel des Vorhabens ist es, die vielfältigen Gründe für die Auswahl bestimmter Versuchstiere zu ermitteln; der Prozess ist im wahrsten Sinne des Wortes interdisziplinär und setzt die unterschiedlichen Rationalitäten in einen fundierten Zusammenhang. Die Fragestellung fasst mehrere offene und wichtige Fragen zum Umgang mit Tieren zusammen. In jeder der beteiligten Disziplinen, zwischen ihnen und schließlich in ihrem Verbund ist zu prüfen, ob es möglich ist, einen kohärenten Kriterienkatalog zu erstellen, der auch Klarheit für die tierexperimentelle Praxis schafft, sowohl für den Forschungsalltag als auch an der Schnittstelle zu Gesetzgebung und Vollzug. Dies ist wichtig vor dem Hintergrund sich rasch ändernder gesellschaftlicher Werturteile über Tiere, die auch hier zu permanenten Spannungen führen. In diesem Projekt wollen wir die ELSA-relevante Frage nach den Kriterien für die Auswahl von Versuchstiermodellen untersuchen. Dabei verfolgen wir einen interdisziplinären Ansatz, der durch folgende Kooperationspartner repräsentiert wird: Seine Mitglieder sind: Prof. Dr. Peter Kunzmann (Ethik), Prof. Dr. Bernhard Hiebl (Versuchstierkunde), Prof. Dr. Maren von Köckritz-Blickwede (Infektionsforschung) (alle TiHo Hannover) und der Rechtswissenschaftler Prof. Dr. Dr. Tade Spranger (Universität Bonn).

Kooperationspartner:

Tade Spranger, Rechts- und Staatswissenschaftliche Fakultät, Bonn

Drittmittelprojekt: DFG, 498.400 EUR

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

Projektdetails:
Die equine rezidivierende Uveitis beim Pferd (ERU) ist die Hauptursache für Erblindungen bei Pferden und 10 % der europäischen Pferde sind davon betroffen. Da die klinischen und immunpathologischen Merkmale von ERU denen der Autoimmun-Uveitis des Menschen sehr ähnlich sind, wird ERU als ein wichtiges Modell für diese angesehen. Als Ursache für ERU werden in der Literatur verschiedene Hypothesen beschrieben. Zum einen werden Infektionen mit Leptospira interrogans, aber auch andere bakterielle, parasitäre oder virale Infektionen diskutiert. Unabhängig von der auslösenden Ursache gibt es zahlreiche Hinweise, dass es sich bei ERU um eine immunvermittelte Erkrankung handelt. Im Körper kommt es nach der Bekämpfung der Primärinfektion zu einer Überreaktion des Immunsystems als Antwort auf aktivierte Immunzellen. Neben Lymphozyten können diese Immunzellen auch neutrophile Granulozyten sein. Neutrophile Granulozyten haben verschiedene antimikrobielle Funktionen, wozu auch die Fähigkeit zählt, neutrophile extrazelluläre DNA-Netze (NETs) freizusetzen. NETs sind extrazelluläre DNA-Fasern mit assoziierten Proteasen und antimikrobiellen Peptiden, die von aktivierten Neutrophilen freigesetzt werden. NETs ermöglichen das Einfangen eindringender Krankheitserreger, können aber bei massiver Freisetzung auch zu schädlichen Autoimmunreaktionen des Wirts beitragen.
Das hier vorgestellte Forschungsprojekt soll wesentliche Erkenntnisse über die Beteiligung von NETs an der Pathogenese der ERU liefern. Aus den Ergebnissen des ersten Teiles unsere Studie haben wir Hinweise auf eine Beteiligung von NETs an der Pathogenese von ERU mit schädlichen Auswirkungen ableiten können. Insgesamt konnten wir zeigen, dass NETs mit dem Schweregrad der Erkrankung korrelieren, die Blutzellen der Netzhaut zu schädigen scheinen und Autoantikörper gegen NET-Proteine induziert werden. Wir stellen die Hypothese auf, dass diese Autoantikörper die NETs vor dem Abbau durch DNasen schützen könnten, was zu ihrer Persistenz und möglicherweise zu neuen Krankheitsschüben führt. Im aktuellen Projekt wollen wir daher untersuchen, ob und wie die Phase der Erkrankung (klinischen, entzündungsfreien Phasen und akuten, entzündlichen Phasen) die zelluläre Beteiligung und die Freisetzung extrazellulärer DNA beeinflusst. Auf der Grundlage unserer bisherigen Daten stellen wir außerdem die Hypothese auf, dass neben den Neutrophilen auch andere Zelltypen eine Rolle bei der Freisetzung extrazellulärer DNA während des Fortschreitens der ERU spielen, was ein Zusammenspiel zwischen verschiedenen Immunzellen ermöglicht. Daher werden wir die Freisetzung von ETs (extrazelluläre DNA-Netze) durch andere Immunzellen als Neutrophilen und ihr Zusammenspiel mit adaptiven Immunzellen untersuchen. Da die Verwendung von Gentamicin bei der Behandlung von ERU-Patienten gut etabliert ist, soll außerdem der Einfluss von Gentamicin in unterschiedlichen Konzentrationen und in Verbindung mit verschiedenen Stimuli auf die Immunzellen von Pferden bestimmt werden, wobei der Schwerpunkt auf der ET-Freisetzung liegt.

Drittmittelprojekt: Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur (MWK), 324.000 EUR

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

Projektdetails:
Ziel dieses Teilprojektes ist die Weiterentwicklung und Optimierung eines 3D-Lungenepithel-Zellkulturmodells
zur Untersuchung von viralen und bakteriellen Infektionen und die Wirkungsweise von immunmodulatorischen Substanzen auf Infektionsverlauf und zellbiochemische Prozesse. Eine erhöhte
Komplexität des Modellsystems unter Anwendung physiologischer bzw. pathophysiologischen
Sauerstoffbedingungen und mikrofluidischer Systeme ermöglicht die Annäherung des in vitro-Systems
an die in vivo Situation und wird nachhaltig helfen die Versuchstieranzahl zu reduzieren. Die
Komplexität des Infektionsmodells wird durch physiologisch relevante Sauerstoffbedingungen (definierte
gewebsspezifische hypoxische Bedingungen) und durch 3D-Co-Kultivierung von humanen
oder tierischen pulmonalen Epithelzellen und Neutrophilen Granulozyten erheblich erhöht. Zusätzlich
soll der Einsatz von Primärzellen sowie induzierten pluripotenten Stammzellen eine langfristige
Optimierung liefern.