Forschung

Drittmittelprojekt: VolkswagenStiftung, 700.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Pharmakologie Toxikologie und Pharmazie
Institut für Virologie

Projektdetails:
Aviäre Influenza beim Menschen ist gekennzeichnet durch eine schwere Pneumonie mit massiver Inflammation und hoher Sterblichkeit. Wir konnten kürzlich das CYP19A1 Gen als einen wichtigen Faktor bei der geschlechtsspezifischen Lungeninflammation bei SARS-CoV-2 infizierten Hamstern sowie in einer humanen COVID-19 Kohorte zeigen. CYP19A1 kodiert für das Enzym Aromatase, welches Testosteron-zu-Estradiol umwandelt und somit zur Aktivierung von zahlreichen Östrogen-abhängigen inflammatorischen Signalkaskaden in der Lunge führt. Im Hamstermodell konnten wir zeigen, dass die Behandlung mit Letrozole, einem klinisch zugelassenen CYP19A1 Inhibitor, die eingeschränkte Lungenfunktion bei männlichen Tieren wiederherstellen kann. In Vorversuchen konnten wir zudem zeigen, dass eine aviäre H7N9 Infektion ebenfalls zu einer massiven Hochregulierung der CYP19A1 Expression in der Lunge infizierter Tiere führt. Deshalb stellen wir die Hypothese auf, dass eine Östrogen-vermittelte Aktivierung von inflammatorischen Signalkaskaden in der Lunge eine wichtige Rolle bei der Erkrankungsschwere einnimmt. In diesem Versuchsvorhaben werden wir im Hamstermodell den therapeutischen Einsatz von klinisch zugelassenen Medikamenten, welche die Östrogensynthese (Aromatase-Inhibitoren) oder die Östrogen-vermittelte Genaktivierung (Östrogen-Antagonisten, SERMS und SERDs) inhibieren, gegen aviäre Influenza evaluieren. Diese Daten werden neue Einblicke in Östrogen-vermittelte Entzündungsprozesse in der Lunge nach einer respiratorischen Virusinfektion geben. Zudem können die erhobenen Befunde wertvolle Hinweise zu neuen Behandlungsstrategien gegen andere entzündliche Lungenerkrankungen liefern.

Kooperationspartner:

Evotec

Drittmittelprojekt: The International Human Frontier Science Program Organization (HFSP), 1.106.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Biochemie

Projektdetails:
Insektenzellmembranen unterscheiden sich von Säugetiermembranen durch Verformbarkeit, Lipidgehalt und Verteilung. Umhüllte Viren, die von Insekten übertragen werden, benötigen enge Wechselwirkungen mit Zellmembranen, um in Zellen einzudringen, ihre Genome in Zellen zu replizieren und aus Zellen auszutreten. Trotz grundlegender biophysikalischer Unterschiede zwischen Insekten- und Säugetiermembranen können Viren produktiv Zellen aus beiden Phyla infizieren. In jahrzehntelangen Studien über Insektenviren wurde der Mechanismus der Deformation von Insektenmembranen und seine Ausnutzung durch Viren nicht untersucht. Unser neu gebildetes Team arbeitet an der Schnittstelle zwischen Insektengenetik, Biophysik und Infektionsbiologie und hat innovative Technologien zusammengestellt, um diese Barriere zu durchbrechen. Durch das kombinierte Fachwissen der PIs werden wir: 1. Einsatz von Gen-Editing-Bibliotheken in Insektenzellen zur Identifizierung von Wirtsfaktoren, die die Wechselwirkungen zwischen Virus und Membran steuern; 2. hochauflösende Darstellung der Membrandeformation; 3. Bewertung der Auswirkungen der Membrandeformation auf die Durchlässigkeit für Viren, die von Insekten übertragen werden. Diese Studien werden einen Einblick in die Mechanismen geben, die die Membranform von Insekten steuern, und unser Verständnis der Virusanpassung bei grundlegend verschiedenen Arten revolutionieren.

Kooperationspartner:

Dr. Nicholas Ariotti, Institute for Molecular Bioscience, Australia

Dr. Norbert Perrimon, Harvard Medical School, USA

Drittmittelprojekt: Ministerium für Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt, Natur und Digitalisierung , 350.135 EUR

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

Projektdetails:
Nachdem unerwartete Probleme bei der Datenerhebung im Feld aufgetreten sind soll im Rahmen der hier angestrebten Projektverlängerung eine objektiv auswertbare Datengrundlage geschaffen werden, mit der das akustische Vergrämungssystem evaluiert werden kann. Zusätzlich zu den Arbeiten zum akustischen Zaun, sollen weitere Analysen zur Einschätzung der bisher entwickelten und umgesetzten Managementmaßnahmen außerhalb des Badebereichs durchgeführt werden, zu denen zum Beispiel die bisher etablierten Schutzzonen oder der Panoramaweg zählen. Um ein effektives Management gewährleisten zu können, ist eine regelmäßige Evaluierung und etwaige Optimierung essentiell. Eine äußerst wichtige Datengrundlage dazu, bilden die auf Helgoland von Jordsand / Dünen-Ranger erhobenen Zähldaten. Anhand der aufgenommenen Parameter, wie der Anzahl der Tiere pro Strand oder der Anzahl der geborenen Jungtiere, soll eine entsprechende Evaluierung der Effektivität der Maßnahmen durchgeführt werden.
Um die zeitliche und räumliche Nutzung von Gebieten durch Kegelrobben in der Nordsee näher untersuchen zu können und auch die Datengrundlage für ein gezieltes Management zu schaffen, sollen einzelne Kegelrobben auf Helgoland gefangen und mit Telemetriegeräten besendert werden. Mit der Paarung assoziierte Vokalisierungen von Kegelrobben sollen Unterwasser aufgezeichnet werden, um zu erfassen, welche Gebiete zur Paarung genutzt werden. In diesem Zusammenhang wird auch ein umfassendes Gesundheitsmonitoring der gefangenen Kegelrobben durchgeführt, um das Wissen zum zoonotischen Potential von bei Kegelrobben vorkommenden Krankheitserregern für Bewohner und Touristen auf Helgoland zu aktualisieren.
Zusätzlicher Managementbedarf ist in den letzten Jahren hinsichtlich der Orte von Kegelrobben Geburten entstanden. Da es wiederholt vorkam, dass einzelne Jungtiere auf der Hauptinsel geboren wurden, mussten Strände für AnwohnerInnen und TouristInnen in der Wurfzeit gesperrt werden. Diese Strände stellen auf Helgoland aber gleichzeitig die einzigen Orte für den Auslauf von Hunden dar. Somit herrscht ein großes Interesse daran, die Geburten von Kegelrobben von der Hauptinsel weg zu lenken, wenn die Naturschutzverträglichkeit hierbei gewährleistet werden kann. Im Rahmen dieses Projekts soll weiterhin untersucht werden, inwieweit die Hauptinsel bereits bei der Paarung relevant ist.
Folgende Fragestellungen sollen im angestrebten Projekt bearbeitet werden:

1) Kann eine Robben-Exklusivzone durch Verwendung eines akustischen Zauns im Schwimmbereich der Helgoländer Düne geschaffen werden?
2) Wie effektiv sind die angewendeten Managementmaßnahmen auf Helgoland und wie können diese weiter optimiert werden?
3) Welche Gebiete werden durch Kegelrobben genutzt und welche Funktionen erfüllen diese? Welche zoonotische Erreger tragen lebende Kegelrobben auf Helgoland und welche Gefahr stellen sie für Menschen dar?
4) Gibt es Möglichkeiten zur Lenkung der Orte von Kegelrobben Geburten

Die Arbeitspakete stellen die geplanten Arbeiten dar, die zur Beantwortung der jeweiligen Fragestellungen erforderlich sind.

1) Beschallung von Kegelrobben im Schwimmbereich der Helgoländer Düne
2) Auswertung der erhobenen täglichen Zähldaten
3) Akustisches Monitoring, Gesundheitsmonitoring und Besenderung von Kegelrobben auf der Helgoländer Düne
4) Entwicklung gezielter Methoden zur Vergrämung von Kegelrobben von Stränden der Hauptinsel in der Wurfzeit

Drittmittelprojekt: DFG, 372.000 EUR

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

Projektdetails:
Der Begriff "innate immune memory" beschreibt das Phänomen, dass Zellen des angeborenen Immunsystems auf ein Pathogen oder ein Pathogen/Mikroben-assoziiertes molekulares Muster (PAMP/MAMP) anders reagieren, wenn sie vorher Kontakt mit diesem PAMP oder anderen Pathogenen hatten. Die stärkere Sekundärreaktion wird als Ausdruck eines Trainings des angeborenen Immunsystem oder als "trained innate immunity" bezeichnet, deren Induktion ein vielversprechendes prophylaktisches Konzept darstellt. Um dies für das Rind nutzbar zu machen, fehlen entscheidende Grundlagenkenntnisse über die Biologie relevanter, zu trainierender Immunzellen: die Monozyten und die aus ihnen differenzierenden Makrophagen. So ist noch unbekannt, inwieweit das hormonelle Profil und zirkulierende Stoffwechselmetaboliten von Kühen unterschiedlicher Leistungs- und Reproduktionsstadien die Monozyten/Makrophagen-Differenzierung und Polarisierung beeinflussen und wie dies das Reaktionsverhalten auf eine Stimulation mit Erreger-stämmigen Molekülen steuert und ihr innate immune training beeinflusst. Vor diesem Hintergrund soll im Projekt analysiert werden, wie sich die Zusammensetzung boviner monozytärer Subpopulationen, deren Transkriptom, das Expressionsmuster von C-Typ-Lektin-Rezeptoren (CLRs) und ihre Trainierbarkeit durch CLR-Liganden im Verlauf der Trächtigkeit und in verschiedenen Leistungsstadien verändert und gesteuert wird. Ergänzt wird dies durch mechanistische Analysen von epigenetischen Modifikationen und Effektorfunktionen myeloider Zellen nach innate immune training über CLR-Liganden. Die Analysen des CLR-vermittelten Trainings und der Monozyten/Makrophagen-Polarisierung erfolgen bei Kühen in den zentralen Lebensphasen, der Hochlaktation und der Spätträchtigkeit, um zu prüfen, wann bei der Kuh Differenzierungs-steuernde immunmodulatorische Strategien Wirksamkeit zeigen, die auf dem innate immune training-Prinzip beruhen. Im Projekt werden grundlegende Erkenntnisse über die CLR-abhängige Modulation von Monozyten- und Makrophagen-Funktionen gewonnen, die in der Prophylaxe peripartaler Infektionserkrankungen und im rationalen Design Leistungs-angepasster immunmodulatorischer Konzepte Anwendung finden können.

Drittmittelprojekt: Bundesamt für Ausrüstung, Informationstechnik und Nutzung der Bundeswehr (BAAINBw), 3.000.000 EUR

Kliniken/Institute:
Reproduktionsmedizinische Einheit der Kliniken

Projektdetails:
Bei einer Vielzahl von Verletzungen und medizinischen Eingriffen müssen Erythrozyten oder Blutplättchen von freiwilligen Spendern in Patienten transfundiert werden. Wenn Spenderblut in einem Verarbeitungszentrum eingeht, werden die Erythrozyten von den Blutplättchen getrennt. Erythrozyten kön-nen in Schutzlösungen bei 4 °C bis zu 4 Wochen als gepackten Erythrozy-ten-Einheiten gelagert werden, während Thrombozyten Kälteempfindlich sind und bei Raumtemperatur gelagert werden müssen. Aufgrund dieser hohen Lagertemperatur müssen Thrombozytenkonzentrate nach 5-7 Tagen verworfen werden. Unter normalen Umständen können Blutbanken in ein-kommensstarken Ländern die örtlichen Krankenhäuser sehr gut mit ausreichenden Mengen an Blutkonserven (Erythrozyten und Thrombozyten) versorgen. In abgelegenen Gebieten oder in Kriegsfeldern fehlt jedoch in der Regel die notwendige Infrastruktur für eine ordnungsgemäße Blutbank, und Bluttransfusionen werden häufig mit ungetestetem Blut durchgeführt, das aus lokalen Blutspenden gewonnen wird. Militärische Blutdienste weltweit haben die Lagerung von Blutprodukten immer wieder als vorrangig ein-gestuft. Für die Langzeitlagerung kann die Kryokonservierung verwendet werden. Die Verwendung von kryokonservierten Bluteinheiten erfordert je-doch einen zeitaufwendigen Waschprozess, um toxische Kryoprotektiva vor der Transfusion sorgfältig zu entfernen. Darüber hinaus erfordert die Kryo-konservierung eine teure, platz- und energieaufwendige Ausrüstung mit spezielle Gefrieranlagen zur sorgfältigen Aufrechterhaltung einer niedrigen Temperatur während der Lagerung und des Transports, um die biologische Aktivität der Zellen zu erhalten. Die Lagerung von Erythrozyten oder Blutplättchen im getrockneten Zustand bietet die Möglichkeit, die Zellen für lange Zeiträume unter Bedingungen zu lagern, die weitaus einfacher zu halten sind (d. H. Raumtemperatur), wodurch der Transport zu Orten mit unmittelba-rem Bedarf möglich wird. Wir schlagen hier vor, Methoden zur Trockenkon-servierung von Erythrozyten- und Thrombozyten-Transfusionseinheiten zu entwickeln, die nach einem einfachen Rehydrierungsschritt direkt in Bei-spielsweise einem Kriegsfeld oder Militär Hospital eingesetzt werden können.

Kooperationspartner:

Rainer Blasczyk, Constanca Figueiredo - Hannover Medical School

Drittmittelprojekt: Bundesamt für Ausrüstung, Informationstechnik und Nutzung der Bundeswehr , 730.000 EUR

Kliniken/Institute:
Reproduktionsmedizinische Einheit der Kliniken

Projektdetails:
Örtliche Krankenhäuser sind über Blutbanken in der Regel sehr gut mit ausreichenden Mengen an Erythrozyten und Thrombozyten versorgt. In abgelegenen Gebieten oder in Kriegsregionen fehlt jedoch oft die notwendige Infrastruktur und Bluttransfusionen werden häufig mit ungetesteten Blutspenden durchgeführt. Um die Lagerung von Blutprodukten für solche Situationen zu verbessern, untersuchen wir hier die Konservierung von Blutprodukten durch Kryokonservierung und Lyophilisierung im Rahmen des Hemoforce-Projekts der Bundeswehr.

Drittmittelprojekt: BfN, 1.933.080 EUR

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

Projektdetails:
Marine Säugetiere sind als Topprädatoren ein wichtiger Bestandteil mariner Ökosysteme. Durch
anthropogene Aktivitäten wie Fischerei, Offshore-Windenergieausbau, Schiffsverkehr, usw. sind sie zunehmenden Belastungen ausgesetzt. Die Erfassung und Bewertung ihrer Bestände und genaue Kenntnisse über ihre Verteilungsmuster, Habitatansprüche und Bestandsentwicklungen sind die Voraussetzung für ihren effektiven Schutz und ein sinnvolles Schutzgebietsmanagement.
Im Rahmen dieses Vorhabens tragen die Erhebungen neuer Daten sowie die Analyse bereits bestehender Datensätze wesentlich zu den erforderlichen Kenntnissen für die Betrachtung grundlegender ökologischer Zusammenhänge bei und sind von hohem wissenschaftlichem Wert. Über Habitatwahlmodelle wird untersucht, welche abiotischen, biotischen und anthropogenen Faktoren das Vorkommen und die Verteilung von marinen Säugetieren grundlegend beeinflussen. Modelle zur Populationsdynamik werden Aufschluss geben, welchen Einfluss verschiedene Stressoren auf die Entwicklung der Schweinswalbestände haben. Diese Modelle liefern Simulationen über die zukünftige Bestandsentwicklung unter Annahme verschiedener Belastungen durch anthropogene Stressoren und können so die Entwicklung von adäquaten Managementmaßnahmen informieren. In HABITATWal wird auch der deutsche Anteil am internationalen SCANS-IV Survey im Sommer 2022 integriert, bei dem regional koordinierte visuelle Surveys in den Schelf- und Offshore-Gewässern des europäischen Atlantiks durchgeführt werden, um robuste Abundanzschätzungen für regelmäßig vorkommende Walarten zu generieren. Durch einen Schiffssurvey auf der Doggerbank werden detaillierte Informationen zum akustischen sowie visuellen Vorkommen von Zwergwalen und ggf. anderen Walarten erhoben und ein Monitoring entwickelt. Darüber hinaus soll die Erweiterung der Erfassungsmethoden im großflächigen Monitoring wissenschaftlich begleitet werden. Dies umfasst auch eine Machbarkeitsstudie zur möglichen Ergänzung eines passiv-akustischen Monitoring (PAM)-Netzwerks in der deutschen Nordsee.

Drittmittelprojekt: EU, 267.625 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tierhygiene Tierschutz und Nutztierethologie

Projektdetails:
Ziel dieses Projekts ist die groß angelegte, automatisierte Überwachung von Tierschutzindikatoren im Schlachthof, die mit dem Wohlergehen der Tiere im Betrieb, beim Be- und Entladen, beim Transport und bei der Schlachtung zusammenhängen. Es werden neuartige Sensoren zur Messung dieser Indikatoren entwickelt und getestet, so dass die Daten kontinuierlich und automatisch erfasst werden können.
Mehr Informationen: https://www.awish-project.eu/

Kooperationspartner:

24 Partner aus 13 Europäischen Ländern. Koordination: ILVO, Belgien

Kliniken/Institute:
Fachgebiet Allgemeine Radiologie und Medizinische Physik

Projektdetails:
Ziel dieser Arbeit ist die Bestimmung der Eigenschaften des Giese-Salzes, um eine zeitgemäße Einordnung des Giese-Salzes in die Gruppe der Preußisch-Blau-Verbindungen/Eisen(III)-Hexacyanidoferrate(II/III), mitunter AFe3+[Fe2+(CN)6]·xH2O, (A = K, Na, NH4) vornehmen zu können. Ammoniumeisenhexacyanoferrat ist ein Meilenstein in der Veterinärmedizin und ein Gegenmittel gegen Radiocäsium, bekannt als Giese-Salz, das nach der Katastrophe von Tschernobyl an Haus- und Wildtiere verfüttert wurde und sogar ein reichhaltiges Zusammenspiel von Eigenschaften in der Nanostrukturchemie und im Ferromagnetismus aufweist. Unter den vielfältigen Analysetechniken sind die Ambivalenz makroskopischer Agglomerate im Mikrometerbereich und Nanopartikelgrößen, eine durch Fe-K-Kanten-XAFS-Ergebnisse nahegelegte vergrößerte Fe(II)-CN-Fe(III)-Bindungslänge und die mehrstufige Spinrelaxation in der Fe-Mössbauer-Spektroskopie hervorzuheben. Dies rückt diese unterschätzte Verbindung in ein neues Licht, z. B. für die moderne Biomedizin und Biofunktionalität, und erweitert ihre wesentliche Bedeutung über hypothetische zukünftige nukleare Zwischenfälle hinaus. Weiterhin wird die Synthese von Preußisch-Blau Nanopartikeln untersucht.

Resultate:

https://doi.org/10.48550/arXiv.2601.03313

Kooperationspartner:

Dr. D. A. Motz, Leibniz Universität Hannover

S. Praetz, TU Berlin

Prof. Dr. B. Kanngießer, TU Berlin

K. Strecker, TU Bergakademie Freiberg

Prof. Dr. C. Vogt, TU Bergakademie Freiberg

F. Seewald, TU Dresden

Prof. H.-H. Klauss, TU Dresden

Drittmittelprojekt: MWK Niedersachsen, 48.510 EUR

Kliniken/Institute:
Fachgebiet Allgemeine Radiologie und Medizinische Physik

Projektdetails:
Im Rahmen dieses Projekts wird ergänzend zur regulären Physikvorlesung für Studierende ein realer Escape Room im Lehrgebäude mit dem Thema Physik entwickelt, in dem diese ihr in der Vorlesung erlerntes Wissen problemorientiert anwenden und testen können. Dazu wird der Lehrstoff in 10 kleine, kreative Rätsel, die wichtige Themen aus den Bereichen Mechanik, Elektromagnetismus, Wärmelehre, Wellen und Schwingungen sowie Optik umfassen, verpackt.

Resultate:

https://doi.org/10.1186/s12917-025-05186-w