Forschung

Drittmittelprojekt: DFG (VIPER GRK)

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

Projektdetails:
Die genauen Pathomechanismen, die zur Entstehung von Langzeitfolgen nach einer akuten SARS-CoV-2-Infektion - auch als long-COVID bekannt - führen, sind noch weitgehend unklar. Da nur begrenzt Probenmaterial von überlebenden Patienten mit long-COVID verfügbar ist, ist die Nutzung eines geeigneten Tiermodells essenziell, um die zugrundeliegenden Mechanismen zu erforschen. Im Rahmen dieses Projekts wurde der syrische Goldhamster als Modelltier etabliert, um die Pathogenese von long-COVID zu untersuchen. Zunächst wurde eine Kurzzeitstudie zur Untersuchung der alveolären Regenerationsmechanismen durchgeführt, bei dem eine morphologische Homologie zu den Prozessen in der humanen Lunge nach einer SARS-CoV-2 Infektion festgestellt wurde. In einer weiterführenden Langzeitstudie über vier Monate wurden morphologische, molekularbiologische und lungenfunktionelle Analysen kombiniert. Der Krankheitsverlauf der Tiere zeigte drei Phasen: akut, subakut und chronisch. Während die akute Phase durch starke Atemeinschränkungen gekennzeichnet war, traten diese in späteren Phasen nur nach Belastung auf, wobei eine totale Erholung nach 6 Wochen eintrat. Histologisch zeigte sich eine persistierende Fibrose sowie eine alveoläre Bronchiolisation mit Keulenzell-Proliferation. Die Transkriptomanalyse zeigte unter anderem eine Aufregulierung von pro-fibrotischen Genen. Zukünftig sollen Langzeitfolgen im Gehirn vor allem molekularbiologisch untersucht, und die Rolle des pulmonalen Neuroendokriniums, das über afferente Nervenfasern mit dem zentralen Nervensystem verbunden ist, näher betrachtet werden.

Resultate:

Paper 1: https://www.nature.com/articles/s41467-023-39049-5, Nature Communications, 2023

 

Paper 2: https://www.researchsquare.com/article/rs-4681343/v1, (preprint Version), akzeptiert bei Nature Communications, 2025

Drittmittelprojekt: DFG (VIPER GRK)

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

Projektdetails:
Ziel des Projektes war die Identifikation von Mechanismen der Immuninterferenz des kaninen Staupevirus (canine distemper virus, CDV) in Zellen der angeborenen Immunität, insbesondere im Bezug auf die Antagonisierung der angeborenen, antiviralen Immunantwort. Hierzu wurden verschiedene primäre Zellkulturen aus isolierten Immunzellen von Hunden angelegt und mit verschiedenen Stämmen von CDV infiziert. Der Fokus der Arbeit lag auf Alveolarmakrophagen, da diese Zellen nach aerogener CDV-Infektion eine entscheidende Rolle als primäre Zielzellen des Virus spielen und außerdem essentiell für den Erhalt der alveolären Homöostase sind. Unterschiede in der Reaktion der Immunzellen auf die CDV Infektion wurden mithilfe von Immunfluoreszenz-Färbungen, RT-qPCR, Virustitrationen, RNA Sequenzierung und Assays zur Quantifikation von Zelltod und Viabilität untersucht.

Resultate:

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39796262/

Kooperationspartner:

Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung, Genomanalytik (Robert Geffers)

Drittmittelprojekt: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, 252.002 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tierhygiene Tierschutz und Nutztierethologie

Projektdetails:
Die kurzzeitige Erhitzung von Luftströmen könnte ein probates Mittel sein, um luftgetragene Viren zu inaktivieren. Das rein physikalische Desinfektionsverfahren der Erhitzung erzeugt keine problematischen chemischen Substanzen oder toxische Abfälle. Das eine kurzeitige Erhitzung (< 1 Sekunde bei 72 °C) Coroanviren
abtöten kann, ist kürzlich in ersten Untersuchungen gezeigt worden. Über Einflüsse von hohen Temperaturen auf luftgetragene Viren in Luftströmen existieren allerdings nur sehr wenige Informationen. Hier besteht eindeutig Forschungsbedarf. Zudem sind mögliche synergistische Effekte durch Erhöhung des Druckes in Lüftungssystemen bislang nicht untersucht worden.
Ziel dieses Teilvorhabens ist die Untersuchung des Einflusses von Temperatur und Druck auf die Aktivität luftgetragener Testviren in einem energieeffizienten System zur Behandlung virenbelasteter Luft in Innenräumen.

Kooperationspartner:

SCHEER Heizsysteme & Produktionstechnik GmbH

Chausseestraße 6, D-25797 Wöhrden

Projektkoordinator: Prof. Dr.-Ing. Constantin Kinias

Drittmittelprojekt: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE), 554.060 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Physiologie und Zellbiologie
Institut für Mikrobiologie Zentrum für Infektionsmedizin

Projektdetails:
Durchfallerkrankungen des Schweins durch Brachyspiren, wie B. hyodysenteriae und B. pilosicoli, haben
große wirtschaftliche Bedeutung, beeinträchtigen das Tierwohl in allen Altersklassen und tragen zum
Antibiotikaeinsatz in Schweinebeständen und damit auch zum Eintrag dieser Wirkstoffe und ihrer
Stoffwechselprodukte in die Umwelt bei. Trotzdem ist die Pathogenese dieser Erkrankungen kaum
erforscht. Insbesondere die Bedeutung von Unterschieden im krankmachenden Potenzial verschiedener
Bakterienisolate in Abhängigkeit vom genetischen Hintergrund der Schweine ist unklar. Dies verhindert
effiziente für eine moderne Nutztierhaltung angemessene Bekämpfungsansätze sowie die Entwicklung von
Konzepten zur Prophylaxe wie Impfungen oder die Zucht auf Krankheitsresistenz.
Ziel des beantragten Projektes ist es, mit Hilfe eines innovativen, auf andere Darmerreger übertragbaren in
vitro Organoid-Modells des Schweinedarms die Pathogenität von Brachyspiren-Infektionen besser zu
verstehen. Die Erkenntnisse sollen einer Neubewertung dieser Infektionen dienen und damit innerhalb
einer modernen, tiergerechten Schweinehaltung zur Verbesserung des Tierwohls sowie zur Reduktion des
Antibiotikaeinsatzes.

Drittmittelprojekt: Landwirtschaftskammer Niedersachsen, 273.008 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tierhygiene Tierschutz und Nutztierethologie

Projektdetails:
Derzeitige Broilerställe sind im Regelfall als Gebäude mit einer Außenhülle ausgeführt. Problematisch bei dieser Stallausführung ist insbesondere die Gewährleistung einer ausreichenden Menge an Zuluft sowie ein hoher Energie- und Wasserbedarf. Falls Geschwindigkeit und Menge der einströmenden Luft nicht ausreichend sind, fällt die kalte Luft direkt in den Tierbereich, was sowohl eine Unterkühlung der Tiere als auch eine Erhöhung der Einstreufeuchte zur Folge hat. Hauptverantwortlich für nicht ausreichende Zuluft ist ein zu geringer Unterdruck, der einerseits durch Lecke in der Außenhülle des Stalls und andererseits durch den vermehrten Einsatz von Gaskanonen mit Warmluftgebläse - insbesondere in den Tagen nach dem Einstallen - verursacht wird.
Im Rahmen des Projektes soll ein Stallgebäude gebaut und getestet werden, welches mit zwei Hüllen ausgeführt ist. Dieses neuartige Gebäude soll ein optimales, konstantes Stallklima ermöglichen, so dass die Tiere keinen starken klimatischen Schwankungen ausgesetzt sind. Des weiteren ermöglichen die Bauausführung und das konstantere Stallklima erhebliche Einsparungen von Gas, Strom und Wasser.

Kooperationspartner:

Stalltuning GmbH

Praxisbetrieb

Drittmittelprojekt: DFG-Deutsche Forschungsgemeinschaft, 210.700 EUR

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

Projektdetails:
Marine Säugetiere sind mit Endo- und Ektoparasiten infiziert, die bei der Koevolution mit ihrem Wirt vor vielfältigen Herausforderungen stehen. Parasitische Arthropoden mariner Säugetiere haben ihre Anatomie angepasst und ausgefeilte Strategien entwickelt, um ihre Haftung auf aquatischen Wirten und ihre Übertragung im marinen Milieu zu gewährleisten. In diesem Projekt werden drei Arthropoden untersucht, die sich unterschiedlich an ihre marinen Wirte angepasst haben: Seehundläuse, als blutsaugende Insekten terrestrischen Ursprungs und Walläuse als Krebstiere marinen Ursprungs sowie Atemwegsmilben aus dem Respirationstrakt von Robben. Durch Adaptionen am Material und Design ihres Exoskeletts haben sie sich an die vagile und tauchende Lebensweise der Meeressäuger angepasst. Allerdings weiß man wenig über die physikalischen Aspekte ihres Lebens im marinen Milieu. Neuartige Ansätze sind erforderlich, um mehr Einblick in ihr strukturelles Design und die mechanischen Eigenschaften sowie die physikalischen Prinzipien ihrer Anhaftung und Fortbewegung zu erhalten. Hochmoderne Instrumente wie Micro-CT, konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie und Cryo-REM liefern grundlegende Kenntnisse über morphologische Anpassungen von Parasiten, die ihre Haftung an Wirten bei Tauchgängen und in turbulentem Wasser, sowie in Ruhephasen und während sozialer Interaktionen an Land ermöglichen. Die Beweglichkeit der Larvenstadien auf verschiedenen Oberflächen und die Charakteristika von Insekten-, Krebs- und Spinnentierarten werden verglichen, um die physikalischen Prinzipien ihres Bewegungsapparates zu verstehen. Parasiten verringern die Fitness ihres Wirts am offensichtlichsten an der Schnittstelle zwischen Parasit und Wirt. Walläuse behindern Heilungsprozesse von Hautwunden und Seehundläuse sind Überträger für Filarien- und Viruserkrankungen. Die Wirt-Parasit-Schnittstelle wird anhand von histopathologischen Untersuchungen der infizierten Gewebe untersucht, um die strukturelle Schädigung des Wirtsgewebes zu definieren. Die Reibungs- und Adhäsionskräfte, die von den verschiedenen Parasitenarten ausgehen, werden mit maßgeschneiderten Mikrokraft-Testgeräten untersucht. Das angestrebte Projekt wird Kenntnisse über die Beziehungen zwischen Struktur, Materialeigenschaften und Befestigungsleistung der ausgewählten Parasitenspezies liefern. Daten zu ihrer Fortbewegung und Rekrutierungsdynamik werden zum ersten Mal untersucht und die Ergebnisse werden möglicherweise neue Wege für die Entwicklung biologisch inspirierter Oberflächen und Systeme eröffnen, die auf die Verbesserung oder Reduzierung von Reibungs- oder Haftkräften spezialisiert sind. Neue Daten zu den Eigenschaften von Zwischenstadien und ihrer Rolle im Lebenszyklus werden veterinärmedizinische Aspekte aufzeigen.

Resultate:

Dissertation: Prevalence, adaptation and impact of arthropod parasites on seals in the German North and Baltic Sea

https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:95-121230

Drittmittelprojekt: EU, 120.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Das Projekt wird am DIL e.V., Quakenbrück durchgeführt.
Das Horizon Europe-Projekt ZeroW befasst sich unmittelbar mit der Herausforderung von Lebensmittelverlusten und -abfällen durch die Entwicklung und Erprobung eines Zusammenspiels von Innovationen unter Realbedingungen. 46 Partner aus ganz Europa haben sich zusammengeschlossen, um realistische Lösungen für eine deutliche Reduktion der Lebensmittelverschwendung zu erarbeiten und einen gerechten Übergang zu einem sozial, wirtschaftlich und ökologisch nachhaltigen Lebensmittelsystem für alle zu beschleunigen. Das DIL ist im Projekt Partner des Reallabors "Mobile Aufwertung von Lebensmitteln als Dienstleistung""."

Kooperationspartner:

Inlecom Innovation Astiki Mi Kerdoskopiki Etaireia,

Wageningen University,

Nederlandse Organisatie Voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno,

South East Technological University,

Biosense Institute - Research and Development Institute for Information Technologies in Biosystems,

Digiotouch Ou,

Eigen Vermogen Van Het Instituut

Voor Landbouw- En Visserijonderzoek,

Safe Food Advocacy Europe,

FBCD AS,

VLTN BV,

Instituto Tecnologico De Aragon,

Konnecta Systems Ltd.,

ITC - Inovacijsko Tehnoloski Grozd Murska Sobota,

Fondazione Istituto Sui Trasporti E La Logistica,

Instituto Tecnologico Del Embalaje,

Transporte Y Logistica,

Asociatia Transilvania It,

Asociatia Clusterul Agro-Food-Ind

Napoca,

Fundacion Corporacion Tecnologica De Andalucia,

Instituto Andaluz De Investigaciony Formacion Agraria Pesquera Alimentaria Y De La Produccion Ecologica,

Agrifood Lithuania Dih,

Sintef As,

Tilburg University,

Novamont Spa,

Mc Shared Services Sa,

Modelo Continente Hipermercados S.A.,

Grupo Empresarial La Cana,

Multiscan Technologies Sl, UAB Art21,

Lietuvos Darzoviu Augintoju Asociacija,

Lietuvos Maisto Eksportuotoju Asociacija (Litmea),

F6S Network Ireland Limited,

F6S Network Ltd.,

Allmicroalgae Natural Products Sa,

Universidade Do Minho,

Erevnitiko Panepistimiako Institouto Systimaton Epikoinonion Kai Ypologiston,

Boerenbond Projecten, Openbare Vlaamse Afvalstoffenmaatschappij,

ICLEI European Secretariat GmbH,

Kmetijsko Gozdarska Zbornica Slovenije Kmetijsko Gozdarski Zavod Murska Sobota, Univerza V Mariboru,

Robin Food,

Asociacion De Investigacion De Industrias Carnicas Del Principado De Asturias,

Aves Nobles Y Derivados,

S.L.,

Termoformas De Levante Sl, Eroski Scoop,

Voedselbank Limburg,

SVZ International Bv,

Konnecta Systems Ike,

Federation Belge Des Banques Alimentaires

Drittmittelprojekt: EIP, EU, Landwirtschaftskammer Niedersachsen, 256.193 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Dieses Projekt wird am DIL e.V., Quakenbrück durchgeführt.
Dieses Projekt zielt darauf ab, eine nachhaltige, ressourceneffiziente Technologie zur Umwandlung von pflanzlichen Nebenprodukten in der Nähe landwirtschaftlicher Betriebe in wertvolle Bestandteile, insbesondere proteinreiche Algenbiomasse, zu pilotieren und in den täglichen Betrieb zu integrieren. Das Projekt umfasst die Verarbeitung von Nebenprodukten aus der Gemüseproduktion durch Hydrolyse und die Nutzung des Hydrolysats als Nährstoffquelle für heterogene Mikroalgen. Das Ergebnis des Prozesses ist eine proteinreiche Algenbiomasse, die der beteiligte Landwirt als Tierfutter für die Schweinemast verwenden kann. Neben der Pilotierung des Verfahrens vor Ort und der Integration in den täglichen Betrieb konzentriert sich das Projekt darauf, neue Wertschöpfungsketten aufzubauen und eine Kreislaufwirtschaft auf den Betrieben zu aktivieren, um neue Vertriebskanäle und zusätzliches Einkommen zu generieren. Aktuelle Ergebnisse umfassen einen betriebsbereiten Prototyp für die Mikroalgenproduktion und deren Umweltauswirkungen. Die Umweltauswirkungen der Kultivierung der Mikroalgenbiomasse werden derzeit untersucht, zusammen mit der Optimierung des Prozesses und den erforderlichen Protokollen.

Kooperationspartner:

Institut für Lebensmittel- und Umweltforschung e.V. (ILU);

Schroeder Winkelmann GbR

Drittmittelprojekt: EIP_Agri, ELER_Fonds Hier investiert Europa in die ländlichen Gebiete mit der Maßnahme: Europäische Innovationspartnerschaft Mit dieser Maßnahme wird die Zusammenarbeit zwischen Landwirtschaft, Ernährungswirtschaft und Wissenschaft unterstützt. Ziel ist die Durchführung von Projekten, die zu Innovationen und einer Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit in der Landwirtschaft führen., 482.195 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Das Projekt "DEALS- Dekontamination mit alternativen Methoden als Hürdenkonzept an Schlachttierkörpern und Teilstücken von Schwein, Broiler und Pute"" untersucht die kombinierte Anwendung mehrerer innovativer Dekontaminationsmethoden im Zusammenhang mit der Fleischerzeugung. Als Ziel stehen eine Verringerung der zu verwerfenden Tierkörper (Ressourcenschonung) und Verbesserung bzw. Sicherstellung der Lebensmittelsicherheit des Fleisches (Verbraucherschutz) im Vordergrund. Hierfür sollen sowohl Plasmawasser, als auch UV-C-Behandlung, die Anwendung von Starterkulturen und die neuere Applikation von Plasmawasser in Form von EWNS (engineeres water nano structures) eingesetzt werden. Schrittweise werden diese Dekontaminationsverfahren in vitro auf Reinkulturen relevanter Mikroorganismen, auf Schlachttierkörperoberflächen von Schweinen, Broilern und Puten, sowie zuletzt auf Fleischteilstücken angewendet. Innerhalb des Projektes soll in bereits in einem weiteren EiP-Projekt bewährten Kooperation mit der HAWK ein Prototyp für die kombinierte Anwendung der Verfahren entwickelt werden. Der nahe Austausch mit den OG-Partnern aus der nachgeschalteten Primärerzeugung (Schlachtbetriebe) ist für die praxisnahe Umsetzung der Ideen besonders essentiell."

Kooperationspartner:

HAWK- Hochschule für Angewandte Wissenschaft und Kunst Hildesheim. Göttingen, Holzminden;

Schlachtbetrieb Mario Klos;

Lohmann & Co.AG

Drittmittelprojekt: DFG, 255.550 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Virologie

Projektdetails:
Die Bovine Virusdiarrhoe/ Mucosal Disease (BVD/ MD) ist eine wirtschaftlich bedeutende anzeigepflichtige Tierseuche des Rindes. Der Erreger, das BVD-Virus (BVDV), ist ein Plusstrang-RNA Virus aus der Familie Flaviviridae, Genus Pestivirus. Für BVDV ist bekannt, dass es oronasal und über die Atemwege eindringt und sich von dort auf verschiedene Organe und Gewebe ausbreitet. Das Anfangsstadium der Infektion ist kaum erforscht. Im Rahmen von Vorarbeiten zum beantragten Forschungsvorhaben konnte gezeigt werden, dass nicht differenzierte, polarisierte respiratorische Epithelzellen stark empfänglich für die apikale und basolaterale Infektion mit BVDV sind, eine Virusfreisetzung aber nur über die apikale Seite der Zellen erfolgt. Somit bleibt unbekannt, wie Pestiviren die Barriere des Atemwegsepithels überwinden. Es ist jedoch gut belegt, dass BVDV einen starken Tropismus für Immunzellen hat. Deshalb ist es ein wichtiges Ziel dieses Projekts, zu erforschen, auf welchem Weg BVDV die Barriere des respiratorischen Epithels überwindet und sich von dort auf Immunzellen ausbreitet.
Im ersten Teil des Projekts soll die Infektion von Atemwegsepithelzellen (Tracheal-/Bronchialepithelzellen) untersucht werden. Für die Analyse enddifferenzierter Zellen stehen zwei am Institut für Virologie etablierte Zellkultursysteme zur Verfügung: Air-liquid-interface (ALI)-Kulturen und Präzisionslungenschnitte (PCLS). Im Anschluss sollen Zellen untersucht werden, die die Differenzierung noch nicht abgeschlossen haben bzw. Zellen, die sich nach einer Verletzung des Epithels in der Regenerierungsphase befinden. Schließlich wird analysiert, ob BVDV die Epithelbarriere auf parazellulärem Weg überwinden kann, indem es undichte Stellen zwischen den Zellen nutzt. Um herauszufinden, ob das unterschiedliche Infektionsverhalten in den verschiedenen Kultursystemen und unter den verschiedenen Infektionsbedingungen in Abhängigkeit vom Differenzierungsgrad mit dem Vorkommen des zellulären Rezeptors korreliert bzw. erklärt werden kann, soll die Expression des zellulären Rezeptors für BVDV, CD46, analysiert werden. Für den Nachweis von CD46 steht ein monoklonaler Antikörper zur Verfügung, der am Institut für Virologie hergestellt wurde. Ein weiterer Fokus werden Untersuchungen zur Infektion von Makrophagen sein. Es sollen Co-Kulturen von Makrophagen und Atemwegsepithelzellen verwendet werden, um herauszufinden, ob die Makrophagen-Infektion zur Überwindung der Epithelbarriere genutzt werden kann.
Weitere interessante Perspektiven für sich anschließende Projekte sind die Rolle der angeborenen zellulären Immunität für die Infektion des respiratorischen Epithels mit BVDV, und viral-virale bzw. viral-bakterielle Co-infektionen.