Forschung

Drittmittelprojekt: MWK Niedersachsen, 184.200 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Pathologie

Projektdetails:
Die Kryokonservierung von ex vivo und in vitro Kultursystemen des Respirationstraktes verschiedener Spezies ist eine bislang wenig erforschte Methode, welche den Nutzen dieser Modelle als Ersatz und Ergänzung von Tierversuchen aber deutlich steigern könnte. Daher sollen im vorliegenden Teilprojekt primäre Zell- und Gewebekulturen wie Nasenschleimhaut-Explantate, Air-Liquid Interface Kulturen aus trachealen Epithelzellen und Lungenpräzisionsschnitte von ausgewählten Spezies wie Frettchen, Hund, Maus und Schwein mittels verschiedener Gefriermedien kryokonserviert und nach dem Auftauen morphologisch, funktionell sowie anhand einer Transkriptomanalyse untersucht und mit nicht kryokonservierten Kulturen verglichen werden. Insbesondere die Zilienmorphologie und funktionalität der Kultursysteme soll dabei im Mittelpunkt stehen und durch softwaregestützte Videoanalysen näher charakterisiert werden. Die gewonnenen Erkenntnisse sowie die generierten Kulturen sollen Projektpartnern des Verbundes und darüber hinaus anderen Arbeitsgruppen über die gesamte Förderperiode zur Verfügung stehen.

Kooperationspartner:

Forschungskooperation mit der Medizinischen Hochschule Hannover: "Mikro-Replace-Systeme"

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: EU, 736.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Das Projekt wird am DIL e.V., Quakenbrück durchgefürt.
Die Ernährungsumstellung wurde als wichtiger Schlüssel zur Reduzierung des Fußabdrucks des Lebensmittelsystems identifiziert. Das Ziel von GIANT LEAPS besteht darin, strategische Innovationen, Methoden und Open-Access-Datensätze bereitzustellen, um diese Ernährungsumstellung im Einklang mit der Farm-to-Fork-Strategie zu beschleunigen und zum Ziel des Green Deals beizutragen, bis 2050 Klimaneutralität zu erreichen. DIL leitet die Entwicklung der offenen Cloud-Datenplattform für das Projekt, um die Interoperabilität der im Rahmen des Projekts generierten Daten und des vorhandenen Wissens im Bereich der Protein-Lebensmittelproduktion zu erleichtern. Weitere Unteraufgaben vom DIL sind die Entwicklung eines Protokolls zur Bestandsdatenerfassung und die Erleichterung der Datenerfassung für Nachhaltigkeitsbewertungen, die auf die Cloud-Datenplattform abgestimmt sind

Kooperationspartner:

Stichting Wageningen Research,

University Of Surrey,

Unilever U.K. Central Resources Limited

The University Of Manchester

Agt Food And Ingredients

Eidgenoessische Technische Hochschule Zuerich

Danone Global Research & Innovation Center Bv

Rukov Jakob Lewin

Roquette Freres Sa

Deutscher Allergie- Und Asthmabund E.V.

Fc Cv

Capacity Development In Nutrition Research-Capnutra

Napiferyn Biotech Sp Zoo

Mosa Meat Bv

Verhagen Franciscus

Europa Media Szolgaltato Non Profitkozhasznu Kft,

Associacao Oceano Verde Laboratorio Colaborativo Para O

Desenvolvimento De Tecnologias E Produtos Verdes Do Oceano,

Solar Foods Oy

Viva Maris Gmbh

Foodcompanions Bv

Stichting Effost

Iris Technology Solutions, Sociedad Limitada

Fundacion Azti - Azti Fundazioa

Medical University Sofia,

Institut National Des Sciences Et Industries Du Vivant Et De

L'environnement - Agroparistech,

Institut National De Recherche Pour L'agriculture,

L'alimentation Et L'environnement,

Teagasc - Agriculture And Food Development Authority

Wageningen University

Luonnonvarakeskus

Universita Degli Studi Di Napoli Federico Ii

Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy

University College Cork - National University Of Ireland, Cork

Matis Ohf

Institut De Recerca I Tecnologia Agroalimentaries

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: DFG, 242.660 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Zoologie
Institut für Pathologie

Projektdetails:
Aposematismus ist die Assoziation zwischen einer auffälligen Warnfärbung und einem Abwehrmechanismus (z. B. Gifte) zur Vermeidung von Prädation. Die Genetik der Färbung und der Giftigkeit bei aposematischen Tieren ist noch nicht gut erforscht. In diesem Zusammenhang ist die Vielfalt der Farbmuster und der Alkaloide in der Haut, die mit Strategien zur Vermeidung von Raubtieren bei neotropischen Giftfröschen verbunden sind, eine exzellente Gelegenheit, die Konvergenz der ökologischen Anpassung zu untersuchen. Pfeilgiftfrösche unterscheiden sich in ihren Farbmustern und ihrer Toxizität zwischen den Populationen und es gibt starke Beweise dafür, dass Aposematismus adaptiv ist, wahrscheinlich angetrieben durch die Selektion von Raubtieren. Für den Erdbeerfrosch Oophaga pumilio konnten wir für Gene, die im Zusammenhang mit dem Pigment-Metabolismus stehen (z.B. Pteridingene), zeigen, dass sie zwischen Farbmorphen unterschiedlich stark exprimiert sind. Nächstes Ziel ist es, den Aufbau pigmenthaltiger Zellen (Chromatophoren), die chromatographische Charakterisierung von Farbpigmenten und Alkaloiden, Expressionsmuster von Genen, die an der Färbung und Giftigkeit beteiligt sind, für drei farbpolymorphe, neotropischer Pfeilgiftfrösche der Gattung Oophaga in Verbindung zu setzen.
Für dieses Projekt werden wir Haut- und Leberproben von acht Populationen mit entweder grüner oder roter Färbung in Panama und Costa Rica sammeln. Zusammen mit Mitarbeitern der Universidad de Costa Rica, der TiHo, der University of Cambridge und des STRI in Panama werden wir die Chromatophoren in der Haut elektronenmikroskopisch charakterisieren, die Farbpigmente und Toxine in der Haut gaschromatographisch analysieren und eine RNAseq-Analyse mit dorsaler Haut durchführen. Wir erwarten, dass die Expressionsniveaus von Genen im Pigment- (z.B. Carotinoide) und Alkaloidmetabolismus zwischen verschiedenen Farbmorphen (rot vs. grün) variieren, aber aufgrund der Konvergenz innerhalb der Farbmorphen zwischen den Arten ähnlich sind. Unsere Studie wird zu einem besseren Verständnis des Zusammenhangs zwischen Geno- und Phänotypen adaptiver Anti-Räuber-Strategien führen und die Evolution regulatorischer Mechanismen der Genexpression beleuchten.

Resultate:

Kehrt LF, Vasquez V, Mora-Machado A, Mantzana-Oikonomaki V, Ibáñez R, Rodriguez A, Pröhl H, Tamayo-Castillo G. Alkaloid profiles in red and green color morphs of Neotropical poison frogs: untangling aposematic strategies in Oophaga granulifera and O. pumilio. Scientific Reports (in revision).

 

Mantzana-Oikonomaki V, Tamayo-Castillo G, Zamora Ramirez WJ, Ibáñez R, Pröhl H, Ariel Rodríguez A (2025) Gene expression and histological differences drive color divergence in the Panamanian poison frog Oophaga vicentei. Molecular Ecology 35: e70214. doi.org/10.1111/ mec.70214

 

Méndez-Rivera M, Ramírez-Morales D, Mora-Machado A, Pröhl H, Rodríguez A, Okada T, Toyooka N, Ibáñez R, Rodríguez-Rodríguez CE, Tamayo-Castillo G (2025) Acute toxicity of skin-homologues synthethic alkaloids and frog-skin extracts: miniaturized test to evaluate toxicity with Daphnia magna. Toxicon 268: 108599. doi.org/10.1016/j.toxicon.2025.108599

 

Mantzana-Oikonomaki V, Rodríguez A, Castillo-Tamayo G, Ibáñez R, Pröhl H (2024) Predator perception of aposematic and cryptic color morphs in two Oophaga species. Ecology and Evolution, 14: e70351. https://doi.org/10.1002/ece3.70351

 

Monteiro JPC, Ibáñez R, Mantzana-Oikonomaki V, Pröhl H, Rodríguez A (2023) Genetic diversity of Oophaga vincentei (Anura: Dendrobatidae) and taxonomic position of a remarkable color morph from Panama. Salamandra 59: 347-351

Kooperationspartner:

Dr. Giselle Tamayo, UCR, Costa Rica

Dr. Beatriz Willink, UCR, Costa Rica

Dr. Nicolas Mundy, University of Cambridge, UK

Dr. Roberto Ibañéz, STRI, Panama

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: 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.

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

Drittmittelprojekt: Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz, 263.131 EUR

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

Projektdetails:
Der Eurasische Fischotter (Lutra lutra) ist eine streng geschützte Spezies, deren Populationen in Deutschland sich gebietsweise wieder erholen (Ackermann, 2013). Im 19. Jahrhundert zeigte der Fischotter noch eine annähernd flächendeckende Verbreitung in ganz Europa. Lebensraumzerstörung, Schadstoffbelastung der Gewässer und die starke Bejagung des als "Fischereischädling" angesehenen Fischotters sorgten allerdings bis in die 1970er Jahre hinein für einen starken Rückgang dieser Art. Somit galt der Fischotter in Deutschland zu diesem Zeitpunkt als nahezu ausgestorben. In Niedersachsen waren nur noch vereinzelte Vorkommen in der Südheide bekannt. Er steht daher bundesweit, auch im Land Niedersachsen, auf der Roten Liste der gefährdeten Tierarten. Durch Revitalisierungsmaßnahmen seiner Lebensräume konnte sich der Fischotter im östlichen Niedersachsen bereits wieder nahezu flächendeckend ausbreiten. Um eine möglichst realistische Übersicht über die Anzahl von Fischottern im Bereich des FFH - Gebiets "Lutter, Lachte, Aschau" zu bekommen, soll eine standardisierte Erfassung der lokalen Population vorgenommen werden. Es ist daher das Ziel, im Untersuchungsgebiet neben genauen Kartierungsmethoden ein gezieltes Monitoring durchzuführen und mithilfe von Nahrungs- und genetischen Analysen Rückschlüsse auf das Vorkommen und Nahrungsverhalten von dort vorkommenden Fischottern zu ziehen. Auch die Erfassung vorhandener Managementmaßnahmen in der Fischereiwirtschaft sowie neue Entwicklungen in diesem Bereich sind Thema der Studie.