Forschung

Drittmittelprojekt: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)/PTJ Jülich, 165.805 EUR

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

Projektdetails:
In Phase II des Vorhabens CREATE ist das Ziel des Teilprojektes der Stiftung Tierärztliche Hlochschule Hlannover weiterhin die Identifizierung und Etablierung von Indikatoren für die Gesundheit heimischer Meeressäuger, um die Einflüsse durch zunehmende anthropogene Aktivitäten auf Meeressäuger und das marine Ökosystem bewerten und frühzeitig erkennen zu können. Hierfür werden aus ca. drei Jahrzehnten vorliegende Gesundheitsdaten, sowie während der Projektlaufzeit neu erhobene Daten von heimischen Meeressäugern aus der deutschen Nord- und Ostsee analysiert. Die in Phase I gewonnenen Erkenntnisse zum räumlichen und zeitlichen Vorkommen von Bakterien und Viren, sollen in Phase II für weiterreichende Untersuchungen genutzt werden. Dabei soll eine mögliche Interaktion zwischen dem Auftreten der pathogenen Bakterien und Viren und anderen Infektionen, wie bakteriellen/viralen Koinfektionen oder einem Parasitenbefall, untersucht werden. Auch soll analysiert werden, inwiefern ein Zusammenhang zwischen den ermittelten Erkrankungs- und Todesursachen und dem Auftreten bestimmter Pathogene besteht. In diesem Zusammenhang sind Faktoren, die eine Relevanz für die gesamte Population haben von besonderem Interesse. Über den zeitlichen Verlauf der Daten kann beurteilt werden, ob es Veränderungen in der Belastung von Meeressäugern über die letzten 30 Jahre gegeben hat. Abschließend sollen die analysierten Daten auf ihre Indikatoreignung hin evaluiert werden, insbesondere im Hinblick auf anthropogene Effekte auf Meeressäugerpopulationen. Die Identifikation solcher Indikatoren würde langfristige Monitoringstrategien ermöglichen, die Entwicklung effektiver Managementmaßnahmen fördern und auch in internationale Abkommen, wie HELCOM und OSPAR, einfließen. Zudem werden die im Projekt erarbeitete Daten genutzt, um verschiedene Wissensformate für Stakeholder zu erstellen und damit die gewonnenen Erkenntnisse auch an die breite Öffentlichkeit zu vermitteln.

Kooperationspartner:

Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, Bremerhaven inklusive Helmholtz-Institut für Funktionelle Marine Biodiversität an der Universität Oldenburg

Carl von Ossietzky Universität Oldenburg

Christian-Albrechts-Universität, Kiel

GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Humboldt-Universität zu Berlin

Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde

Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie, Bremen

Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung

Leibniz-Zentrum f. Mar. Tropenforschung Bremen

Drittmittelprojekt: Bundesministerium für Bildung und Forschung über Projektträger Jülich/Forschungszentrum Jülich GmbH, Rostock, 443.773 EUR

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

Projektdetails:
Der Lebensraum mariner Säugetiere ist stark durch anthropogene Nutzungen in Nord- und Ostsee geprägt. Marine Säugetiere reagieren empfindlich auf Stressoren, wie den Schiffsverkehr, den Ausbau der Offshore-Windenergie, die Verschmutzung oder die Fischerei. Diese Aktivitäten können zu einer Degradierung des Lebensraums für Meeressäuger führen, da es häufig zu Habitatverlusten oder Zerschneidungen kommt.
Das in der ersten Phase von CoastalFutures entwickelte interdisziplinäre und skalenübergreifende End-to-End (E2E) Modellsystem wird in der zweiten Phase erweitert, um das Vorkommen mariner Säugetiere unter verschiedenen Zukunftsszenarien zu modellieren. Dieses neuartige Werkzeug bietet nun die Möglichkeit, die Auswirkungen des Klimawandels und anthropogener Aktivitäten auf Indikatorarten durch die Generierung einer virtuellen Umgebung zu untersuchen. So können in Phase II erstmals Simulationen zur Wirksamkeit verschiedener Managementmaßnahmen zum Schutz und Erhalt von Meeressäugerpopulationen durchgeführt und damit Handlungswissen zur Implementierung politischer Entscheidungen bereitgestellt werden. Mittels multifaktorieller Bewertung wird der Einfluss des Unterwasserlärms auf Seehunde infolge des Ausbaus der Offshore-Windfarmen (?-WFs) auf Populationsniveau abgeschätzt. Hierbei werden Tierbewegungsmodelle um Aspekte der Tierphysiologie erweitert, sodass Effekte auf das Energiebudget integriert werden können, während zusätzlich die Auswirkungen weiterer Stressoren und Managementmaßnahmen unter Berücksichtigung zukünftiger Klimabedingungen betrachtet werden. Zudem werden potenzielle Auswirkungen, wie die Rolle von OWFs als künstliche Riffe und die Lärmauswirkungen auf marine Säugetiere, analysiert und bewertet, um negative und positive Effekte zu erforschen. Dies wiederum führt zu einer quantitativen Einschätzung der Nahrungs und Lebensgrundlage für marine Säugetiere sowie der Belastung durch Stressoren in den Meeresschutzgebieten.

Kooperationspartner:

-Helmholtz-Zentrum Hereon, Institute of Coastal Systems - Analysis and Modeling

-Leibniz Institute for Baltic Sea Research, Warnemünde

-Technische Universität Braunschweig, Leichtweiß-Institute for Hydraulic Engineering and Water Resources

-Thünen-Institut (TI für Seefischerei, TI für Ostseefischerei)

-Leibniz Universität Hannover, Ludwig-Franzius-Institut

-Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, Bremerhaven

-Technische Universität Hamburg, Institute of River and Coastal Engineering

Assoziierte Partner:

-Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie

-Deutscher Wetterdienst

-Bundesanstalt für Wasserbau

- Bundesamt für Naturschutz

Drittmittelprojekt: Bundesministerium für Bildung und Forschung / DLR, 182.810 EUR

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

Projektdetails:
Antimikrobiellen Resistenzen sind ein weltweites Gesundheitsrisiko mit komplexen, undurchsichtigen
Übertragungswegen zwischen Menschen, Tieren und der Umwelt. Die spezielle Rolle von Wildtieren und der Umwelt in Bezug auf die Entstehung, Unterhaltung, Verbreitung und Übertragung von resistenten Bakterien und Resistenzgenen ist weitestgehend unbekannt. In dem Projekt MARRES werden resistente Bakterien von Kegelrobben und Seehunden aus der Nord- und Ostsee, sowie aus Meerwasser (Umwelt-DNA) bestimmt, um eine zielgerichtete Untersuchung dieser beiden marinen Ökosysteme durchzuführen. Hierfür werden modernste mikrobiologische Verfahren, Genom und Metagenom Sequenzierungen angewendet. Die Auswertung von bereits veröffentlichten menschlichen und tierischen Daten zu antimikrobiellen Resistenzen aus den Untersuchungsgebieten, aber auch im globalen Zusammenhang, sollen die in diesem Projekt gewonnen Ergebnisse aus einem weitestgehend unerforschten Gebiet in einen One-Health-Kontext bringen. Der Ansatz umfasst dabei drei One-Health Sektoren in marinen Ökosystemen (Umwelt-DNA, Topprädatoren, Menschen), die eine große Bedeutung im Bereich der Weltgesundheit haben. Er verspricht relevante Informationen zu Übertragungswegen von resistenten Bakterien, einschließlich Pathogenen, und Resistenzdeterminanten zwischen Menschen, Wildtieren und der Umwelt. Eine Datenbank zu Antimikrobiellen Resistenzen von Meeressäugern der Ostsee wird entsprechend den FAIR Prinzipien erstellt werden. Langfristig soll dieses Projekt den Grundstein für ein transnationales Netzwerk von Antibiotika-Resistenz-Experten und Meeresbiologen in Europa legen. Die Einführung einer harmonisierten Antibiotika-Resistenz-Überwachung im Ökosystem Meer wird bedeutend zu den Maßnahmen beitragen, die auf eine Verbesserung der Resistenzlage hinarbeiten, und damit die öffentliche Gesundheit fördern.

Kooperationspartner:

Project coordination: Prof. Dr. Christa Ewers, Institute of Hygiene and Infectious Diseases of Animals, Justus Liebig University Giessen, Germany

Dr. Iwona Pawliczka vel Pawlik, University of Gdańsk, Institute of Oceanography, Hel Marine Station, Poland

Prof. Modestas Ruzauskas, Lithuanian University of Health Sciences, Microbiology and Virology Institute, Lithuania

?ilvinas Kleiva, PhD, Lithuanian Sea Museum, Lithuania

Martin Hölzer, Robert Koch Institute, Germany

Drittmittelprojekt: DFG, 482.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Mikrobiologie Zentrum für Infektionsmedizin
Institut für Biochemie

Projektdetails:
Streptococcus suis kolonisiert häufig den oberen Respirationstrakt von Schweinen, kann aber auch schwere systemische Erkrankungen, wie Meningitis und Septikämie, verursachen. Die Pathogenese einer S. suis-Infektion sowie die Rolle der Virulenzfaktoren, vor allem des Poren-bildenden Toxins Suilysin (SLY) und der D-Alanin-D-Alanyl-Carrier-Ligase (DltA), sind nach wie vor nicht vollständig geklärt. Bislang weiß man, dass SLY verschiedene Wirtszellen durch Porenbildung schädigt und eine entzündliche Immunantwort auslöst. Die D-Alanylierung von Lipoteichonsäuren in der Zellwand durch DltA macht S. suis widerstandsfähiger gegenüber antimikrobiellen Peptiden (AMPs) und der Phagozytose durch Neutrophile.
Unser Ziel ist es, die Rolle von SLY und DltA während der Kolonisierung des porzinen Atemtraktes durch S. suis, seiner Ausbreitung über den Blutkreislauf und der Invasion des Zentralnervensystems zu klären. Dabei werden wir uns auf ihren Einfluss auf die Interaktion zwischen Monozyten/Makrophagen und Neutrophilen fokussieren. Wir stellen die Hypothese auf, dass die Wirtskompartimente die Expression von sly und dltA unterschiedlich beeinflussen und umgekehrt, dass SLY und DltA die angeborene Immunantwort des Wirtes beeinflussen, indem sie die Interaktion zwischen den Immunzellen modulieren und so zum Schutz von S. suis vor Abwehrmechanismen des Immunsystems beitragen.
Um dies zu untersuchen, werden wir komplexe Zellkultursysteme verwenden, die die drei Hauptkompartimente des Wirtes sehr genau nachbilden: eine Co-Kultur von ausdifferenzierten primären porzinen respiratorischen Epithelzellen und Alveolarmakrophagen, porzine Präzisionslungenschnitte, ein rekonstituiertes Vollblut-System und das Blut-Zerebrospinalflüssigkeit-Barriere-Modell. Diese Modelle werden mit einem S. suis Serotyp 2 Wildtyp-Stamm (wt), den isogenen Deletionsmutanten Δsly, ΔdltA und ΔdltAΔsly, sowie den entsprechenden komplementierten Mutanten infiziert.
Zunächst werden wir die sly- und dltA-Expression in den drei Kompartimenten mittels quantitativer real time-PCR und Western Blotting analysieren. Danach werden wir die Antwort der Monozyten/Makrophagen und Neutrophilen auf eine Infektion mit dem S. suis wt und den jeweiligen Mutanten untersuchen. Dabei werden wir uns auf die Bildung von Neutrophil Extracellular Traps und reaktiven Sauerstoffspezies, die Phagozytoseaktivität und die Freisetzung von bestimmten Zytokinen und AMPs konzentrieren. Zum Schluss werden wir untersuchen, wie infizierte Monozyten/Makrophagen Neutrophile, im Hinblick auf ihr Transmigrationsverhalten, ihre Phagozytoseaktivität und ihre Immunreaktion, beeinflussen und umgekehrt.
Die genauere Untersuchung der angeborenen Immunantwort auf eine Infektion mit S. suis in den drei unterschiedlichen Wirtskompartimenten wird uns ein besseres Verständnis darüber vermitteln, wie sich S. suis von einem harmlosen Kommensalen zu einem invasiven Erreger entwickeln kann und welche Rolle dabei SLY und DltA spielen.

Kooperationspartner:

Dr. Sophie Öhlmann (Institut für Bakteriologie und Mykologie, Veterinärmedizinische Fakultät, Universität Leipzig)

Drittmittelprojekt: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), 155.950 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Pathologie

Projektdetails:
Beschreibung:
Das kanine Staupevirus (CDV) ist ein hochkontagiöses Morbillivirus, welches bei Hunden und Wildkarnivoren schwere systemische und respiratorische Erkrankungen verursacht. Das angeborene Immunsystem spielt eine zentrale Rolle in der Pathogenese verschiedener viraler Atemwegserkrankungen, allerdings ist das Wissen über pulmonale Abwehrmechanismen bei Hundestaupe noch lückenhaft. Das geplante Projekt basiert auf unseren Vorarbeiten, in denen gezeigt werden konnte, dass Zellen des angeborenen Immunsystems CDV transportieren und für die Infektion des respiratorischen Epithels verantwortlich sind. Außerdem führt eine Störung antiviraler Signalwege in Immunzellen zu einer verstärkten Freisetzung des Virus aus der Lunge. Im ersten Teil des Projekts soll der polarisierende Effekt von CDV auf Immunzellen in vitro näher untersucht werden. Hierzu werden phänotypische Veränderungen und immunologische Parameter von infizierten Lungen- und Blutmakrophagen sowie die Reifung von dendritischen Zellen mittels Durchflusszytometrie und globalen Transkriptomanalysen gemessen. Außerdem werden gemischte Leukozytenkulturen sowie Migrations-, Phagozytose- und Stickstoffmonooxid-Assays zur Bestimmung von virusbedingten funktionellen Störungen durchgeführt. Im zweiten Teil wird der Einfluss der Makrophagen-Polarität und der Reifung dendritischer Zellen auf den Viruseintritt in das respiratorische Epithel und die Fähigkeit modulierter Immunzellen das Virus auf Atemwegsepithelien zu übertragen, anhand von Air-Liquid-Interface-Kulturen und Lungengewebs-Präzisionsschnitten untersucht. Darüber hinaus werden zytopathische Effekte und ultrastrukturelle Veränderungen, wie virusinduzierte Zilienpathologien und Apoptosen, sowie die Regenerationsfähigkeit von infizierten Gewebskulturen bestimmt. Die Studien werden mechanistische Einblicke in die Dysfunktion der pulmonalen angeborenen Immunität bei CDV-Infektionen und deren Auswirkungen auf die Pathogenese der Krankheit liefern. Die Ergebnisse sollen damit zur Entdeckung therapeutischer Ansätze bei respiratorischen Infektionen und zur Verhinderung der Virusübertragung auf andere Wirte beitragen.

Drittmittelprojekt: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), 155.950 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Pathologie

Projektdetails:
Beschreibung:
Das kanine Staupevirus (CDV) ist ein hochkontagiöses Morbillivirus, welches bei Hunden und Wildkarnivoren schwere systemische und respiratorische Erkrankungen verursacht. Das angeborene Immunsystem spielt eine zentrale Rolle in der Pathogenese verschiedener viraler Atemwegserkrankungen, allerdings ist das Wissen über pulmonale Abwehrmechanismen bei Hundestaupe noch lückenhaft. Das geplante Projekt basiert auf unseren Vorarbeiten, in denen gezeigt werden konnte, dass Zellen des angeborenen Immunsystems CDV transportieren und für die Infektion des respiratorischen Epithels verantwortlich sind. Außerdem führt eine Störung antiviraler Signalwege in Immunzellen zu einer verstärkten Freisetzung des Virus aus der Lunge. Im ersten Teil des Projekts soll der polarisierende Effekt von CDV auf Immunzellen in vitro näher untersucht werden. Hierzu werden phänotypische Veränderungen und immunologische Parameter von infizierten Lungen- und Blutmakrophagen sowie die Reifung von dendritischen Zellen mittels Durchflusszytometrie und globalen Transkriptomanalysen gemessen. Außerdem werden gemischte Leukozytenkulturen sowie Migrations-, Phagozytose- und Stickstoffmonooxid-Assays zur Bestimmung von virusbedingten funktionellen Störungen durchgeführt. Im zweiten Teil wird der Einfluss der Makrophagen-Polarität und der Reifung dendritischer Zellen auf den Viruseintritt in das respiratorische Epithel und die Fähigkeit modulierter Immunzellen das Virus auf Atemwegsepithelien zu übertragen, anhand von Air-Liquid-Interface-Kulturen und Lungengewebs-Präzisionsschnitten untersucht. Darüber hinaus werden zytopathische Effekte und ultrastrukturelle Veränderungen, wie virusinduzierte Zilienpathologien und Apoptosen, sowie die Regenerationsfähigkeit von infizierten Gewebskulturen bestimmt. Die Studien werden mechanistische Einblicke in die Dysfunktion der pulmonalen angeborenen Immunität bei CDV-Infektionen und deren Auswirkungen auf die Pathogenese der Krankheit liefern. Die Ergebnisse sollen damit zur Entdeckung therapeutischer Ansätze bei respiratorischen Infektionen und zur Verhinderung der Virusübertragung auf andere Wirte beitragen.

Drittmittelprojekt: Landesbetrieb für Küstenschutz, Nationalpark und Meeresschutz Schleswig-Holstein, 49.580 EUR

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

Projektdetails:
Das ITAW führt seit mehr als 30 Jahren Forschung an Meeressäugern durch und verfügt mit über 50 Mitarbeitern im Institut am Standort Büsum über ausreichend hochqualifiziertes Fachpersonal. Ziel der Wissenschaftlerlnnen ist es, die Ökologie und Physiologie der marinen Säuger zu erforschen und die Einflüsse des Menschen auf die Tiere, ihrer Gesundheit und ihren Bestand zu beurteilen.
Im Rahmen des Projektes "Monitoring von Meeressäugerfunden"" werden alle durch die Seehundjäger ausgefüllten Meldebögen digitalisiert und in eine Datenbank überführt. Diese Meldebögen werden von den schleswig-holsteinischen Seehundjägern für jeden gefundenen Meeressäuger, sowohl für kranke als auch tote Tiere, ausgefüllt und enthalten Daten zu Funddatum, Ort, Tierart und Zustand des Tieres/Kadavers. Diese Daten werden jährlich zusammengefasst und evaluiert, um Trends in Strandungszahlen für die drei heimischen Meeressäugerarten zu untersuchen und auf Ihre mögliche Ursache hin zu bewerten. Ferner werden die Daten regelmäßig mit den Daten der am ITAW untersuchten Fälle verschnitten. So wird eine umfassendere und objektivere Bewertung der Situation der heimischen marine Säugerpopulation ermöglicht. Dazu können komplexere wissenschaftliche Evaluationen als bisher vorgenommen werden und die daraus resultierenden Ergebnisse können direkt durch zuständige Behörden für die Weiterentwicklung bestehender Managementpläne genutzt werden."

Drittmittelprojekt: Volkswagenstiftung, 657.600 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tierernährung
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Eine potentiell flächendeckende Wiedervernässung der Moore zwecks Revitalisierung und CO2-Speicherung führt über die extensive Nutzung zum Anfall ligninreicher Primärbiomasse, die nicht effizient für die klassische Tierhaltung nutzbar ist. Diese Biomasse kann bisher maximal energetischen Zwecken dienen, was aber in Zukunft im Sinne einer ehrgeizigen Energiewende und Kreislaufwirtschaft nicht mehr zielführend ist. Im Rahmen diese Projektes soll die Lignozellulosestruktur der organischen Rohstoffe technisch durch Vorbehandlungen aufgebrochen werden und die dann insgesamt besser verdauliche Biomasse anschließend für eine dezentrale Insektenproduktion genutzt werden. Modellhaft sollen Standard-Insektenlarven (schwarze Soldatenfliege) und Spezialitäten (Mehlwurm, Grillen etc.) aufgezogen werden. So sollen skalierbar hochwertige Rohstoffe für die Heimtierernährung oder perspektivisch neuartige Lebensmittel produziert werden.

Kooperationspartner:

Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik e.V., Quakenbrück

Dr. Kashif ur Rehman

Drittmittelprojekt: Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz, 699.195 EUR

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

Projektdetails:
Das Rebhuhn (Perdix perdix L.) war einst in Deutschland ein häufiges, allgegenwärtiges Flugwild der Agrarlandschaften und von großer jagdlicher Bedeutung in den Niederwildrevieren. Mit der Modernisierung und Intensivierung der Landwirtschaft in Deutschland und einhergehend mit den landschaftsstrukturellen Veränderungen sind die Populationsdichten des Rebhuhns bundesweit stark gesunken, um oft mehr als 90 % in weiten Bereichen seines Verbreitungsgebietes. Die Dramatik des Rückgangs hat insbesondere in den letzten Jahrzehnten dazu geführt, dass schwerpunktmäßig Untersuchungen zur Aufklärung der Rückgangsursachen durchgeführt wurden und resultierende Erkenntnisse in entsprechende natur- und artenschutzfachliche Konzepte zum Erhalt bestehender Population, insbesondere zur Lebensraumaufwertung, und zur Wiederansiedlung eingeflossen sind.

Das Untersuchungskonzept des Projektes knüpft an das im Frühjahr 2019 von der Landesjägerschaft Niedersachsen e.V. (LJN) initiierte Projekt "Lebensraum Feldflur Niedersachsen (LVFN)"" an, das u.a. auch die Wiederansiedlung von Rebhühnern unterstützt. Das Ziel des Projektes ist es, die Auswilderungen von Rebhühnern wissenschaftlich und in einem ganzheitlichen Ansatz zu evaluieren. Die Ganzheitlichkeit soll durch die Bearbeitung verschiedener Arbeitsmodule erreicht werden, wie z.B. der Etablierung eines Monitorings mit standardisierten Erfassungsmethoden in den Auswilderungsgebieten, der Bewertung des Prädationseinflusses, den genetischen und hygienischen Aspekten bei auszuwildernden Tieren, sowie der Erfassung von Überlebens- und Reproduktionserfolgen. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse können zu einer Verbesserung der Auswilderungsmaßnahmen beitragen."

Drittmittelprojekt: DAAD, 24.705 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Zoologie

Projektdetails:
Aposematism and crypsis are contrasting antipredator strategies. In the color polymorphic Oophaga pumilio, phylogenetic analyses have shown that populations with cryptic and aposematic coloration might have evolved independently in different islands. Two other species, O. granulifera and O. vicentei also display cryptic and aposematic color morphs in geographically isolated populations. Particularly, phylogenetic analyses of the evolution of these contrasting antipredator strategies can improve our understanding on the evolution of polymorphism in aposematic species. This project aims to uncover the molecular signatures of selection present in the genes of three Oophaga species that experienced independently evolved cryptic and aposematic phenotypes. To this effect, we look forward to elucidate the phylogenetic relationships of the genus and quantify the variation in gene expression and allelic frequencies using state-of-the-art methods.

Kooperationspartner:

Dr. Evan Towney, Goethe Universität Frankfurt, Biologicum