Forschung

Drittmittelprojekt: Ministerium für Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt, Natur und Digitalisierung, Schleswig-Holstein, 121.269 EUR

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

Projektdetails:
Die Anzahl der Kegelrobben in den schleswig-holsteinischen Gewässern der Nord- und Ostsee hat in den letzten Jahren weiterhin zugenommen. Mit den zunehmenden Beständen steigt auch die Dringlichkeit, diese Meeressäuger auf ihren Gesundheitszustand hin zu untersuchen, denn es wird vermutet, daß sie auf grund ihres Wanderverhaltens eine Rolle bei der Ausbreitung von Infektionskrankheiten spielen können.
In diesem Forschungsprojekt sollen der Gesundheitszustand und die Todesursachen der Kegelrobben die in den schleswig-holsteinischen Küstengewässern sterben, untersucht werden. Es soll überprüft werden ob sich die parasitäre, virale und mikrobielle Belastung bei den Kegelrobben, insbesondere auch der zoonotischen Erreger, verändert. Hierzu sollen die Kegelrobben, die im Untersuchungszeitraum 2020 bis 2023 geborgen und zur Untersuchung an das ITAW gebracht werden, vollständig seziert werden. Es werden histologische, parasitologische, virologische und mikrobiologische Untersuchungen durchgeführt. Zudem wird ein Vergleich mit den Ergebnissen der letzten Jahre durchgeführt, um die Entwicklung des Gesundheitszustandes zu bewerten. Ferner soll die Entwicklung der Habitatnutzung und der genetischen Zusammensetzung in der Kegelrobbenpopulation erforscht und bewertet werden. Dabei sollen etwaige Veränderungen der Nutzung der Liege- und Wurfplätze ausgewertet werden. Die Daten sollen mit den Nachbarländern ausgetauscht werden. Eine besondere Rolle spielt hierbei das Trilaterale Wattenmeersekretariat (CWSS) und die Trilaterale Seehundexpertengruppe (TSEG), sowie die Seal Health Group der HELCOM für den Ostseeraum und die Marine Säuger Arbeitsgruppe von OSPAR.

Resultate:

Berichte (PDF) Totfundmonitoring von Kleinwalen und Kegelrobben in Schleswig-Holstein

https://www.schleswig-holstein.de/DE/fachinhalte/A/artenschutz/totfundmonitoring.html

Drittmittelprojekt: Drittmittelprojekt, gefördert durch Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft., 161.918 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Einige Bakterienfamilien sind in der Lage, Bakteriozine zu bilden. Es handelt sich dabei um ribosomal synthetisierte Peptide mit einer hohen antibakteriellen Aktivität. Eine Anwendung dieser Bakteriozine in der Lebensmittelproduktion kann die Haltbarkeit von Lebensmitteln verlängern und einen Eintrag pathogener Keime in die Lebensmittelkette verhindern. Bakteriozine haben die günstige Eigenschaft, dass sie die sensorischen Eigenschaften der behandelten Lebensmittel nicht beeinflussen. Als eine wichtige und innovative Strategie zur Reduktion mikrobieller Kontaminationen auf Geflügel- und Schweinefleisch sollen Bakteriozine hergestellt, charakterisiert und auf ihre Effektivität gegenüber Campylobacter spp., Salmonella enterica und E. coli untersucht werden.

Drittmittelprojekt: Bundesministerium für Bildung und Forschung, Projektträger DLR, 217.069 EUR

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

Projektdetails:
In den letzten Jahren wurden neben Arboviren, die eine ernsthafte Bedrohung für die öffentliche Gesundheit darstellen, eng verwandte Viren aus der gleichen Virusfamilie beschrieben, welche durch ihre Insektenspezifität als nicht-humanpathogen oder wirbeltierpathogen angesehen werden. Diese Apathogenität gegenüber Mensch und Wirbeltier macht die insektenspezifischen Viren zu einem interessanten Modell für Arboviren, deren Evolution und Wechselwirkung mit Vektoren. Insektenviren haben weiterhin das Potential Arbovirus-Übertragungen zu hemmen und so direkt zu einer Verbesserung der öffentlichen Gesundheit beizutragen. In dieser Studie soll eine interdisziplinäre Herangehensweise, bestehend aus virologischer, verhaltensbiologischer und ökologischer Sicht, einen Fortschritt in der Vektorkontrolle erzielen. Hierbei soll die Interaktion von Culex pipiens molestus Mücken mit Insektenviren und insektiziden Wirkstoffen näher erforscht und die Anwendbarkeit einer solchen trilateralen Interaktion in der integrierten Stechmückenbekämpfung untersucht werden.

Resultate:

Heinig-Hartberger, M.; Hellhammer, F.; Zöller, D.D.J.A.; Dornbusch, S.; Bergmann, S.; Vocadlova, K.; Junglen, S.; Stern, M.; Lee, K.-Z.; Becker, S.C. (2023) Culex Y Virus: A Native Virus of Culex Species Characterized In Vivo. Viruses 15: 235. https://doi.org/10.3390/v15010235

https://doi.org/10.3390/v15010235

Kooperationspartner:

Dr. Kwang-Zin Lee, Frauenhofer IME

Drittmittelprojekt: Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU), 145.203 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tierernährung

Projektdetails:
Eine große Herausforderung für die heimische Tierproduktion ist eine immer weitergehende Reduktion der damit einhergehenden unerwünschten Umwelteffekte. Diese gilt insbesondere bezüglich des P-Eintrags durch Düngung / Gülle in die natürliche Umwelt und der daraus resultierenden potenziellen Eutrophierung der Grund- und Oberflächenwässer. Deshalb ist bei der Nutztierfütterung eine gerade noch bedarfsdeckende P-Versorgung anzustreben, da jeder P-Überschuss im Tierfutter über die Gülle in die natürliche Umwelt eingetragen wird. Vor diesem Hintergrund stellt ein bedarfsgerechter P-Gehalt in einem bestimmten Futtermittel ein neues "Qualitätsmerkmal" dar, auf das hin die heute angebotenen Mischfutter optimiert werden.
Für eine entsprechende P-Optimierung im Tierfutter durch eine P-Abtrennung und/oder Umwandlung in tierverfügbare P-Formen wird hier exemplarisch die Kleie als ein "klassisches" Futtermittel (1,5 Mt/a in Deutschland) untersucht. Dazu sollen mithilfe unterschiedlicher biokatalytischer und/oder mechanisch-chemischer Verfahren technisch darstellbare Prozesse für die Futtermittel-Konditionierung entwickelt und diese im Rahmen integrierter Bioraffinerie-Gesamtkonzepte technisch sowie ökonomisch und ökologisch bewertet werden.

Kooperationspartner:

Institut für Technische Biokatalyse der TUHH,

Institut für Biotechnologie der RWTH,

sowie mehrere assoziierte Partner aus der Industrie

Drittmittelprojekt: Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie, BSH , 160.000 EUR

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

Projektdetails:
Ziel des gemeinsamen Forschungsprojektes ist die wissenschaftliche Begleitung und Unterstützung bei der weiterführenden Operationalisierung des Fachinformationsnetzwerks für Umweltprüfungen des BSH, MARLIN-Marine Life Investigator, in Bezug auf das Schutzgut "Schweinswal".
Dabei werden in drei Arbeitspaketen (FP1-3) die Qualitätssicherung von Daten aus Umweltverträglichkeitsstudien (FP1), Auswertungen aus dem Fachinformationsnetzwerk MARLIN (FP2) sowie die Wissensgenerierung und der -transfer im Rahmen der ersten operativen Nutzung von MARLIN (FP3) im Fokus stehen.

FP1, Wissenschaftliche Entwicklung von Kriterien für die Qualitätssicherung von Daten aus Umweltverträglichkeitsstudien (UVS):
Ziel dieses ersten Forschungspaketes ist ein einheitliches Qualitätsniveau der unterschiedlichen Datenquellen, um Auswertungen im Rahmen von Fallstudien durchführen zu können. Die aus den UVS in das Fachinformationsnetzwerk MARLIN einfließenden Daten sollen zukünftig automatisch durch vom ITAW begutachtete und weiterentwickelte entwickelnde Prüfroutinen vom System überprüft werden.

FP2, Wissenschaftliche Entwicklung von Kriterien für die Auswertungen von Daten aus den unterschiedlichen Erfassungsmethoden der UVS:
Seit 2002 werden im Rahmen des Standarduntersuchungskonzepts (StUK) des BSH die Auswirkungen von Offshore-Windenergieanlagen auf die Meeresumwelt untersucht. Bei den Erfassungen zum Schutzgut "Schweinswal" wurden in den UVS unterschiedliche Methoden eingesetzt: schiffsbasierte und flugzeugbasierte (Observer- und Digitalflüge) Erfassungen. In FP2 sollen Kriterien für die wissenschaftlichen Auswertungen mittels Daten aus diesen unterschiedlichen Methoden und anschließend über Forschungstools Elemente für neue Anforderungen entwickelt werden.

FP3, Evaluierung Standarduntersuchungskonzept (StUK) sowie Fallstudie zur Überprüfung der qualitätsgeprüften Daten:
In FP3 soll eine wissenschaftliche Überprüfung des aktuellen Untersuchungsumfangs, der Methoden und des Designs nach StUK4 im Hinblick auf den Schweinswal durchgeführt werden. Darüber hinaus sollen die qualitätsgeprüften Daten aus FP1 und FP2 in einer Fallstudie mit weiteren Geodaten anwenderfreundlich verknüpft werden.

Drittmittelprojekt: Landesmittel und Mittel der Europäischen Union aus dem Europäischen Landwirtschaftsfond für die Entwicklung des ländlichen Raums (ELER) im Rahmen des Programms zur Förderung der Entwicklung im ländlichen Raum Niedersachsen und Bremen 2014 bis 2020, 49.319 EUR

Kliniken/Institute:
Klinik für Rinder
Klinik für Rinder

Projektdetails:
Klauen- und Gliedmaßenprobleme zählen zu einer der häufigsten Abgangsursachen bei Milchkühen und stellen damit ein zentrales Problem in Milchviehherden dar. Neben frühzeitigen Tierabgängen als negatives Resultat von Klauen- und Gliedmaßenerkrankungen stellt bereits das Lahmheitsauf-kommen in Milchviehbeständen ein großes Problem dar. Die Lahmheit ist ein Zeichen starker Schmerzen, weshalb die Kuh eine Schonhaltung einnimmt. Die empfundenen Schmerzen verursachen dem Tier Stress, es fühlt sich extrem unwohl, verändert sein Sauf-, Fress- und Liegeverhalten, was wiederum zu Stoffwechsel-, Fruchtbarkeits- und weiteren Gesundheitsproblemen führt. Dem Tierschutzgesetz folgend sind unnötige Schmerzen, Leiden und Schäden von Tieren fern zu halten.
Ziel dieser Untersuchungen ist es, die Korrelation zwischen Fettpolster der Klaue, Rückenfettdicke, Stoffwechsellage, Laktationsstadium und allgemeinem Gesundheitsstatus innerhalb eines Lebenszyklus einer Kuh zu identifizieren.

Kooperationspartner:

Landwirtschaftliches Bildungszentrum Echem der Landwirtschaftskammer Niedersachsen (LBZ Echem)

Ludwig-Maximilians-Universität München, Tierärztliche Fakultät, Lehrstuhl für Anatomie, Histologie und Embryologie (LMU München), vertreten durch Herrn Prof. Dr. Johann Maierl

Lünehöfe KG, Echem, vertreten durch Herrn Tim Philipp Junge

Agrarproduktion Breitenworbis GmbH & Co KG, vertreten durch Herr Wilfried Sondermann

Praxisbetrieb (Futterbaubetrieb) des Kompetenzzentrum Klaue des LBZ Echem, vertreten durch Herrn Lars Schulz

Drittmittelprojekt: DFG STE 1428/5-2, 191.719 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Physiologie und Zellbiologie

Projektdetails:
Stechmücken und andere Arthropoden übertragen eine große Zahl human- und tierpathogener Viren (Arboviren). Viele dieser Viren führen in Säugerwirten zu neurologischen Infektionen oder zu einem Abort bei trächtigen Tieren. In Insekten sind jedoch keine Symptome nach Infektion mit diesen Viren beschrieben. Es ist jedoch bekannt, dass das Immunsystem von Insekten essenziell ist um infizierte Insekten am Leben und damit auch Fortpflanzungs- und Reproduktionsfähig zu erhalten. Das Immunsystem von Insekten bekämpft diese Infektionen hauptsächlich mit einem als RNA Interferenz (RNAi) bekannten Mechanismus. Der RNAi Mechanismus wird durch die Bindung von doppelsträngiger RNA (dsRNA) an Dicer- 2 und die nachfolgende Prozessierung der dsRNA in siRNA durch die RNAseIII-Funktion von Dicer-2 initiiert. Anschließen wir virale RNA mithilfe dieser siRNAs und dem RNA-induced silencing complex (RISC) und dem Argnoute2 (Ago2) Protein abgebaut. Ein weiterer RNAi Mechanismus, der piRNA Signalweg, ist vor allem in den Keimzellen von Insekten wichtig um die Translokation von Transposon Elementen zu unterbinden und damit die genetische Integrität der Nachkommen zu erhalten. In den letzten Jahren wurden auch piRNA mit Arbovirus Sequenzen in infizierten Mücken und Drosophila beschrieben, was die Frage nach deren Bedeutung für die Immunabwehr aufwirft. Hierbei liegt ein besonderes Augenmerk auf der Infektion von Keimzellen da die Infektion von Keimzellen und die Weitergabe von Arboviren über die Nachkommen ein wichtiger Bestandteil des natürlichen Infektionszyklus vieler Arboviren darstellt. Dies ist vor allem vor dem Hintergrund der schwerwiegenden Fruchtschädigung in Säugern durch die gleichen Viren interessant. Neben der Infektion von Keimzellen liegt ein Focus auch auf dem Einfluss arboviraler Infektion auf Verhaltensweisen von Insekten, insbesondere der Wirtsfindung und der Blutmahlzeit. Beide Vorgänge sind essenziell für den natürlichen Infektionszyklus von Arboviren. Einige Studien zeigen nun, dass z. B. LaCrosse Viren auch in Stechmücken der Gattung Aedes zu erhöhter Stichfrequenz führen und Zika Viren die neuronale Aktivität in diesen Mücken erhöhen. Um den die Infektion der Keimzellen und der Änderung von Verhaltensweisen in Insekten näher zu untersuchen, nutzen wir in dem vorgeschlagenen Projekt unsere Infektionsmodel für Rifttal Fieber Virus in Aedes und Culex Stechmücken sowie das Drosophila melanogaster Modell. Mithilfe dieser Infektionsmodelle werden wir durch von RNA Sequenzierung, Verhaltenstests und Elektroantennogrammen die Infektionsphänotypen im Zentralen Nervensystem und dem Reproduktionstrakt von Insekten charakterisieren und auch die Rolle antiviraler RNAi Mechanismen bei der Ausprägung dieser Phänotypen untersuchen.

Resultate:

Bergmann S, Gerhards JP, Schmitz A, Becker SC, Stern M (2021) NO synthesis in immune-challenged locust hemocytes and potential signaling to the CNS. Insects 12(10) 951. https://doi.org/10.3390/insects12100951

 

Bergmann S, Bohn MC, Dornbusch S, Becker SC, Stern M (2023) Influence of RVFV infection on olfactory perception and behavior in Drosophila melanogaster. Pathogens 12: 558. https://doi.org/10.3390/pathogens12040558

 

Bergmann S, Graf E, Hoffmann P, Becker SC, Stern M (2024) Localization of nitric oxide producing hemocytes in Aedes and Culex mosquitoes infected with bacteria. Cell Tissue Res 395: 313-326. https://doi.org/10.1007/s00441-024-03862-1

 

Dornbusch S, Reuter M, Parry RH, Stern M, Becker SC, Schnettler E (2024) Dicer 2 mutations in Aedes aegypti cells lead to a diminished antiviral function against Rift Valley Fever virus and Bunyamwera virus infection. J Gen Virol 105: 002046. doi.org/10.1099/jgv.0.002046

https://doi.org/10.3390/pathogens12040558

Kliniken/Institute:
Klinik für Heimtiere Reptilien und Vögel

Projektdetails:
Gliedmaßenfrakturen stellen einen Großteil der orthopädischen Erkrankungen bei Kaninchen dar. Die Arbeit soll die verschiedenen Frakturtypen- und lokalisationen vergleichend analysieren und die Diagnostikverfahren untersuchen. Weiterhin sollen die Spätfolgen der Frakturpatienten systematisch, sowohl klinisch als auch mit bildgebenden Verfahren, untersucht werden um Rückschlüsse auf gewählte Therapieoptionen ziehen zu können.

Kooperationspartner:

Multicenterstudie, FU Berlin, Vetsuisse Uni Zurich

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

Projektdetails:
Mehrere Studien, darunter auch die unserer Arbeitsgruppe, haben gezeigt, dass bestimmte Entzündungsmediatoren, darunter neutrophile extrazelluläre DNA-Netze (NETs) und DNase-Aktivität, während und nach einem Schlaganfall von Bedeutung sein können. Daher analysieren wir Humankohorten, um neue Erkenntnisse zu diesem Forschungsthema zu gewinnen.

Resultate:

Grosse GM, Blume N, Abu-Fares O, Götz F, Ernst J, Leotescu A, Gabriel MM, van Gemmeren T, Worthmann H, Lichtinghagen R, Imker R, Falk CS, Weissenborn K, Schuppner R, de Buhr N. 2022. Endogenous Deoxyribonuclease Activity and Cell-Free Deoxyribonucleic Acid in Acute Ischemic Stroke: A Cohort Study. Stroke 53.

Kooperationspartner:

Cerebrovascular Research Group (Head: Prof. Dr. Karin Weissenborn), Dept. of Neurology, MHH: Dr. Ramona Schuppner & Dr. Gerrit M. Grosse, Dr. Maria Gabriel, PD Dr. Hans Worthmann

Drittmittelprojekt: DFG, 335.000 EUR

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

Projektdetails:
Die rezidivierende Uveitis des Pferdes (ERU) ist die wichtigste Augenerkrankung bei Pferden, aber die genaue Pathogenese ist noch nicht vollständig geklärt. Darüber hinaus tritt die rezidivierende Uveitis auch beim Menschen sowie bei fast allen domestizierten Tieren auf. Da bei erkrankten Pferden autoreaktive Antikörper nachgewiesen werden können, wird die klassische ERU als Autoimmunerkrankung angesehen. Die klassische Form der ERU ist durch eine akute serofibrinöse und plasmazelluläre Entzündung des Ziliarkörpers, der Iris, der Choroidea und anderer Augenstrukturen gekennzeichnet. Die Krankheit geht häufig in eine chronische Form mit wiederkehrenden intervallischen Schüben über. Die Schübe führen zu einer fortschreitenden Zerstörung der intraokularen Strukturen und schließlich zur Erblindung.
Neben Autoimmunprozessen werden Leptospira-Infektionen als Ursache für ERU bei Menschen, Pferden, Hunden und Rindern diskutiert. Bei über 60 % der an ERU erkrankten Pferde wurde Leptospira interrogans im VBF mittels PCR oder mikroskopischem Agglutinationstest (MAT) nachgewiesen. Auch die mikrobiologische Kultur von Leptospira interrogans aus VBF wurde in weiteren Studien nachgewiesen. Dennoch wird die Rolle des Erregers in der Pathogenese der ERU weiterhin kontrovers diskutiert. Da das Auge als eines der immunprivilegierten Kompartimente im Körper durch spezielle Barrieren geschützt ist, ist die Einwanderung von schützenden Immunzellen in das Auge stark reguliert. Eine Schädigung der Blut-Retina-Schranke ist ein typisches pathologisches Merkmal der ERU und führt oft zu einer großen Anzahl von einwandernden Immunzellen ins Auge. Es stellt sich die Frage, ob die Barriere durch infektiöse Erreger wie Leptospira gestört wird, oder ob die Infektion eine Folge der immunvermittelten Pathogenese der ERU ist. Diese Fragen sind noch nicht vollständig geklärt. Unabhängig vom Nachweis von Leptospira bei ERU-erkrankten Pferden scheint die Pathogenese der ERU jedoch eine hochkomplexe, veränderte Immunreaktion des Auges zu sein. Interessanterweise findet sich bei ERU-Patienten in einigen Populationen auch eine Anhäufung verschiedener Leukozytenpopulationen wie Granulozyten, die histologisch in der Netzhaut nachgewiesen wurden. Allerdings ist insbesondere die Rolle der neutrophilen Granulozyten bei ERU noch unklar und steht im Mittelpunkt dieses Projekts.

Resultate:

Neutrophil Extracellular Traps in the Pathogenesis of Equine Recurrent Uveitis (ERU).

Fingerhut L, Ohnesorge B, von Borstel M, Schumski A, Strutzberg-Minder K, Mörgelin M, Deeg CA, Haagsman HP, Beineke A, von Köckritz-Blickwede M, de Buhr N.

Cells. 2019 Nov 27;8(12). pii: E1528. doi: 10.3390/cells8121528.

 

Fingerhut L, Dolz G, de Buhr N. 2020. What Is the Evolutionary Fingerprint in Neutrophil Granulocytes? Int J Mol Sci 21:1-37.

 

Fingerhut L, Yücel L, Struzberg-Minder K, von Köckritz-Blickwede M, Ohnesorge B, de Buhr N. 2022. Ex Vivo and In Vitro Analysis Identify a Detrimental Impact of Neutrophil Extracellular Traps on Eye Structures in Equine Recurrent Uveitis. Front Immunol 13:1-20.

Kooperationspartner:

Prof. Dr. Cornelia Deeg, Philipps Universität Marburg, FB Medizin, Experimentelle Ophthalmologie, Marburg

Prof. Dr. Andreas Beineke, Institute for Pathology, TiHo

Dr. Katrin Strutzberg-Minder, IVD, Hannover, Germany

Prof. Dr. Henk Haagsman, Department of Infectious Diseases & Immunology, Division Molecular Host Defence, Faculty of Veterinary Medicine, Utrecht University, Netherlands