Forschung

Drittmittelprojekt: BMBF, 95.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Virologie
Institut für Pathologie

Projektdetails:
Das MERS-CoV (Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus) ist die Ursache einer schweren und oft auch tödlich verlaufenden Atemwegserkrankung beim Menschen. Da das Virus natürlicherweise im Dromedar zirkuliert, welches vor allem auf der Arabischen Halbinsel ein sehr bedeutsames Nutztier mit engen Kontakt zum Menschen ist, stellt das Virus eine große Herausforderung als zoonotisches Pathogen dar. Dromedare scheiden das Virus in großen Mengen mit Ex- und Sekreten aus, sodass eine Übertragung auf den Menschen sehr produktiv ist, wohingegen die Mensch-zu-Mensch-Übertragung weniger epidemiologisch bedeutsam ist.
Um die derartige Infektionskette zu unterbrechen und um den Menschen vor einer Infektion zu schützen, ist es demnach von Bedeutung, die Virusausscheidung des natürlichen Virusreservoirs und damit des Dromedars zu verhindern. Die hierbei vielversprechendste Methode scheint die wirksame Vakzinierung des Dromedars als natürlicher Viruswirt zu sein.
Bei dem zu untersuchenden Impfstoff handelt es sich um MVA-MERS-S. Hierbei wird das Gen des S Proteins von MERS-CoV in das Genom von MVA (Modifiziertes Vaccinia Virus Ankara) eingebaut, sodass dieses replikationsdefiziente und als sicher getestetes Vektorvirus das MERS CoV S Protein exprimiert und so voraussichtlich zu einer Immunität des Dromedars gegen MERS CoV führt.
Das Ziel des Projektes besteht darin, die Immunogenität und protektive Wirksamkeit des Impfstoffes im Dromedar zu überprüfen. Dabei wird die bestwirksamste Applikationsroute des Impfstoffes ermittelt, das Level und die Langlebigkeit der Immunantworten (inklusive T Zellen), welche aufgrund der Vakzinierung induziert werden, charakterisiert und letztlich die Fähigkeit des Impfstoffes eine Virusausscheidung zu verhindern, untersucht.

Drittmittelprojekt: Drittmittelprojekt, gefördert durch die Fritz-Ahrberg-Stiftung., 46.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Die Reduktion des Kochsalzgehaltes ist ein vieldiskutiertes Thema der letzten Jahre, dem die Industrie Rechnung tragen muss, beispielweise durch eine ausschließliche Reduktion oder auch den Austausch mit anderen Substanzen wie Kalium- oder Magnesiumchlorid. Neben den für Konsumierende hauptsächlich wahrnehmbaren sensorischen Eigenschaften spielen dabei allerdings auch technologische und mikrobiologische Parameter eine Rolle. Ziel dieser Studie ist es daher, sowohl unter Reduktion von Natriumchlorid als auch unter Zusatz von Kalium- und Magnesiumchlorid Rohwürste und Kochpökelwaren herzustellen und sowohl die sensorischen, als auch die anderen oben genannten Parameter zu analysieren. Es soll dargestellt werden, welche (minimalen) Konzentrationen von Kochsalz bzw. möglicher Kochsalzersatzstoffe eingesetzt werden können, um in Hinblick auf Lebensmittelqualität und insbesondere auch Sicherheit für Konsumierende akzeptable Produkte zu produzieren.

Drittmittelprojekt: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), Bonn plus ein Doktorandenstipendium (HGNI, 1 Jahr, je 1300 €), 75.850 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Biochemie

Projektdetails:
CoVid-19 is characterized by infection of the airways by SARS-CoV-2. Apart from the respiratory tract, other organs are also involved, e.g. the intestinal tract. The importance of the intestinal infection is increasingly recognized. In a large proportion of pediatric patients, virus was detected in rectal swabs and virus shedding from the intestine was found even when oral swabs had become negative. Therefore, prolonged virus shedding and fecal-oral transmission have to be considered. This notion is supported by detection of the virus in wastewater.
The aim of this short project is to apply intestinal cell cultures to characterize the infection of differentiated intestinal epithelial cells by SARS-CoV-2 and thereafter intestinal orgranoids.
This in vitro infection approach will target the following aims:
1. Characterization of the replication efficiency of SARS-CoV-2 (virus yield, virus exit, virus entry, apical, basolateral).
2. Localization of the cellular receptor(s) in human intestinal Caco-2 cells
3. Investigation of the trafficking of the cellular receptor(s), determination and subsequent modulation of their mode of interaction with membrane microdomains (lipid rafts, LRs)
4. Effects of glycosylation modulators on the spike glycoprotein and its interaction with intestinal cells
5. Implication of virus infection on the trafficking and function of crucial enzymes of the intestinal physiology (APN, SI, LPH, DPP4).
This project will provide substantial information on the replication of SARS-CoV-2 in intestinal epithelial cells, evaluate its effects on the intestinal function and provide solid hypotheses on the molecular and biochemical basis for the symptoms elicited by SARS-CoV-2 infections. These hypotheses can be then examined at a later stage in intestinal organoids. Further, unravelling the biosynthetic pathway, glycosylation pattern and mode of interaction of the SARS-CoV-2 receptors and its modulation could constitute exquisite targets for potential therapy.

Kliniken/Institute:
Reproduktionsmedizinische Einheit der Kliniken
Klinik für Pferde

Projektdetails:
Ziel des Projektes ist das Vorkommen von Anti-Sperma-Antikörpern und Leukozyten im Samen einer Population von Warmblutzuchthengsten zu untersuchen. Weiterhin sollen die Auswirkungen von Anti-Sperma-Antikörpern und Leukozyten auf die Spermaqualität der betroffenen Hengste und die Entwicklung belegungsinduzierter Entzündungsreaktionen bei Stuten erforscht werden.

Kooperationspartner:

Niedersächsisches Landgestüt Celle

Kliniken/Institute:
Reproduktionsmedizinische Einheit der Kliniken
Klinik für Pferde

Projektdetails:
Ziel des Projekts ist die Ozonbegasung als alternative Behandlungsmethode zur herkömmlichen Antibiotikatherapie der bakteriellen Endometritis bei der Stute zu untersuchen. Bei festgestellter Eignung könnte die Etablierung dieser Therapiemethode den Antibiotikaeinsatz in der Fortpflanzungsmedizin beim Pferd senken.

Kooperationspartner:

Pferdeklinik Mühlen

Institut für Veterinär-Pathologie, Universität Leipzig

Drittmittelprojekt: Stiftung Naturschutz Schleswig-Holstein Eschenbrook 4 24113 Molfsee Behörde für Umwelt, Klima, Energie und Agrarwirtschaft (BUKEA) Neuenfelder Straße 19 21109 Hamburg Ministerium für Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt, Natur und Digitalisierung des Landes Schleswig-Holstein (MELUND) Mercatorstr. 3 24106 Kiel, 156.504 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tierernährung

Projektdetails:
Artenreiche Weiden enthalten natürlicherweise potenziell toxische Pflanzen wie das Jakobs-Kreuzkraut (JKK, Senecio jacobaea L.). Dessen Pyrrolizidinalkaloide (PAs) stellen ein potenzielles Risiko für Nutztiere dar. Die Kontrolle und das Management von JKK kann daher eine wichtige Aufgabe sein, insbesondere auf Grünlandflächen, deren Aufwuchs als Tierfutter genutzt werden soll. Es gibt mehrere Möglichkeiten, das JKK zu bekämpfen. Dabei ist ein gutes Grünlandmanagement mit dem Ziel, eine lückenlose und konkurrenzfähige Grasnarbe zu erreichen, der beste Schutz gegen JKK. Da dieses Ziel kaum landesweit erreichbar und aus ökologischer Sicht auch nicht erwünscht ist, werden andere Bekämpfungsmechanismen eingesetzt wie z. B. die mechanische oder manuelle Entfernung, die chemische Bekämpfung sowie die biologische Bekämpfung durch Insekten wie den Jakobs-Kreuzkrautbär (Tyria jacobaeae), den Jakobs-Kreuzkrautflohkäfer (Longitarsus jacobaeae) und die Jakobs-Kreuzkrautblumenfliege (Pegohylemyia seneciella). Der Einsatz von Herbiziden sowie der Umbruch der betreffenden Flächen sind ebenfalls wirksame Bekämpfungsmaßnahmen, führen aber schlagartig zu einem weitgehenden Verlust an Artenvielfalt. Daher ist auch ein an-gemessenes Grünlandmanagement, etwa das Vermeiden einer Überweidung oder eine Narbenpflege, unerlässlich.
Eine weitere Option zur Reduktion des JKK sind Schafe. Diese Tierart scheint aufgrund der hohen Entgiftungskapazität durch verschiedene Organe und hepatischen mikrosomalen Enzymaktivität, welche die Hydrolyse von Senecio-PAs umfassend katalysiert, weniger empfindlich oder gar immun gegen PAs zu sein. Da es hierzulande keine Daten aus der Praxis gibt, die zeigen, ob Schafe JKK reduzieren können oder nicht, haben wir im Rahmen einer zweijährigen Feldstudie das Fressverhalten von Schafen und dessen Auswirkungen auf die Vegetation und die Tiergesundheit auf JKK-dominierten Weiden untersucht.

Resultate:

In einer über zwei Jahre angelegten Feldstudie mit 70 Schafen auf einer JKK-reichen Weide wurde dokumentiert, in welchem Umfang Schafe das JKK freiwillig fressen und welche Auswirkungen die Aufnahme des JKK auf die Vegetation und die Tiergesund-heit hat. Die Studie wurde über zwei Weidesaisons (Mai bis Oktober 2020 und 2021) auf einer 5,25 ha großen Weidefläche im Naturschutzgebiet "Stellmoorer Tunneltal" in Hamburg durchgeführt. Die Gesamtfläche wurde in neun gleichgroße Teilflächen unter-teilt, auf denen jeweils neun Dauerflächen (sechs Verbissplots und drei Botanikplots) eingerichtet wurden. Auf den Verbissplots wurde im Zweiwochenrhythmus das Fressverhalten der Schafe sowie die Aufnahme der JKK-Biomasse durch Zählen (zeitweise auch Schätzen der verbliebenen Biomasse) aufgenommener Blätter, Blütenknospen, Triebe und Stängel dokumentiert. Auf den Botanikplots wurden im sechswöchigen Rhythmus Vegetationsaufnahmen durchgeführt, Blühhorizonte abgeschätzt und die Ertragsanteile der Gräser, Kräuter und des JKK ermittelt. Proben von Vegetation und JKK für das Labor dienten dazu, die Futtermittelqualität (Faser-, Protein- und Zuckergehalt) analytisch zu bestimmen. Einmal pro Weidesaison erfolgte eine Analyse der Makro- und Mikroelemente im Aufwuchs. Zu Projektbeginn wurden sieben zufällig ausgewählte Schafe als Kontrollgruppe geschlachtet und die übrigen 63 Tiere auf die Versuchsfläche gebracht. Alle sechs Wochen wurden weitere sieben zufällig ausgewählte Tiere geschlachtet. Am Ende der ersten Weidesaison wurden die verbliebenen 35 Schafe von der Versuchsfläche auf eine JKK-freie Winterweide gebracht. Zu Beginn der zweiten Weidesaison wurde wiederum eine Kontrollgruppe von sieben Tieren geschlachtet und die Beweidung der Versuchsfläche mit den verbleibenden 28 Schafen fortgesetzt. Parallel zu jeder Tierentnahme wurde die Projektfläche um eine Teilfläche verkleinert, um eine konstante Besatzdichte von 12 Schafen/ha zu erhalten. Bei jeder Schlachtung wurden Blut- und Lebergewebeproben entnommen. Im Blut wurden hämatologische Parameter und die Enzymaktivitäten, im Lebergewebe der Kupfergehalt bestimmt. Das Lebergewebe wurde zusätzlich histopa-thologisch untersucht. Die Schafe wurden während der gesamten Versuchsdauer täglich kontrolliert und wöchentlich einem tierärztlichen Check-up unterzogen.

Die Ergebnisse zeigen, dass die Schafe kontinuierlich erhebliche Mengen an frischem JKK aufnahmen, obschon auf der Weide zu jeder Zeit ein ausreichendes Alternativangebot vorhanden war: Der Ertragsanteil anderer Kräuter und Gräser lag in beiden Jahren über dem des JKK, und den Tieren stand zusätzlich durchgehend eine Raufe mit JKK-freiem Heu ad libitum zur Verfügung. Die aufgenommene JKK-Menge korrelierte positiv mit der vom JKK gebildeten Biomasse und dessen Zuckergehalt. Zucker ist offenbar die entscheidende Variable für die Attraktivität des JKK; im zweiten Jahr wurde diese möglicherweise durch einen erhöhten Proteingehalt verstärkt. Insbesondere im Hochsommer, wenn der übrige Weideaufwuchs trocken wurde, erwies sich das JKK als nähr-stoffreiches und wertvolles Futtermittel für die Schafe.

Trotz der intensiven und kontinuierlichen JKK-Aufnahme wurden keine gesundheitlichen Auswirkungen festgestellt. Das Verhalten und die Körperkonstitution der Schafe blieben unabhängig von der Dauer der JKK-Exposition unverändert, und der Körper-konditionsindex (Body Condition Score, BCS) blieb während des Versuchsverlauf im Idealbereich und lag zum Versuchsende sogar an der oberen Grenze. Insbesondere zeigten die Schafe keine der in der Literatur beschriebenen typischen Anzeichen einer PA-Intoxikation wie z. B. das sinusoidale Obstruktionssyndrom (SOS), bei dem sich kleine Zweige der Lebervenen verschließen und zu Aszites, Ödemen, reduzierter Urinabgabe und schließlich auch zur Leberzirrhose und dem Tod führen können (2), oder andere typische Symptome wie akutes Leberversagen, Anorexie, Depression oder Ikterus. Auch für eine Photosensibilisierung, die als klassisches Symptom einer PA-Vergiftung bei Weidetieren gilt, fanden sich keine Anzeichen, obgleich bewusst weiße und entsprechend sensible Schafe für den Versuch ausgewählt wurden.

Die Schafbeweidung führte in beiden Jahren zu einer erheblichen Reduzierung des durchschnittlichen JKK-Ertragsanteils auf der Grünlandfläche: von rund 48 % auf 10 % in der ersten Weidesaison und von rund 37 % auf 7 % in der zweiten. Zudem reduzierte der kontinuierliche Verbiss des JKK die Ausbildung von Blüten und damit Früchten. Der Ertragsanteil der anderen Kräuter nahm hingegen vom ersten zum zweiten Versuchsjahr zu. Grundsätzlich könnte eine Beweidung mit Schafen auch aus ökologischer Sicht geeignet sein, JKK-Bestände auf Grünlandflächen zu regulieren, ohne einen negativen Einfluss auf die anderen krautigen Arten befürchten zu müssen. Der hier beschriebene Weideversuch ist somit aus tiergesundheitlicher und naturschutzfachlicher Sicht als vielversprechender Anfang zu werten. In weiteren Studien sollten die Auswirkungen einer längerfristigen und intensiveren Beweidung auf Tiergesundheit und Grasnarbe untersucht werden, um Tierhaltern eine praxistaugliche und umweltfreundliche Lösung für die unerwünschte Ausbreitung von JKK auf Wirtschaftsgrünland anbieten zu können. Aktuell gibt es noch offene Fragen zur Fertilität und zur möglichen Anreicherung von PAs oder deren Metaboliten im tierischen Gewebe. Weitere Studien sollten zudem andere Schafrassen und Standorte mit anderen naturräumlichen Ausstattungen umfassen.

Kooperationspartner:

Universität Hamburg

Abteilung Angewandte Pflanzenökologie

Ohnhorststr. 18

22609 Hamburg

Dr. Aiko Huckauf

Stiftung Naturschutz Schleswig-Holstein

Eschenbrook 4

24113 Molfsee

Drittmittelprojekt: BMBF, 261.911 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Biochemie

Projektdetails:
Inflammation und assoziierte Lungenschädigung, wie z. B. das acute respiratory distress syndrome (ARDS) sind wesentliche Ursachen für Morbidität und Mortalität in COVID-19. Der Nrf2 Transkriptionsfaktor aktiviert ein umfassendes zellschützendes und entzündungshemmendes Programm. Aus Mausmodellen ist bekannt, dass pharmakologische Aktivierung von Nrf2 und Induktion dieses Programms die Tiere vor LPS-induziertem ARDS schützt. In einem auf Zelllinien basierten Screening für Wirkstoffe gegen COVID-19 haben wir 2 Nrf2 Aktivatoren gefunden, die den zytopathischen Effekt von SARS-CoV-2 in nicht-toxischer Dosis verhindern. Die Ziele des vorliegenden Projektes sind daher,
- die Etablierung von Infektionsmodellen auf der Basis von
humanen Atemwegsepithelzellen, einem Modell für die alveolare
Epithelzellbarriere, und ex vivo Kultur von Lungenexplantaten,
- Evaluierung der Bedeutung des endogenen Nrf2 Programms für die
zelluläre Antwort gegen SARS-CoV-2, und
- die bereits identifizierten 2 Nrf2 Aktivatoren zu verifizieren
und über ein umfassendes Screening von bekannten Nrf2
Aktivatoren weitere protektive Wirkstoffe zu identifizieren.

Kooperationspartner:

PD Dr. Frank Pessler, Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung, Hannover

Drittmittelprojekt: Drittmittelprojekt, gefördert durch Bundesministerium für Bildung und Forschung., 125.591 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Lebensmittelqualität und -sicherheit

Projektdetails:
Mit etwa 200.000 humanen Infektionen pro Jahr ist die Campylobacteriose die häufigste gemeldete Lebensmittel-assoziierte Erkrankung in der EU. Um die Fallzahlen wirksam zu reduzieren, ist ein integrierter Ansatz notwendig, der die gesamte Lebensmittelkette umfasst. Dieses Projekt hat zum Ziel, die optimale Kombination der zurzeit verfügbaren Bekämpfungsstrategien zur Reduktion von Campylobacter in der Lebensmittelkette zu identifizieren. In der zweiten Projektphase soll ein neues, nachhaltiges Gesamtkonzept zur Prävention im Sinne eines "One-Health" Ansatzes aus den optimierten Maßnahmen entwickelt werden. Dieses Konzept hat zum Ziel, das Risiko der humanen Campylobacteriose durch die Reduktion des Eintrages von Campylobacter entlang der gesamten Lebensmittelkette zu minimieren. Durch die Reduktion der Campylobacter-Konzentration im Blinddarm schlachtreifer Hähnchen um zwei bis drei Log-Stufen, könnte das Risiko für die humane Campylobacteriose um 76-100% gesenkt werden (EFSA 2011). Begleitende Maßnahmen entlang der Schlachtkette bis an die Schwelle zum Einzelhandel sollen das Risiko einer Infektion für den Verbraucher zusätzlich reduzieren.

Resultate:

Poster Abstracts:

1. Bogun K, Peh E, Siekmann L, Plötz M, Kittler S; Untersuchungen zur Anwendung ausgewählter Säuren und Pflanzenextrakte sowie deren Kombination als Reduktionsmethode von Campylobacter spp. auf Hähnchenfleisch. 62. Arbeitstagung des Arbeitsgebietes Lebensmittelsicherheit und Verbraucherschutz der DVG, 25. bis 28. Oktober 2022

2. Bogun K, Peh E, Plötz M, Kittler S; Combination of a phage cocktail and an organic acid cocktail to reduce Campylobacter in broiler chickens - Examination of possible synergistic effects. 2nd German Phage Symposium, 23.-24.5.2022 Universität Hohenheim

3. Bogun K, Peh E, Siekmann L, Plötz M, Kittler S; Examination of selected organic acids and plant extracts and their combination as a reduction method against Campylobacter on chicken meat Zoonoses 2022 - International Symposium on Zoonoses Research 05.-07.10.2022 Berlin

Drittmittelprojekt: Karl-Eibl-Stiftung (Form: Stipendium: 900€/Mo für Doktorand), 18.900 EUR

Kliniken/Institute:
Klinik für Rinder
Reproduktionsmedizinische Einheit der Kliniken

Projektdetails:
Ziel des ersten Projektteils des Dissertationsprojektes ist eine innovative Technologie als Trennungsmethode von Bullenspermien zu etablieren. Die Grundlage dieser Technologie ist der Einsatz von mikrofluidischen Chips. Der zweite Projektteil besteht darin diese Technologie bei genetisch wertvollen Zuchtbullen einzusetzen, deren Ejakulate eine Motilität von unter 70% vorwärtsbeweglichen Spermien zeigen. Dabei soll mithilfe dieser Technologie auch die Geschlechtssortierung der Spermien verbessert werden.

Resultate:

In dieser Arbeit wurden Proben mit künstlich induzierten Schäden verwendet, um Protokolle für die Analyse der Spermienvitalität mittels Durchflusszytometrie und für die computergestützte Analyse von Spermienbewegungsmustern zu erstellen. Dabei fanden wir die Proben, die mit beschädigten Spermien angereichert waren, besonders nützlich, um die Wirksamkeit verschiedener Spermienselektionsverfahren zu testen.

Der Einsatz der mikrofluidischen Spermienselektion hat großes Potenzial in der Reproduktionsmedizin und in der assistierten Fortpflanzungstechnologie der Veterinärmedizin. Sie ermöglicht nicht nur eine einfache Auswahl und Anreicherung von qualitativ hochwertigen Spermien, die mit größerer Wahrscheinlichkeit eine Eizelle befruchten, sondern dient auch als Verarbeitungsschritt, um die Anforderungen für eine erfolgreiche Durchflusszytometrie-basierte X/Y-Spermien-Sortierung zu erfüllen.

https://elib.tiho-hannover.de/receive/tiho_mods_00012249

Kooperationspartner:

Calisici, Oguz, Phytobiotics GmbH

Alkabes, Stephane, Masterrind GmbH Verden

Drittmittelprojekt: BMBF, 46.843 EUR

Kliniken/Institute:
Research Center for Emerging Infections and Zoonoses

Projektdetails:
Das Ziel des Projektes ist es, die genetische Vielfalt von "tick-borne encephalitis virus" (TBEV; deutsch:
Frühsommer-Meningoenzephalitis (FSME)-Virus) und die virus-spezifische T-Zellantwort zu
charakterisieren. Dabei gilt es die Hypothese, dass TBEV-spezifische T-Zellantworten mit
verschiedenen Phänotypen und unterschiedlicher Proteinspezifität zum Schutz oder zur
Neuropathogenese von TBEV-Infektionen in Mensch und Maus beitragen, zu untermauern. Die
detaillierte Charakterisierung der T-Zell-Immunantwort in Mensch und Maus bildet die Grundlage für
zukünftige Forschung an verbesserten Vakzinen, die gezielter das Immunsystem stimulieren und somit
einen stärkeren und länger anhaltenden Impfschutz bieten könnten.