Forschung

Drittmittelprojekt: BMBF/DLR, Zoonoseplattform, 100.000 EUR

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

Projektdetails:
diese in den meisten Geweben in vivo deutlich niedriger sind. Im Falle einer Infektion und der daraus resultierenden Entzündung kommt es zu einer massiven Absenkung der Sauerstofflevel, zu einer sogenannten Hypoxie, die die Wirt-Pathogen-Interaktion wesentlich beeinflussen kann. Zahlreiche Studien inklusive aktueller Publikationen der Antragsteller belegen, dass die Sauerstoffverfügbarkeit signifikante Auswirkungen auf zelluläre Prozesse im Laufe einer Infektion hat. Untersuchungen, welche die Wirts-Erregerabwehr unter physiologischen Sauerstoffbedingungen charakterisieren, sind daher unbedingt von Nöten, um die grundlegenden Reaktionen der Zelle besser zu verstehen und neue therapeutische und prophylaktische Ansätze entwickeln zu können. Leider gibt es bisher unzureichende Daten darüber, wie stark die Sauerstoffwerte im infizierten Gewebe tatsächlich absinken, um diese Bedingungen dann auch für molekulare und zelluläre in vitro Versuche umsetzen zu können.
Das Ziel dieser Studie ist es, die physiologisch und pathophysiologisch relevanten Sauerstofflevel im Laufe einer bakteriellen zoonotischen Infektion zu detektieren, um diese für in vivo nahe Studien der Wirt-Pathogen-Interaktion anwenden zu können. Im Fokus des hiermit beantragten Versuchsvorhabens steht als Beispiel die Erforschung der Interaktion von Streptococcus (S.) suis als zoonotischer Krankheits- und Modellkeim mit dem Schwein als natürlichen Wirt sowie das Modell für die S. suis Meningitis beim Menschen. Da die Sauerstoffbedingungen während einer bakteriellen Meningitis wie auch bei anderen Infektionsgeschehen im Vergleich zum gesunden Tier im Liquor nicht bekannt sind, ist zunächst das erste Ziel, die Sauerstofflevel während in vivo Tierversuchen genau zu charakterisieren. Zusätzlich sollen die Systeme für die Sauerstoffmessungen auch für weitere Gewebetypen in vivo angepasst und etabliert werden, um die technische Expertise zukünftig Kooperationspartnern zur Verfügung stellen zu können. Schließlich sollen im Labor etablierte porcine und humane in vitro Systeme an die detektierten in vivo physiologischen und pathophysiologischen Sauerstofflevel für Studien der Wirt-Pathogen-Interaktion sowie der Suche nach neuen therapeutischen Ansätzen angepasst werden.
Die zu erwartenden Ergebnisse stellen sowohl technisch wie auch inhaltlich einen hohen Mehrwert für die vernetzte Zoonoseforschung dar und sollen mittels eines Workshops an Mitglieder der Zoonoseplattform weitergegeben werden. Die Zusammenarbeit der Zoonosenplattform mit den Antragstellern soll dazu dienen, technische Expertise, Erfahrungen und Wissen auszutauschen. Dadurch sollen zukünftig neue innovative Projekte mit weiteren Erregern über die Speziesgrenzen in Kooperation mit Mitgliedern der Zoonoseplattform basierend auf der Thematik "Hypoxie" und den im Rahmen dieses Projektes etablierten Techniken imitiert werden.

Resultate:

de Buhr N, Martens A, Meurer M, Bonilla MC, Söbbeler F, Twele L, Neudeck S, Wendt M, Beineke A, Kästner S, von Köckritz-Blickwede M. 2021. In vivo oxygen measurement in cerebrospinal fluid of pigs to determine physiologic and pathophysiologic oxygen values during CNS infections. BMC Neurosci 22:45.

 

Martens A, de Buhr N, Ishikawa H, Schroten H, von Köckritz-Blickwede M. 2022. Characterization of Oxygen Levels in an Uninfected and Infected Human Blood-Cerebrospinal-Fluid-Barrier Model. Cells 11:151.

Drittmittelprojekt: 111.250 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Physiologie und Zellbiologie

Drittmittelprojekt: Industrie (Futtermittelhersteller), 13.595 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tierernährung

Projektdetails:
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Drittmittelprojekt: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), 8.400 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tierhygiene Tierschutz und Nutztierethologie

Projektdetails:
Das Ziel dieses Vorhabens zum Aufbau einer internationalen Kooperation ist die Initiierung einer Partnerschaft zwischen deutschen und costa-ricanischen Wissenschaftlern, welche in den Bereichen Tiermedizin und Public Health spezialisiert sind. Hauptthema wird dabei die Tierhaltung und deren Bedeutung bei der Entwicklung von Antibiotikaresistenzen sein, wobei ein erster Schwerpunkt auf Aquakultursysteme in Costa Rica gesetzt wird, welche für die Produktion von Tilapia (Oreochromis niloticus) genutzt werden.

Resultate:

Der Vollantrag wurde geschrieben und eingereicht.

Kooperationspartner:

Justus-Liebig-Universität Gießen

National University of Costa Rica

Drittmittelprojekt: Industrie (Veterinärpharmazeutika und Impfstoffe), 65.000 EUR

Kliniken/Institute:
Außenstelle für Epidemiologie (Bakum)

Drittmittelprojekt: University of Gedansk, Polen, 1.080 EUR

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

Projektdetails:
In this project a full dissection of marine mammals stranded on the Polish Baltic coast will be conducted. This includes an external examination and morphometric measurements , visual inspection and description of the state of internal organs, issue sampling for further analysis, segregation and description and securing of samples. Assessment of the age of dissected individuals, making a test of the parasites and making a report from the section.

Drittmittelprojekt: Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur, 48.947 EUR

Kliniken/Institute:
Außenstelle für Epidemiologie (Bakum)
Institut für Biometrie Epidemiologie und Informationsverarbeitung

Projektdetails:
Im Curriculum der tierärztlichen Ausbildung sind Lehreinheiten zu Kommunikations- und Beratungsstrategien speziell in der Nutztierhaltung derzeit nicht vorgesehen. Da die Tierärztin und der Tierarzt meist als erste bei Problemen auf dem Betrieb von den Tierhaltenden angesprochen werden, können durch sie Veränderungen bewirkt werden, sofern sie entsprechend ausgebildet sind.

Über ein zweistufiges, innovatives Lehrkonzept, soll Studierenden der letzten Fachsemester, während der Lehreinheit "Epidemiologie und Bestandsdiagnostik beim Schwein" vermittelt werden, wie sie 1. das landwirtschaftliche Personal über ein Gespräch erreichen, zur Selbstreflexion bewegen und damit einen positiven Veränderungsprozess für die Betriebsabläufe anstoßen können und 2. ihre eigene Tierbeobachtung im Betrieb schulen und diese mit dem landwirtschaftlichen Personal kommunizieren.

Der letzte Teil des Projektes umfasst die Evaluation der Lehrveranstaltung in Bezug auf ihre Wirksamkeit auf Betriebsebene: Hat die Beobachtungs- und Kommunikationsstrategie der Studierenden unter Anleitung eines tierärztlich erfahrenen Lehrenden zu einer Verbesserung der Tiergesundheit und des Tierwohls geführt?

Drittmittelprojekt: Landesbetrieb f. Küstenschutz, Nationalpark u. Meeresschutz Schleswig-Holstein, Tönning, 51.769 EUR

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

Projektdetails:
Schweinswale sind Repräsentanten der Top-Prädatoren aus der Gruppe der Säugetiere in Nordsee und Wattenmeer. Mit der Novellierung des Nationalparkgesetztes in 1999 wurde ein Teil des Nationalparks explizit dem Schweinswalschutz gewidmet, da dort eine hohe Dichte von Mutter-Kalb-Gruppen festgestellt wurde. Im Rahmen der Neuordnung des Bund-Länder-Meeresprogramms (BLMP) wurde im Januar 2011 ein Programm zum gemeinsamen Monitoring von Meeressäugern verabredet, das die Anforderungen eines Monitorings nach den einschlägigen europäischen Richtlinien und internationalen Konventionen erfüllt. Die schleswig-holsteinische Nationalparkverwaltung (NPV) im Landesbetrieb für Küstenschutz, Nationalpark und Meeresschutz Schleswig-Holstein (LKN) hat in diesem Programm die Aufgabe, das akustische Monitoring von Schweinswalen zu organisieren, umzusetzen und zu finanzieren. Die akustischen Untersuchungen für die NPV werden vom Institut für terrestrische und Aquatische Wildtierforschung (ITAW) als Bestandteil des gemeinsamen Meeressäuger-Monitorings im Rahmen des BLMP. Hierfür werden Messstationen an vier festgelegten Standorten im schleswig-holsteinischen Wattenmeer (Lister Tief, Meldorfer Bucht, Rochelsteert und Westerland) betrieben. An den Messtationen befinden sich Klickdetektoren (C-PODs), welche die Echoortungsaktivität von Schweinswalen aufzeichnen. Die C-PODs werden turnusmäßig gewartet und ausgelesen. Die so gewonnenen Daten werden vor dem Hintergrund der Optimierung des akustischen Monitorings sowie erforderlichen Erweiterungen bei einem dauerhaften Betrieb der Messstationen ausgewertet. Die Daten dieser Langzeitstudie geben Aufschluss über eine mögliche Rhythmik sowie Tidenabhängigkeit in den Schweinswaldetektion über den Tag und im Verlauf eines Jahres.

Resultate:

Die Auswertung der Daten zeigte, dass Schweinswale über den bisherigen Untersuchungszeitraum an allen vier Messpositionen registriert wurden. Es sind jedoch räumliche (zwischen den Stationen) und zeitliche Unterschiede (einzelne Jahre, im Jahresverlauf, im Verlaufe eines Tages) in den Detektionsraten zu verzeichnen. An der Station Lister Tief (LT), auf der östlichen Seite von Sylt, wurden die geringsten Detektionsraten festgestellt. Die Station Westerland (WL), westlich vor Sylt im Walschutzgebiet, wir über den bisherigen Untersuchungszeitraum die höchsten Detektionsraten (Maximum pro Tag) auf. Die Station Meldorfer Bucht (MB), die in unmittelbarer Nähe des Büsumer Hafens liegt, zeigte ebenfalls sehr hohe Detektionsraten, mit steigender Tendenz in den Sommermonaten. Die Modellierung der einzelnen Stationen konnte deutlich zeigen, dass es eine starke Saisonalität in den Schweinswaldetektionen gibt. Alle Stationen zeigen ein Maximum in den Detektionen im Frühjahr, im Zeitraum von Mitte März bis Mitte April. Dieser Zeitraum liegt kurz vor der Phase der höchsten Geburtenrate, die von Mitte Juni bis Ende Juli andauert. In diesem Zeitraum konnte nur an der Station MB eine gesteigerte Detektion nachgewiesen werden. Etwa zwei Monate nach der Geburtenphase beginnt die Paarungszeit der Schweinswale in der Nordsee. Innerhalb dieses Zeitraums wurde an der Station Rochelsteert (RS) im Gegensatz zu allen anderen Stationen eine erhöhte Detektion beobachtet. Dies könnte ein Indiz dafür sein, dass das Gebiet um die Station zur Paarung genutzt wird. Die Kälber werden etwa 10 Monate lang gesäugt, beginnen jedoch im Alter von etwa fünf Monaten feste Nahrung, in Form von kleinen garnelenartigen Krebsen (Euphausiidae, z.B. Nordseegarnelen), zu fressen. In dieser Phase konnte eine Steigerung der Detektionsraten an der Station LT festgestellt werden. Denkbar wäre, dass juvenile Schweinswale Flachwassergebiete, wie an der Station LT aufsuchen, um dort benthisch erste feste Nahrung zu suchen.

 

Die Tageszeit nahm über den gesamten Untersuchungszeitraum nur geringen Einfluss auf die Detektionsraten. An der Station LT konnte jedoch ein Muster in der Tagesrhythmik mit häufigeren Detektionen in den Morgenstunden beobachtet werden. Ein ähnliches Muster war auch an der Station RS zu erkennen, wobei die Detektionen, über den Tag verteilt, leicht erhöht waren.

Der Einfluss der Tide ist stärker ausgeprägt als die Tagesrhythmik und konnte bei Hochwasser bzw. in den Phasen zwischen Hoch- und Niedrigwasser beobachtet werden. Die Station LT zeigt erhöhte Detektionsraten kurz vor Niedrigwasser und ein Minimum während des Hochwassers. Beim Vergleich der Stationen WL und RS mit MB ist ein gegenteiliger Effekt zu verzeichnen. Die Station MB weist ein Minimum in den Detektionsraten kurz nach Hochwasser auf, was sich bei den Stationen WL und RS in einem Maximum bei Hochwasser äußert.

 

Durch das Wattenmeer-Monitoring konnten bisher robuste und kontinuierliche Langzeit-Datensätze von neun Jahren über die Schweinswal-Klickaktivität generiert werden. Mit diesen einzigartigen Datensätzen ist es möglich, Modelle zu erstellen, die Aufschluss über die Präsenz von Schweinswalen im Wattenmeer und den Einfluss möglicher Umweltparameter geben. Die Vergrößerung der Datengrundlage über die Jahre hat gezeigt, dass die Modelle ein immer klareres Bild über den Einfluss von abiotischen Faktoren auf Schweinswale ergeben. Die im Rahmen von internationalen Abkommen (MSRL und trilaterale Abkommen) nötigen Beurteilungen zur Präsenz von Schweinswalen lassen sich derzeit temporal umfänglich nur durch die innerhalb des Projekts generierten akustischen Daten mit Klickdetektoren durchführen. Um die Datengrundlage weiter auszubauen und damit die Qualität zur Beurteilung zu verbessern, ist es notwendig das Wattenmeer-Monitoring jedes Jahr weiterzuführen.

Drittmittelprojekt: Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur, 45.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tierhygiene Tierschutz und Nutztierethologie

Projektdetails:
Das Projekt soll tierärztliche Praktiker in den Ethik-Unterreicht einbeziehen und dezidiert Praxis und Theorie eng miteinander verzahnen. Ziel von PEP ist es, ethische Konflikte aus den tierärztlichen Handlungsfeldern bereits im Studium der Tiermedizin aufzugreifen, diese ethisch zu reflektieren und so zu beleuchten, dass ethische Konflikte von zukünftigen Tierärzten und Tierärztinnen besser bewältigt werden können. Vertretbare Antworten auf moralische Anfragen werden entwickelt und das dazu nötige theoretische Wissen daraufhin ausgewertet. Das Projekt bietet einen hohen Reiz für die Angewandte Ethik, weil es allgemein nach den Möglichkeiten der Verbindung zwischen bottom-up- und top-down-Modellen in der Ethik fragt. Sollte sich das Format bewähren, lässt es sich in andere Konstellationen (z.B. Ethik in der Humanmedizin und in Technischen Fächern) adaptieren.

Resultate:

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Drittmittelprojekt: Bundesamt für Ausrüstung, Informationstechnik und Nutzung der Bundeswehr, 160.051 EUR

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

Projektdetails:
The impact of anthropogenic underwater noise can have negative effects on marine mammals. For protecting marine mammals it is essential to have knowledge on occurrence and seasonal distribution of marine mammals already in the planning period of sonar use in the frame of marine training scenarios.
The North Atlantic and mainly the north-eastern region like the waters of the North- and Baltic Sea are the main training territories of the German navy. The aim of this project is to enhance already acquired knowledge of modelling cetacean species in the North Atlantic Ocean. In detail the occurrence prediction on species level (as possible) will enhance the knowledge on whale species distribution. Some whales respond sensitively to underwater noise, while others the noise could have cumulative negative effects. Cetacean survey data from four projects conducted from 1987 to 2016 from the Central and Northeast Atlantic are available and being evaluated in the project. Surveys have different spatial and temporal coverage, the surveys available for this study are: the North Atlantic Sightings Survey (NASS) series from Museum of Natural History (Faroes Islands), Marine and Freshwater Research Institute (Iceland), independent Norwegian surveys (NILS) from Institute of Marine Research (Norway), the Small Cetacean Abundance in the North Sea and Adjacent waters (SCANS) from Sea Mammal Research Unit at University of St Andrews, and ObSERVE Programme from Department of Communications, Climate Action and Environment and University College Cork. To evaluate drivers of cetacean distribution different environmental variables are use in modelling including static (relief), physical and biological oceanographic variables. Furthermore for determination of different species at sea an identification key is planned to be developed. Already existing appliances and any further digital based supports will be assisted by this identification key.

Resultate:

Sighting and effort data on cetaceans were available from six series of dedicated line-transect surveys conducted since 1987 over large parts of the central and eastern North Atlantic to estimate abundance for cetaceans: the North Atlantic Sightings Survey (NASS) series, the independent Norwegian surveys (NILS), Small Cetacean Survey in the European Atlantic and North Sea (SCANS), Trans North Atlantic Sighting Survey (T-NASS), Cetacean Offshore Distribution and Abundance Survey (CODA), and ObSERVE. From the available datasets, we summarized the survey effort, where a total of 376,176 km was covered in shipboard and aerial surveys, including 33,465 effort segments not longer than 25 km. Species available were also summarized, specifically for deep divers such as sperm whale, long-finned pilot whale and beaked whales as well as for baleen whales such as fin whale and minke whale. In total, 718 pilot whale groups (14,285 individual), 1,120 sperm whale groups (1,342 individual), 433 groups (1,282 individual) of beaked whales, 3,446 groups (5,013 individual) fin whales and 5,658 groups (5,945 individual) of minke whales were aggregated when combining all datasets. Data from the survey series were used to model the density of the different cetacean species as a function of location (latitude and longitude) or environmental explanatory variables (static-bathymetric and dynamic-SST) using GAMs. The location models in general have higher deviance explained than the environmental models, but the latter ones have a higher resolution of the cetaceans’ distribution. The common covariates that best explained the species’ distribution were depth and SST summer months, except for the beaked whale model where SST was penalized in the best model. Different drivers for species’ distribution were found as expected, but also some similarities such as the usage of deep waters by all the species. This knowledge will help improve understanding of how these cetacean species use this wide area at a large spatial and temporal scale and inform their conservation and management. In addition, this project used a marine area as an example to create an identification key for identifying cetacean species for use in naval exercises for consideration of marine environmental protection measures.