Forschung

Drittmittelprojekt: Deutsche Forschungsgemeinschaft, Bonn, 238.350 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Virologie

Projektdetails:
Fledertiere gelten als das natürliche Reservoir einer Vielzahl von Viren. In den letzten Jahren wurden vermehrt Vertreter der Familie Paramyxoviridae in Fledertieren detektiert. Zu den bekanntesten Paramyxoviren, die ihr Wirtsreservoir in Flughunden haben, zählen die zoonotischen Henipaviren Nipah- und Hendravirus. Neben Henipaviren wurden jedoch auch Vertreter der Genera Rubula- und Morbillivirus in Fledertieren nachgewiesen. Obwohl in vielen Fledertierproben virale RNS-Segmente und/oder neutralisierende Antikörper gegen verschiedene Paramyxoviren nachgewiesen werden, stellt die Isolierung infektiöser Viren in den meisten Fällen weiterhin eine große Herausforderung dar. Solange nur Virussequenzen und keine infektiösen Virusisolate verfügbar sind, kann das zoonotische Potential dieser Viren nur schwer beurteilt werden.Ein Vertreter des Genus Rubulavirus, dessen RNS-Genom in afrikanischen Flughunden detektiert wurde, ist das fledertier-assoziierte Mumpsvirus (batMuV). Dieses Virus ist von besonderem Interesse, da das RNS-Genom identisch zu dem Genom humaner Mumpsviren (MuV) aufgebaut ist. Zusätzlich weist die Aminosäuresequenz der viralen Proteine im Vergleich zu humanen MuV Stämmen eine sehr hohe Konservierung auf. Neben dieser phylogenetischen Verwandtschaft besteht auch eine serologische Verwandtschaft des batMuV zum humanen MuV. Da kein infektiöses batMuV-Isolat verfügbar ist, erfolgte eine erste funktionelle Charakterisierung der Oberflächenglykoproteine, des Fusions- (F) und des Hämagglutinin-Neuraminidase-Proteins (HN), durch die Expression der Proteine in Zellkulturen. Dadurch konnte gezeigt werden, dass die batMuV Glykoproteine funktionell aktiv sind und Zell-Zellfusion vermitteln können. Ziel dieses Projekts ist es, die Rolle der viralen Glykoproteine hinsichtlich Viruseintritts, Tropismus, Replikation und Virulenz zu untersuchen. Dazu werden rekombinante MuV, in denen die Glykoproteine F und HN eines humanen MuV Isolats durch die entsprechenden Proteine des batMuV ersetzt werden, hergestellt und für die Infektion von immortalisierten Zelllinien verwendet. Es werden sowohl Zelllinien von Fledertieren, die derselben Familie wie die Wirtsspezies des batMuV angehören, als auch verschiedene Säugetierzelllinien verwendet. Durch die Infektionsversuche wird zum einen Kenntnis darüber gewonnen, ob sich die Replikationsfähigkeit der rekombinanten Viren in Fleder- und Säugetierzellen unterscheidet. Zum anderen werden Faktoren, die eine entscheidende Rolle beim Viruseintritt spielen, untersucht. Dazu zählt z.B. die Bindung viraler Partikel an zelluläre Rezeptoren. Die Eigenschaften der rekombinanten MuV, die Proteine des batMuV exprimieren, werden mit denen der rekombinanten Viren, die ausschließlich humane Proteine exprimieren, verglichen. Durch die neu gewonnenen Ergebnisse wird eine Grundlage geschaffen, um den Replikationszyklus des batMuV zu verstehen und damit eine Analyse des Wirtswechsels und des zoonotischen Potentials zu ermöglichen.

Kliniken/Institute:
Institut für Tierernährung
Anatomisches Institut

Projektdetails:
Im Rahmen von Untersuchungen zur Pathogenese von Magengeschwüren bei Schweinen sollen hier mögliche Reaktionen der Oesophagus-Schleimhaut auf eine unterschiedliche Mischfutter-Struktur (bestimmt durch Vermahlungsgrad und Konfektionierung) näher, d.h. insbesondere histologisch untersucht werden. Dabei ist von besonderem Interesse die Frage, ob nicht eventuell die Schleimhautdrüsen in der Oesophagus-Wand mit ihrer fehlenden bzw. forcierten Sekretion von Muzinen und/oder puffernden Substanzen zur Entwicklung bzw. Vermeidung von Alterationen und Ulcera am Mageneingang führen bzw. beitragen können. Bislang wurde nur nachgewiesen, dass Speicheldrüsen auf eine gröbere Futterstruktur mit einer Größenzunahme reagieren und diese Beobachtung als Indiz für eine forcierte Speichelbildung gewertet. Möglicherweise sind aber die Schleimhautdrüsen im Oesophagus zum Schutz der Pars nonglandularis des Schweinemagens noch bedeutsamer.

Kliniken/Institute:
Klinik für Heimtiere Reptilien und Vögel

Projektdetails:
Inzidenz, Ätiologie und Therapiergebnisse werden untersucht

Drittmittelprojekt: DFG, 179.800 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Zoologie

Projektdetails:
Neurons in the ventral part of the ventral nucleus of the lateral lemniscus (VNLL) show highly precise temporal discharge patterns with high firing rates and low latencies upon monaural (contralateral) stimulation with amplitude-modulated sounds. Therefore, they are believed to play an important role in the processing of conspecific vocalization such as human speech. In this project we evaluate the hypothesis that the markedly biphasic shape of these neurons' excitatory synaptic currents is a key feature in understanding their response properties. To this end, we will quantitatively describe the synaptic dynamics of the afferent synapses and study the supra-threshold integration of these currents using a combination of electrophysiological recordings and a computational model of these neurons. Finally, we will quantify the information transfer and stimulus discriminability of the response patterns using conductance trains derived from human speech signals in experiments and model.

Resultate:

Kladisios N., Fischer L., Jenzen F., Rebhan M., Leibold C., Felmy F.: Synaptic Mechanisms underlying Temporally Precise Information Processing in the VNLL, an auditory brainstem nucleus. Journal of Neuroscience, 2022, Vol., 42, 6536-50

 

Felmy F., Meyer E.M.M.: Lateral lemniscus. The Senses, 2nd Edition, Chapter 2.27

 

Felmy F.: The nuclei of the lateral lemniscus. The Oxford Handbook of auditory brainstem. Edited by Karl Kandler. 2019

 

Fischer L., Leibold C., Felmy F.: Resonance Properties in Auditory Brainstem Neurons. Front Cell Neurosci. 2018 Jan 24; 12:8.

Kooperationspartner:

Prof. Dr. Christian Leibold, LMU-München

Drittmittelprojekt: DFG, 27.210 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Zoologie

Projektdetails:
The genetics of colouration has been studied in mammals, birds, fish and reptiles but studies on amphibian are scarce. Besides extensive variability in colour pattern nothing is known about the underlying genetic components involved in creating colour diversity within and among amphibian species. In this context the diversity of colouration patterns linked to predator avoidance strategies in Neotropical poison frogs is an exciting opportunity to study the genetics of ecological adaptation. Poison frogs differ in colouration patterns among populations and strong evidence exists that colouration is adaptive, probably driven by predator selection. The objective of this project is to characterize the colour pigments and the colouration genes for the extremely colour polymorphic Neotropical strawberry poison frog Oophaga pumilio. In this frog bright aposematic as well as duller cryptic colour morphs are present in different Panamanian populations.
For our project we will collect skin samples from three populations diverged in colour patterns: a red one, a green one and a blue one. We will perform RNAseq analysis on dorsal skin-derived cDNA. cDNA samples will be send to a sequencing service that will perform next generation sequencing to analyse differences in expression levels in genes involved in colouration. We expect that genes involved in the carotenoid /pteridin uptake, synthesis or storage differ in their expression level among colour morphs. We will confirm results for loci with significant expression differences by performing quantitative Real time-RT-PCR (RT=reverse transcription). Thus, we will determine the key gene expression differences underlying colour variation in this species. Our study will lead to a better understanding of causes and consequences of adaptive colouration.

Resultate:

Rodríguez A, Mundy N, Ibáñez R, Pröhl H (2020) Being red, blue and green: the genetic basis of coloration differences in the strawberry poison frog (Oophaga pumilio). BMC Genomics: 21. 10.1186/s12864-020-6719-5.

Kooperationspartner:

Dr. Nicolas Mundy, University of Cambridge, UK

Dr. Roberto Ibañéz, STRI, Panama

Drittmittelprojekt: LKN Tönning, 35.343 EUR

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

Projektdetails:
Die Forschung an marinen Säugern wurde in Büsum nach dem ersten Seehundsterben in den Jahren 1988/89 aufgenommen. Ziel der WissenschaftlerInnen 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. Die Untersuchungen konzentrieren sich auf die gesamten deutschen Gewässer der Nord- und Ostsee. Die wissenschaftlichen Schwerpunkte konzentrieren sich auf Untersuchungen zur Gesundheit (z.B. Infektionskrankheiten und Zoonosen), zum Verhalten, zur Habitatnutzung (z.B. Telemetrie und akustisches Monitoring), zu den Bestandsentwicklungen (z.B. Flugzählungen) sowie zu den Auswirkungen anthropogener Eingriffe auf marine Säuger. Im Rahmen von Forschungsprojekten und Monitoringprogrammen werden Untersuchungen an toten und lebenden Meeressäugern vorgenommen und es besteht ein direkter Kontakt zum Strandungsnetz und den Seehundjägern. Anhand der Obduktion aufgefundener Tiere kann die Qualität der von den Seehundjägern abgegebene Meldebögen verifiziert und weiterentwickelt werden.

Im Rahmen dieses Projektes sollen die bisher nicht aufgenommenen Meldebögen der Seehundjäger digitalisiert und in eine Datenbank überführt werden, um sie mit den standardmäßig im Totfundmonitoring aufgenommenen Daten zu verknüpfen. 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.

Resultate:

In den jährlichen an den Auftraggeber übergebenen Berichten werden die Daten zur Einsatzanzahl und Art der Einsätze zusammengefasst und interpretiert. Somit lässt sich nicht nur der getätigte Aufwand quantifizieren sondern auch untersuchen in wie weit eine ungewöhnlich hohe Anzahl an Tieren gefunden wurde. Dies lässt Rückschlüsse auf den Zustand der Bestände der drei heimischen marinen Säuger zu und das Hinzuziehen von zusätzlichen Daten ermöglicht eine fundierte Interpretation der Trends in den Mortalitätsraten.

Drittmittelprojekt: Volkswagen Stiftung, 509.700 EUR

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

Projektdetails:
Schweinswale (Phocoena phocoena), Seehunde (Phoca vitulina) und Kegelrobben (Halichoerus grypus) sind in der Nordsee und in geringerer Zahl auch in der Ostsee heimisch. Alle drei Arten sind zunehmend gefährdet. Zwar haben sie in ihrem Lebensraum keine natürlichen Feinde, aber verschiedene Faktoren wie beispielsweise die Schadstoffbelastung, die Befischung der Meere, die globale Erwärmung und die zunehmende Nutzung des Ökosystems durch den Menschen können die Tiere beeinträchtigen. Diese Faktoren können ernste Folgen für die Gesundheit der Säugetiere haben. In diesem Kooperationsprojekt sollen Veränderungen im Gesundheitszustand der marinen Säugetiere über die vergangenen Jahrzehnte untersucht werden. Hierfür sollen an Präparaten aus mehreren Jahrzehnten die Knochendichte und die Knochenstruktur verglichen und Knochen und Fell auf Spurenelemente und Schwermetalle, wie Quecksilber, Blei, und Selenium untersucht werden. Weiter sollen Veränderungen im Nahrungsspektrum analysiert und nach Stressmarkern gesucht werden, um zu sehen, ob sich die Umweltbedingungen im Laufe der Zeit geändert haben. Auch auf Krankheitserreger und Parasiten werden die Präparate untersucht.

Ziel des Projektes ist Parameter herauszuarbeiten, die sich gut eignen, um den Gesundheitszustand mariner Säugetiere über eine lange Zeitspanne zu beschreiben.

Resultate:

Stokholm, I.; Härkonen, T.; Harding, K.; Lehnert, K.; Siebert, U.; Dietz, R.; Teilmann, J.; Galatius, A.; Worsøe Havmøller, L.; Carroll, E.; Hall, A.; Tange Olsen, M.:

Origin and spread of Phocine Distemper Virus (PDV) causing the 1988 and 2002 epidemics in harbour seals.

 

In: Poster, abstract book 31st Annual Conference of the European Cetacean Society, Middelfart, Denmark, 29. April-03. Mai; 2017, S. 229

http://europeancetaceansociety.eu/sites/default/files/AbstractBook_0.pdf

Kooperationspartner:

Zoologische Institut Universität Hamburg

Zoologische Museum der Universität Hamburg

Deutsches Meeresmuseum in Stralsund

Zoologisches Institut und Museum der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Universität Hildesheim

Natural History Museum in Dänemark

Swedish Museum of Natural History

Drittmittelprojekt: EU-Projekt Zoonoses Anticipation and Preparedness Initiative (ZAPI project; IMI Grant Agreement, 1.002.200 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Pathologie

Projektdetails:
Infektionserreger mit zoonotischem Potential stellen eine herausragende Bedrohung für die öffentliche Gesundheit dar und erfordern Forschung im Rahmen des so genannten One Health-Konzeptes, in dem neben humanmedizinischen Fragestellungen auch die ursprüngliche Tierspezies als Quelle neuaufkommender Infektionserkrankungen miteinbezogen werden muss. Die schnelle Entwicklung von Vakzinen, insbesondere gegen virale Erkrankungen, erfordert ein eingehendes Verständnis der grundlegenden Pathogenese der jeweiligen Erkrankung, sodass eine Zusammenarbeit von Forschern verschiedenster Disziplinen aus Human- und Veterinärmedizin notwendig ist. Im Rahmen des Projektes Zoonoses Anticipation and Preparedness Initiative (ZAPI) erfolgt eine solche enge Kooperation mit zahlreichen Wissenschaftlern, die das langfristige Ziel verfolgt, eine universelle Plattform für die verzögerungsfreie, antigenetische Charakterisierung von Pathogenen und die Entwicklung von Impfstoffen gegen neuartige Infektionserreger zu etablieren. Drei virale Infektionserreger werden als prototypische Modellpathogene genutzt, um dieses Ziel zu erreichen. Die Forschung konzentriert sich hierbei auf das Rift Valley fever virus (RVFV), das Schmallenberg virus (SBV) sowie das Middle-East Respiratory Syndrome Coronavirus (MERS-CoV). Im Rahmen des Projektes konnten im Institut für Pathologie zunächst erfolgreich immunhistologische Methoden zur Charakterisierung von Immunzellen beim Dromedar, einer wichtigen Spezies in der Epidemiologie von MERS-CoV, etabliert werden. Darüber hinaus werden derzeit Studien zur Virusantigenverteilung, Virusrezeptorverteilung sowie zum Zelltropismus des MERS-CoV im oberen Respirationstrakt von vakzinierten und nicht-vakzinierten Dromedaren durchgeführt. Morphologische, immunhistologische und ultrastrukturelle Untersuchungen an Dromedargewebe sowie mit MERS-CoV infizierten Kleintiermodellen ergänzen die gegenwärtigen Untersuchungen. Untersuchungen zur Immunpathogenese von RVFV in infizierten gentechnisch veränderten Mäusen werden gegenwärtig initiiert.

Kooperationspartner:

Merial, Erasmus Medical Centre, Utrecht University, Central Veterinary Institute, Friedrich-Loeffler Institute, University of Bonn, Viroclinics Biosciences B.V., Centro National de Biotecnologia, Pasteur Institute, Aix-Marseille University, Artemis B.V., Centre de Recerca en Sanitat Animal, International Alliance for Biological Standardization, Leiden University Medical Centre, Boehringer Ingelheim Veterinary Research Center GmbH & Co. KG, Dyadic Nederland BV, MedImmune-Astra Zeneca, Harbour Antibodies B.V., FINOVATIS.

Drittmittelprojekt: VolkswagenStiftung, 125.000 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Pharmakologie Toxikologie und Pharmazie

Projektdetails:
Neuronale Transplantationen geeigneter Zellen in Hirnregionen, die an der Modulation epileptischer Anfallsaktivität beteiligt sind, sind ein experimentell-therapeutischer Ansatz für schwer behandelbare Epilepsien. Hier gehen wir der Frage nach, ob biologisch abbaubare Spinnenseide als Ankersystem im Gehirn verwendet werden kann, um ein unerwünschtes Abwandern transplantierter Zellen aus der Zielhirnregion zu verhindern.
Ziel dieser experimentellen Epilepsieforschung ist eine Langzeitfixierung mit nachfolgender Integration transplantierter Zellen in das neuronale Netzwerk des Wirtsorganismus.

Resultate:

Wir haben erfolgreich eine Methode zur Fragmentierung von Spinnenseide etabliert. Erste In-vivo-Versuche deuten auf eine Fixierung transplantierter Zellen im Gehirn von Ratten hin. Publikation ist in Vorbereitung.

Kooperationspartner:

Mitantragstellerin: Prof. Dr. Christine Radtke (MHH)

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

Projektdetails:
Das Ziel des Projekts ist, grundlegende Erkenntnisse über die Morphologie und Histologie der männlichen und weiblichen Gonaden des Schweinswals der Nord- und Ostsee zu erlangen, um damit Aussagen über die Spermatogenese und Ovogenese, den Zeitpunkt der Geschlechtsreife, die reproduktionsbiologische Saisonalität und eventuelle Veränderungen der Populationsdynamik über zwei Dekaden (1994-2014) treffen zu können.

Resultate:

Zweite Veröffentlichung aus diesem Projekt:

https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0186951

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0093691X18310847?via%3Dihub; https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0199633