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: 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.

Kliniken/Institute:
Zentrum für Lehre - E-Learning-Beratung

Projektdetails:
Seit 2013 wird der Progress Test Tiermedizin gemeinsam an deutschsprachigen veterinärmedizinischen Bildungsstätten durchgeführt. Die Stiftung Tierärztliche Hochschule (TiHo) bietet den Progress Test kontinuierlich seit 2013 den Studierenden an. Es erfolgt eine Auswertung der TiHo-spezifischen Daten.

Resultate:

Herrmann, Lisa (2021): Untersuchungen zum Progress Test Tiermedizin an der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover. Hannover. Online unter: https://elib.tiho-hannover.de/receive/tiho_mods_00004988

Kliniken/Institute:
Reproduktionsmedizinische Einheit der Kliniken

Projektdetails:
Zunächst erfolgt die Charakterisierung der Vaginaltumoren anhand von spezifischen histopathologischen und immhunhistochemischen Färbemethoden in die folgenden 4 Gruppen eingeteilt: Leiomyome, Leiomyosarkome, Fibrome und Polypen. Im Anschluss erfolgt die Untersuchung zur Expression spezifischer Steroidhormonrezeptoren, Östrogen- und Progesteronrezeptoren mittels Immunhistochemie. Die Idee ist die Ansprechbarkeit der verschiedenen Tumortypen auf Sexualsteroide zu charakterisieren und eine Optimierung der Therapieempfehlung vorzunehmen.

Resultate:

https://elib.tiho-hannover.de/receive/tiho_mods_00009663

Drittmittelprojekt: Ministerium für Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt, Natur und Digitalisierung (MELUND, Kiel), 91.738 EUR

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

Projektdetails:
Nach ihrer Unterschutzstellung und der darauf folgenden Rekolonisierung des Wattenmeeres entwickeln sich die Bestände der heimischen Kegelrobben (Halichoerus grypus) zunehmend positiv. Dies kann bereits als gutes Zeichen dafür gewertet werden, dass die implementierten Schutzmaßnahmen im Bezug zur Bestandsentwicklung wirkungsvoll sind.

Aus Sicht des Managements bringt die positive Entwicklung der Bestände jedoch auch Herausforderungen mit sich. So besteht ein zunehmender Bedarf an geeignetem Habitat ebenso wie an Ressourcen, welcher zumeist mit einem gesteigerten Konfliktpotential einhergeht. In diesem Zusammenhang insbesondere mit verschiedenen Stakeholdern aus Tourismus, Fischerei und Energiewirtschaft die das Gebiet in und um die Nordsee nutzen.

Eine Grundvoraussetzung für die Implementierung eines effektiven, zukunftsorientierten Managements ist ein möglichst umfangreiches Verständnis der Zielart in Bezug zur Biologie, Gesundheit, Habitatanspruch und der damit zusammenhängenden Populationsentwicklung zu erlangen. Neben dem Nutzen bei der zukünftigen Konzeptionierung des lokalen Managements, wird dieses Wissen auch zunehmend im Rahmen von internationalen Abkommen gefordert.

Für den Deutschen Kegelrobbenbestand spielt die Helgoländer Düne eine übergeordnete Rolle. Bis zu 68% des Deutschen Bestandes sind dort anzutreffen. Bedingt durch diese Präsenz eignet sich Helgoland besonders als Modellregion für weiterführende wissenschaftliche Studien um neben der Situation vor Ort auch ein Verständnis auf nationaler Ebene zu fördern.

So sollen im Rahmen dieses Projektes folgende Punkte bearbeitet werden:

Detaillierte Evaluation der Strandnutzung durch Kegelrobben auf der Helgoländer Düne

Evaluation gesammelter Daten aus dem Schleswig-Holsteinischen Strandungsnetzwerk um ein besseres Verständnis über die auf Helgoland gestrandeten marinen Säuger (Arten, Anzahl, Alter, Krankheitsvorkommen) zu erlangen.

Unterstützung der Öffentlichkeitsarbeit zum Management des potentiellen Mensch-Wildtier Konflikts

Machbarkeitsstudien zur Erforschung der langfristigen Entwicklung und Habitatnutzung der heimischen Kegelrobbenpopulation mittels Telemetrie sowie unter Berücksichtigung der für die Bestandsentwicklung essentiellen Parameter Mortalität, Fertilität und der Ortstreue.

Resultate:

In enger Zusammenarbeit mit dem Verein Jordsand sowie den gemeindeeigenen Dünenrangern wurden bestehende Zähldaten aggregiert, gesichtet und ausgewertet.

Für die Auswertung konnte auf nahezu täglich erhobene Zähldaten der Jahre 2016 bis 2019 zurückgegriffen werden. Erwartungsgemäß gibt es eine saisonale Variation in der Anzahl der vorhandenen Kegelrobben. Dabei sind die Zeit des Fellwechsels (März, April), sowie die Geburtenphase (November, Dezember) die Abschnitte im Jahr, an denen die meisten Tiere auf der Düne gesichtet werden. Bei dieser Betrachtung wird ebenfalls ersichtlich, dass nahezu während des gesamten Verlaufes des Jahres ein deutlich größerer Anteil weiblicher Tiere auf Helgoland präsent ist. Eine weitere Erkenntnis, die aus dieser Darstellung abgeleitet werden kann, bezieht sich auf die Zeit des Fellwechsels. Hier wird anhand der proportionalen Verteilung ersichtlich, dass weibliche Kegelrobben früher ihren Fellwechsel vollziehen (Höhepunkt: ~Ende Februar), als dies bei den Männchen der Fall ist (Höhepunkt: ~Mitte April).

Betrachtet man die Nutzung unter Berücksichtigung der einzelnen Strände, fällt auf, dass die Strände sehr unterschiedlich genutzt werden. Für die Kegelrobben spielt der Nordstrand im Verlauf des gesamten Jahres als Hauptliegeplatz eine wichtige Rolle. Alleinig im Zeitraum Juni bis Juli befinden sich mehr Kegelrobben am Südstrand als auf dem Nordstrand. Die Aade hingegen spielt im Jahresverlauf eine eher untergeordnete Rolle und wird nur verstärkt zur Zeit des Fellwechsels, sowie in der Geburtenphase genutzt.

Um die örtliche Öffentlichkeitsarbeit zu unterstützen, sowie weiterhin den wichtigen Transfer von wissenschaftlichen Erkenntnissen in die Bevölkerung zu fördern, wurden im Rahmen dieses Projektes mehrere Poster erstellt, die generellen Informationen zur Biologie der Robben auf Helgoland, aber auch Empfehlungen zum Verhalten gegenüber den Kegelrobben sowie aktuelle Forschungsergebnisse beinhalten (siehe Link).

Für eine Bewertung der langfristigen Entwicklung einer Population ist es unerlässlich ein tiefergehendes Verständnis von Raumnutzung und Habitatansprüchen der Jungtiere zu besitzen. Diese Parameter sind bei marinen Säugern schwer zu bestimmen, da eine Beobachtung des Verhaltens auf See nahezu unmöglich ist. Eine Methode die Verbreitung und das Verhalten der Jungtiere nach dem Verlassen ihres Geburtsortes zu erfassen, bietet die satellitengestützte Telemetrie.

Um mittels der generierten Positionsdaten weitere Erkenntnisse zur räumlichen Verteilung auf offener See, sowie zur Nutzung von Nahrungsgebieten zu gewinnen, wurden weiterführende Auswertungsmethoden genutzt.

Hierbei wurde besonderer Fokus auf die Bayesische Datananalyse mittels so genannter "Hierarchical state space models" gelegt.

Anhand des bestimmten Verhaltens besenderter Kegelrobben, lässt sich ein aufgezeichneter Track in verschiedene Nutzungen aufteilen. Daraus wird ersichtlich, dass neben den Liegeplätzen im Küstenbereich, vor allen Dingen Bereiche weit "offshore" intensiv durch die Tiere genutzt werden. Eine weitere Bewertungsgrundlage zur Beurteilung der Nutzung des verfügbaren Habitats bieten die generierten Tauchdaten. So lässt sich zeigen, dass Individuen häufig benthische Tauchgänge vornehmen und dabei Tiefen von bis zu 50 m erreichen.

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass mit den aufgezeigten und erprobten Methoden ein solider und reproduzierbarer Analyseablauf etabliert werden konnte, der trotz der Nutzung von relativ simplen Geräten, eine tiefergehende Bewertung der Habitatnutzung und Verbreitung der Tiere ermöglicht.

https://www.tiho-hannover.de/fileadmin//57_79_terr_aqua_Wildtierforschung/79_Buesum/downloads/Berichte/Helgolaender_Kegelrobbe.pdf

Drittmittelprojekt: Rijkswaterstaat, Verkeer en Leefomgeving (WVL), Utrecht, 30.113 EUR

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

Projektdetails:
The aim of the project is an update of the predicted density maps of harbour porpoises in the North Sea, as previously done by ITAW.
Effort and sighting data collected during dedicated harbour porpoise aerial surveys in the Netherlands, Belgium, Denmark and Germany during the period 2013 until 2018, as well as the international SCANS-III survey from July 2016, will be analysed jointly to produce updates of the spatial density predictions.
Three seasonal maps (for spring, summer and autumn), will be produced from the available survey data.

Resultate:

Dieses Projekt zielte darauf ab, die Dichte der Schweinswale in der Nordsee zu aktualisieren, indem eine bestehende Datenbank aus dem Zeitraum 2005-2013 (Gilles et al. 2016) mit speziellen Luftbilddaten aus den Jahren 2014-2019 ergänzt wurde. Aufwands- und Sichtungsdaten, die während spezieller Schweinswal-Surveys in den Niederlanden, Belgien, Dänemark und Deutschland im Zeitraum 2014 bis 2019 gesammelt wurden, sowie die internationale SCANS-III-Erhebung vom Juli 2016 wurden gemeinsam analysiert, um die räumlichen Dichtevorhersagen zu aktualisieren. Für den Sommer zeigte die Vorhersage der Schweinswale einen Hotspot mit hoher Schweinswalsdichte im südlichen und südwestlichen Teil des Untersuchungsgebiets. Im Vergleich zur sommerlichen Dichtevorhersage aus der Vorperiode (Gilles et al. 2016) scheint der Hotspot vor der norddeutschen Küste (SAC Sylt Außenriff) und vor der Küste Jütlands in Dänemark eine geringere Intensität aufzuweisen. Die modellbasierte Abundanzschätzung von insgesamt 384.864 Individuen (CV=0,08) scheint angemessen und ähnelt der früheren Schätzung von Gilles et al. (2016) für den Zeitraum 2005-2013 (361.146; CV=0,20) und der designbasierten Schätzung von SCANS-III (2016) für die ICES-Bewertungseinheit "Nordsee" (345.373; CV=0,18; Hammond et al. 2017). Da die Berücksichtigung der jüngsten Erhebungsdaten im Frühjahr und Herbst nicht zu einer wesentlichen Änderung der vorhergesagten Dichteschichten geführt hat, was wahrscheinlich auf den geringen und begrenzten Aufwand zurückzuführen ist, empfehlen wir, die vorhergesagten Dichte Oberflächenschichten von Gilles et al. (2016) für das Frühjahr bzw. den Herbst zu verwenden.

Kooperationspartner:

Wageningen Marine Research

Drittmittelprojekt: 441.270 EUR

Kliniken/Institute:
Institut für Tierernährung

Projektdetails:
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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