In dem Projekt wird die Aufnahme und Ausprägung von Bacillus-Toxingenen durch bakterielle Symbionten des 'Pantoffeltieres' Paramecium untersucht. Bestimmte Eiweiße aus Bakterien der Gattung Bacillus sind mit hoher Spezifität toxisch für Larven von Anopheles-Mücken, den Überträgern der Malaria. Die im Vergleich zu chemischen Toxinen ökologisch weitgehend unbedenklichen Bacillus-Toxine werden in Gewässern aber schnell inaktiviert, ihre Anwendung ist daher limitiert. Ein transgenes Paramecium-Symbiosesystem könnte möglicherweise als Toxin-Carrier die Häufigkeit von Anopheles-Larven in Gewässern langfristig reduzieren, da Paramecien zum Nahrungsspektrum von Mückenlarven gehören und weltweit verbreitet sind. Bestimmte Paramecium-Symbionten bilden bereits natürlicherweise ein Eiweißtoxin, das aber statt Mückenlarven andere Paramecien abtötet. Wirkungen entsprechender regulatorischer DNA-Sequenzen der Symbionten auf die Bacillustoxin-Expression sollen untersucht werden. Die ökotoxikologischen Effekte sollen anschließend im Labor untersucht werden. Dazu gehören neben Einflüssen auf Anopheles-Larven als Zielorganismen solche auf die Lebensgemeinschaft, die in dem vorliegenden Fall das Ökosystem Stillgewässer repräsentiert
Ziel: Erforschung der Entwicklungsbedingungen der Malariaerreger in Stechmuecken; Ursachen der Resistenz bzw. der Empfaenglichkeit; Mechanismen der Anpassung der Malariaparasiten an neue Wirte, d.h. koennen veraenderte Umweltbedingungen neuerliche Verbreitung der Malaria ermoeglichen?
Das Projekt P2 befasst sich mit den prognostizierten landwirtschaftlichen Verlusten basierend auf den aktuellen CO2-Emissionen bis 2050 und deren Folgen für den Ernährungszustand von Kindern unter 5 Jahren, die in zwei ausgewählten Regionen Subsahara-Afrikas leben. P2 ermittelt das Potenzial eines integrierten Landwirtschafts- und Ernährungsprogramms als Anpassungsstrategie zur Verbesserung des Ernährungszustands für klimasensible Nährstoffe im ländlichen Burkina Faso und Kenia, wo der Klimawandel die Landwirtschaft am stärksten beeinträchtigen wird. Die Intervention konzentriert sich auf Biodiversifizierung der Subsistenzlandwirtschaft durch Hausgärten und wird von Ernährungsund Gesundheitsberatung unter Verwendung der 7 Essential Nutrition Action-Botschaften der Weltgesundheitsorganisation begleitet. Für Subsahara-Afrika stellt Biodiversifizierung eine der vielversprechendsten und praktikabelsten Anpassungsstrategien an CO2-bedingte landwirtschaftliche Verluste dar, sowohl für die absoluten Erntemengen als auch für die Pflanzengehalte an Protein, Eisen und Zink. Als Novum identifiziert P2 die kontrovers diskutierten möglichen Auswirkungen eines solchen Landwirtschafts- und Ernährungsprogramms auf das Risiko einer klinischen Malaria bei Kindern unter 5 Jahren. In der ersten Projektphase wurde das Anpassungsprogramm in Zusammenarbeit mit den Ministerien für Gesundheit und Landwirtschaft des Landkreises Siaya und der Nichtregierungsorganisation Centre for African Bio-Entrepreneurship (CABE) auf die Bedürfnisse der Region Kenia zugeschnitten. Wir definierten die anzubauenden Gartenbaukulturen sowie die Praktikabilität und Akzeptanz des Programms. Eine clusterrandomisierte kontrollierte Studie mit 2 x 600 Haushalten wurde durchgeführt. Wir rekrutierten Haushalte mit Kindern im Alter der Beikosteinführung (6-24 Monate) und stellten Nachbeobachtungen für 1 Jahr lang an. In Phase 2 werden wir die Auswirkungen des Interventionsprogramms auf Änderungen der Ernährungsgewohnheiten, den Status klimasensibler Nährstoffe und das Risiko einer klinischen Malaria bei den Kindern nach 2 Jahren ermitteln. Wir werden die notwendigen Investitionen definieren, um solche Interventionsprogramme auf Provinz-, Landes- und nationaler Ebene auszuweiten. Schließlich werden wir Adaptation Response Functions generieren, die die Auswirkungen des landwirtschaftlichen Biodiversifizierungs- und Ernährungsberatungsprogramms unter zukünftigen Klimaszenarien beschreiben.
Parasitäre Wurminfektionen gehören auch heute noch zu den am weitesten verbreiteten Infektionskrankheiten in Ländern der Dritten Welt. Die Zahl der durch Wurminfektionen verursachten Todesfälle ist der Malaria vergleichbar. Die Behandlung von Wurminfektionen beim Mensch wie auch beim Tier ist zur Zeit durch massive Resistenzen erheblich erschwert. Der einzige neue Wirkstoff, der in den vergangenen 30 Jahren gefunden wurde und über eine ausreichende Wirksamkeit bei gleichzeitig guter Verträglichkeit verfügt, ist das Cyclooctadepsipeptid PF1022. Im Rahmen eines industriellen Kooperationsprojektes wurden zunächst enantioselektive Verfahren für die Herstellung von substituierten Phenylmilchsäuren entwickelt. Diese Verfahren beruhen auf der Übergangsmetall- oder Enzym-katalysierten Hydrierung von ?-Oxophenylmilchsäuren. In einem weiteren Schritt wurden mehrere zum Teil hocheffiziente Synthesen für PF1022 an der festen Phase entwickelt. Diese Verfahren erlauben die automatisierte Herstellung kleinerer Bibliotheken von PF1022 Analoga innerhalb kurzer Zeit. Ziel der Arbeiten ist, eine PF1022 ähnliche Verbindung mit optimierter Wirkung gegen humanparasitäre Wurminfektionen zu finden.
Klimawandel kann die menschliche Gesundheit auf verschiedenen Wegen beeinflussen: Typische Wirkungspfade in Sub-Sahara Afrika sind verringerte Erträge in der Landwirtschaft, Hitzestress und Änderungen in der Malariaprävalenz. Diese biophysikalischen und Gesundheitseffekte haben wiederum Auswirkungen auf ökonomische Systeme, z. B. über Nahrungsmittelmärkte oder Änderungen des Umfangs der Erwerbsbevölkerung oder der Arbeitsproduktivität sowie der Bevölkerungsgröße und -zusammensetzung. Das übergeordnete Ziel dieses Projekts ist die Analyse verschiedener, simultan auftretender Auswirkungen des Klimawandels auf die Gesundheit und damit die Volkswirtschaft sowie entsprechende Anpassungsstrategien im Rahmen eines dynamischen allgemeinen Gleichgewichtsmodells mit einer hohen räumlichen Auflösung sowie differenzierter Darstellung von Haushalten und Produktionsfaktoren. Dieses Ziel basiert auf zwei Beobachtungen bzgl. des Standes der Forschung sowie der Ergebnisse aus der ersten Phase der Forschergruppe: i) Die Zeitdimension ist relevant, weil Anpassungsstrategien häufig frühe Investitionen erfordern, die erst später zu Wohlfahrtsgewinnen führen. ii) Die Auswirkungen von Hitzestress und Malaria sowie die Änderungen der Produktivität von Nutzpflanzen sind sowohl in Bezug auf die Region wie auch auf Haushaltsgruppen differenziert und haben starke Implikationen für die Verteilung der Wohlfahrtswirkungen und damit politische Umsetzbarkeit von Anpassungsstrategien. Eine dynamische Modellspezifikation, die Entwicklungen über die Zeit explizit abbildet, ermöglicht relevante Analysen. So können kurzfristig hohe Investitionen in Anpassungsmaßnahmen langfristig starke Wohlfahrtsvorteile erbringen. Um Ihre Umsetzung zu ermöglichen, müssen allerdings Maßnahmenmixe umgesetzt werden, die auch hinreichend kurzfristige Vorteile beinhalten. Außerdem kann in einem dynamischen Modellrahmen die Veränderung der demographischen Struktur der Bevölkerung abgebildet werden, die sich durch klimainduzierte Veränderungen der Mortalität ergibt. Aus dem übergeordneten Ziel werden zwei Teilziele abgeleitet: 1) Eine Weiterentwicklung des komparativ-statischen Einzelland-CGE-Rahmens zu einem dynamischen Modellansatz, 2) eine verbesserte Analyse der Effektivität und Effizienz ausgewählter Anpassungsstrategien. Das Arbeitsprogramm umfasst vier Projektphasen: 1) Entwicklung eines dynamischen Modellrahmens, 2) Analyse verschiedener Anpassungsstrategien in der komparativ-statischen Modellspezifikation, 3) Analyse verschiedener Anpassungsstrategien in der dynamischen Modellspezifikation, 4) Analyse integrierter Szenarien, die die verschiedenen Wirkungspfade und ausgewählte Anpassungsstrategien simultan umfassen.
Diese interdisziplinäre Forschungsgruppe (FOR) adressiert die erstaunlich große Evidenzlücke zu Klimawandel und Gesundheit in Subsahara-Afrika. In der ersten FOR-Phase konzentrierten wir uns auf die Untersuchung der Auswirkungen des Klimawandels, die Bewertung potenzieller Anpassungsstrategien zur Beseitigung dieser Auswirkungen und die Zukunftsprojektionen sowohl der gesundheitlichen Auswirkungen als auch der potenziellen gesundheitlichen Vorteile von Anpassungsstrategien. Wir arbeiten in ländlichen Systemen zur demographischen und gesundheitlichen Berichterstattung (HDSS) im Nordwesten von Burkina Faso und im Südwesten Kenias, wo Unterernährung, kardiovaskulärer Hitzestress und Malaria vorherrschende Gesundheitsprobleme sind. An beiden Standorten haben wir das HDSS zu klimabereiten Bevölkerungsobservatorien mit demografischen, Gesundheits-, Klima-, sozioökonomischen, landwirtschaftlichen und Verhaltensdaten ganzer Bevölkerungskohorten weiterentwickelt. Die bestehenden Modelle für Klimaabschätzungen, Klimafolgen und ökonomische Effekte wurden durch Downscaling, Bias-Korrektur und landesweite Wirtschafts- und Gesundheitsdaten auf die Studienorte zugeschnitten. Historische und zukünftige Zusammenhänge zwischen dem Klimawandel und den drei Gesundheitsendpunkten wurden hergestellt und werden in der zweiten FOR-Phase vorangetrieben. Wir werden zukünftig mehr Fokus auf Anpassungsstrategien legen, um Best-Practice-Beispiele für die Gestaltung, Umsetzung und Bewertung von Anpassungsstrategien bereitzustellen. Das übergeordnete Ziel der zweiten FOR-Phase ist es, ein vertieftes Verständnis über die Wirksamkeit lokaler Anpassungsstrategien auf die Gesundheit in Subsahara-Afrika zu gewinnen - heute und unter zukünftigen Klimaszenarien. Wir haben vier spezifische Zielstellungen: i) Identifizierung und Quantifizierung potenzieller Auswirkungen des zukünftigen Klimawandels auf Unterernährung, Malaria und Hitzestress; ii) Bestimmung der Wirksamkeit und der potenziellen sozioökonomischen Kosten von spezifischen Anpassungsstrategien für die Klimaauswirkungen auf Unterernährung, Malaria und Hitzestress; iii) Quantifizierung der wirtschaftlichen Auswirkungen klimabedingter Gesundheitsfolgen und Anpassungsstrategien auf nationaler Ebene; und iv) Bestimmung der Bedeutung der menschlichen Mobilität für klimawandelbedingte Gesundheitsauswirkungen und Anpassungsstrategien. Wir werden Bevölkerungsmobilität in die Forschungsagenda integrieren, da sie in Subsahara-Afrika eine wichtige Rolle im Nexus „Klimawandel und Gesundheit“ spielt. Unsere konzertierten Bemühungen aus den Gesundheits-, Natur- und Sozialwissenschaften werden einzigartige Evidenz liefern für die Entscheidungsfindung über politische Maßnahmen und Investitionen, um in Subsahara-Afrika die Folgen des Klimawandels einzudämmen, Anpassung an die bestehenden Auswirkungen zu ermöglichen und die lokalen Gesundheitssysteme zu stärken.
Die Gesundheitsfolgen des Klimawandels sind bisher aufgrund ihrer Komplexität unzureichend erforscht. So beeinflusst der Klimawandel die menschliche Gesundheit auf verschiedenen, oft indirekten Wegen: Typische Wirkungspfade in Sub-Sahara Afrika sind verringerte landwirtschaftliche Erträge mit Auswirkungen auf Ernährung, Hitzestress und hydro-klimatische Extreme und deren Auswirkungen auf die Malariaprävalenz. Es reicht also nicht, nur direkte Klimavariablen als erklärende Größen zu verwenden. Dieses Teilprojekt liefert deshalb neben raum-zeitlich hoch aufgelösten Klimagrößen auch bio-physikalische Klimafolgenindikatoren wie hydro-klimatischer Extreme (Dürren und Hochwasser) und landwirtschaftliche Ertragsdynamiken zur Beschreibung von Gesundheitsfolgen. Die Übersetzung historisch beobachteter Klimadaten und hochaufgelöster Klimaprojektionen in relevante Klimafolgenindikatoren (landwirtschaftliche Erträge, Wasserverfügbarkeit, Überflutungsflächen, etc.) erfolgt über ein regionales Klimafolgenmodell, das hydrologische und Vegetationsprozesse sowie landwirtschaftliches Management und Produktion integriert. Die Daten stehen dann als erklärende Variablen zur Ableitung der Klimawirkungsfunktionen aus Gesundheitsdaten zur Verfügung, wo entsprechende Beobachtungsdaten fehlen. Einmal definiert, werden die Wirkungsfunktionen verbunden mit den Klima- und biophysikalischen Klimafolgensimulationen genutzt, um i) Gesundheitsprojektionen für die Zukunft zu erstellen und dabei nichtlineare Wirkungen des Klimawandels über bio-physikalische Indikatoren zu berücksichtigen, ii) mögliche Anpassungsoptionen zu bewerten und iii) die Gesundheitsfolgen für die Zielländer über räumlich aufgelöste Prädiktoren hochzuskalieren und für die sozio-ökonomische Folgenuntersuchung bereit zu stellen. In den ersten 3 Jahren lag der Schwerpunkt auf technischen Aspekten und methodischen Arbeiten in Bezug auf das Klima-Downscaling und die Modellierung der biophysikalischen Eingangsdaten für die Gesundheitsreaktionsfunktionen. Mit den neuen 1 km-Klimadaten sind wir sogar über das ursprünglich geplante Ziel der räumlichen Detaillierung hinausgegangen, was folglich eine höhere Auflösung der biophysikalischen Wirkungsdaten für die Wirkungsreaktionsfunktionen ermöglichte. Damit ist ein klarer Fahrplan für die in der nächsten Projektphase geplanten Studien vorgegeben, welche zum Ziel haben, den Teilprojekten die von ihnen benötigten Klimafolgendaten zur Verfügung zu stellen und sie bei der mathematischen Modellierung zu unterstützen: i) Zusammenstellung und Prüfung der 1 km-Klimadaten für Burkina Faso und Kenia ii) 1 km kontrafaktische Klimadaten zur Zuordnung von Gesundheitsauswirkungen iii) Simulation und Test von hochauflösenden biophysikalischen Daten für Burkina Faso und Kenia unter Szenariobedingungen iv) Zusammen mit den Projektpartnern Formulierung von Adaptation-Response-Functions v) Bereitstellung von biophysikalischem und gesundheitsbezogenem Input für ökonomische Modellierung
Various species of pest insects cause substantial damage to agriculture every year, or transmit deadly diseases to animals and humans. A successful strategy to control pest insect populations is based on the Sterile Insect Technique (SIT), which uses the release of mass-reared, radiation sterilized male insects to cause infertile matings and thus reduce the pest population level. However, irradiation is not applicable to every insect species. Thus, new strategies based on genetic modifications of pest insects have been developed or are currently under investigation.The goal of the proposed research is to improve the development and ecological safety of genetically engineered (GE) insects created for enhanced biological control programs, including the SIT and new strategies based on conditional lethality. A major concern for GE insect release programs is transgene stability, and maintenance of their consistent expression. Transgene loss or intra-genomic movement could result in loss of strain attributes, and may ultimately lead to interspecies movement resulting in ecological risks. To address potential transgene instability, a new transposon vector that allows post-integration immobilization will be tested in the Mediterranean, Mexican and Oriental fruit fly tephritid pest species. In addition, the system will be established in the mosquito species Aedes and Anopheles - carriers of dengue and malaria.Random genomic insertion is also problematic for GE strain development due to genomic position effects that suppress transgene expression, and insertional mutations that negatively affect host fitness and viability. Diminished transgene expression could result in the unintended survival of conditional lethal individuals, or the inability to identify them. To target transgene vectors to defined genomic insertion sites having minimal negative effects on gene expression and host fitness, a recombinase-mediated cassette exchange (RMCE) strategy will be developed that. RMCE will also allow for stabilization of the target site, will be tested in tephritid and mosquito species, and will aid to the development of stabilized target-site strains for conditional lethal biocontrol. This will include a molecular and organismal evaluation of an RNAi-based lethality approach. Lethality based on an RNAi mechanism in the proposed insects would increase the species specificity and having multiple targets for lethality versus one target in existing systems. By seeking to improve transgene expressivity and stabilization of transposon-based vector systems, this proposal specifically addresses issues related to new GE insects by reducing their unintended spread after field release, and by limiting the possibilities for transgene introgression.
Eine Reihe von metallorganischen Gold-Komplexen mit Alkinyl-Liganden wurde hergestellt und spektroskopisch und kristallographisch charakterisiert. In Zusammenarbeit mit der Universität Wien und der Medizinischen Universität Wien wurde die Antitumor- und Antimalariaaktivität dieser Substanzen untersucht.
Das Klima ist eine der Triebkräfte für die Übertragung, aber auch andere Faktoren wie Bekämpfungsmassnahmen und die sozioökonomische Entwicklung können die Krankheitsdynamik beeinflussen. In der ersten Phase des Projekts haben wir statistische und mathematische Modelle entwickelt, um den Beitrag klimatischer und nichtklimatischer Faktoren zur Malaria zu quantifizieren und den Mehrwert mathematischer Übertragungsmodelle für die Vorhersage von Ausbrüchen im Vergleich zu statistischen Modellen zu bewerten. Daten des HDSS in Kisumu zeigten, dass die Temperatur einen ähnlichen Schutzeffekt wie die Wirkung von Moskitonetzen hat, wobei dieser Effekt jedoch durch Regenfälle aufgehoben wird. Diese Zusammenhänge variierten in den verschiedenen Jahreszeiten. Die hohen Korrelationen zwischen den Klimafaktoren und die nichtlinearen Beziehungen zur Malaria machten es schwierig, mit statistischen Modellen konsistente Ergebnisse zu erzielen. Statistische Modelle sind in der Lage, Assoziationen abzuschätzen, können jedoch weder kausale Zusammenhänge aufzeigen noch nichtlineare Wechselwirkungen zwischen den Malariatreibern berücksichtigen. Die Nichtstationarität der Malariadaten und die unterschiedliche Wirkung der Prädiktoren über die Jahreszeiten hinweg legen nahe, dass Vorhersagemodelle besser funktionieren, wenn die Nichtstationarität gelockert wird. Das übergreifende Ziel des Folgeprojekts besteht darin, unser Verständnis der Auswirkungen des Klimawandels auf die Malariabelastung zu vertiefen, indem wir innovative Methoden entwickeln, die die nichtlinearen Wechselwirkungen der Malariatreiber auf die Übertragungsdynamik und die Nichtstationarität der Daten berücksichtigen. Die spezifischen Ziele bestehen darin: (i) Bewertung zeitverzögerter kausaler Auswirkungen von klimatischen und nichtklimatischen Faktoren auf die Veränderungen der Malariainzidenz über verschiedene Zeiträume und Übertragungsebenen; (ii) Entwicklung altersstrukturierter stochastischer Metapopulations-Malaria-Übertragungsmodelle, die Klima- und Kontrollinterventionseffekte berücksichtigen; (iii) Entwicklung nichtstationärer Modelle für kurz- und mittelfristige Malariaprognosen unter Berücksichtigung von Klimavariationen über unterschiedliche Zeiträume; und (iv) Bewertung der Leistungsfähigkeit dieser Werkzeuge anhand gemeinsamer Datensätze und ihrer Realisierbarkeit in einem modellgestützten Frühwarnsystem. Wir wollen diese spezifischen Ziele erreichen, indem wir (a) Methoden zur Bewertung der Kausalität in Zeitreihendaten zur Vorhersage einsetzen und diese weiterentwickeln, indem wir Wavelets mit maschinellem Lernen und dynamischen, zeitverzögerten Einbettungsmodellen verbinden; (b) leistungsstarke Rechenverfahren wie iterierte Filterung, Partikel-Markov-Chain und Hamilton-Monte-Carlo Simulationen verwenden; und (c) vorhandene Daten der DHSI2, HDSS von Nouna und Kisumu analysieren, die Ergebnisse skalierter Klimamodelle einbeziehen, sowie hydrometeorologische und Satellitendaten verwenden.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 41 |
| Europa | 2 |
| Land | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 1 |
| Förderprogramm | 34 |
| Gesetzestext | 1 |
| Text | 3 |
| unbekannt | 6 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 8 |
| offen | 34 |
| unbekannt | 2 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 27 |
| Englisch | 25 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 4 |
| Keine | 27 |
| Webdienst | 1 |
| Webseite | 14 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 28 |
| Lebewesen und Lebensräume | 36 |
| Luft | 30 |
| Mensch und Umwelt | 44 |
| Wasser | 26 |
| Weitere | 42 |