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Wasser- und Abwasserinfrastruktur und Gesundheit in EntwicklungslÀndern
Zugang zu sicherem Trinkwasser sowie zu Abwassersystemen wurde von den Vereinten Nationen 2010 als grundlegendes Menschenrecht anerkannt. Die Weltgesundheitsorganisation beschreibt die Schaffung solcher ZugĂ€nge als Baustein einer effektiven Gesundheitspolitik. In etlichen EntwicklungslĂ€ndern besteht hier weiter Handlungsbedarf, dem mit Infrastruktur-Projekten entsprochen wird. Hierbei sind greifbare Erfolge zu verzeichnen. Bisweilen bleiben die angestrebten positiven Gesundheitswirkungen allerdings hinter den Erwartungen zurĂŒck. Die hemmenden Faktoren versuchen wissenschaftliche Untersuchungen der jĂŒngeren Vergangenheit zu ermitteln und quantifizieren. Die Ergebnisse bilden die Basis fĂŒr eine verbesserte Verwendung von Hilfsgeldern
Internationale Hochschulpartnerschaften - Förderung nachhaltiger Entwicklung und Globalen Lernens?
Mit dem Förderprogramm âFachbezogene Partnerschaften mit Hochschulen in EntwicklungslĂ€ndernâ unterstĂŒtzt der Deutsche Akademische Austauschdienst (DAAD) deutsche Hochschulen bei strukturbildenden Kooperationsvorhaben mit Partnern in LĂ€ndern des SĂŒdens. Die deutsch-auslĂ€ndische Kooperation soll beiden Seiten neue Impulse in der Lehre geben und zur Bildung von neuen Strukturen an der auslĂ€ndischen Hochschule beitragen. Das Institut fĂŒr Umweltkommunikation der Leuphana UniversitĂ€t LĂŒneburg unterhĂ€lt seit 2009 vom DAAD geförderte Partnerschaftsprojekte mit Hochschulen in Ecuador und Peru. Die wissenschaftliche Begleitung des Projekts âNachhaltigkeit lehren und lernenâ mit der Universidad TĂ©cnica del Norte (UTN), Ecuador, zeigt, dass es an der UTN zur Integration des Leitbilds einer nachhaltigen Entwicklung in Lehre, Forschung und Verwaltung beitrĂ€gt und fĂŒr alle Beteiligten Möglichkeiten des Globalen Lernens eröffnet. Es werden aber auch Herausforderungen der Nord-SĂŒd-Hochschulkooperation deutlich. (DIPF/Orig.)With the programme âSubject-related Partnerships with Universities in Developing Countriesâ the German Academic Exchange Service (DAAD) supports German universities in structure-building cooperation projects with partners in countries of the South. The German-foreign cooperation aims at giving both sides new impulses in teaching and the formation of new structures at the foreign university. Since 2009 the Institute for Environmental and Sustainability Communication at the Leuphana University of LĂŒneburg has implemented partnership projects with universities in Ecuador and Peru sponsored by the DAAD. The scientific evaluation of the project âTeaching and Learning Sustainabilityâ with the Universidad TĂ©cnica del Norte (UTN), Ecuador, shows that the project contributes to the integration of the concept of sustainable development in teaching, research and administration at the UTN and that it opens opportunities for global learning for all participants. However, also challenges of North-South cooperation in higher education become apparent. (DIPF/Orig.
Emancipatory and transformative global citizenship education in formal and informal settings. Empowering learners to change structures
This paper examines the vignettes from the perspective of Global Citizenship Education (GCE), with a particular focus on emancipatory and transformative learning in formal and informal settings. Taking reflection on the learning experiences and processes described in the vignettes as a basis, it develops and discusses five theses. This discussion helps to clarify what GCE is, where it is successful, where it fails, and how it should develop. While this paper acknowledges the relevance of incidental learning for GCE - and thus the bottom-up, emic approach that is the focus of this special issue, analysis of the experiences presented in the vignettes shows that incidental learning is not a simple matter where GCE is concerned. It can also lead to outcomes that are not in the spirit of GCE, and may even run counter to it. Learning environments should be structured in such a way as to facilitate the development of global citizenship competencies, create a sense of belonging and solidarity, and enable students to reflect critically on power structures and contribute to the transformation of those structures. Teachers can contribute to this by deploying emancipatory, transformative pedagogies in the classroom but also by creating opportunities for incidental learning in line with GCE or by addressing the outcomes of incidental learning in the classroom and making it amenable to reflection. Teachers need appropriate (GCE) competencies to enable them both to deploy emancipatory, transformative pedagogies and to support incidental learning. (DIPF/Orig.
Battle and Beating, Water and Waste: Micro-Level Impact Evaluation in Developing and Emerging Economies
Die Dissertation mit dem Titel âBattle and Beating, Water and Waste: Micro-Level Impact Evaluation in Developing and Emerging Economiesâ beinhaltet die Ergebnisse ökonometrischer Wirkungsevaluierungen, die innerhalb zwei verschiedener Themengebieten des tĂ€glichen Lebens in Entwicklungs- und SchwellenlĂ€ndern durchgefĂŒhrt wurden: Gewalt und Wasser.
Im ersten dieser Themengebiete konzentriert sich die Analyse auf die Verhaltens-Reaktionen der Bevölkerung, die in rĂ€umlicher NĂ€he zu gewaltsamem Konflikt lebt. Detailliert die Wirkung solcher Exponierung auf das Auftreten hĂ€uslicher Gewalt untersuchend, trĂ€gt das erste Kapitel â gemeinsam verfasst mit Dominik Noe â dazu bei, die gesellschaftlichen Kosten kriegsĂ€hnlicher Auseinandersetzungen abzuschĂ€tzen. Insbesondere die Nachwirkungen auf zwischenmenschliche Beziehungen und soziales Verhalten gegenĂŒber Familie und Freunden werden betrachtet. Wir formulieren die Theorie, dass das Leben in Haushalten in der NĂ€he zu Orten von extrem gewaltsamen ZwischenfĂ€llen die Wahrscheinlichkeit von Frauen in diesen Haushalten erhöht, Opfer hĂ€uslicher Gewalt zu werden. Diese Theorie ĂŒberprĂŒfen wir dann anhand von Daten aus Kolumbien; einem Land, in dem sowohl reichhaltige Daten zu Gefechten als auch zu hĂ€uslicher Gewalt vorliegen. Die Kernerkenntnis lautet, dass eine höhere IntensitĂ€t der gewaltsamen Konflikte mutmaĂlich die Wahrscheinlichkeit der Frauen, Opfer hĂ€uslicher Gewalt zu werden, deutlich erhöht.
Das zweite und dritte Kapitel dieser Dissertation sind dem zweiten Themengebiet gewidmet, und hier insbesondere Aspekten des Anschlusses von Haushalten an Leitungswasser und moderne Abwasser-Entsorgung. Das zweite Kapitel â gemeinsam verfasst mit Stephan Klasen, Tobias Lechtenfeld und Kristina Meier â untersucht die Wirkung des Anschlusses von Haushalten an Leitungswasser und Abwasser-entsorgung auf Gesundheit sowie Schul- und Arbeitsplatz-Anwesenheit. Es trĂ€gt zu der derzeit noch ĂŒberschaubaren Anzahl von Wirkungsevaluierungen im Wasser- und Abwasserbereich bei, und ist nach Kenntnis der Autoren die erste rigorose Wirkungsevaluierung im stĂ€dtischen Umfeld. Quasi-experimentelle Methoden und WasserqualitĂ€ts-Tests unter BerĂŒcksichtigung von ungleichmĂ€Ăiger Infrastruktur-Ausbreitung erlauben es, die Wirkungen separat einerseits fĂŒr Anschluss lediglich an Leitungswasser, als auch andererseits fĂŒr zusĂ€tzlichen Anschluss an Abwasserentsorgung, zu schĂ€tzen. Die Kernerkenntnis lautet, dass Anschluss an Leitungswasser in jemenitischen StĂ€dten schĂ€dlich sein kann, wenn die Wasserversorgung unregelmĂ€Ăig ist; und die Wirkung bei regelmĂ€Ăiger Versorgung im Vergleich zu traditionellen und alternativen Wasserquellen sehr gering ist. Anschluss an Abwasserentsorgung scheint dagegen bei regelmĂ€Ăiger Wasserversorgung zu gesundheitlichem Nutzen zu fĂŒhren.
Es ist regelmĂ€Ăig zu beobachten, dass in Aufbereitungsanlagen entkeimtes Leitungswasser innerhalb des Haushaltes rekontaminiert wird. WasserqualitĂ€ts-Tests an Testpunkten entlang der Versorgungskette innerhalb des Haushaltes erlaubt RĂŒckschlĂŒsse auf Ort und Quelle der Kontaminierung. Der Löwenanteil dieser Verschlechterung der WasserqualitĂ€t ist auf Verhalten im Zusammenhang mit Wasser-Handhabung und Hygiene zurĂŒckzufĂŒhren. Das in Alleinautorschaft verfasste dritte Kapitel baut auf dem zweiten auf und untersucht, welche treibenden Faktoren hinter Verhaltensaspekten stehen, die Rekontaminierung verhindern wĂŒrden. Spezifisch die Determinanten von Wasserbehandlung und Hygiene werden untersucht, und vor dem Hintergrund der Erkenntnisse aus dem zweiten Kapitel interpretiert. Die Kernerkenntnis lautet, dass Hygiene-Training, Zugang zu Informations- und Kommunikations-Technologie sowie Schulbildung mutmaĂlich zu den relevanten, beeinflussbaren Determinanten zĂ€hlen. Anschluss an Leitungswasser und Abwasserentsorgung â welche ĂŒblicherweise bestenfalls mittelfristig ausgebaut werden können â haben scheinbar ebenfalls wĂŒnschenswerte Effekte, allerdings in geringerem MaĂe, und in höherem MaĂe bei Leitungswasser als bei zusĂ€tzlicher Abwasserentsorgung
Assessment of Sustainability Governance in Higher Education Institutions - a Systemic Tool using a Governance Equalizer
The paper aims to add to the discussion on sustainability governance in higher education institutions by examining the role of sustainability assessment and introducing an assessment tool inspired by systemic thinking and centered on a âgovernance equalizerâ. It discusses recent research and argues that the complexity inherent in sustainability governance remains to be addressed adequately. While a number of models and frameworks have been proposed, most of them remain caught between narrow, management-oriented approaches on the one hand, and rather abstract approaches that provide little guidance for improving the field on the other. Sustainability assessment tools represent a potential way to bridge this gap. While there are existing tools which include issues of sustainability governance, these are often limited to aspects that are easily quantifiable and neglect more complex aspects. Against this background, the article proposes an alternative tool to assess sustainability governance in higher education institutions. The tool is based on a multi-case study in Germany and has been tested in a series of workshops. Drawing on the concept of a âgovernance equalizerâ, it focuses on the functional requirements of sustainability governance in five dimensions - politics, profession, organization, knowledge, and the publicâand how they are addressed by the HEI. The tool raises the level of abstraction in order to capture complexity, but at the same time keeps sight of governance structures, processes, instruments, and practices. It combines clearly defined criteria that are assessed using carefully developed maturity scales with a focus on stakeholder participation and knowledge
Smarte TĂ€ter, naive Opfer? Eine Studie zur Typisierung der Opfer von Diebstahl und Wohnungseinbruch
Auf der Grundlage der Individualdaten einer umfassenden Viktimisierungsstudie untersuchen wir GrĂŒnde dafĂŒr, dass Menschen Opfer von Eigentumsdelikten werden. Die Interpretation der ökonometrischen Ergebnisse erfolgt unter der PrĂ€misse, dass realisierte Straftaten durch Interaktion von Opfern und TĂ€tern zustande kommen. So mutmaĂen wir, dass zum Beispiel in Abwesenheit effektiver PrĂ€ventivmaĂnahmen (beziehungsweise bei naiven Opfern) einerseits und bei Vorhandensein rationaler Krimineller andererseits die Opfer eher unter BĂŒrgern mit höherem Einkommen, höherer Bildung und gröĂerem AktivitĂ€tsgrad zu finden sein wĂŒrden. Die empirischen Ergebnisse zeigen, dass Opferwerdung tatsĂ€chlich mit höherer Bildung verbunden ist. Auch jĂŒngere Personen sind hĂ€ufiger Opfer als Ă€ltere, was im Einklang mit dem skizzierten Bild des rationalen Diebes und Einbrechers zu stehen scheint, der sein GlĂŒck verstĂ€rkt bei den mobilen und aktiven (und deshalb eher angreifbaren) Gruppen der Bevölkerung sucht. Nicht im Einklang mit dieser Hypothese steht hingegen unsere Beobachtung, dass Arbeitslose ein erhöhtes Einbruchsrisiko tragen.Based on data of individuals participating in a comprehensive crime victimisation study, we examine the reasons of becoming a victim of property offences. The interpretation of the econometric findings is based upon the assumption that offences result from the interaction of victims and perpetrators. For instance, given rational criminal behaviour, in absence of effective preventive measures (e. g., due to naive victims) we would expect that victimization rates are relatively high among people with higher income, education and activity levels. Empirical results show that victimisation is indeed linked to higher education. Similarly, younger persons become more often victims than older persons, which seems to be in line with the picture of rational thieves and burglars who try their luck with the mobile and active (and thus more vulnerable) groups of the population. Not in line with this hypothesis, however, is our observation that the unemployed bear a higher risk of becoming a victim of burglary
Violent Behaviour: The effect of civil conflict on domestic violence in Colombia
In this paper we analyse the impact of civil conflict on domestic violence in Colombia and find that higher conflict intensity increases the likelihood of women to become a victim of domestic violence. The idea behind this is that the experience of conflict changes behaviour, attitude and culture. As an observable outcome of this change in behaviour we look at domestic violence. Taking advantage of the uneven spatial distribution of the conflict we assess its impact, using micro data from Colombia
Academic staff development as a catalyst for curriculum change towards education for sustainable development: an output perspective
Implementing education for sustainable development (ESD) in university curricula poses a new challenge to the academic system. In recent years many universities have undertaken activities towards its implementation and numerous case studies of such processes have been documented. However, it remains a great challenge to change university curricula in such a way that they are transformed into 'built-in' sustainability. How then can deep-rooted implementation be facilitated? It has been argued that learning processes which can enable transformative changes largely depend on academic staff and their capabilities and willingness to support such processes. Although there are only few examples that focus on academic staff in higher education as a starting point to bring about change, research indicates promising opportunities to do so. In this context this article describes the case of an academic staff development programme which was implemented at the Universidad TĂ©cnica del Norte (Ecuador) and analyses the extent to which such a programme has positive effects on transformative changes towards a sustainable university. The analysis of the programme shows that it not only facilitated the personal competence development of the participating academic staff and changed their teaching practice, but also that it influenced the general organisational development of the university. The results of this case study thus highlight the potential benefits of ESD academic staff development programmes in terms of their relevance for initiating individual learning processes as well as for facilitating social learning and, in this respect, confirm the idea that the competence development of academic staff is an essential prerequisite for a sustainability paradigm shift in higher education
Characterization of neglected Streptococcus suis pathotypes: molecular epidemiology and IdeSsuis-based vaccination approaches
Einleitung
Streptococcus (S.) suis verursacht bei Schweinen unter anderem Meningitis, Arthritis, Serositis und Endokarditis und ist eine der gröĂten Herausforderungen fĂŒr die Schweineindustrie. Von 29 beschriebenen Serotypen sind die Serotypen 2, 7 und 9 unter invasiven Isolaten weltweit besonders prĂ€valent, vor allem in Europa. Bis heute gibt es keinen zugelassenen Impfstoff zur PrĂ€vention von S. suis-Erkrankungen in Europa, daher ist im Feld die Anwendung stallspezifischer Impfstoffe verbreitet. Diese bieten jedoch höchstens homologen Schutz und ihre Wirkung kann durch prĂ€disponierende Faktoren wie eine Infektion mit dem porcine reproductive and respiratory syndrome Virus (PRRSV) beeintrĂ€chtigt werden. Daher hat sich die Forschung auf Antigene fokussiert, die potentiell heterologen Schutz vermitteln.
Zielstellung
Ziele der Studie waren die Charakterisierung vernachlÀssigter invasiver S. suis Pathotypen der wichtigen Serotypen 7 und 9 und die Etablierung neuer Infektionsmodelle im Schwein. Des Weiteren sollte die immunogene und protektive Wirkung des Immunoglobulin (Ig) M-degradierenden Enzyms von S. suis, IdeSsuis, im Serotyp 9 Infektionsversuch untersucht werden.
Material und Methoden
In dieser Arbeit wurden in vitro Versuche und experimentelle Infektionen im Schwein durchgefĂŒhrt. Dazu gehörte die Geno- und PhĂ€notypisierung von 22 S. suis Serotyp 7 StĂ€mmen und vier Serotyp 9 StĂ€mmen. Die Genotypisierung erfolgte mittels multiplex (MP) Polymerase-Kettenreaktion (PCR), einer PCR zur Differenzierung verschiedener Genvarianten des muramidase-release protein (MRP) sowie mittels multilocus sequence typing (MLST). Zur PhĂ€notypisierung der S. suis StĂ€mme wurden bactericidal assays eingesetzt, die als BakteriĂ€miemodell fungierten. Auf diese Weise konnten die EmpfĂ€nglichkeit gegenĂŒber S. suis StĂ€mmen sowie deren Virulenz beurteilt werden. Durch Zugabe von rekombinantem (r) IdeSsuis wurde die Rolle adaptiven IgMs in der Begrenzung der BakteriĂ€mie untersucht. Anhand von Western Blot Analysen erfolgte die Untersuchung der Expression und FunktionalitĂ€t von IdeSsuis sowie die Expression von MRP in S. suis Serotyp 7 StĂ€mmen. Enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA) kamen zum Einsatz, um die Entwicklung von IgM und IgG Spiegeln in Ferkeln im zeitlichen Verlauf und die IgG Spiegel nach rIdeSsuis Immunisierung zu messen. Durch rIdeSsuis Immunisierung induzierte Antigen-spezifische T-Helferzellen (Th-Zellen) wurden mithilfe der Durchflusszytometrie untersucht. SchlieĂlich erfolgte die DurchfĂŒhrung zweier S. suis Serotyp 7 Etablierungsversuche mit je 18 bzw. 5 Ferkeln sowie zwei S. suis Serotyp 9 Impf- und Infektionsversuche mit je 18 Ferkeln. Sektionsproben wurden histologisch untersucht. In einem Fall wurde eine Endokarditis mittels fluorescence in situ hybridization (FISH) charakterisiert.
Ergebnisse
Die meisten untersuchten Serotyp 7 StĂ€mme gehörten dem Sequenztyp (ST) 29 an, einem emerging pathotype in Europa. Trotz der engen phylogenetischen Verwandtschaft, war mrp in den StĂ€mmen sehr variabel. PhĂ€notypisch bildeten alle StĂ€mme gleichermaĂen eine kleine MRP Variante, MRPs. FĂŒr vier ausgewĂ€hlte Serotyp 7 StĂ€mme wurde die Expression von IdeSsuis gezeigt, jedoch mit Unterschieden in GröĂe und FunktionalitĂ€t. Bactericidal assays dieser vier StĂ€mme zeigten starke Proliferation im Blut von Absatzferkeln, aber Abtöten im Blut von LĂ€uferschweinen aus zwei Herden mit unterschiedlichem S. suis Status. Dieses Ăberlebensmuster unterschied sich deutlich von dem eines Serotyp 9 Stammes. Durch Zugabe von rIdeSsuis, konnte gezeigt werden, dass das Abtöten der Serotyp 7 StĂ€mme im Blut von LĂ€uferschweinen des infizierten Bestandes IgM-vermittelt war. UnabhĂ€ngig von der Herkunft entwickelten sich die IgM Spiegel in den Ferkeln im zeitlichen Verlauf fast synchron. SchlieĂlich konnte die Virulenz eines Serotyp 7 Stammes in einem intravenösen Infektionsversuch mit 5 Ferkeln gezeigt werden. Alle Tiere entwickelten schwere Symptome einer S. suis Erkrankung.
In einem Impf- und Infektionsversuch mit einem hoch virulenten Serotyp 9 Stamm wurde die immunogene und protektive Wirkung einer rIdeSsuis Immunisierung untersucht. Neun Ferkel wurden mit rIdeSsuis oder einem Placebo prime-boost-boost immunisiert und zwei Wochen spĂ€ter infiziert. Neunzig Prozent der Placebotiere entwickelten schwere Symptome einer S. suis Erkrankung und starben oder mussten aus TierschutzgrĂŒnden euthanasiert werden. Alle geimpften Tiere ĂŒberlebten den Versuch, fielen jedoch mit Fieber und Lahmheiten auf. Es konnte also gezeigt werden, dass eine rIdeSsuis Immunisierung vor MortalitĂ€t, nicht aber MorbiditĂ€t durch den Infektionsstamm schĂŒtzt. Alle immunisierten Ferkel serokonvertierten und Antigen-spezifische Th-Zellen wurden nachgewiesen. Weder die IgG Antwort noch die Th-Zell Antwort wurde jedoch durch die Infektion verstĂ€rkt.
In einem weiteren Impf- und Infektionsversuch mit einem anderen Serotyp 9 Stamm fiel ein Tier am 11. Tag nach der Infektion mit Zeichen einer akuten Leptomeningitis auf, nachdem es zuvor klinisch völlig unauffÀllig war. In der Sektion des Tieres wurde eine Endokarditis der Mitralklappe diagnostiziert, die mit Biofilm-Bildung assoziiert war, was mithilfe von Histologie und FISH gezeigt werden konnte. ZusÀtzlich wurde eine fibrinopurulente Leptomeningitis diagnostiziert. Das Ferkel hatte Antikörper gegen rIdeSsuis und tötete den Infektionsstamm ex vivo im Blut ab.
Schlussfolgerungen
In dieser Arbeit habe ich zwei wichtige S. suis Pathotypen charakterisiert: S. suis Serotyp 7 StĂ€mme des ST29 und einen hoch virulenten Serotyp 9 Stamm vom ST94. Die Serotyp 7 StĂ€mme stellten einen besonderen Pathotypen dar, bei dessen BekĂ€mpfung IgM eine wichtige Rolle spielt. Bei einer Serotyp 9 Infektion konnten trotz des Abtötens der Bakterien im Blut und opsonisierender Antikörper Biofilmbildung und eine folgende akute Leptomeningitis nicht verhindert werden. Letztlich wurde Schutz vor einem hoch virulenten Serotyp 9 Stamm durch rIdeSsuis Immunisierung und damit zum ersten Mal fĂŒr ein Antigen Protektion vor den wichtigen Serotypen 2 und 9 aufgezeigt. Dies ist ein vielversprechendes Ergebnis hinsichtlich der Entwicklung eines Impfstoffes gegen S. suis.Introduction
Streptococcus (S.) suis causes meningitis, arthritis, serositis and endocarditis and is one of the biggest challenges for the swine industry. Of 29 described serotypes, the serotypes 2, 7 and 9 are highly prevalent amongst invasive S. suis isolates worldwide, especially in European countries. To date, no commercially produced vaccine is available in Europe for prevention of S. suis disease, thus the use of autogenous vaccines in the field is common. However, bacterins may at most confer homologous protection and their efficacy may be influenced by predisposing factors such as an infection with the porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV). Research has therefore focused on subunit vaccines with the potential to elicit cross-protection against various serotypes.
Aim of the study
The objective of this study was to characterize neglected invasive S. suis pathotypes of the important serotypes 7 and 9 and to establish infection models in the main host of S. suis, the pig. A further aim was to investigate immunogenicities and protective efficacies of the immunoglobulin (Ig) M-degrading enzyme of S. suis, IdeSsuis, in a serotype 9 challenge experiment.
Materials and methods
In vitro experiments and experimental challenges in swine were conducted as part of this thesis. This included the geno- and phenotyping of 22 S. suis serotype 7 strains and four serotype 9 strains. Genotyping was conducted using a multiplex (MP) polymerase chain reaction (PCR), a PCR for differentiation of variants of the muramidase-released protein (MRP) gene and multilocus sequence typing (MLST). For phenotyping of the S. suis strains, bactericidal assays were carried out which served as a model for bacteraemia. This way, susceptibility to S. suis strains and virulence of different strains was assessed. Further, through addition of recombinant (r) IdeSsuis, the role of adaptive IgM in limiting bacteraemia was elucidated. Western blot analyses were conducted to investigate expression and functionality of IdeSsuis as well as expression of MRP in S. suis serotype 7 strains. Enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA) were used to determine the development of IgM and IgG levels in piglets over time and to assess IgG levels following rIdeSsuis immunization. Antigen-reactive T-helper (h) cells induced by rIdeSsuis immunization were investigated using flow cytometry. Finally, two experiments to establish a serotype 7 infection model with 18 and 5 piglets each and two vaccination and challenge experiments using different S. suis serotype 9 strains (n=18 piglets/ experiment) were conducted. Samples of dissected animals were examined histologically. In one case, an endocarditis was analysed using fluorescence in situ hybridization (FISH).
Results
Most of the investigated serotype 7 strains belonged to sequence type (ST) 29 which was thus shown to be an emerging pathotype in Europe. Despite the close phylogenetic relation of the strains, mrp was highly variable. Phenotypically, all strains expressed a small variant of MRP, MRPs. Four selected serotype 7 strains were shown to express IdeSsuis with differences in size and functionality. Bactericidal assays of these four strains revealed high proliferation in blood of weaning piglets but killing in blood of growing piglets of two herds which differed in their S. suis infection status. This survival pattern was distinct from a serotype 9 strain. Addition of rIdeSsuis revealed that killing of the serotype 7 strains in blood of growing piglets of the infected herd was IgM-mediated. Independent of the originating herd, IgM levels of the piglets rose almost synchronous over time. Finally, the virulence of a serotype 7 strain was proven in an intravenous challenge experiment with five pigs which all developed severe clinical signs of S. suis disease.
In a vaccination and challenge experiment using a highly virulent serotype 9 strain, immunogenicities and protective efficacies of rIdeSsuis immunization were investigated. Nine piglets were prime-boost-boost vaccinated with rIdeSsuis or placebo-treated and challenged two weeks later. Ninety per cent of the placebo-treated piglets developed severe clinical signs of S. suis disease and died or had to be euthanized due to animal welfare reasons. All vaccinated piglets survived the experiment, however elevated body temperatures and lameness were also noted in this group. Accordingly, rIdeSsuis vaccination protected from mortality but not morbidity caused by the challenge strain. Seroconversion of the immunized piglets and antigen-reactive Th cells were detected. Neither the IgG response nor the Th cell response was boosted through the challenge.
In a further vaccination and challenge experiment with a different serotype 9 strain, one animal was clinically unobtrusive following infection and then developed an acute leptomeningitis on the 11th day post infection and had to be euthanized. Dissection of the animal revealed an endocarditis on the mitral valve which was proven to be associated with biofilm formation by histology and FISH. In addition, a fibrinosuppurative leptomeningitis was diagnosed. The piglet had specific antibodies against rIdeSsuis and mediated killing of the challenge strain in a bactericidal assay.
Conclusions
In this thesis, I characterized two important pathotypes: S. suis serotype 7 strains of ST29 and a highly virulent serotype 9 strain of ST94. The serotype 7 strains represent a distinct pathotype and IgM plays a significant role in their control. Following a serotype 9 infection, biofilm formation and a subsequent acute leptomeningitis could not be prevented despite blood bactericidal activity and opsonizing antibodies. Finally, protection against challenge with a highly virulent serotype 9 strain through rIdeSsuis immunization was demonstrated. Thereby, for the first time an antigen was shown to confer cross-protection against the important serotypes 2 and 9, which is highly encouraging regarding the development of a vaccine against S. suis
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